一文(wén)解析！電(diàn)缆铜导體(tǐ)防氧化的全程控制方法-供应商(shāng)-导體(tǐ)-铜杆
2022-02-19 10:33:45 | 来自: 青岛汉河電(diàn)缆销售公司 | 浏览次数:
铜原子序数為(wèi)29，隶属于过渡金属，密度是8.92g/cm3，熔点1083.4℃，具有(yǒu)良好的导热和导電(diàn)性能(néng)，但在潮湿的空气中金属铜表面与氧气发生化學(xué)反应，生成Cu2(OH)2CO3，即铜绿，通常電(diàn)缆生产厂中铜氧化多(duō)显示表面发黑，正是这种铜导體(tǐ)表面氧化现象的存在，困扰着众多(duō)電(diàn)缆企业。
我们在長(cháng)期日常生产中观察发现，通过优质铜杆选择、有(yǒu)效控制拉丝工艺及乳化液浓度和温度、钝化处理(lǐ)铜导體(tǐ)绞合或束绞铜丝表面、后续工序优化处理(lǐ)等手段，会有(yǒu)效控制電(diàn)缆铜导體(tǐ)的质量、防止其氧化，会极大的提高工作效率，减少返工频次，从而达到降低成本和提高内在产品质量的有(yǒu)益效果。
下面我们以中压電(diàn)力電(diàn)缆生产為(wèi)例，从铜杆抵达生产厂、储存、拉丝、绞合、内芯存放到绝缘挤出，对每个步骤有(yǒu)效控制措施进行分(fēn)析。
▎中压電(diàn)力電(diàn)缆生产过程中的铜导體(tǐ)防氧化控制電(diàn)缆用(yòng)金属铜从原理(lǐ)上讲主要有(yǒu)物(wù)理(lǐ)方法阻隔铜与潮湿空气接触、阴极保护氧化还原法阻止铜导體(tǐ)氧化、化學(xué)方法在铜导體(tǐ)表面生产钝化膜阻止氧化，抑或在导體(tǐ)表面喷涂特殊液體(tǐ)予以保护。以中压電(diàn)力電(diàn)缆生产為(wèi)例，每道工序防氧化控制的主要方法。
?
铜杆进厂前运输、检测及储存我國(guó)大多(duō)数電(diàn)缆企业用(yòng)铜基本外購(gòu)，而多(duō)数企业往往忽视了铜杆进厂前运输过程的控制，在江南及沿海地带（江浙、闽粤）夏季较長(cháng)且多(duō)雨，铜杆基本通过重型卡車(chē)运输至公司，通过筆(bǐ)者了解，很(hěn)多(duō)電(diàn)缆企业没有(yǒu)制定相应的铜杆供应商(shāng)运输规范、夏季雨天包装规范等制度，这使得往往出现铜杆供应商(shāng)发货时铜杆表面完好无氧化发黑，而到达電(diàn)缆企业用(yòng)户面前时则出现铜杆表面发黑现象，带来了不必要的麻烦。
铜杆进厂检验基本依照GB/T 3048.2或電(diàn)缆企业企标，有(yǒu)严格的程序。铜杆的储存一般電(diàn)缆企业均放在仓库里，一般企业有(yǒu)较為(wèi)严格的储存管理(lǐ)办法，在铜杆储存时，尤其是夏季雨天，一定要用(yòng)塑料布或塑料薄膜覆盖铜杆，用(yòng)最简单的物(wù)理(lǐ)阻隔法阻止铜杆与潮湿空气的接触制，而这一点往往受到電(diàn)缆企业的忽视。在車(chē)间领用(yòng)铜杆时一定要逐个铜杆卷进行肉眼检查是否有(yǒu)发黑现象，从生产源头加以控制。
?
