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1、2023/3/25,1,Raw Cable一般概述,訓練教材,2023/3/25,2,().Wire 與Cable Wire係由導体(conductor)加上絕緣体(Insulation)而成;Cable則是由兩根以上的Wire并列(Parallel),或以集合(Strand)的話方式組合而成.().Cable依其外形,可區分為:Round Cable:Flat Cable:Flat Cable能夠在狹窄且翹曲角度大的條件下使用,撓曲的性能优于Round Cable,在相鄰的導體間,具有較准确及穩定的電容,可使用的額定電流又較高,但其缺點為价格較高,加工不易,耐電壓低.,一.CABLE之分類,
2、2023/3/25,3,依Cable屏蔽之功能分為三組:().一般用途:(導体+絕緣+被覆)(2).單層屏蔽:(導体+絕緣+鋁箔麥拉+地線+絕緣)“”TYPE(3).雙層屏蔽:(導体+絕緣+鋁箔麥拉+地線+編織(纏繞)+被覆)“”TYPE,2023/3/25,4,二.CABLE之結构及材質之介紹,().導体(Conductor)().絕緣(Insulation)().麥拉(Mylar)().屏蔽(Shielding)().被覆(Jacket),2023/3/25,5,().導体(Conductor)(1/3)由銅或銅合金抽制而成.純銅之机械性質較差,尤其當gage數小時更甚,銅合金因含有其他少
3、量金屬成分,而使硬度抗拉強度扰曲性均增加但導体性則較純銅差.有使用鎘銅箔絲制成的導体(如電話線key-board Cable等)為使其能夠忍受重復多次之拉伸及曲而不損坏但導体性則較一般的銅導体下降10.導体使用時可以是裸銅線或是在線表面加上鍍層(一般為鍍錫亦有鍍銀之方式)裸銅線易在大气中氧化影響導電性故屬于精密科技范疇如航空器軍事設備等均不適用.鍍錫銅線自己優點為耐腐蝕焊錫性佳一般鍍錫之厚度約在2530”.#构造方式(1)絞合(Stranding),加工較難但耐曲折性較佳.(2)單心(Solid),加工較易价格較低.,2023/3/25,6,().導体(Conductor)(2/3)#一般稱呼
4、導体之尺寸均以AWG(American Wire Gage)稱之.#導体的重要特性包括1.導体電阻,2.導電率,3.抗拉強度,4.拉斷力,5.伸長率#導体的絞合方向：分為左絞與右絞.左絞:在英美稱為“Right Hand”或稱為“Z”絞意思即由導体表面觀看時呈()形狀.右絞:在英美稱為“Left Hand”或稱為“S”絞意思即由導体表面觀看時呈(/)形狀.,2023/3/25,7,().導体(Conductor)(3/3)#絞線之絞距(Pitch):即導体之單線依據螺旋形轉一周之軸向長度#耐彎折性：單線之一端固定，另一端加上重量使垂直向下，然後來回180度地彎折，直至線斷為止，彎折次數愈多，表
5、示需耐彎折性愈強。#導體之 AWG號愈小，尺寸愈大，如：20AWG 直徑(O.D)0.37 inch(0.94mm),30AWG 直徑(O.D)0.10 inch(0.254mm),2023/3/25,8,(2).絕緣(INSULATION)熱可塑性為線覽製品中最常用之材料：包括：PVC,PE,TPE,PP,FEP,PU等。其材質之選用則依據所需求之機械，電氣，及物理性的不同加以選則。(3).麥拉(Mylar)杜邦(DuPONT)公司注冊商標的名稱，材質為Polyester 通常做成type的形成。Polyester之優點為強度好，抗潮濕及水分。分使 Cable遠到良好的屏蔽(Shieldin
