金(jīn)屬(shǔ)銅原子序數為29,密度是8.92g/cm3,熔(róng)點1083.4℃,具有良好的導(dǎo)熱和導電性能,但在潮濕(shī)的(de)空氣中金屬銅(tóng)表麵與(yǔ)氧氣發生化學反應,生成Cu2(OH)2CO3,即銅綠,通常電纜生產廠中銅(tóng)氧化多顯示表麵發黑,正是這種電纜銅導體表麵氧化現象的存在(zài),困擾著眾多電纜(lǎn)企業。
我們在日(rì)常生產觀察與大量資(zī)料調(diào)研中發現(xiàn),通過更優銅杆選擇、有效控製拉絲工藝及乳化液濃度和溫度(dù)、鈍(dùn)化處理銅導體絞合或束絞銅絲表麵(miàn)、後(hòu)續工序優(yōu)化處理等手段(duàn),會有效控製電纜(lǎn)銅導體的質量、防止其(qí)氧化,會極大的提高工作效率,減少返工(gōng)頻次,從而達到降低成本和提高內在產品(pǐn)質量的有益效果(guǒ)。
電纜銅導體
一、電(diàn)線(xiàn)電纜生產過程中的銅導體防氧化控製
電纜用金屬銅從原理上講主要有物(wù)理方法阻隔銅與潮濕空氣接觸、陰極保(bǎo)護氧化還原法阻止銅導體氧化、化學方法在(zài)銅導體表麵生產鈍化膜阻止氧化,抑或在導體表麵噴塗特殊液(yè)體予以保護(hù)。
1.1銅杆進廠前運輸、檢測及儲存
我國大多數(shù)電纜企業(yè)用(yòng)銅基本外購,而多數企業往往忽視了銅杆進廠前(qián)運(yùn)輸過程(chéng)的控製(zhì),在江南及沿(yán)海地帶(江浙、閩粵)夏(xià)季較長且多雨,銅杆基本通過重型卡車運輸至公司,通過筆者了解,很多電纜企業沒有製定相應的銅杆供應商運輸規範、夏季雨(yǔ)天包裝(zhuāng)規範(fàn)等製度,這使得(dé)往往出現(xiàn)銅(tóng)杆供應商發(fā)貨時(shí)銅杆表麵(miàn)完好無氧化發黑,而到達電纜企業用(yòng)戶(hù)麵前時則出現銅杆(gǎn)表麵發黑現象,帶來了不(bú)必要的麻煩。
銅杆進廠檢驗基本(běn)依照GB/T 3953-2009或電(diàn)纜企業企(qǐ)標,有嚴格的(de)程序。銅杆的儲存一(yī)般電纜企業均放在倉庫裏,一般企業有較為嚴格的(de)儲存管理辦法,在銅杆儲存時,尤其是夏季雨天,一定要用塑料布或(huò)塑料薄膜(mó)覆蓋銅杆,用z.ui簡(jiǎn)單的物理(lǐ)阻隔法阻(zǔ)止銅杆與潮濕空氣的接觸製,而(ér)這一點往往受到(dào)電纜企業的忽視。在車間(jiān)領用銅杆時一定要逐個銅杆卷進行肉眼檢查是否有發黑現象,從生產源頭加以控(kòng)製。
1.2銅杆拉絲工序的控製
本階段以電力電纜(lǎn)z.ui常用的8mm銅杆為(wéi)例,如今拉(lā)絲時一般使用連續退火的銅大拉,需經過放(fàng)線、拉絲與退火、冷卻、烘幹、收線等過程,選取對應規格的模具,切不可過小,如過小會強(qiáng)製使金(jīn)屬銅的晶格變異,加劇金屬溫度的急劇上升。
