一、前言 随着全球信息通信产业的迅猛发展,通信基础设施的建设力度也在加大。这样,对线缆产品的装备也要求朝着高生产、高工艺性能的方向发展。线缆行业的金属复合带铠装可以给线缆产品提高机械保护,延长线缆的使用寿命,是保证通信线路传输性能长期有效性的必要措施。故大部分线缆产品采用了复合带纵包工艺生产,同时采用了纵包技术可大大提高生产速度。 图1 铝带纵包铠装的GYTA光缆 二、复合带纵包铠装 图2 复合带纵包铠装过程
在金属复合带纵包工艺中,一般纵包成型与压缩定径后的外径差有0.3~0.5mm,此外径差靠定径模具来压缩(如图3所示)。图3 铝带纵包后定径过程 三、定径模的发热及其后果 由于定径模的入口端比出口端大,所以在金属带的压缩过程中其与定径模具之间存在摩擦力,为了减少定径模具与金属带在长期高速运行中磨损,一般采用金属模具,但金属模具在长时间运行摩擦中会发热,摩擦的温度最高可达到近100℃,该温度使金属复合带涂覆薄膜软化,进一步增大金属复合带表面的摩擦系数,并且使得基带的抗拉能力大大下降,在生产速度不断提高的情况下,复合带断带发生率比低速时增加近30%以上,生产效率无法提高。 四、解决方法 针对断带频发的现象,部分工厂的定径模采用层压棒材料(又称胶木)来代替金属材料,此种材料在摩擦系数小,发热量降低,断带率有所降低,短时间内效果明显,但其材质不耐磨,定径模具内径在磨损过程中增大,使纵包后金属复合带和缆芯的间隙增大,对光缆的机械性能和渗水合格率都有较大的影响,所以基本生产50km产品后定径模必须更换,同时层压棒的价格也较高,批量使用对成本的压力也很大,所以胶木并不能有效的解决定径模的发热问题。 从材料上来讲,金属的耐磨性比非金属要强,只要我们将其产生的热量及时带走,问题就迎刃而解,于是我们就设计了如下模具及模具座,通过水冷和风冷的形式对金属定径模进行降温处理。 模具座内有螺旋形流道,冷空气或冷水从进口流入,出口流出,从而能较好的带走模具座的热量,能使模具座始终保持相对较低的温度(如图4)。 图4 水冷型散热装置 本装置有两个关键: 首先,水(空气)必须保证持续不间断。生产过程中,模具与金属复合带的摩擦,时刻都在产生热量,必须依靠持续不间断的气流带走一定热量,使得模具保持相对稳定的温度。气流温度越低效果越明显,鉴于生产成本及适用性,我们选择常温水(空气),基本能满足生产工艺要求。 其次,模座内气体循环必须流畅、均匀。模座的气流通道必须设计合理,尽量使得水(气)流能循环到整体模座,使得模座散热后温度恒定均匀,避免模座局部温度过高,使得铝带局部受热而引起断带。 五、其他注意事项 模具与模具座的配合性要好,模具与模座的接触面越多越好,这样能提高导热效果。模具的设计整体质量越轻越好,即模具质量小,储存的热量就相对较少,降低模座传导热量的负荷。也就是,模具使用的外形尺寸越小冷却的效果越好。刻都在产生热量,必须依靠持续不间断的气流带走一定热量,使得模具保持相对稳定的温度。气流温度越低效果越明显,鉴于生产成本及适用性,我们选择常温水(空气),基本能满足生产工艺要求。 其次,模座内气体循环必须流畅、均匀。模座的气流通道必须设计合理,尽量使得水(气)流能循环到整体模座,使得模座散热后温度恒定均匀,避免模座局部温度过高,使得铝带局部受热而引起断带。 五、其他注意事项 模具与模具座的配合性要好,模具与模座的接触面越多越好,这样能提高导热效果。模具的设计整体质量越轻越好,即模具质量小,储存的热量就相对较少,降低模座传导热量的负荷。也就是,模具使用的外形尺寸越小冷却的效果越好。 |
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