6、g)之效果經常在Polyester Film上附著一層鋁箔(Aluminum Foil)，尤其是對於之防制，同時為了達到連續的接觸和易於端未接地之故，又在Almylar加一條接地線(Drain Wire)，為了減少因Drain和Shield之間因化學反所生的流電腐蝕易於焊接，Drain Wire均採鍍錫的方式。,2023/3/25,9,(4).屏蔽(Shielding)屏蔽層最主要的功能是用來對電氣干擾的防制，尤其是EMI的預防：另外亦可做為當絕緣有破壞時的保護作用及減少因外界對於電線所造成的損，其使用的方式可分為編織或纏繞(Spiral)兩種，材質則可使用祼銅線或鍍錫的銅線。(5).被覆(J
7、acket)所使用之材質與條件大致與絕緣部份相同,2023/3/25,10,(9).導体電阻導体之電阻與其長度成正比與其截面積成反比.RL/A其中稱為導体之電阻系數單位為 ohm-cm.(10).導電率 以20 時長度1m斷面積為1m2之標准軟銅線之電阻1/58 ohm(0.01724 ohm)為基准稱為100導電率電阻越大則導電率越低兩者成反比.(11).拉斷力抗強試驗時 施与試驗而使其斷裂之最大負荷重量或力量。(12).抗拉強度抗強試驗時使得試驗斷裂以單位面積表示之拉斷力.,2023/3/25,11,(13).伸長率(Elongation Rate)于規定之標准距离試驗經伸長至斷裂所增加之
8、長度與原來長度之比率.(14).導体的絞合方向左絞：在英美稱為“Right Hand”或稱為“Z”絞意思即由導体表面觀看時呈()形狀.右絞：在英美稱為“Left Hand”或稱為“S”絞意思即由導体表面觀看時呈(/)形狀.(15).絞線之絞距:即導体之單線依據螺旋形轉一個時之軸向長度.(16).耐彎折性(Flexibility)單線之一端固定，另一軸加上重量使直向下，然後來回180度地彎折，直至線斷為止，彎折次數愈多，表示需耐彎折性愈強。,2023/3/25,12,(17).絞線的种類(a)同心絞:導体中間為一條線或一核心其周圍為一層或 多層螺旋狀排列的單線每層之單線條數均較其內層多6條而呈左
9、右交互之方向絞合.(b)束絞導体內各個單線不以幾何形狀排列只沿著同一方向絞合.(c)複絞導体之核心為同一絞線或束絞線周圍則為一或多股同樣形式絞線以同一方向絞合而成.,2023/3/25,13,(18).常用之導体尺寸,2023/3/25,14,2.絕緣與被覆之材料熱可塑性(Thermoplastics)為線纜制品常用的材料作為線纜絕緣被覆的塑料种類很多常用的有 1).Polyvinyl Chlo-ride(PVC)2).Polyolefins 3).Polyethylene(PE)4).Polyepropylene(PP)5).Nylon Polyurethanes(PU),2023/3/25
10、,15,各种塑料的特性比較(1/2)PVC的性質 PVC比重約為1.4.外觀為白色粉末.耐水耐酸鹼耐燃及電气絕緣性皆很良好.耐油耐臭氧耐藥品性亦佳且無毒性.故被采用為線纜絕緣與被覆之材料.但PVC屬于極性材料介電特性較差故一般限用于600v以下的PVC電線通信局內電線及線纜被覆PVC在6585軟化120150有完全的可塑性190以上則激烈分解.放出鹽酸气故其加工最適當之溫度范圍約為150180.PE的性質 可分為低密度PE(0.190-0.925g/cm3),中密度PE(0.926-0.940 g/cm3)和高密度PE(0.941-0.945 g/cm3)三种形式一般而言隨著密度的增加則 軟化
