线材基本知道介绍

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1、线 材 简 介 前 言 电线电缆之主要材料为导体与绝缘材质,兹做以下简介: 导体:铁线铝线铜线银线 金线光纤 绝缘材料:纸布漆塑胶橡胶云母高分子塑胶材料 由於材料不断的研究改进,使得电线电缆行业由早期的销售技术竞争演变到生产设备竞争及现 阶段材料技术竞争. 除了交期要快,物美价廉为当今客户所要求的目标.而交期要快,可更换效率高的设备,好设备可 用金钱可买到,但是好的材料,好技术就得靠时间与经验去学习. 主要产品 制程工段简介伸线 绞铜 芯线绝缘押出 缠绕 包扎编织 编织 对绞 集合 包扎 二次押出 编织 外被 检验 裁包 检验 入库 销货 镀锡铜线 PVC 粒 纸带 铝箔 麦拉带 不织布 地线

2、 排线押出 检验 PVC 粒制造流程: PVC 粉 其他化学原料 搅拌 押出 切粒 冷却 入桶 磅重 装袋 PVC 粒 入库 对色 特性 检验 伸铜工程:电镀-中伸-细伸 绞铜工程:将单铜绞成束 芯线工程:导体上包覆一层绝缘材料 对绞工程:两条单芯线绞在一起成对 集合工程:单条多芯线或对线绞成束 包带工程:包带材料以卷包或纵包方式包扎於电线上 缠绕工程:细金属线以螺旋状缠绕於电线上 编织工程:细金属线以交叉方式编织於电线上外被工程:PVC 或其它绝缘材料被覆於在制品上 裁包工程:将成品裁成条或卷,并包装 各工程简介: 基本结构COLOR CODE1.RED 2.BLUE 3.GRAY 4.BL

3、ACK*BLACK/WHITE 5.BROWN*BROWN/WHITE 6.BLACK 7.BROWN 8.RED 9.ORANGE 10.YELLOW 导体: 只要有传导性之金属均可以作为导体,但因关系到传导性及价格,所以一般会作为导体之材质并不多,一般常用之材料,镀锡铜(TA),裸铜(BA),先绞后镀铜(TC),铜包钢(CCS),镀银线(SA) 铜_ 由於具有良好的电气特性,物理特性及较低的成本.铜是目前应用范围最为广泛的一种金属材料. 铜具有良好的加工性能比较容易成形,另外作为导体材料他既可以直接使用(裸铜)也可以直接 镀上其他金属后(银,锡,镍)再使用. 在加工过程中所有的铜材多为“

4、硬铜 “,因此为了增加他的柔韧性,对於硬铜大多需要进行热处 理后才会使用.不论是硬铜还是经过退火处理之后的软铜,在市场上均可以购买.但软铜主要应 用於对弯折性要求较高的产品上. 基本产品结构 铜包钢 相对於普通的铜来说,铜包钢具有很高的机械强度这也是它一个突出的优点. 在实际的应用中铜包钢多使用於高频领域,这是因为所使用的导体为钢其导体阻抗大大高於铜材,在低频时其信号能量将产生极大的衰减而高频则由於集肤效应的影响信号主要在镀层金属 铜中进行传输,其信号能量的漏失会比较低. 目前市场上主要有以下两种铜包钢: 30% 导电率 40% 导电率 在这里导电率的数值是由铜包钢的导电能力与相同截面积的软铜

5、相比而得出的数值. 合金 由於铜和铜包钢的抗疲劳度都十分有限,因此为了克服这一缺陷目前已经开发几种具有较高的 引伸性能及弯曲寿命的合金材料主要包括以下几种: 镉铜,铬铜,镉铬等. 尽管在这高频下这些合金的导电率会稍低於铜包钢,但是较轻的重量及较小的直径使他们十分 适合取代铜包钢,但是这类材料使用范围十分有限而且价格通常较铜更为昂贵. 铝 铝的物理特性和铜都十分相似,但是与铜相比它有一个突出的优势即质量要远低於铜.因此在在 需要较低质量的领域(如为航空相关的设备)虽然铝的导电性较低,但它仍有一些应用,这主要在 CATV 及电话设备上的使用.但在普通的 Cable 领域一般已经较少使用铝这种金属了

