വയർ, കേബിൾ കവറിംഗ് പ്രക്രിയകൾ: സാങ്കേതിക വിദ്യകളിലേക്കും സാങ്കേതികവിദ്യകളിലേക്കും ഒരു സമഗ്ര ഗൈഡ്.

വൈദ്യുതി പ്രക്ഷേപണത്തിനും വിവര ആശയവിനിമയത്തിനും പ്രധാന വാഹകരായി പ്രവർത്തിക്കുന്ന വയറുകളും കേബിളുകളും ഇൻസുലേഷൻ, ഷീറ്റിംഗ് കവറിംഗ് പ്രക്രിയകളെ നേരിട്ട് ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്ന പ്രകടനമാണ് നടത്തുന്നത്. കേബിൾ പ്രകടനത്തിനായുള്ള ആധുനിക വ്യവസായ ആവശ്യകതകളുടെ വൈവിധ്യവൽക്കരണത്തോടെ, നാല് മുഖ്യധാരാ പ്രക്രിയകൾ - എക്സ്ട്രൂഷൻ, രേഖാംശ റാപ്പിംഗ്, ഹെലിക്കൽ റാപ്പിംഗ്, ഡിപ്പ് കോട്ടിംഗ് - വ്യത്യസ്ത സാഹചര്യങ്ങളിൽ സവിശേഷമായ നേട്ടങ്ങൾ പ്രകടമാക്കുന്നു. ഈ ലേഖനം ഓരോ പ്രക്രിയയുടെയും മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുപ്പ്, പ്രക്രിയ പ്രവാഹം, പ്രയോഗ സാഹചര്യങ്ങൾ എന്നിവ പരിശോധിക്കുന്നു, കേബിൾ രൂപകൽപ്പനയ്ക്കും തിരഞ്ഞെടുപ്പിനും ഒരു സൈദ്ധാന്തിക അടിസ്ഥാനം നൽകുന്നു.

1 എക്സ്ട്രൂഷൻ പ്രക്രിയ

1.1 മെറ്റീരിയൽ സിസ്റ്റങ്ങൾ

എക്സ്ട്രൂഷൻ പ്രക്രിയയിൽ പ്രധാനമായും തെർമോപ്ലാസ്റ്റിക് അല്ലെങ്കിൽ തെർമോസെറ്റിംഗ് പോളിമർ വസ്തുക്കൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു:

① പോളി വിനൈൽ ക്ലോറൈഡ് (PVC): കുറഞ്ഞ ചെലവ്, എളുപ്പമുള്ള പ്രോസസ്സിംഗ്, പരമ്പരാഗത ലോ-വോൾട്ടേജ് കേബിളുകൾക്ക് അനുയോജ്യം (ഉദാ. UL 1061 സ്റ്റാൻഡേർഡ് കേബിളുകൾ), എന്നാൽ മോശം താപ പ്രതിരോധം (ദീർഘകാല ഉപയോഗ താപനില ≤70°C).
② (ഓഡിയോ)ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് പോളിയെത്തിലീൻ (XLPE): പെറോക്സൈഡ് അല്ലെങ്കിൽ റേഡിയേഷൻ ക്രോസ്-ലിങ്കിംഗ് വഴി, താപനില റേറ്റിംഗ് 90°C (IEC 60502 സ്റ്റാൻഡേർഡ്) ആയി വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് മീഡിയം, ഹൈ-വോൾട്ടേജ് പവർ കേബിളുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
③ തെർമോപ്ലാസ്റ്റിക് പോളിയുറീൻ (TPU): റോബോട്ട് ഡ്രാഗ് ചെയിൻ കേബിളുകൾക്ക് ഉപയോഗിക്കുന്ന ISO 4649 സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഗ്രേഡ് A പാലിക്കുന്നതാണ് അബ്രഷൻ പ്രതിരോധം.
④ ഫ്ലൂറോപ്ലാസ്റ്റിക്സ് (ഉദാ. FEP): ഉയർന്ന താപനില പ്രതിരോധം (200°C), രാസ നാശന പ്രതിരോധം, എയ്‌റോസ്‌പേസ് കേബിൾ MIL-W-22759 ആവശ്യകതകൾ നിറവേറ്റുന്നു.