11、溫度增高抗張強度增大伸長率減少減少柔軟性漸失強韌性增加衝擊強度漸低.PE由于具有低的介電常數和高的絕緣阻抗之特性故其電气性能非常的优越常被用于同軸線(Coaxial Cable)或高頻率的材料。缺點為：具有易燃性且最大操作溫度在80.,2023/3/25,16,各种塑料的特性比較(2/2)PP的性質比重小(0.900-0.910),為非極性材料故有良好的電气特性耐水性和耐磨性都良好奶化學藥品性良好作為線纜之絕緣被覆材料有很很高的价值.主要用于電話及通信線纜之絕緣材料.PU的性質PU具有極其优秀之抗拉強度之伸長率之特性也是目前絕緣被覆材料中強韌性及耐磨損奶腐蝕性最佳材料.,2023/3/25,1
12、7,Insulation(絕緣),2023/3/25,18,三.UL&CSA 簡介 UL 係Underwriters Laboratories之簡寫于1984年由美國火災保險局支持下所成立的一個非營利性組織其主要宗旨在于确保公共安全因而對具可燃性質的電器儀器設備加以測試防止災害之發生通過UL安全規格的產品是被包含美國在內的世界各國所承認的.CSA 係Canadian Standards Association 的縮寫其成立的宗旨與UL相同 CSA Standards也是為美加及歐洲各國所公認的.線纜若通過UL/CSA之規格測試則需標識下列之符號于線或被覆之上 AWM,E-No.,Style N
13、o.,VW-I(or VW-IS,VW-ISC),Rated Temperature,Rated Voltage,Manufacturers Name,AWG Size,Name of CSA Type,Rated Temperature,Rated Voltage,File No.,AWG Size.,2023/3/25,19,UL對線纜之檢驗要求(1/2)(1).依据UL Style No.之規定檢驗絕緣及被覆之平均厚度及最小厚導体之AWG.(2).絕緣特性老化前(常態)伸長率100.Strand 抗拉強度2.11kg/mm2(3000psi).Solid 抗拉強度2.45kg/mm2(3
14、500psi).在 113的溫度下經過7天的時間.老化后伸長率為未老化前的70.(3).被覆特性 老化前伸長率100;抗拉強度 1.05kg/mm2,1500psi.老化后:(113 放置七天后).伸長率老化前之65抗拉強度老化前之70(4).扰曲試驗完成線纜接繞6圈(5).火花試驗2500 VAC(6).耐壓試驗1500 VAC/Minute(對有Shield之外皮),2023/3/25,20,UL對線纜之檢驗要求(2/2)(7).低溫卷繞試驗放置于零下10 一小時再繞于線徑兩倍大之金屬棒上6圈而無斷裂者(8).加熱變形試驗將被覆(Jacket)下之線或Conductor抽空以相同直徑之金屬
15、棒.穿入置于121 之加溫爐內加上250g之荷重絕緣或被覆之厚度減少不得超過原來之50.(9).垂直火焰測驗(Vertical Flame Test):對芯線或被覆在“已設定好“之燃燒條件下施行五次的燃燒試驗(每次燃15秒停止工作15秒)每次移開火焰時被測物均需要馬上熄滅燃燒測試中若有殘渣滴落也不得引燃放置在被測物下方之棉花。Notes:若絕緣與被覆表面印上 VWI 表示對整條CABLE進行測試.VIIS只對單線進行測試.VWISC芯線机外被分開進行測試.一般AWG之材料均相當于94V0之塑料.,2023/3/25,21,四.CABLE的制造机械與生產流程圖 1.繞線生產時所用的机械最主要的可