6、. 导体的称呼:标示导体习惯上先写条数,斜线之后写出直径或单条之 AWG,其后再给予材料的符号,直径单位 以 mm 为单位,TA 表示镀锡铜,裸铜以 BA 表示,经绞合后之导体代码:7/0.16TA 7 代表 7 条, 0.16TA 表示素铜材线径. 一般导体会使用到的相关特性有直径,截面积,重量.(单位以公制称呼与英制称呼)为了方便识别,在 电线行业区分线材的规格称为线号,线号有几种不同的表示方法,AWG,BWG,SWG,mm2. 一般电脑线厂所使用导体称呼为 AWG(美国线规标准),在线规标准内未规定所使用导体之条 数,只要是导体直径 (Solid )与截面积 (Stranded) 符合

7、UL 规定即可称为相同之 AWG,在规范 内可分为:Solid 与 Stranded 两种对照表,相关规定参照 UL 758 Page 26-1 内容有相关之规定.LAY-绞距,导体中某一股线沿著中心轴缠绕一圈之直线距离,又称为节距(Pitch)为了确保产品 信赖度,避免使用时断股,所以需将导体绞成束,以增加其抗张强度. 导体绞距在 UL 上有规定,导体使用多大之 AWG 绞距就必须使用多大之绞距,在 UL758 Page 26 内有规定最大之绞距,所以制造时就必须考虑到符合 UL 之规定,若绞距过小时又浪费铜材,所以必须兼顾特性与规定. （絞距一般為直徑的 1518 倍） 铜材绞合外径在 U

8、L 规范上有一参考公式可以运用:n*d*1.155,若为 7 芯绞合可将 d*3 换算为绞合外径 . 导体绞向应配合集合之绞向,若与集合方向相反,则在集合时会把绞铜绞距拆开加大,绞铜绞距 便不会符合安规要求.所以绞铜之绞向与集合之绞向相同 导体选用 1.产品使用特性会有弯曲拉扯之要求时,导体需选用多股 O.D.较小,绞距较密之导体,以增加其抗张强度.单条 的导体回复弹性不好,但是容易固定弯曲,但是不耐弯曲. 2.选用镀锡铜为防止导体氧化 3.产品使用长度越长,容许电流越小,需选用导体 O.D 较大 ,AWG.数较小之绞铜,因其导体电阻 R =* L / A, 与长度(L)成正比,与截面积(A)

9、成反比. 4.产品测试频率要求在 200HZ 以上时,因会有 10%之介电损失,所以需选用导体 O.D.较大,AWG 数较小之绞铜.铜材镀层的类型及方法 当直接把铜暴露在空气,热,潮湿及其他化学的环境中时,裸铜或铜合金即容易发生氧化现象,铜 表面一但发生氧化那麼将对金属材料产生一系列的不利影响,因此为了防止氧化现象发生我们 在铜表面又镀上一层其他金属,以防止氧化. 镀层材料: 锡:使用最为广泛的镀层材料,其加工过程简单成本低廉. 银:通常在铁弗龙绝缘线材的镀层材料中,使用银能够在加工铁弗龙时的高温下不产生任何破 坏这温度通常可达到 200. 镍:通常在设备的使用温度超过 200时会采用镀镍的方

10、法(例如适用在航空或军事领域上). 金:由於其价格的昂贵而很少使用,但是对於那些对线材的柔软性和导电性要求较高的领域(如 航空设备上的控制电缆)则用采镀金的方式. 1 镀法的介绍: 热镀:将被镀的线材通过融熔的镀层金属从而将金属镀上的方法. 电镀:通过电解的方法将镀层金属镀到被镀材料上.包层法:在加热和加压的作用下将两种或是各种不同的金属和在一起. 2 镀的类型: 镀锡或重锡:不论是采用热镀或电镀锡都十分容易的镀到其它金属表面,对於锡来讲,铜材表面 的镀层厚度可达 40micro inches,而重锡则可达 100micro inches. 铜材电镀 电镀以锡离子为正极,母铜为负极,利用正负相

11、吸的原理,将锡镀在铜的表面. 去脂槽为了镀锡槽的锡离子能有好的条件镀在母铜的表面,则母铜必须保持湿润状态.因此, 母铜表面油腻的物质与轻微的氧化物,必须把它清除.而去脂槽的功能就是清除油腻及氧化层. 铜材热镀 将已经伸线后之裸铜线经过融化之锡槽,使锡附著在铜材表面后,在经过眼膜后控制线径. 电镀去脂酸洗原理 和清洁剂去除油脂污垢的原理相同,清洁剂也称“界面活性剂“或“界面活化剂“.界面活化剂在碱 性溶液中会形成两极性的分子,带正电的一端为亲水端(Hydrophilic end),带负电的另一端为不 亲水的疏水端(Hydrophobic end),於是当线材浸入去脂槽时界面活性剂的疏水端就会避开

