涂塑钢管制造工艺分析的论文[5篇范文]

第一篇：涂塑钢管制造工艺分析的论文

摘要：目前市场上对大口径涂塑有较大的需求，而以现有的技术条件其制造成本极高。通过开发专用涂料，实现了常温制造涂塑（弹性体）钢管。其工艺主要特点：降低了钢管表面处理要求、无需对钢管进行加热处理、无需大型机具。口径在10-3800钢管均可实现内外涂塑，产品超过国标要求。该技术填补了大口径涂塑钢管的空白。涂层全部采用无毒弹性涂料，具有水阻低、带锈防锈和无毒保洁功效，能有效抑制青苔和红虫的滋生。

关键词：涂塑钢管制造工艺常温大口径

1．前言

钢管在传输介质时或置于大气、土壤等自然环境中，管壁都会经受不同程度的腐蚀，直接影响了管道的使用寿命。食品、饮用水管道、石油化工管道等诸多介质都不允许管壁腐蚀而影响传输介质受到污染，钢管壁防腐防护成为关键技术问题。涂塑钢管就应运而生，目前国内钢塑管是从衬塑走向了涂塑，涂塑材料大都采用塑料粉体材料，其中性能较好的是聚乙烯（PE）和环氧（EP）。但它们的施工要求高，工艺难度大，品质控制不易，设备投资大，严重影响涂塑钢管的推广与应用，而且国内目前只能生产口径小于250mm的涂塑钢管。在常规生产工艺中喷砂过程产生极大污染且对人体造成伤害，而加热过程能耗极大，造成大口径涂塑钢管无法生产。为有效解决大口径涂塑钢管生产难的问题，制作工艺专家组首先从涂层材料上着手，研制并应用了弹性体带锈防锈涂料，再引入防腐及卫生性能较好的防护涂料。采用了常温直接喷涂的方法，解决了大口径钢管涂塑生产难的问题。

2．常温涂塑（弹性体）钢管的制备

将常温涂塑(弹性体)钢管是如何突破原有技术难点及制造工艺进行了系统的介绍。由于外管的喷涂工艺比较常规，本文就重点介绍管内处理及喷涂的工艺。

2.1技术难点的突破

常规制造涂塑钢管的方法，首先需要对钢管进行喷砂除锈处理，其污染较大且工艺复杂。常温涂塑(弹性体)钢管采用了金属防腐中最前沿技术，带锈防锈涂料作底涂。带锈防锈涂料需要满足特殊性能：带锈防锈、附着力强、无毒、可喷涂、防腐性能好等。

另外，常规的涂塑钢管是通过对钢管高温烧成，静电粉未喷涂来实现涂料对钢管内壁的良好附着。因此，选择内喷涂材料的时，须考虑到：附着力强、无毒、耐磨、耐冲击、耐各种化学腐蚀、常温可喷涂等。

所选用的材料，均为聚氨酯类涂料，无毒且具有良好的保洁功效。材料的主要性能指标如表2.1。

2.2涂塑钢管的制备工艺

2.2.1钢管表面的预处理

对于新旧钢管，一般不需要专门的除锈工艺。最好选用新出厂的钢管，无需镀锌，管内有少量的锈斑也可满足要求，只要将疏松浮锈清除，清涂油污即可。即达到手工除锈St2或电动除锈Sa1级要求即可。如钢管表面有油污，可用丙酮清洁表面。

2.2.2涂料的喷涂

喷涂设备包括：空压机、无气喷涂机、管内牵引机构等。动力装置为空压机，采用无气喷涂机及管内牵引机构将带锈防锈底涂喷涂于钢管内壁，厚度约30微米。待底涂固化好后，再用喷涂两遍聚氨酯面涂，每道80微米。整个涂膜总厚度约200微米。整个喷涂设备造价在几万元即可满足喷涂施工要求。

2.2.3检测处理

抽检涂塑钢管的涂层质量，涂层表面应均匀，涂层的最小厚度要达到150微米，平均厚度应在180微米以上。

2.3不同涂塑钢管制造工艺对比

与聚乙烯和环氧涂塑钢管工艺对比，由于我们采用聚氨酯涂料作底涂，降低了钢管表面处理的要求，无需喷砂除锈清除浮锈油脂即可作业；另外，无需对钢管进行加热处理，在常温下即可喷涂。做到了施工方便，减少污染，节耗能源，可现场施工，造价较低，并且性能优异，完全满足工程需要。其工艺流程对比如表2.3.2.4不同涂塑钢管性能对比

聚氨酯涂层不仅性能优异，而且体系全部采用了弹性体涂料，具有涂层薄、防腐能力强、阻力系数小、带锈防锈和无毒保洁的特殊功效，能有效抑制青苔和红虫的滋生。涂层质量按CJ/T120-2000[1]进行检验，完全超过国标要求，不同涂层性能指标对比，结果见表2.4。

2.5工程应用实践

大口径涂塑(弹性体)钢管近期在深圳水务集团盐田港海边外管工程、合肥自来水公司大口径过河管道工程、杨州钢管总厂等工程中应用，效果非常理想，完全达到《给水涂塑复合钢管》国家标准CJ/T120-2000的要求。

3．结论

3.1常温涂塑(弹性体)钢管与用聚乙烯和环氧涂塑的工艺相比，主要工艺特点是：无需喷砂除锈，清除浮锈即可施工；无需对钢管进行加热处理，常温即可喷涂施工；施工机具简单，可现场施工。

