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电缆涂层工艺 | 在线粘度控制

自动化在线粘度测量和控制对于控制电线涂覆工艺中的涂料配方和应用粘度至关重要。为了确保始终如一的高质量、均匀的涂层,需要实时监测整个工艺流程中的粘度变化,从基线开始进行测量,而不是简单地测量绝对值。

电线涂装工艺

什么是电缆涂层?

电缆涂层是将保护层或绝缘层涂覆在电线和电缆上,以增强其耐用性、电气性能和耐环境因素影响的工艺。这其中就包括漆包线涂层,即将一层薄薄的绝缘材料(例如聚合物基漆包线)涂覆在铜或铝等导电线上,以防止短路,并起到防潮、防磨损和防化学品的作用。涂层粘度的质量对于实现涂层厚度均匀、确保绝缘一致性以及产品整体可靠性至关重要,适用于从电动机到电信等各种应用领域。

涂层工艺的目的

电缆涂层工艺具有多种基本功能,主要为电线电缆提供电气绝缘和机械保护。它能够保护生成的电线免受潮湿、高温、化学物质和磨损等环境危害的影响,同时延长其使用寿命,确保各行各业的安全运行。

这包括保护绕组免受吸湿和油、酸、化学物质、高温和霉菌滋生等破坏性影响,同时将导线和绝缘层粘合成坚固的粘合体,以抵抗冲击、振动和机械应力。此外,它还能增强绝缘体的电气性能,使其在冷热循环中保持性能。该工艺可防止短路、机械损坏和环境恶化,同时通过颜色或标记方便识别。总而言之,它提高了电机、变压器和高压电缆应用的耐用性、柔韧性、耐磨性、耐极端温度和耐化学性。

涂层工艺示意图

电缆涂层工艺如何进行?

电缆涂覆工艺涉及多个阶段,以涂覆均匀的绝缘层,其中涂层粘度在控制流动性和附着力方面起着关键作用。通常,裸线需要经过清洁、涂覆漆包线或聚合物、固化和测试。该工艺从准备和清洁开始,清洁电线以去除污染物,确保最佳附着力。

接下来是材料涂覆,导线穿过漆包线槽或挤出模具,熔融材料粘附于其中,在线粘度测量监测流动,以确保涂层厚度均匀。接下来是固化,将涂层导线放入烤箱加热,使溶剂蒸发并固化涂层,为了获得更厚的绝缘层,通常需要重复多次。之后进行冷却和卷绕,使导线冷却至涂层稳定,然后再卷绕到卷轴上。最后进行质量控制,在线粘度计实时调整参数,以保持漆包线涂层的一致性。

电缆涂层使用什么材料?

根据应用要求,例如电气绝缘性、柔韧性和耐环境性,电缆涂层的材料选择多种多样。常用的材料包括聚合物和漆包线,固含量范围为 8% 至 60%,粘度范围为 30 至 60,000 mPas。

主要选项包括聚乙烯 (PE),它具有高介电强度以及防潮性和耐化学性,其中包括具有柔韧性的 LDPE 和具有耐用性的 HDPE 等变体。

聚氯乙烯 (PVC) 价格实惠、阻燃且柔韧,是通用电缆的理想选择。交联聚乙烯 (XLPE) 为热固性材料,具有优异的耐热性、耐磨性和耐化学性,适用于高压应用。

聚氨酯 (PUR) 具有优异的耐磨性,适用于恶劣环境,并具有良好的可焊性。聚酯酰亚胺 (PEI) 和 THEIC 改性聚酯 (TPE) 是耐热漆包线的底漆,常用于漆包线的底漆。

聚酰胺酰亚胺 (PAI) 具有较高的热稳定性,可用作面漆,增强机械和化学性能。硅橡胶耐热性好,适用于高温电缆。其他漆包线,例如聚乙烯醇缩甲醛 (PVF) 漆包线和环氧树脂等自粘漆包线,可满足特定的粘合需求。

电线涂层工艺中的测量点

测量点对于监测涂料粘度以确保涂层厚度均匀至关重要。这些测量点包括搪瓷搅拌槽或搅拌槽,用于混合原材料并在线粘度计检测初始粘度。接下来是涂抹器的供料管线,用于在进入模头或槽液之前调整进料稠度。接下来是应用后阶段,用于验证固化后的厚度和附着力。在整个工艺流程中,持续的在线粘度测量可捕捉温度或剪切力引起的实时变化。

当前粘度控制的问题

电缆涂层的粘度控制面临诸多挑战,常常导致漆包线涂层不一致。依赖离线测试是一个主要问题,因为离线测试中粘度会随温度和剪切力而变化,导致实验室样品测量延迟和不准确。

溶剂蒸发、湿度和温度波动等环境因素会不可预测地改变涂层粘度。搪瓷的非牛顿特性使问题更加复杂,因为它们在剪切力作用下会改变粘度,这使得使用流出杯等传统工具进行测量变得繁琐且不可重复。

设备限制也是一个因素,桨式粘度计存在蒸发误差,手动方法无法捕捉动态变化,从而增加了停机时间和维护需求。

粘度不一致带来的负面影响

涂层粘度不一致会导致缺陷,影响电缆性能并增加成本。这会导致绝缘不均匀,产生针孔、起泡或厚度过厚,从而引发电气短路和故障。

质量也会下降,高粘度或低粘度导致的粘性或下垂涂层会降低密封性、柔韧性和机械性能。

另一个后果是浪费增加,包括更高的废品率、溶剂使用量和返工,从而影响利润率和环境合规性。

运营风险也会随之增加,可能导致产品召回、违反法规以及因抗褪色性和干燥性差而失去市场认可。

实时粘度监测的必要性

通过实时监控在线粘度计通过提供连续数据,即时调整溶剂和温度以保持稳定的涂层粘度,对于解决这些问题至关重要。它通过消除采样误差并确保涂层厚度与基线测量值一致,从而减少差异。此外,它还通过自动化控制来提高效率,最大限度地减少快节奏生产中的废品、停机时间和合规风险。

Lonnmeter 在线涂层粘度计的优点

伦恩计在线涂层粘度计提供先进的在线粘度测量,可精确控制电缆涂层。通过保持一致的涂层粘度,实现均匀的涂层厚度和无缺陷的漆包线涂层,确保卓越的产品质量。

通过实时数据提高运营效率,减少停机时间,并通过用户友好的界面轻松安装、操作和维护。

通过自动调整和监控非牛顿流体,最大限度地减少浪费、溶剂使用和废品,从而实现成本节约。

增强的可靠性源于先进的传感器,它们能够应对高温和腐蚀性环境,并全天候提供精确的读数。最终,它通过降低波动性和优化资源,支持更环保的流程和合规性,从而带来环境和监管优势。


发布时间:2025年8月13日