12、水,往 无水的地方亲近或钻入,若线材上有任何污点外物附著或线材氧化时都会被此等分子,由根部挤入而将污物或附著物自线材上除掉,只剩下良好的铜材表面,以达到清洁的目的,此种在微视下 的动作可说是无所不至的,所以只要浸在去脂槽溶液中,线材上的污点外物都可被清除掉,使原 本不亲水的地方都亲水了.此时铜材表面布满了一层界面活性剂的分子,且疏水端都紧紧附著在 铜材表面上,另一端带亲水则全部向外朝水中,因此完成清洁的功能之余,也使表面有静电性,此 静电性对於后续金属化的过程很重要.铜线经去脂液后铜面会成土黄色,原本不沾水亲水的表面,会 立即在清洗槽清洗时发现亲水性不错,一旦发现土黄色不均匀或亲水不良时,则表

13、示溶液可能出 现问题了. 目前我们在配药水时是以纯水稀释成去脂溶液,要注意的是不可用自来水或地下水取调配,为什 麼 因为在碱性高温中(60 C 上下)的长时间使用下,水中杂质可能会与 OH- 形成不溶的固体,一 旦形成沈积物而沈积物又附著在铜材上会造成镀锡不良的情形,所以此步骤一定要用纯水.去脂 液的控制方法,可用稀酸滴定并按原供应计算式进行补充即可何时换槽则可按原厂建议或密切 注意线材品质,自定时间即可.PS.我们的作法是产量约在 120150 万吨时更换药水酸洗槽酸清洁(Acid cleaning)一种酸性浸渍步骤,它能加强移去表面上不知名的零星污染,例 如铜材在通过第一清洗槽水洗及吹拭过

14、程中所形成细微的氧化铜,通常为电镀前处理时,镀件的 处理过程之一.它有中和去脂槽的碱性,及活化铜材表面,使铜材拥有更好的静电性,才能使锡粉 镀得更均匀.我们公司所用的酸为 FF(氟硼酸)是一种无色液体,有毒,具强烈的腐蚀性,此种化学 物多用於刻蚀玻璃,酸洗铜,黄铜,不锈钢,金属电抛光,控制发酵等. 绞合结构 Bunch 束绞 此结构是将多条导体沿著一定的方向绞合在一起,这种绞线的几何结构无法详细的描述. 由於这种横截面并不固定其直径也不固定,所以再生产过程中不能很好的进行押出生产.进几年 来通过在几何结构上对导体进行合理的排列,以及提供一个比较稳定的直径,已经在很大程度上 缓解了这种绞线截面不

15、稳定的缺点. 此种排列就叫 Smooth Bunch Constructions. True Concentric 同心层绞 此种结构是一将绞向相同导体围绕著同一个中心轴的导体形成的内部结构,每一层的绞向都与 上一层的绞向相反,在各个层上导体绞距不断增加. Equilay 同心层绞此种结构与 Concentric 完全相同,只不过在各个层上导体的绞距要完全相同. Unidirectional Concentric 单向同心层绞 此种结构与 True 中 Concentric 完全相同,只不过在各个层上导体的绞向要完全相同.它具有同 样的绞向和在每层的绞距不断增加 Unilay 单向同心层绞 与

16、上面的 Concentric 完全相同,只不过各层绞距要相同. Rope 层型索绞导体或复合绞 以上提到的多种绞线结构中,将一绞合的导体看成单导体之后再次进行多股导体的绞和之后,所 形成的线材.这种结构的绞线具有良好的韧性,多用於非常柔软的细线中. 铜导体输送电流的能力 导体输送电流的能力通常用导体中输送电流的最大电流强度来表示,这个最大电流强度是指当 导体中有此电流流过时,不会将导体熔化也不会使绝缘层溶化. 很多因素都会约制导体所能流过的最大电流,其中主导作用的是如下几个:Conductor Size: 导体的截面积越大,那麼该导体可输送的电流强度就越大. Insulation: 导体中有电流流过时,因收热量之后的绝缘层温度温度不可超过绝缘材料的最大使用温度. Ambient (surrounding) Temperature 环境温度: 环境温度越高,那麼达到绝缘层使用时所需的热量就越少. Installation Conditions:安装条件 当把线材安装在一个比较封闭的管或者是槽内时,由於