16、分為下列5類(1).絞線機有單絞機雙絞機兩种.(2).集合機有單絞機雙絞機兩种.(3).編織機可分為16釘與24釘兩种.(4).隔離機以條數來區分.(5).押出機通常以螺桿直徑與螺缸內尺寸表示.用途說明如下(1).絞線機用于導体絞合作業與繞線對絞作業.(2).集合機用于芯線集合與纏繞棉紙鋁箔麥拉作業.(3).編織機使用于CABLE的編織作.(4).隔離機使用于CABLE的屏蔽層纏繞作業.(5).押出機使用于CABLE的絕緣與外被覆壓出作業.,2023/3/25,22,CABLE的生產制造流程圖,2023/3/25,23,說明(1).抽銅係將一粗條銅線經机械加工使其OD 變細.以合乎電線電纜制造
17、時所需求之各种尺寸的銅線.(2).絞線將一群導体在一個過程以同方向同絞距絞合而成.(3).集合乃將兩心或多心絕緣導体絞合在一起.(4).編織通常以軟銅線(或鍍錫軟銅線或鍍銀軟銅線.)交叉編成用于電線電纜之屏蔽.(5).隔离係將細金屬線以螺旋狀纏繞于絕緣芯線上，最常見者為隔离線.(6).製粒乃將塑膠原料中添加安定劑可塑劑著色劑填充劑滑劑或其他添加劑經混合及混練加工后可作為帶狀再經冷卻后切成四角圓柱不定型之粒狀(7).押出係將被覆或絕緣塑膠材料經加熱及固定鎖頭使塑膠材料賦形于絞銅線或集合線上.以保護電線電纜內部之導体.,2023/3/25,24,五.1.1.Cable的絞線流程(1).導体利用送線
18、軸及其他裝置供給絞線機.(2).通過外部的導線輪斷線檢知器及眼模.(3).進入旋轉平衡桿(Bow)做第一次絞合工作.(4).通過了平衡桿(Bow)的導線輪(Traverse Guide Roll)折回180度進入滑輪組繞上4 5回且作第二次絞合工作.(5).通過內部斷線檢知器此時滑輪組以一定速度引取導体.(6).利用捲取機捲到線軸上.Notes:若有需要可以加設過尺機可預設米數等達到所要的米數並立即停機.,2023/3/25,25,絞線機有關的術語重要而常見的絞線機有關的術語列舉如下(1).送線機(Pay Off)送線機送出的導体絞線中受引取機作用而在張力下引行.此項張力必須保持在定值才能确保
19、絞線線徑.張力變化的原因列舉如下(a).送線軸的送線速度變化.(b).捲取軸逐漸滿軸時的外經變化.(c).捲取排線軸的周期性方向變化而引起張力變化.,2023/3/25,26,(2).導線輪(TRAVERSE GUIDE ROLL)設在導引孔前端的轉輪用來改變導体進入導引孔的方向(180度)並調整線以正常傳送.(3).導引孔 設在導線輪與眼模之間並可在中間前后移動選正确點以本中心,第二圈是6第三圈是12第四圈是18.(4).眼模使絞線的絞合真圓線徑均一的部分.(5).旋轉平衡桿(bow):設在机器內部用來將導体絞合成絞銅線.并且使導体進入導線輪(引取機)並達成變絞線的主要機件.,2023/3/
20、25,27,(6).絞線齒輪(Picks Gears)設于引取機左側用來改變交通線的各種絞距之齒輪.又分為主動齒輪與被動齒輪.主動被動齒輪與絞距之間係如下所列(A).主動齒輪齒數越小被動齒輪齒數越大則其絞距越小.(B).主動齒輪齒數越大被動齒輪齒數越小則其絞距越大.(7).滑輪組(Dancer Pulley):設在絞距齒輪的右側用來以定張力定速度下引取交通線.(8).捲取機(Winder)設在机器內部利用兩支回轉滾筒一端與絞距齒輪作從動回轉另一端支撐住線軸轉動其旋轉速度與絞距齒輪主馬達有一定的比例.(9).斷線檢知器 絞線機內外部各設有一組.其功能奈在于導体正常作業時若遇到導体有斷線時則即刻停