3.2常温涂塑钢管解决了国内大口径涂塑钢管生产成本极高的情况，填补了国内250mm以上直径涂塑钢管的空白。

3.3经大量的试验研究证明，常温涂塑钢管应用于自来水工程，常能有效的抑制青苔和红虫的滋生。可减少藻类及红虫在管网的大量滋生，有利于保障居民二次供水的质量。

3.4常温涂塑钢管的涂层薄，阻力系数小在0.0082以下，过水流量可大于普通涂塑钢管，也有利于节省能耗。

3.5常温涂塑钢管的防腐防护能力极强，可用于酸、碱、盐、海水、石油化工等复杂环境，涂层可耐180℃高温且高温下体积变形极小，耐磨性也极强。因此，也可用于输送含固量较高的流体物质。

3.6常温涂塑钢管属于弹性体涂层，比其他涂层更具有弹性，可适应不同情况下的应力变形。小口径涂塑钢管可直接打弯，及在卡箍连接下涂层不受影响。常规涂塑钢管，在卡箍连接方式中经常会脱落，现场又无法修补。

参考文献

【1】中华人民共和国城镇建设行业标准CJ/T120—2000给水涂塑复合钢管

第二篇：涂塑钢丝绳的应用

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涂塑钢丝绳的应用

涂塑钢丝绳是以磷化涂层钢丝绳、镀锌钢丝绳、不锈钢丝绳、光面钢丝绳为原料，对钢丝绳进行外层包塑处理，一般为PVC包塑处理，其塑料包括国产钢丝绳pvc塑料和进口钢丝绳pvc塑料。下面简单介绍一下涂塑钢丝绳的应用。

应用与生产

涂塑钢丝绳具有突出的耐腐性，在大气、矿井水、海水中的耐腐性是一般镀锌钢丝绳寿命的3．5～5倍。涂塑钢丝绳由于绳内丝与丝、股与股间被涂层隔开，所以耐磨性好，在提升、运输等动载荷下使用，寿命是普通钢丝绳的1．5～2倍。涂塑钢丝绳的耐疲劳性能好，例如带有尼龙涂层和尼龙芯的钢丝绳耐久性是普通麻芯或金属芯(见绳芯)钢丝绳的2倍左右。

涂塑钢丝绳主要用在矿井提升罐笼、肉类加工厂提升机械、海船船锚、拖曳及捕捞作业、渔业船只拖网等方面。

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第三篇：模具制造工艺课程论文

模具制造工艺课程论文

模具制造工艺课程论文

班级：10材控2班

学号：1010121136

姓名：赵佳伟

摘要：在现代生产中，模具已成为大批量生产各种工业产品和日用生活品的重要工艺装备。应用模具的目的在于保证产品的质量，提高生产率，并且降低生产成本。所以模具工业已成为世界上不可忽视的产业，而模具工业的发展将与我们的生活、工作息息相关。模具工业的发展关键是模具技术的发展。由此这篇文章将浅显的分析当今国内外模具工业的发展现状，其中也包括了模具工业的市场。并且较为初步的介绍了我国模具技术的现状和现代模具工业的特点。浅谈了模具技术发展的八大趋势。

关键词：模具;模具工业

模具技术

现状

发展趋势 引言

模具作为重要的工艺装备，在消费品、电器电子、汽车、飞机制造等工业部门有举足轻重的地位。工业产品零件粗加工的75%、精加工的50%及塑料零件的90%将由模具完成。我国模具行业近年来均增长速度为21%。今后一段时期，对模具的需求主要集中在四个行业：汽车行业、家用电器行业、电子及通讯行业和建材行业。模具是“效益放大器”，用模具生产的最终产品的价值要比模具自身的价值高几十倍。如汽车行业，目前我国汽车产量超过400万辆，基本车型达到170种，新车型和改装车型将达430种，汽车换型是约有80%的模具需要更换，一个型号的汽车所需模具达数千副，价值上亿元；家用电器行业中彩电、电冰箱、洗衣机、空调器、微波炉、录像机、摄影机、VCD、DVD等需用模具量大。单台彩电需用模具约140副。价值700万元。目前，全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业，从1997年开始，我国模具工业产值也超过了机床工业产值。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。模具行业日益受到国家和人们的关注和重视，国务院颁布的《关于当前产业政策的决定》也把模具行业列为机械制造工业改造序列的第一位。1999年8月20日党中央和国务院发布的《关于加强技术创新发展高科技实现产业化的决定》中，明确提出了高新技术产业领域。《决定》指出：要在电子信息特别是集成电路设计与制造、网络及通信、计算机及软件、数字化电子产品等方面，在生物技术及新医药、新技术、新能源、航空航天、海洋等有一定基础的高新技术产业领域，加强技术创新，形成一大批拥有自主知识产权、具有竞争优势的高新技术产业。在发布《决定》之前，1999年7月，国家计委和科学技术部发布了《当前国家优先发展的高新技术产业化重点领域指南(目录)》，《指南》中列入了电子专用模具、塑料成形新技术与新设备、快速原型制造工艺及成套设备、激光加工技术及成套设备、汽车关键零部件等。例如，采用快速原型制造技术和设备，用分层实体堆积等方法，可以将复杂的CAD模型转化为实物，使模具和产品的设计、评价与制造周期大大缩短，企业就能快速抢占市场，取得竞争优势。模具工业的概述

