వైర్ మరియు కేబుల్ కవరింగ్ ప్రక్రియలు: పద్ధతులు మరియు సాంకేతికతలకు ఒక సమగ్ర మార్గదర్శిని

విద్యుత్ ప్రసారం మరియు సమాచార ప్రసారానికి ప్రధాన వాహకాలుగా పనిచేసే వైర్లు మరియు కేబుళ్ల పనితీరు, వాటి ఇన్సులేషన్ మరియు షీతింగ్ కవరింగ్ ప్రక్రియలపై నేరుగా ఆధారపడి ఉంటుంది. కేబుల్ పనితీరుకు సంబంధించి ఆధునిక పరిశ్రమ అవసరాలు వైవిధ్యభరితంగా మారడంతో, ఎక్స్‌ట్రూషన్, లాంగిట్యూడినల్ ర్యాపింగ్, హెలికల్ ర్యాపింగ్ మరియు డిప్ కోటింగ్ అనే నాలుగు ప్రధాన ప్రక్రియలు విభిన్న సందర్భాలలో తమ ప్రత్యేక ప్రయోజనాలను ప్రదర్శిస్తున్నాయి. ఈ వ్యాసం, కేబుల్ రూపకల్పన మరియు ఎంపికకు ఒక సైద్ధాంతిక ఆధారాన్ని అందిస్తూ, ప్రతి ప్రక్రియ యొక్క పదార్థ ఎంపిక, ప్రక్రియ ప్రవాహం మరియు అనువర్తన సందర్భాలను లోతుగా పరిశీలిస్తుంది.

1 ఎక్స్‌ట్రూషన్ ప్రక్రియ

1.1 పదార్థ వ్యవస్థలు

ఎక్స్‌ట్రూషన్ ప్రక్రియ ప్రధానంగా థర్మోప్లాస్టిక్ లేదా థర్మోసెట్టింగ్ పాలిమర్ పదార్థాలను ఉపయోగిస్తుంది:

① పాలీవినైల్ క్లోరైడ్ (PVC): తక్కువ ధర, సులభమైన ప్రాసెసింగ్, సాంప్రదాయ తక్కువ-వోల్టేజ్ కేబుల్‌లకు (ఉదా, UL 1061 స్టాండర్డ్ కేబుల్స్) అనుకూలం, కానీ ఉష్ణ నిరోధకత తక్కువగా ఉంటుంది (దీర్ఘకాలిక వినియోగ ఉష్ణోగ్రత ≤70°C).
②క్రాస్-లింక్డ్ పాలిథిలిన్ (XLPE)పెరాక్సైడ్ లేదా ఇర్రేడియేషన్ క్రాస్-లింకింగ్ ద్వారా, ఉష్ణోగ్రత రేటింగ్ 90°C (IEC 60502 ప్రమాణం) వరకు పెరుగుతుంది, దీనిని మీడియం మరియు హై-వోల్టేజ్ పవర్ కేబుల్స్ కోసం ఉపయోగిస్తారు.
③ థర్మోప్లాస్టిక్ పాలియురేథేన్ (TPU): రాపిడి నిరోధకత ISO 4649 స్టాండర్డ్ గ్రేడ్ A ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా ఉంటుంది, దీనిని రోబోట్ డ్రాగ్ చైన్ కేబుల్స్ కోసం ఉపయోగిస్తారు.
④ ఫ్లోరోప్లాస్టిక్స్ (ఉదా, FEP): అధిక ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత (200°C) మరియు రసాయన తుప్పు నిరోధకత, ఏరోస్పేస్ కేబుల్ MIL-W-22759 అవసరాలకు అనుగుణంగా ఉంటాయి.

1.2 ప్రక్రియ లక్షణాలు

నిరంతర పూతను సాధించడానికి స్క్రూ ఎక్స్‌ట్రూడర్‌ను ఉపయోగిస్తుంది:

① ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ: XLPE కి మూడు-దశల ఉష్ణోగ్రత నియంత్రణ అవసరం (ఫీడ్ జోన్ 120°C → కంప్రెషన్ జోన్ 150°C → హోమోజనైజింగ్ జోన్ 180°C).
② మందం నియంత్రణ: విపరీతత తప్పనిసరిగా ≤5% ఉండాలి (GB/T 2951.11లో పేర్కొన్న విధంగా).
③ శీతలీకరణ పద్ధతి: స్ఫటికీకరణ ఒత్తిడి పగుళ్లను నివారించడానికి నీటి తొట్టిలో ప్రవణతా శీతలీకరణ.