21、機警鈴大作.,2023/3/25,28,2.Cable的集合作業流程(1).芯線利用送線軸及其他裝置供給集合機.(2).通過外部的導線輪導引孔及眼模且做纏繞物(棉紙 鋁箔,麥拉)等纏繞作業(3).進入預絞機而行預絞合作業。(4).通過雙絞集合機的導線輪后進入平衡桿(bow)做第一次絞合工作.(5)沿著平衡桿(Bow)的導線輪(Traverse Guide Roll)到另一端折回180度進入絞距捲取馬達的導線輪做第二次絞合作業(6).利用絞距捲取馬達捲取機构捲到線軸上.,2023/3/25,29,集合機有關的術語重要而常見的集合機有關術語列舉如下(1).送線機(Pay Off)送線機送出的芯線在
22、集合中受引取機作用而在張力下引行,此項張力必須保持在定值才能确保集合線徑.張力變化的原因列舉如下(a).送線軸的送線速度變化.(b).捲取軸逐漸滿軸時的外經變化.(c).捲取排線軸的周期性方向變化而引起張力變化.(2).導引孔(Pilot Hole)設在下眼模的下面以一本中心的排列方式第二圈是6第三圈是12第四圈是18.其目的在于使集合電線排列位置順序正确.(3).上下眼模 使集合線的排列能達到真圓線徑均一的部分.,2023/3/25,30,(4).旋轉平台 設在机器內部用來將芯線絞合成束絞線的圓形平台內部 載有多個的送線軸.(5).絞距齒輪(Picks Gears)位于引取機后側用來改變束絞
23、線的各種絞距之齒輪.又分為主動齒輪與被動齒輪.主動被動齒輪與絞距之間係如下所列(a).主動齒輪齒數越小被動齒輪齒數越大則其絞距越小.(b).主動齒輪齒數越大被動齒輪齒數越小則其絞距越大.(6).輪組(Dancer Pulley):設在絞距齒輪的前面用來以定張力定速度下引取束絞線.(7).捲取機(Take-up)設在机器外面用來捲取已經集合完成的束絞線其與絞距齒輪作從動回轉其旋轉速度與主馬達絞距齒輪也有的比例.,2023/3/25,31,3.CABLE的編織作業流程(1).芯線或束絞線利用送線軸或其他裝置供給編織機.(2).進入編織機的內部(由下向上牽引)此時則進行編織作業.(3).通過眼模在引
24、取機上繞上45回.引取機以一定速度引取線纜.(4).過了計數器后利用捲取機捲到線軸上.Notes(1).除此之外可在制程中加地線(Drain Wire)或鋁箔麥拉同時作業.以靈活運用節省成本.(2).16釘 or 24釘編織機若其中有一釘的張力太大或太小甚至斷線時則編織機即刻跳脫停止編織作業.,2023/3/25,32,編織機有關術語重要而常見的編織機有關術語列舉如下(1).排線利用排線機與送線機把數根的導体排列在釘子上以便編織作業.(2).16釘 or 24釘編織機(16 or 24 Carrier Braider)在芯線或集合線上用已排線好的導体去編織成編織網的机器以線徑大小與客戶要求的編
25、織率來選擇16釘or 24釘編織機.(3).集合線將數條芯線經机器以一定的絞合方向與絞距而完成的電線之集合線.,2023/3/25,33,(4).絞距齒輪(Picks Gears)：位于引取機后側用來改變編織網的各種絞距之齒輪.又分為主動齒輪與被動齒輪.主動被動齒輪與絞距之間關係如下所列(a).主動齒輪齒數越小被動齒輪齒數越大則其絞距越小.(b).主動齒輪齒數越大被動齒輪齒數越小則其絞距越大.(5).引取機(Dancer Pulley):設在絞距齒輪前面用來以一定的張力定速度下引取線纜.在滑輪組上繞45回以防止線纜滑動.(6).异常檢知器 編織機設有4個机械式異常跳脫Lever.當錠子上的張力