模具制造工艺课程论文

模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，在欧美等工业发达国家被称为“点铁成金”的“磁力工业” ；美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”;德国则认为是所有工业中的“关键工业”;日本模具协会也认为“模具是促进社会繁荣富裕的动力”，同时也是“整个工业发展的秘密”，是“进入富裕社会的原动力”。日本模具产业年产值达到13000亿日元，远远超过日本机床总产值9000亿日元。如今，世界模具工业的发展甚至己超过了新兴的电子工业。在模具工业的总产值中，冲压模具约占50%，塑料模具约占33%，压铸模具约占6%，其它各类模具约占11%。国内模具工业现状

近年来，我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。国内的模具生产厂已超过17000家，从业人员达50万。我国的模具工业也一直以每年13%左右的增长速度快速发展，我国模具行业在“十五”其间的增长速度达到13%～15%。近年来，我国每年进口模具约占市场总量的20%左右，已超过10亿美元，成为世界上最大的模具进口国。其中塑料与橡胶模具占全部进口模具的50%以上，冲压模具占全部进口模具约40%。中、高档模具进口比例占市场总量的40%以上。但是我国模具产业中也存在一些问题，就是在创新开发方面的投入仍显不足，模具行业内综合开发能力的提升已严重滞后于生产能力的提高，主要问题体现在十个方面【2】：

（1）各层次的模具技术人才资源不足，尤其是高级模具钳工、CNC 数控机床操作工、高级模具设计人员等，需求缺口较大。

（2）模具标准化程度不高，模具及其零部件的商品率偏低。

（3）模具制造的专业化程度和集中度有待进一步提高。

（4）模具修理机制不健全，因修模拖期影响生产的事时有发生。

（5）模具寿命偏低，使模具费占产品成本比率过高且长期居高不下。

（6）模具及其零部件市场价偏低，模具修理费用更低，而且没有市场指导价，完全靠购销双方“议价”，地区与厂际之间价差悬殊。

（7）模具新技术、新工艺、新设备、新材料推广应用缓慢，特别是国内自行开发的模具新材料大多至今未能推广应用。

（8）设备老化严重，超期服役的情况普遍。

（9）各类模具的标准及技术指导性文件不齐全，特别是与国际市场接轨的各类模具国家标准缺口大。

（10）模具钢的精炼和模具锻坯的锻造技术推广应用问题，至今未能解决。

上述一系列问题表明，中国目前的模具产业结构还需要进一步调整，增长方式也需要进一步转变，必须从量的扩张逐渐转变到以质为先的轨道上来。只有这样，我国模具产品的质量与水平才能真正提升，才能拥有国际市场的竞争力，才能使模具产品的出口量的增长与质的提升相结合。我国模具工业存在的问题和主要差距

虽然我国模具总量目前已达到相当规模，模具水平也有很大提高，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等工业发达国家许多。当前存在的问题

模具制造工艺课程论文

和差距主要表现在以下几方面：（1）总量供不应求

国内模具自配率只有70%左右。其中低档模具供过于求，中高档模具自配率只有50%左右。

（2）企业组织结构、产品结构、技术结构和进出口结构均不合理 我国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂），自产自配比例高达60%左右，而国外模具超过70%属商品模具。专业模具厂大多是“大而全”、“小而全”的组织形式，而国外大多是“小而专”、“小而精”。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%，而国外在50%以上。2004年，模具进出口之比为3.7：1，进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元，为世界模具净进口量最大的国家。

（3）模具产品水平大大低于国际水平，生产周期却高于国际水平

产品水平低主要表现在模具的精度、型腔表面粗糙度、寿命及结构等方面。（4）开发能力较差，经济效益欠佳

我国模具企业技术人员比例低，水平较低，且不重视产品开发，在市场中经常处于被动地位。我国每个模具职工平均年创造产值约合1万美元，国外模具工业发达国家大多是15～20万美元，有的高达25～30万美元，与之相对的是我国相当一部分模具企业还沿用过去作坊式管理，真正实现现代化企业管理的企业较少。造成上述差距的原因很多，除了历史上模具作为产品长期未得到应有的重视，以及多数国有企业机制不能适应市场经济之外，还有下列几个原因： 国家对模具工业的政策支持力度还不够

虽然国家已经明确颁布了模具行业的产业政策，但配套政策少，执行力度弱。目前享受模具产品增值税的企业全国只有185家，大多数企业仍旧税负过重。模具企业进行技术改造引进设备要缴纳相当数量的税金，影响技术进步，而且民营企业贷款十分困难。

人才严重不足，科研开发及技术攻关投入太少

模具行业是技术、资金、劳动密集的产业，随着时代的进步和技术的发展，掌握并且熟练运用新技术的人才异常短缺，高级模具钳工及企业管理人才也非常紧张。由于模具企业效益欠佳及对科研开发和技术攻关重视不够，科研单位和大专院校的眼睛盯着创收，导致模具行业在科研开发和技术攻关方面投入太少，致使模具技术发展步伐不大，进展不快。

工艺装备水平低，且配套性不好，利用率低近年来我国机床行业进步较快，已能提供比较成套的高精度加工设备，但与国外装备相比，仍有较大差距。虽然国内许多企业已引进许多国外先进设备，但总体的装备水平比国外许多企业低很多。由于体制和资金等方面的原因，引进设备不配套，设备与附件不配套现象十分普遍，设备利用率低的问题长期得不到较妥善的解决。