1.2 പ്രക്രിയയുടെ സവിശേഷതകൾ

തുടർച്ചയായ കോട്ടിംഗ് നേടുന്നതിന് ഒരു സ്ക്രൂ എക്സ്ട്രൂഡർ ഉപയോഗിക്കുന്നു:

① താപനില നിയന്ത്രണം: XLPE-ക്ക് മൂന്ന്-ഘട്ട താപനില നിയന്ത്രണം ആവശ്യമാണ് (ഫീഡ് സോൺ 120°C → കംപ്രഷൻ സോൺ 150°C → ഹോമോജെനൈസിംഗ് സോൺ 180°C).
② കനം നിയന്ത്രണം: എക്സെൻട്രിസിറ്റി ≤5% ആയിരിക്കണം (GB/T 2951.11 ൽ വ്യക്തമാക്കിയിരിക്കുന്നത് പോലെ).
③ തണുപ്പിക്കൽ രീതി: ക്രിസ്റ്റലൈസേഷൻ സ്ട്രെസ് ക്രാക്കിംഗ് തടയാൻ ഒരു വാട്ടർ ട്രഫിൽ ഗ്രേഡിയന്റ് കൂളിംഗ്.

1.3 ആപ്ലിക്കേഷൻ സാഹചര്യങ്ങൾ

① പവർ ട്രാൻസ്മിഷൻ: 35 kV ഉം അതിൽ താഴെയുമുള്ള XLPE ഇൻസുലേറ്റഡ് കേബിളുകൾ (GB/T 12706).
② ഓട്ടോമോട്ടീവ് വയറിംഗ് ഹാർനെസുകൾ: നേർത്ത ഭിത്തിയുള്ള പിവിസി ഇൻസുലേഷൻ (ISO 6722 സ്റ്റാൻഡേർഡ് 0.13 മില്ലീമീറ്റർ കനം).
③ പ്രത്യേക കേബിളുകൾ: PTFE ഇൻസുലേറ്റഡ് കോക്സിയൽ കേബിളുകൾ (ASTM D3307).

2 രേഖാംശ പൊതിയൽ പ്രക്രിയ

2.1 മെറ്റീരിയൽ തിരഞ്ഞെടുക്കൽ

① ലോഹ സ്ട്രിപ്പുകൾ: 0.15 മി.മീ.ഗാൽവാനൈസ്ഡ് സ്റ്റീൽ ടേപ്പ്(GB/T 2952 ആവശ്യകതകൾ), പ്ലാസ്റ്റിക് കോട്ടിംഗ് ഉള്ള അലുമിനിയം ടേപ്പ് (Al/PET/Al ഘടന).
② വെള്ളം തടയുന്ന വസ്തുക്കൾ: ചൂട്-ഉരുകുന്ന പശ പൂശിയ വെള്ളം തടയുന്ന ടേപ്പ് (വീക്കം നിരക്ക് ≥500%).
③ വെൽഡിംഗ് മെറ്റീരിയലുകൾ: ആർഗോൺ ആർക്ക് വെൽഡിങ്ങിനുള്ള ER5356 അലുമിനിയം വെൽഡിംഗ് വയർ (AWS A5.10 സ്റ്റാൻഡേർഡ്).

2.2 പ്രധാന സാങ്കേതികവിദ്യകൾ

രേഖാംശ പൊതിയൽ പ്രക്രിയയിൽ മൂന്ന് പ്രധാന ഘട്ടങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു:

① സ്ട്രിപ്പ് രൂപീകരണം: മൾട്ടി-സ്റ്റേജ് റോളിംഗിലൂടെ ഫ്ലാറ്റ് സ്ട്രിപ്പുകൾ U-ആകൃതിയിലേക്ക് → O-ആകൃതിയിലേക്ക് വളയ്ക്കുക.
② തുടർച്ചയായ വെൽഡിംഗ്: ഉയർന്ന ഫ്രീക്വൻസി ഇൻഡക്ഷൻ വെൽഡിംഗ് (ഫ്രീക്വൻസി 400 kHz, വേഗത 20 മീ/മിനിറ്റ്).
③ ഓൺലൈൻ പരിശോധന: സ്പാർക്ക് ടെസ്റ്റർ (ടെസ്റ്റ് വോൾട്ടേജ് 9 kV/mm).