铜杆拉丝工序的控制本阶段以電(diàn)力電(diàn)缆最常用(yòng)的8mm铜杆為(wèi)例，如今拉丝时一般使用(yòng)连续退火的铜大拉，需经过放線(xiàn)、拉丝与退火、冷却、烘干、收線(xiàn)等过程，首选选取对应规格的模具，切不可(kě)过小(xiǎo)，如过小(xiǎo)会强制使金属铜的晶格变异，加剧金属温度的急剧上升。
在开机前检查乳化液的浓度，确保浓度合格，在放線(xiàn)过程中，应保持放線(xiàn)张力稳定、均匀，不可(kě)过度颤动（颤动不可(kě)避免），拉丝过程中操作者应密切关注退火温度的变化，拉丝后导體(tǐ)硬化，延伸率变小(xiǎo)，导體(tǐ)直流電(diàn)阻率上升，拉丝候成圈时铜导體(tǐ)表面不应有(yǒu)残余乳化液，此处需要操作者肉眼识别，在拉丝下盘后用(yòng)透明塑料薄膜密封，存放于干燥环境之中，待流转，但多(duō)数電(diàn)缆企业因為(wèi)嫌铜丝包薄膜麻烦而省略包薄膜工序。刚拉丝成圈的导體(tǐ)表面温度高于室温，如遇雨季会潜在氧化的风险。
?
铜丝绞合（束绞）与化學(xué)交联挤出工序以铜丝绞合為(wèi)例，在导體(tǐ)绞合过程中，各单丝以规则绞合或不规则绞合等方式绞合，经过各道压模后金属铜晶格改变结构，在强外力作用(yòng)下，过模后铜导體(tǐ)温度较过模前有(yǒu)较大提高，尤其是紧压导體(tǐ)、扇形导體(tǐ)等，且框绞机目前无在線(xiàn)退火或降温装置，因此铜导體(tǐ)外层易氧化，在绞合前，选择合适的绞合模具、紧压轮、排線(xiàn)器，调整收線(xiàn)与放線(xiàn)张力，设备调整完毕后，操作者肉眼观察上盘铜丝与放線(xiàn)架中心铜丝的表面光洁度，确保无明显黑点，再启动机器。
一般電(diàn)缆企业会在绞合工序（框绞机、笼绞机）中施加抗氧剂，抗氧剂的配方是0.3%左右的苯并三氮唑酒精溶液，操作方法是将抗氧剂融入工业酒精之中，用(yòng)输液软管滴入铜丝中，滴入标准以刚好浸润铜丝為(wèi)准，避免过少局部潜在氧化或过多(duō)浪费的现象发生，在所有(yǒu)防氧化工作准备稳妥后，再开机运转。
收線(xiàn)处应保证收線(xiàn)盘干燥，收線(xiàn)盘装满后，用(yòng)透明塑料薄膜密封，与铜丝拉制同理(lǐ)，很(hěn)多(duō)電(diàn)缆企业也省略了此步骤，若此步骤造成铜导體(tǐ)氧化，对低压電(diàn)缆影响尚低，对超高压電(diàn)缆而言，影响则不堪设想。铜导體(tǐ)在经过拉丝、绞合、储存后，金属铜晶格形态已基本稳定。化學(xué)交联即在交联剂、抗氧剂、耦合剂等条件下，将XLPE均匀的挤包在铜导體(tǐ)上。在将装满铜导體(tǐ)的放線(xiàn)盘启动前，调整收放線(xiàn)张力，保证设备运行平稳。
▎总结我國(guó)几乎所有(yǒu)的電(diàn)缆厂都面临铜导體(tǐ)氧化的困扰，从金属铜化學(xué)特性讲，就是要保持金属铜的还原性。
在日常生产中，采用(yòng)如下措施可(kě)减少铜导體(tǐ)氧化的几率：
1） 选择质优金属铜杆，规范供应商(shāng)运输、交货流程与制度，铜杆到公司后，采取透明塑料薄膜密封措施，铜导體(tǐ)拉制、绞合后都应采取透明塑料薄膜密封措施；2） 采用(yòng)合适的铜丝拉制工艺，定期检查拉丝机的退火部件，优先选择含抗氧剂的拉丝油，定期检查乳化液浓度，保质期到期前一定提前更换；3） 铜丝绞合、挤包绝缘工序采用(yòng)钝化处理(lǐ)技术；4） 树立质量意识，加强业務(wù)培训让以上工序操作者清楚铜丝氧化带来的不良后果