专业化、标准化、商品化程度低，协作能力差 由于长期以来受“大而全”“小而全”影响，模具专业化水平低，专业分工不细致，商品化程度低。目前国内每年生产的模具，商品模具只占40﹪左右，其余为自产自用。模具企业之间协作不畅，难以完成较大规模的模具成套任务。模具标准化水平低，模具标准件使用覆盖率低也对模具质量、成本有较大影响，特别是对模具制造周期有很大影响。模具材料及模具相关技术落后

模具制造工艺课程论文

模具材料性能、质量和品种问题往往会影响模具质量、寿命及成本，国产模具钢与国外进口钢材相比有较大差距。塑料、板材、设备性能差，也直接影响模具水平的提高。展望我国模具工业的发展方向

在信息社会和经济全球化发展的进程中，模具行业发展趋势主要是模具产品向着更大型、更精密、更复杂及更经济快速方面发展，技术含量不断提高，模具生产向着专业化、信息化、数字化、无图化、精细化、自动化方面发展；模具业向着技术集成化、设备精良化、产品品牌化、管理信息化、经营国际化方向发展。针对我国模具工业的现状，通过进一步搞好模具行业的结构调整和创新，抓住我国模具价格较低的竞争优势，大力提高模具的开发效率，增加大型、精密、复杂和长寿命等技术含量高的中高档模具的比例，今后我国模具技术的研究重点和主要发展方向应该是：

（1）高速、高精、复杂和长寿命模具加工技术的研究和应用。例如超精冲压模具制造技术的研究和应用、精密塑料和压铸模具制造技术等；

（2）优质模具材料的研制和正确选用，以及先进表面加工和处理技术的发展和应用；

（3）模具专业化、标准化的发展及进一步推广应用；（4）快速成型与快速制模（RP/RT）技术的发展与应用；

（5）CAD、CAM、CAE的广泛应用及其软件的不断先进和CAD/CAE/CAM技术的进一步集成化、一体化、智能化，从而提高模具设计的现代化、信息化和标准化。结束语

我国模具工业虽然有了长足的发展，成为了世界的制造大国，但是总体水平仍比德、美、日工业发达国家要落后。而在现代制造业中，无论哪一行业的工程装备，都越来越多地采用由模具工业提供的产品。现代模具技术的发展在很大程度上依赖于模具标准化，优质材料的研究、先进的设备与制造技术，专用的机床设备，更重要的是生产技术的管理等。而模具发展所追求的目标是提高产品的质量及生产效率，缩短设计及制造周期，降低生产成本，最大限度地提高模具行业的应变能力，满足用户需要。为了适应用户对模具制造的高精度、短交货期、低成本的迫切要求，模具工业就需要广泛应用现代先进制造技术来加速模具工业的技术进步，满足各行各业对模具这一基础工艺装备的迫切需求，以实现我国模具工业的跨越式发展。

参考文献：

[1] 陈剑鹤.模具设计基础[M].北京：机械工业出版社.2010 [2] 付建军.模具制造工艺[M].北京：机械工业出版社.2012 [3] 洪慎章.现代模具技术的现状及发展趋势[M].航空制造技术.2006 4

第四篇：塑钢门窗制造安装合同

断桥铝门窗制作安装工程

承

包 合同

甲方： 乙方：

依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及其他有关法律、行政法规，遵循平等、自愿、公平和诚实信用的原则，双方就本建设工程施工事项协商一致，订立本合同。

第一条：工程概况

工程名称：斑鱼府（开发区店）

工程地点：大连市开发区黄海西路195—35号 工程内容：断桥铝门窗制作安装。

工

期：配合总体工程进度施工，于

****年**月**日完工。

第二条：合同价款：

1、断桥铝门窗工程预计总面积；_________㎡

2、断桥铝门窗每平方米__________________元

3、断桥铝门窗总造价大写：

小写 _______元

第三条：支付方式：

1、乙方开工甲方付合同总价的40%作为工程进度款。

2、工程完工验收合格付60%。

第四条：材料质量：

1、型材：断桥铝、均符合国家有关标准，颜色茶青色，2、玻璃为5+5双钢玻璃，玻璃均符合国家有关标准。

工程验收提供相关质保资料、保修期为三年（自竣工验收合格之日起算）。

3、按国家有关法律、法规、规范验收。

第五条：双方责任：

一、甲方责任：

1、甲方应提供乙方所需工程设计图纸、施工要求说明、有关洽商变更及有关技术文件等作为乙方产品设计和施工有效依据，由于甲方变更图纸或施工错误给乙方造成的损失由甲方负责。

2、甲方无偿提供乙方用水、用电，材料堆放场地的使用，3、协调乙方与土建及其它施工单位配合问题，负责审定施工进度方案和组织竣工验收工作：

二、乙方责任：

1、服从甲方、监理、建设单位的统一领导和调度。

2、确保工程质量及工程进度。属乙方施工造成质量问题，由乙方负责无条件返工，由此给甲方造成的费用损失及工期延误由乙方自负。

3、确保工程用材的质量，并提供有关技术文件，所用材料入场前提供产品质量合格证及相关检测资料。

4、严格按照甲、乙双方在合同中确定的材料质量标准进货，进入现场后双方要验货，如出现与合同中材料质量标准不符时，乙方应无条件及时退货，由此给甲方造成的损失由乙方承担。