1.3 అప్లికేషన్ దృశ్యాలు

① విద్యుత్ ప్రసారం: 35 kV మరియు అంతకంటే తక్కువ XLPE ఇన్సులేటెడ్ కేబుల్స్ (GB/T 12706).
② ఆటోమోటివ్ వైరింగ్ హార్నెస్‌లు: పలుచని పొర PVC ఇన్సులేషన్ (ISO 6722 ప్రమాణం 0.13 మిమీ మందం).
③ ప్రత్యేక కేబుల్స్: PTFE ఇన్సులేటెడ్ కోయాక్సియల్ కేబుల్స్ (ASTM D3307).

2 రేఖాంశ చుట్టే ప్రక్రియ

2.1 పదార్థ ఎంపిక

① లోహపు పట్టీలు: 0.15 మి.మీ.గాల్వనైజ్డ్ స్టీల్ టేప్(GB/T 2952 అవసరాలు), ప్లాస్టిక్ పూత పూసిన అల్యూమినియం టేప్ (Al/PET/Al నిర్మాణం).
② జలనిరోధక పదార్థాలు: హాట్-మెల్ట్ అంటుకునే పూత పూసిన జలనిరోధక టేప్ (వాపు రేటు ≥500%).
③ వెల్డింగ్ సామగ్రి: ఆర్గాన్ ఆర్క్ వెల్డింగ్ కోసం ER5356 అల్యూమినియం వెల్డింగ్ వైర్ (AWS A5.10 ప్రమాణం).

2.2 కీలక సాంకేతికతలు

నిలువుగా చుట్టే ప్రక్రియలో మూడు ప్రధాన దశలు ఉంటాయి:

① స్ట్రిప్ ఫార్మింగ్: బహుళ-దశల రోలింగ్ ద్వారా చదునైన స్ట్రిప్‌లను U-ఆకారం → O-ఆకారంలోకి వంచడం.
② నిరంతర వెల్డింగ్: అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ ఇండక్షన్ వెల్డింగ్ (ఫ్రీక్వెన్సీ 400 kHz, వేగం 20 మీ/నిమి).
③ ఆన్‌లైన్ తనిఖీ: స్పార్క్ టెస్టర్ (పరీక్ష వోల్టేజ్ 9 kV/mm).

2.3 సాధారణ అనువర్తనాలు

① జలాంతర్గామి కేబుల్స్: రెండు పొరల ఉక్కు పట్టీతో నిలువుగా చుట్టడం (IEC 60840 ప్రమాణం యాంత్రిక బలం ≥400 N/mm²).
② మైనింగ్ కేబుల్స్: ముడతలుగల అల్యూమినియం తొడుగు (MT 818.14 సంపీడన బలం ≥20 MPa).
③ కమ్యూనికేషన్ కేబుల్స్: అల్యూమినియం-ప్లాస్టిక్ మిశ్రమ రేఖాంశ ర్యాపింగ్ షీల్డ్ (ప్రసార నష్టం ≤0.1 dB/m @1GHz).

3 హెలికల్ ర్యాపింగ్ ప్రక్రియ

3.1 పదార్థాల కలయికలు

① మైకా టేప్: మస్కోవైట్ కంటెంట్ ≥95% (GB/T 5019.6), అగ్ని నిరోధక ఉష్ణోగ్రత 1000°C/90 నిమిషాలు.
② సెమీకండక్టింగ్ టేప్: కార్బన్ బ్లాక్ కంటెంట్ 30%～40% (వాల్యూమ్ రెసిస్టివిటీ 10²～10³ Ω·cm).
③ మిశ్రమ టేపులు: పాలిస్టర్ ఫిల్మ్ + నాన్-వోవెన్ ఫ్యాబ్రిక్ (మందం 0.05 మిమీ ±0.005 మిమీ).