2.3 സാധാരണ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ

① സബ്മറൈൻ കേബിളുകൾ: ഡബിൾ-ലെയർ സ്റ്റീൽ സ്ട്രിപ്പ് ലോഞ്ചിറ്റ്യൂഡിനൽ റാപ്പിംഗ് (IEC 60840 സ്റ്റാൻഡേർഡ് മെക്കാനിക്കൽ ശക്തി ≥400 N/mm²).
② മൈനിംഗ് കേബിളുകൾ: കോറഗേറ്റഡ് അലുമിനിയം ഷീറ്റ് (MT 818.14 കംപ്രസ്സീവ് ശക്തി ≥20 MPa).
③ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ കേബിളുകൾ: അലുമിനിയം-പ്ലാസ്റ്റിക് കോമ്പോസിറ്റ് ലോഞ്ചിറ്റ്യൂഡിനൽ റാപ്പിംഗ് ഷീൽഡ് (ട്രാൻസ്മിഷൻ നഷ്ടം ≤0.1 dB/m @1GHz).

3 ഹെലിക്കൽ റാപ്പിംഗ് പ്രക്രിയ

3.1 മെറ്റീരിയൽ കോമ്പിനേഷനുകൾ

① മൈക്ക ടേപ്പ്: മസ്‌കോവൈറ്റ് ഉള്ളടക്കം ≥95% (GB/T 5019.6), അഗ്നി പ്രതിരോധ താപനില 1000°C/90 മിനിറ്റ്.
② അർദ്ധചാലക ടേപ്പ്: കാർബൺ ബ്ലാക്ക് ഉള്ളടക്കം 30% ~ 40% (വോളിയം റെസിസ്റ്റിവിറ്റി 10² ~ 10³ Ω · സെ.മീ).
③ കോമ്പോസിറ്റ് ടേപ്പുകൾ: പോളിസ്റ്റർ ഫിലിം + നോൺ-നെയ്ത തുണി (കനം 0.05 മിമി ± 0.005 മിമി).

3.2 പ്രോസസ് പാരാമീറ്ററുകൾ

① റാപ്പിംഗ് ആംഗിൾ: 25°~55° (ചെറിയ ആംഗിൾ മികച്ച വളയൽ പ്രതിരോധം നൽകുന്നു).
② ഓവർലാപ്പ് അനുപാതം: 50%～70% (അഗ്നി പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള കേബിളുകൾക്ക് 100% ഓവർലാപ്പ് ആവശ്യമാണ്).
③ ടെൻഷൻ നിയന്ത്രണം: 0.5～2 N/mm² (സെർവോ മോട്ടോർ ക്ലോസ്ഡ്-ലൂപ്പ് നിയന്ത്രണം).

3.3 നൂതനമായ ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ

① ന്യൂക്ലിയർ പവർ കേബിളുകൾ: മൂന്ന്-ലെയർ മൈക്ക ടേപ്പ് റാപ്പിംഗ് (IEEE 383 സ്റ്റാൻഡേർഡ് LOCA ടെസ്റ്റ് യോഗ്യത നേടിയത്).
② സൂപ്പർകണ്ടക്റ്റിംഗ് കേബിളുകൾ: അർദ്ധചാലക ജല-തടസ്സ ടേപ്പ് റാപ്പിംഗ് (ക്രിട്ടിക്കൽ കറന്റ് നിലനിർത്തൽ നിരക്ക് ≥98%).
③ ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി കേബിളുകൾ: PTFE ഫിലിം റാപ്പിംഗ് (ഡൈലെക്ട്രിക് കോൺസ്റ്റന്റ് 2.1 @1MHz).