5、确保安全作业，文明施工，安装现场做到场清料清，出现安全、质量事故时由乙方负责。

6、施工期间，现场材料由乙方管理保护。如有损失，乙方自负。

7、保证现场的管理和技术力量。

8、严格按照施工图和说明书进行施工，确保工程质量，按合同规定时间如期完工和交付。

第六条：违约责任：

本合同双方代表签字盖章后生效，任何一方违约，均应按合同法有关规定向对方赔偿所造成的经济损失和偿付违约金。第七条：争议处理：

甲乙双方发生纠纷，甲乙双方本着合作精神协商解决，解决不了，向当地人民法院提起诉讼。

甲方（盖章）：

乙方（盖章）：

电话：

日期：

电话： 日期：

第五篇：电力电缆制造工艺

基本工艺流程

电力电缆的制造包括许多工序，一般可分为四个主要方面：

导体制造，包括

1）拉丝 拉细单线到所需的直径；

2）绞合 把多根单线绞合到一起，有时需要再包带；

3）组合 在HV和EHV电缆制造中，把非圆形的股块绞合成准圆形的结构； 绝缘线芯制造，包括

1）三层挤出：电缆绝缘线芯在这个过程中形成，包括内半导电屏蔽层、绝缘层和外半导电屏蔽层；

2）交联：可在挤出后直接进行（过氧化物交联），或者在挤出后采用单独设备进行（湿法交联）；

3）除气：通过离线加热把过氧化物副产物去除，这通常是HV或EHV电缆的基本工序，但也是经常用于中压海底电缆；

电缆护层制造，包括

1）绝缘线芯包带：在此过程中，把缓冲层、保护层和阻水层绕包到挤包的绝缘线芯上；

2）中性线绞包：把铜线、铜带或扁铜带包绕在电缆上；

3）金属护层：施加金属的防潮和保护层；

4）护套：采用聚合物护套起到机械保护（对金属箔的保护特别重要）和防腐蚀作用；

5）装铠：采用高强度金属构件（钢）来保护电缆，特别是海底电缆； 质量控制，包括

1）原材料的操作处理；

2）例行试验；

3）抽样试验； 3.2 导体制造

有些电缆制造采用直接用于屏蔽和绝缘加工的制成导体，或用铜杆或铝杆，并将其拉丝到合适的直径，然后绞合（扭结成一体）成电缆导体。

那些拉丝绞合制造导体的电缆制造必须遵循基本但重要的工艺，以确保导体获得合适的物理性能和电气性能。由于拉丝工艺使金属产生加工硬化，因此拉丝后的线材通常必须加热以获得适当的物理性能，这个工艺叫退火。退火可以通过感应加热过程实现。在这个过程中，通过感应到绞线上的电流来产生热量，并提高导体的温度到正确的退火温度。此外也可以把绞线放置到炉箱中实现退火。退火能同时影响绞线的物理和电气性能，因此在退火过程中必须谨慎操作和监控。必须进行定期的测试来确保绞线的特性符合规范的要求。

绞合导体是通过扭绞多根单线完成的，有多种类型的扭绞（或绞合）型式。尽管绞合工艺相对容易完成，但必须仔细操作，以确保在绞合的过程中单线没有损伤以及绞合系数（单位长度上绞绕的次数）正确。导体中的水分十分不受欢迎，因为水分会导致绝缘中生长水树从而使电缆过早击穿，也可导致电缆接头过早击穿。在制造、安装或运行过程中可能使水进入导体，应考虑使用阻水结构的导体。绝缘线芯制造

挤出绝缘电缆的生产线是一种高度精密的制造过程，运转时必须严格控制，以确保最终的产品能够可靠地运行多年。它包括许多前后密切衔接的了工艺。如果生产线上的任一部分有故障，就会导致生产出质量差的电缆，并可能会产生出很多米的废电缆。

在导体屏蔽料、绝缘料和绝缘屏蔽料挤出到电缆导体上后，必须进行交联。交联（也称为硫化）是一个化学反应，它能提高这些标准的热性能和机械性能，尤其是提高高温下的强度和稳定性。

绝缘线芯制造工艺起始于绝缘和半导电材料的颗粒在挤出机内熔融的时候。熔融是在加压的情况下进行的，压力把电缆料向十字机头输送，并在十字机头内形成电缆的各个层。在螺杆末端和十字机头的顶部，应放置用于过滤的滤网或过滤板。在挤出型电缆制造的早期，放置这些滤网或筛子是为了除去材料中的小颗粒，或者是熔融进程中产生的杂质。

虽然如今仍在应用滤网，但由于现今材料较好的净化特性，减小了材料对该类型滤网的需求。实际上，如果滤网太细的话，其本身就能以焦烧或预交联的方式而产生杂质。然而，适当尺寸（100－200μm孔径）的过滤网用来帮助稳定挤出机内熔融的均匀度以及防止在材料处理过程中从外界混入大尺寸杂质是很有益的。