3.2 ప్రాసెస్ పారామితులు

① చుట్టే కోణం: 25°～55° (చిన్న కోణం మెరుగైన వంపు నిరోధకతను అందిస్తుంది).
② అతివ్యాప్తి నిష్పత్తి: 50%～70% (అగ్ని నిరోధక కేబుళ్లకు 100% అతివ్యాప్తి అవసరం).
③ తన్యత నియంత్రణ: 0.5～2 N/mm² (సర్వో మోటార్ క్లోజ్డ్-లూప్ నియంత్రణ).

3.3 వినూత్న అనువర్తనాలు

① అణు విద్యుత్ కేబుల్స్: మూడు పొరల మైకా టేప్ చుట్టడం (IEEE 383 ప్రమాణం LOCA పరీక్షలో అర్హత పొందింది).
② సూపర్‌కండక్టింగ్ కేబుల్స్: సెమీకండక్టింగ్ వాటర్-బ్లాకింగ్ టేప్ చుట్టడం (క్రిటికల్ కరెంట్ నిలుపుదల రేటు ≥98%).
③ అధిక-ఫ్రీక్వెన్సీ కేబుల్స్: PTFE ఫిల్మ్ చుట్టడం (డైఎలెక్ట్రిక్ స్థిరాంకం 2.1 @1MHz).

4 డిప్ కోటింగ్ ప్రక్రియ

4.1 కోటింగ్ వ్యవస్థలు

① తారు పూతలు: చొచ్చుకుపోవడం 60～80 (0.1 మిమీ) @25°C (GB/T 4507).
② పాలియురేథేన్: రెండు-భాగాల వ్యవస్థ (NCO∶OH = 1.1∶1), సంసంజనం ≥3B (ASTM D3359).
③ నానో-పూతలు: SiO₂ సవరించిన ఎపాక్సీ రెసిన్ (సాల్ట్ స్ప్రే పరీక్ష >1000 గంటలు).

4.2 ప్రక్రియ మెరుగుదలలు

① వాక్యూమ్ ఇంప్రెగ్నేషన్: 30 నిమిషాల పాటు 0.08 MPa పీడనాన్ని కొనసాగించడం (రంధ్రాలను నింపే రేటు >95%).
② UV క్యూరింగ్: తరంగదైర్ఘ్యం 365 nm, తీవ్రత 800 mJ/cm².
③ క్రమంగా ఆరబెట్టడం: 40°C × 2 గం → 80°C × 4 గం → 120°C × 1 గం.

4.3 ప్రత్యేక అనువర్తనాలు

① ఓవర్‌హెడ్ కండక్టర్లు: గ్రాఫేన్‌తో మార్పు చేయబడిన తుప్పు నిరోధక పూత (లవణ నిక్షేప సాంద్రత 70% తగ్గించబడింది).
② షిప్‌బోర్డ్ కేబుల్స్: స్వీయ-మరమ్మత్తు చేసుకునే పాలియూరియా పూత (పగుళ్లు నయం కావడానికి పట్టే సమయం <24 గంటలు).
③ భూగర్భ కేబుళ్లు: సెమీకండక్టింగ్ పూత (గ్రౌండింగ్ నిరోధకత ≤5 Ω·కిమీ).

5 ముగింపు

కొత్త పదార్థాలు మరియు అధునాతన పరికరాల అభివృద్ధితో, కవరింగ్ ప్రక్రియలు కాంపోజిటైజేషన్ మరియు డిజిటలైజేషన్ వైపు పరిణామం చెందుతున్నాయి. ఉదాహరణకు, ఎక్స్‌ట్రూషన్-లాంగిట్యూడినల్ ర్యాపింగ్ మిశ్రమ సాంకేతికత మూడు-పొరల కో-ఎక్స్‌ట్రూషన్ + అల్యూమినియం షీత్ యొక్క సమీకృత ఉత్పత్తిని సాధ్యం చేస్తుంది, మరియు 5G కమ్యూనికేషన్ కేబుల్స్ నానో-కోటింగ్ + ర్యాపింగ్ కాంపోజిట్ ఇన్సులేషన్‌ను ఉపయోగిస్తాయి. భవిష్యత్ ప్రక్రియ ఆవిష్కరణ, కేబుల్ పరిశ్రమ యొక్క అధిక-నాణ్యత అభివృద్ధిని నడిపిస్తూ, వ్యయ నియంత్రణ మరియు పనితీరు పెంపుదల మధ్య సరైన సమతుల్యతను కనుగొనవలసి ఉంటుంది.