在開(kāi)機(jī)前檢查乳化液的濃度,確保濃度合格,在放線過程中,應保(bǎo)持放線張力穩定、均勻,不可(kě)過度顫(chàn)動(顫動不可避免),拉絲(sī)過程中操作者應密切關注退火溫度的變化,拉絲後導體硬化,延伸率變小,導體(tǐ)直流電(diàn)阻率(lǜ)上升,拉絲候成圈時銅導體表麵不應有殘餘乳化液,此(cǐ)處需要操作(zuò)者肉眼識別,在拉絲下盤(pán)後用透明塑料薄(báo)膜密封,存放於幹燥環境之中,待流轉,但多數電纜企業因為嫌銅絲包(bāo)薄(báo)膜麻煩而省略包薄膜工序。剛拉絲成(chéng)圈的導體表麵溫度高於(yú)室溫,如遇雨季會潛在氧化的(de)風險。
1.3銅(tóng)絲絞合(束絞)與化學交聯擠出工序
以銅絲絞合為例,在導體絞合過程中,各單絲以規則絞合或不規則絞合(hé)等方式絞合,經過各道壓模作用下,過模後銅導體溫度較過(guò)模前有較大提高,尤其(qí)是緊壓導體、扇形導體等,且框絞機目前無在線(xiàn)退火或降溫裝置,因此(cǐ)銅導體外層易氧化,在絞合前,選擇合適的絞合(hé)模具、緊壓輪、排線器,調整收線與放線張力,設備調整完畢後,操作者肉眼觀察上盤銅絲與放線架中心銅絲的表麵光潔度,確保無明顯黑點,再(zài)啟(qǐ)動機器。
一般電纜企業會(huì)在絞合工序(框絞機、籠絞機)中施加抗氧劑,抗氧(yǎng)劑的配方是0.3%左右的(de)苯並三氮唑酒精溶液,操作方法是將抗氧劑融入(rù)工業酒精之(zhī)中,用輸液軟(ruǎn)管滴(dī)入銅絲中,滴入標準以剛好浸潤銅絲為準,避免過少局部潛在氧化或過多浪費的現象(xiàng)發生,在所有防氧化(huà)工作準備穩妥後,再開機運轉(zhuǎn)。
收線(xiàn)處應保證收線盤幹燥,收線(xiàn)盤裝滿後,用透明塑料薄膜密封,與銅絲拉製同理,很(hěn)多電纜企業也省略了此步驟,若此步(bù)驟造成銅導體氧化,對(duì)低壓電纜影響(xiǎng)尚低,對超(chāo)高(gāo)壓電纜而言,影響則不堪設想。銅導體在經過拉絲、絞合、儲存後,金屬(shǔ)銅晶格形(xíng)態已(yǐ)基本穩定。化學交聯即(jí)在交(jiāo)聯劑、抗氧劑、耦合劑等條件(jiàn)下,將XLPE均勻(yún)的擠包在銅導(dǎo)體上(shàng)。在將裝滿銅(tóng)導體的放線盤啟動前,調整收放線張力,保證設備運行平(píng)穩。
二、總結
我國幾乎所有的電(diàn)纜(lǎn)廠都麵臨銅導體氧化的困擾,從金屬銅化學(xué)特性講,就是要保持金屬銅的還原性。在日常生產中,采用廣東珠江電線電(diàn)纜如下措施可減少銅導體氧(yǎng)化的幾率:
1)、選擇(zé)質優金屬銅(tóng)杆,規範供應商運輸、交貨流程與製度,銅杆到公司後,采(cǎi)取透明塑料薄膜密封措施(shī),銅(tóng)導體拉製、絞合後都(dōu)應采取(qǔ)透明塑(sù)料薄膜密封措施;
2)、采用合適的銅絲拉製工藝,定期檢查拉絲機的退火部件,優先選(xuǎn)擇含(hán)抗氧劑的拉絲油,定期檢查乳化液濃度,保質期(qī)到(dào)期前一定提前更換;
3)、銅絲絞(jiǎo)合、擠包絕緣工序采用鈍化處理技術;
4)、樹立質(zhì)量意識,加強業(yè)務培(péi)訓讓以上工序操作者清楚銅(tóng)絲氧化帶來的不良後果。