在挤出型电缆制造的早期，采用二次挤出工艺来生产电缆绝缘线芯。先同时挤出导体屏蔽和绝缘，然后交联并绕到线盘上。经过一段时间后，再挤出导体屏蔽和绝缘，这种工艺会在绝缘和绝缘屏蔽之间形成不规则并可能遭受污染的界面。在这个工艺中，绝缘屏蔽可能是不交联的，因此电缆只有有限的热学性能。

现在，有两种制造工艺用来在一道工序中完成所有三层的挤出。第一种方法是1＋2三层挤出工艺，它是先挤出导体屏蔽，经过较短的距离（通常是2m到5m）后，再在导体屏蔽上同时挤出绝缘和绝缘屏蔽。第二种方法是三层共挤工艺，它是将导体屏蔽、绝缘和绝缘屏蔽同时挤出。在这两种方法中，绝缘屏蔽都是交联的，因此电缆的高温性能有很大改善。

1＋2三层挤出在其首次被推行时是一个重要的发展。因为它能产生一个较为洁净、均匀的绝缘和绝缘屏蔽界面。但是在这个工艺中，导体屏蔽从导体屏蔽挤出机到绝缘和绝缘屏蔽挤出机时，是暴露在空气中的。如果不采取严格的措施保护导体屏蔽，那么导体屏蔽可能产生缺陷，降低电缆的寿命。正是基于这个原因，三层共挤工艺被认为是更好的工艺，因为在这个工艺中导体屏蔽在绝缘挤出前不会暴露在空气中。三层共挤工艺能产生十分洁净、均匀的导体屏蔽和绝缘界面。

在实验室对两种不同工艺生产的电缆进行了加速寿命试验。试验结果表明，用1＋2工艺生产的电缆比三层共挤工艺有更高老化速率。在这个特定的试验中，电缆样品放置在水箱中，感应到导体上的电流以提高导体温度，在导体和绝缘屏蔽上施加较高的交流电压。电缆在这些条件下老化规定的时间。到了规定的时间，把电缆取出并进行交流击穿试验。

应用1＋2或者三层共挤工艺生产出三层电缆绝缘后，没有交联的绝缘线芯直接进入硫化管。在这里有完全不同的硫化工艺。

在过氧化物硫化过程中，电缆进入到一个高温高压的管道中。这个管道很长，以便有足够的时间来完成交联过程。尽管氮气是较好的媒质，因为热蒸汽硫化会在绝缘中产生水分和大量的微孔，但管道内可以采用蒸汽或者热氮气加压。另一个重要的易被忽略的步骤是应充分冷却交联好的绝缘线芯，确保外部绝缘和导体的温度降低到可以离开硫化管的温度。当电缆线芯引出硫化管时，绝缘线芯应是按照正确的制造规范和标准已进行了充分的交联和冷却。

采用湿法交联工艺，挤出机后面的管道的长度需要保证热塑性绝缘线芯充分冷却，以免导体上的绝缘偏芯（下垂）。实际的交联或硫化过程是在挤出后离线进行的。

在所有挤出工艺中，经常采用X射线或超声波技术来检查电缆同心度和进行缺陷定位，如内导电（导体屏蔽）缺陷。在其他层后续加工前找出重大缺陷很重要。

3.1 挤出－过氧化物硫化

过氧化物硫化电缆的3种基本的电缆绝缘线芯挤出和硫化过程：

CCV－悬链式连续硫化

VCV－立式连续硫化

MDCV－Mitsubishi Dainichi连续硫化，也叫长承模连续硫化 悬链式连续硫化（CCV）

CCV技术中，硫化布置成了悬链状，当它悬吊在两点之间时，象一概弦线。导体在馈送方式与VCV相同，都是从放线架进入到储线器。这样可以保证在连续挤出工艺不停止的情况下，当旧的线盘用完能够换一个新的导体线盘到放线架上。储线器也为两个导体的焊接提供了时间。通过严格地控制电缆张力来保持电缆处在硫化管的中心位置。使用先进的自动控制系统，做到这点已经变得较为容易。还注意确保不让已经融化但未交联的塑料聚合物在重力的作用下从导体上滴落或垂落，这个效应一般叫做“下垂”。下垂效应随着绝缘厚度与导体尺寸的比率啬而趋于增强。

一些工艺，包括使用特殊的低融流指数聚合物、旋转电缆、绝缘表面急冷等，可以有效地减少绝缘的下垂效应。对于大截面电缆（重电缆），还存在另一个问题。就是施加一个很大的拉力（必须保证电缆在管中心）以及张力的控制变得困难。这实际上限制了导体截面要小于1400~1600mm2。CCV线上可以生产绝缘厚度最大为25mm的电缆。悬链线的管子长度是可变的，但总长度均在160m左右。管内的硫化媒质是加压蒸汽或高温高压的氮气。冷却可由水或者冷却的氮气来完成。CCV线主要用来生产MV和HV电缆。

立式连续硫化（VCV）

VCV技术中，硫化管是垂直导向的。通过控制电缆的张力维持电缆在管的中心位置。导体的馈送方式与CCV相似。

将导体牵引到机塔顶端，该塔高度可达100m，位于一个巨大的牵引轮的正上方，然后导体经由预热器进入到三层挤出机头。通过高温氮气加热电缆来完成硫化。

气体加压是保证过氧化物的分解物不产生充气的微孔。VCV技术中交联管道是垂直布置的，从而确保了导体和绝缘线芯的同心度。在生产大截面（＞1600mm2）导体电缆时，VCV技术非常有效，因为在保持张力方面，不会面临和CCV技术那样的困难。VCV线可以用来生产绝缘厚度最大约35mm的电缆。