26、.太大或太小或斷線時釘子座的Stop Wire Lever 即撞擊跳脫 Lever使离合器的跳脫裝置.,2023/3/25,34,五一4.4.Cable的隔離作業流程(1).芯線或束絞線利用送線軸供給隔離機並與隔離機一起旋轉.(2).芯線由上而下經導引孔眼模而進行纏繞作業.(3).以斷線檢知器檢查芯線與裸銅線或鍍錫銅線斷線時隔離機就立刻停機以維護產品品質.(4).並利用引取裝置以一定速度引取線纜.(5).利用捲取機捲到線軸上.,2023/3/25,35,隔離機有關的術語 重要而常見的編織機有關術語列舉如下(1).送線軸(Pilot Hole):送線軸送出的芯線在隔離機中受引取機作用而在張力下引
27、行.此項張力必須保持在定值才能确保隔離線徑.張力變化的原因列舉如下(a).送線軸的送線速度變化.(b).捲取軸逐漸滿軸時的外經變化.(c).捲取排線軸的周期性方向變化而引起張力變化.(2).導引孔(Pilot Hole)設在送線軸下面其目的在于使芯線能順利達到送線的速度.,2023/3/25,36,(3).眼模設在導引孔的下方能使隔离纏繞均衡線徑均一的部分.(4).絞距齒輪(Picks Gears):位于捲取軸的下方用來改變隔離屏蔽層各種絞距之齒輪.有分為主動齒輪和被動齒輪.主動被動齒輪與絞距之間關係如下所列(a).主動齒輪齒數越小被動齒輪齒數越大則其絞距越小.(b).主動齒輪齒數越大被動齒輪
28、齒數越小則其絞距越大.(5).滑輪組(引取機)(Pulley Block):設在捲取軸的上方用來以一定的張力定速度下引取隔离線.(6).斷線風箏檢知器 隔離機設有一個芯線及一個裸銅線(導体)斷線檢知用來檢測導体或芯線斷線時机器即刻停止的裝置.,2023/3/25,37,五一5.5.Cable 的押出作業流程:(1).導體或芯線利用送線軸及其他裝置,.供給到生產線上.(2).預熱矯線過粉.(3).通過押出機的機頭及眼模.而行絕緣與被覆押出.(4).經過一小段空冷后進入水槽冷卻.(5).以火花試驗機檢查帛出層有無針孔與雜質,並檢查外徑及偏心等.(6).利用引取裝置以一定速度引取線纜.(7).利用捲
29、取捲到線軸上 除此之外,若有需要可以在沿線設置各種輔助裝置.例如:(a).印字機.(b).直徑與偏心測定器(c).紅外線溫度計(d).靜電容量測試器,2023/3/25,38,押出機有關術語重要而常見的押出機有關術語列舉如下:(1).加料斗(Hopper)貯存一定存量原料以供入押出機押出用(2).螺缸(Barrel)內藏螺桿的圓筒(Cylinder).(3).螺缸加熱器(Barrel Heater)設在螺缸外圈的加熱帶用以加熱熔融材料.(4).加熱區(Heating Zone):各加熱帶加熱缸的區域也稱加熱段通常分為34區(5).濾網組(Screen Pack)過濾雜質及增加反壓力使材料混合良
30、好所用的組合濾網通常采用不鏽鋼網.(6).蜂巢板(Breaker Plate)設在螺桿前端的孔板用來支持濾網並銜接螺缸與机頭及改變材料的流動方向.,2023/3/25,39,(7).眼模(Die)使熔融材料賦形的部分.(8).押出量(Out Put)單位時間內押出材料的量通常以lb/hr或kg/hr表示.(9).螺桿回轉數(Screw Speed)單位時間內螺桿回轉的次數通常以rpm或rps來表示.(10).机頭(Cross Head)線纜押出時用來固定眼模使導体或芯線穿過而押出線纜部分.,2023/3/25,40,Teflon(極細同軸芯線押出機)生產線流程示意圖 意大利桑普公司引進,課程結束,