4 ഡിപ്പ് കോട്ടിംഗ് പ്രക്രിയ

4.1 കോട്ടിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾ

① അസ്ഫാൽറ്റ് കോട്ടിംഗുകൾ: നുഴഞ്ഞുകയറ്റം 60～80 (0.1 മിമി) @25°C (GB/T 4507).
② പോളിയുറീൻ: രണ്ട്-ഘടക സംവിധാനം (NCO∶OH = 1.1∶1), അഡീഷൻ ≥3B (ASTM D3359).
③ നാനോ-കോട്ടിംഗുകൾ: SiO₂ പരിഷ്കരിച്ച എപ്പോക്സി റെസിൻ (ഉപ്പ് സ്പ്രേ ടെസ്റ്റ് > 1000 മണിക്കൂർ).

4.2 പ്രക്രിയ മെച്ചപ്പെടുത്തലുകൾ

① വാക്വം ഇംപ്രെഗ്നേഷൻ: 30 മിനിറ്റ് നേരത്തേക്ക് 0.08 MPa മർദ്ദം നിലനിർത്തുന്നു (സുഷിര പൂരിപ്പിക്കൽ നിരക്ക് >95%).
② UV ക്യൂറിംഗ്: തരംഗദൈർഘ്യം 365 nm, തീവ്രത 800 mJ/cm².
③ ഗ്രേഡിയന്റ് ഡ്രൈയിംഗ്: 40°C × 2 മണിക്കൂർ → 80°C × 4 മണിക്കൂർ → 120°C × 1 മണിക്കൂർ.

4.3 പ്രത്യേക ആപ്ലിക്കേഷനുകൾ

① ഓവർഹെഡ് കണ്ടക്ടറുകൾ: ഗ്രാഫീൻ പരിഷ്കരിച്ച ആന്റി-കോറഷൻ കോട്ടിംഗ് (ഉപ്പ് നിക്ഷേപ സാന്ദ്രത 70% കുറച്ചു).
② ഷിപ്പ്ബോർഡ് കേബിളുകൾ: സ്വയം സുഖപ്പെടുത്തുന്ന പോളിയൂറിയ കോട്ടിംഗ് (വിള്ളൽ ശമന സമയം <24 മണിക്കൂറിൽ താഴെ).
③ ബറൈഡ് കേബിളുകൾ: അർദ്ധചാലക കോട്ടിംഗ് (ഗ്രൗണ്ടിംഗ് റെസിസ്റ്റൻസ് ≤5 Ω·km).

5 തീരുമാനം

പുതിയ മെറ്റീരിയലുകളുടെയും ഇന്റലിജന്റ് ഉപകരണങ്ങളുടെയും വികസനത്തോടെ, കവറിംഗ് പ്രക്രിയകൾ കമ്പോസിറ്റൈസേഷനിലേക്കും ഡിജിറ്റലൈസേഷനിലേക്കും പരിണമിച്ചുവരുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, എക്സ്ട്രൂഷൻ-ലോഞ്ചിറ്റ്യൂഡിനൽ റാപ്പിംഗ് സംയോജിത സാങ്കേതികവിദ്യ ത്രീ-ലെയർ കോ-എക്‌സ്ട്രൂഷൻ + അലുമിനിയം ഷീറ്റിന്റെ സംയോജിത ഉൽ‌പാദനം സാധ്യമാക്കുന്നു, കൂടാതെ 5G കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ കേബിളുകൾ നാനോ-കോട്ടിംഗ് + റാപ്പിംഗ് കോമ്പോസിറ്റ് ഇൻസുലേഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഭാവിയിലെ പ്രക്രിയ നവീകരണത്തിന് ചെലവ് നിയന്ത്രണത്തിനും പ്രകടന മെച്ചപ്പെടുത്തലിനും ഇടയിലുള്ള ഒപ്റ്റിമൽ ബാലൻസ് കണ്ടെത്തേണ്ടതുണ്ട്, ഇത് കേബിൾ വ്യവസായത്തിന്റെ ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള വികസനത്തിന് കാരണമാകുന്നു.