与CCV技术相比，VCV技术不会遭受由于重力的影响而使聚合物产生低垂或从导体滴落的结果。然而，由于昂贵的立式建设成本，VCV线要短于CCV线。VCV线一般为80~100m，而CCV线一般为140~200m。

由于同样的电缆需要相同的硫化时间，CCV线生产速度较快。VCV线通常只用于HV和EHV电缆。同CCV生产线一样，VCV线的硫化媒质也使用高温高压的氮气。但是生产HV电缆时，由于蒸汽硫化会导致绝缘中产生水分和大量的微孔，所以氮气是首选的媒质。

长承模连续硫化（MDCV）

在MDCV工艺中，硫化管是在挤出机后水平布置的。与CCV和VCV线不同的是，硫化管中不需要使用氮气来加热和硫化电缆。MDCV工艺要求模具的外径等于电缆外径，因此电缆可以充满管道和模具。把聚合物加热到熔融态以及以及进行交联时，产生的热膨胀造成的压力阻止了微孔的生成。

与CCV工艺相比，由于电缆被模具全部封套，MDCV工艺没有下垂的问题。但是，在聚合物熔融而没有交联时，保证导体中心位置非常重要。中心位置的保持，可以通过对一短段电缆施加很大的张力，使电缆处于真正的水平位置而达到。这也降低了对长冷却管的需求。也可以使用特殊的高粘度聚合物。这些特殊的方法通常用于1000mm2以上的导体。MDCV仅用于生产HV和EHV电缆。

3.2 挤出－湿法交联工艺

在湿法交联工艺中，采用同CCV生产线上把经过硫化的过氧化物混合物挤出到导体上的相似方法，把绝缘线芯的混合物挤出到导体上，但不用随后通过高温高压的硫化物。与之相反，挤出后立即用水冷却电缆。把电缆卷绕到线盘上后，放入到较高温度（约70~75℃）和温度的房间或者水浴中来完成交联。湿法交联只有在不存在以及有合适的催化剂的条件下才能发生，因此它完全没有过氧化物交联工艺的热激发的预硫化等情况出现。过氧化物交联工艺中，挤出停车和过于精细的滤网都会导致焦烧。特别是用硅烷作为交联剂的聚合物。在电力电缆制造中，湿法交联的挤出机更适合使用滤网（100~200μm孔径）,而且适应于停车时没有过氧化物那种材料焦烧的危险。

3.3 硫化－概述

在过氧化物硫化工艺中，通过在钢质的硫化管内施加循环的高温、高压、通常是干燥的氮气来产生热和压力。氮气的温度量级为300℃到450℃，压力是10kg/cm2。高温导致了过氧化物反应形成交联网状结构。在60m之后，表面温度迅速降低到接近室温，但是导体温度的下降十分缓慢。高压促使交联过程中释放的气体保留在熔融态聚合物中，从而避免了产生微孔。这些微孔能产生局部放电以及使电缆绝缘性能快速下降。在绝缘完全固化离开CV硫化管前，都必须保持压力。

湿法交联和过氧化物交联工艺各有利弊。过氧化物交联需要高且长的厂房来安置交联线，还需要配备气体加热和压力设备。使用湿法交联生产电缆制造成本相对较低，因为厂房成本和能耗较低。对于生产多种不同规格短段电缆厂来说，湿法交联工艺生产线相对较短的长度是一个特别的优点，因为在从一种规格到另一种规格的转变过程中，所产生的废料最少。

过氧化物交联工艺使用的半导电材料不能用于湿法交联工艺，因为存在过氧化物交联剂。用于湿法交联的半导电料必须小心制造，导电碳黑须仔细选择，以确保良好的加工和交联。对于湿法交联的电缆，可剥离和粘结型绝缘屏蔽都是可行的。

湿法交联工艺与过氧化物交联工艺相比的另一个可能缺点，是瞬时生产量低。因为在高温度房间内，所需停留的时间将导致工艺中啬很多工作，降低整个制造过程的速度。但是，它能够避免焦烧以及在生产中快速改变电缆规格等诸多优点会弥补上述不足。电缆绝缘厚度的增加会大大增加交联时间。在给定条件下的交联时间是绝缘厚度平方的函数。

湿法交联完成之后，电缆绝缘层通常会存在非常少量的水分（10~120ppm）。与CCV生产线上使用高压蒸汽交联中产生的极大量水分（1000到5000ppm）相比，这是有趣的。冷却

在过氧化物交联系统中，电缆在离开压力氮气或蒸汽交联管之后还须进一步冷却。最常见的是在电缆上线盘之前，在压力条件下用流动冷水进行冷却。冷却程度由出口处导体和绝缘层的温度共同决定。一般情况下，线芯装盘之前二者的温度都要低于70℃。在某些情况下，输电用的电缆使用气体冷却，而不是用水冷却。这需要降低线速，但使水分进入绝缘层的几率减到最小。

电缆冷却必须逐渐由交联温度降到略高于室温。如果电缆降温太快，绝缘聚合物内会“锁定”机械应力，这能导致电缆安装后产生绝缘收缩的问题。

与电缆设计有关，无论是交联工艺（不充足的交联时间）还是冷却时间（不充足的冷却时间）都会限制线速，认识到这一点非常重要。解决交联和冷却限制点的普遍切实的一种方法是使用且有极高交联速率的绝缘材料和半导电屏蔽料。对于CV生产线，通过将交联和冷却限制点从5.5mm至9mm，可极大地提高生产力。除气

所有过氧化物交联的电缆都会有一些分解副产物残留在其结构中。这些副产物会影响到电缆的性能。副产物有关的问题可能包括：

气压会导致电缆预制附件移位变形，如弹性体终端（EPR或硅橡胶）和接头等。

电介质损耗增加，除气工艺可使高压电应力电缆的介质损耗减小到3个量级。

气压会使金属箔护层变形，金属箔断裂或者电气接触间断。

掩盖生产缺陷，致使将来使用中出现故障－高压下含有气体的孔洞或者屏蔽缺陷在正常例行试验条件下不一定会显示局部放电。

应该注意的是：电缆绝缘芯在使用一段时间后会将气体释出。但这种积极的效果在短期会消散，所以最好提前处理电缆副产物和除气问题。ANSI/ICEA 649[3.7]标准中要求所有的中压电缆生产之后在厂内放置7天来自然去除气体，然后再进行例行试验。

输电级电缆增加的绝缘厚度，意味着自然去除气体必须增添高温除气工序。在室温下即使很长时间的去除气体也是无效的。在金属护层生产前应采取上述措施进行除气。

升高处理温度可以减少除气时间。温度范围一般在50~80℃之间，最常用的就是60~70℃。在电缆的除气工序中，要极度小心确保不损伤电缆线芯，这一点非常重要。实践已经表明，伴随着的绝缘热膨胀、软化，会导致“扁平电缆”或破坏外半导电屏蔽层，从而损伤绝缘线芯。这些损伤会直接导致例行电气试验的失败，抵消了除气工艺的益处。因此，随着电缆重量增加，除气温度通常需要适当降低。

采用副产物含量小的绝缘材料是解决副产物/除气问题的一个非常好的方法。是最初浓度的减少使得除气的负担降低。实际上，利用以下两个等效方法可以降低这种负担：

A）可以降低温度，以减少绝缘线芯损伤的风险，并降低能耗；

B）根据不同的电缆尺寸，除气时间可以减少25%~35%； 6 中性导体和金属屏蔽

电缆的金属外护套和绝缘外护套一般都是在电缆芯成型后再加上去。这道工序总量和挤出/交联/冷却的过程相分离。有多种金属屏蔽的类型可应用于MV或HV电缆设计中。同心包覆圆线、扁带状金属外护套，以及铜带金属屏蔽等是常见的应用。

在使用同心屏蔽时，有两个重要因素需要考虑到：1）同心屏蔽要紧密地包在绝缘线芯周围，但是不能过紧。若是过紧，可能就会陷到绝缘线芯中而破坏电缆。虽然屏蔽必须要能够适应绝缘线芯受热后的膨胀，但若是包得过松，屏蔽线会扭结或皱起而穿透外护套。在挤出外护套时，若屏蔽太松散，外护套会流到屏蔽下面。所有这些总量都是人们不希望发生的，必须避免。2）在使用同心屏蔽时要选择合适的绞合系数（单位长度上螺旋圈数）。若每单位长度的电缆转数过多就会造成材料的浪费和金属屏蔽不必要的高阻抗。而电缆的转数过少，金属屏蔽就会让电缆在卷绕到线盘或安装使用时不能适当弯曲。某些用户指定使用纵包皱纹铜带屏蔽。纵包皱纹铜带屏蔽有一定的重叠部分，有时会在其间涂敷胶粘剂以防止水气侵入。合适的重叠对这些屏蔽带子是非常重要的。皱纹与皱纹之间在重叠处应对齐。所有阻水带和复合材料都不能起皱或扭转，否则会降低其使用效果。

输电级电缆几乎都要有一层实体金属护套，例如焊接的皱纹铜套、挤出的皱纹铝套、售出的铅套、或者胶合的铜箔或铝箔护层。金属箔复合层有时会和圆铜线或扁铜带一起使用。当使用各种制造工艺生产这些屏蔽时，最重要的因素有以下几点：

1）当电缆弯曲时屏蔽不能开列；

2）屏蔽要形成完全的密封，焊接处不能出现针孔；

3）金属屏蔽（金属箔、金属套、金属线等）和电缆绝缘屏蔽之间必须保持良好的电气接触。绝缘外护套

有许多不同的混合料用于电缆绝缘外护套，这些材料可以用加压挤出或者较松地“套”到电缆上。在大多数情况下，外护套的加工独立于其他制造工序，差不多总是最后一道工序。如不考虑生产技术，外护套加工过程有三个重要的方面要注意：

1）外护套必须满足电缆规定的最大和最小厚度的要求；

2）冷却方法不能造成机械应力。通常都是让电缆通过长的流动水的冷却槽来实现，水槽的水温经过仔细选择。如果护套冷却过快，可能容易产生开裂和/或收缩。这对早期的单峰HDPE和MDPE材料很重要，但对由多模态工艺生产出的材料来说总量少得多。

3）带有绝缘外护套的电缆必须要经过火花试验，一般在护套冷却后电缆绕到线盘之前进行该试验，这是为了确定护套上没有针孔或缺漏。在火花试验中，确保电缆的金属屏蔽接地很重要。