هادی ها و عایق ها: سیم ها و کابل های برق چگونه ساخته می شوند

اجزای اصلی کابل های برق، هادی ها هستند که معمولا سیم های کشیده شده از مس، آلومینیوم یا آلیاژ و عایق هستند.

یک کابل معمولاً دارای یک مقطع خاص است که حاوی سیم های زیادی است. با این حال، به طور جداگانه، سیم ها بسیار شکننده خواهند بود و ممکن است بشکنند. بنابراین، آنها با هم گروه می شوند تا هادی های انعطاف پذیر را تشکیل دهند.
هرچه سیم ها نازک تر باشند، هادی انعطاف پذیرتر است. این مرحله اول "گروه بندی" نامیده می شود.

فرآیند گروه بندی

در این مرحله سیم ها به طور پیوسته حول یک محور طولی مشترک با حرکت طولی همزمان در یک جهت طبق پارامترهای توافق شده می پیچند. این فرآیند مجموعه‌های سیمی با ساختار یکنواخت، انعطاف‌پذیر و پایدار به نام باندل ایجاد می‌کند.

در این فرآیند معمولاً از یک ماشین دوتایی استفاده می شود. پس از کشیدن سیم پیچ ها از دستگاه های پرداخت نصب شده در خارج از ماشین ها، سیم ها از سوراخ های سرامیکی صفحه نصب شده در جلوی هامور عبور کرده و در یک نقطه به صورت متحدالمرکز همگرا می شوند.

در اینجا دسته سیم ها یک بار حول محور خود می چرخند و از طریق یک نوک پستان یا قالب هدایت می شوند که نمایه سوراخ آن تضمین می کند که هر سیم موقعیت تعیین شده خود را در مجموعه اشغال می کند. سپس دسته سیم در امتداد یک غلتک راهنما به یک قوس روتور نیم دایره ای می گذرد که به طور مداوم در اطراف قرقره جمع آوری می چرخد. حرکت چرخشی دماغه و حرکت دسته سیم ناشی از کاپستان منجر به "اولین چرخش" دسته سیم می شود. با خروج از کمان، دسته سیم در امتداد غلتک راهنمای بعدی به سمت نگهدارنده قرقره هدایت می‌شود و در نهایت روی قرقره جمع‌آوری می‌پیچد. این زمانی است که "نوبت دوم" رخ می دهد و اتصال ایجاد می شود.

سرعت روتور و سرعت بیرون آمدن برای طول خواب بسیار مهم هستند، یعنی. طول اندازه گیری شده در جهت محوری که در آن عنصر مونتاژ یک دور حول محور خود می چرخد. سرعت کار بر حسب لایه در دقیقه اندازه گیری می شود و به آن سرعت تخمگذار می گویند. حاصلضرب ضریب تخمگذار و طول تخمگذار برابر با حجم تولید است.

پارامترهای اصلی این فرآیند عبارتند از:
1. نیروهای وارد بر سیم ها و بسته ها.
2. کشش سیم در نتیجه این.
3. سازگاری طول تخمگذار.
4. از دست دادن تغییر شکل.
5. تمرکز پرتو.

برای ساخت رشته ها یا کابل های متقاطع که به هادی های بیشتری نیاز دارند، به تجهیزات تخصصی تری مانند ماشین های رشته سیم سخت نیاز است. هر یک از این ماشین ها دارای چندین پایه است که شامل تعداد معینی بوبین است که به صورت شعاعی حول یک محور طولی مشترک قرار گرفته اند. هر سلول به طور مستقل از سلول های دیگر در سرعت و جهت به دور محور خود می چرخد.

در انتهای خط رشته، از یک پین کششی بزرگ برای کشیدن سیم های رشته دار استفاده می شود و سیم پیچ آن ها را روی قرقره ها می پیچد.

سپر و زره پوش

گاهی اوقات کابل‌های الکتریکی ممکن است به عناصر اضافی مانند زره برای محافظت از کابل‌ها در برابر آسیب‌های خارجی و سپرهایی نیاز داشته باشند تا سیگنال‌های در حال گردش در کابل را از تداخل خارجی جدا کنند. محافظ و زره پوش با پوشاندن کابل با غلاف های لوله ای متحدالمرکز انجام می شود.

عملیات دیگری که گاهی اوقات برای محافظت از کابل لازم است، بافته کردن است. فرآیند بافندگی بر روی دستگاه بافندگی انجام می شود.

ماشین های قیطان

ماشین های قیطان برای ساخت کابل های برق را می توان به دو دسته ماشین های عمودی و افقی تقسیم کرد. در حالت اول، محصولی که باید بافته شود به صورت عمودی بالای دستگاه قرار می گیرد. در مورد دوم، تولید به موازات کف انجام می شود. کابل های بافته شده بزرگ و سفت و سخت را می توان به این روش تولید کرد.

مواد بافندگی معمولی سیم‌های گرد یا مسطح، بدون روکش یا روکش شده، ساخته شده از مس، آلومینیوم یا فولاد ضد زنگ و همچنین نخ‌ها و الیاف مصنوعی هستند.

اصل کار بر اساس حرکات پیچیده نگهدارنده‌های قرقره است که قرقره‌های بافته شده روی آن محکم می‌شوند و مسیر مواد بافته شده که باید در اطراف کابل متحرک بافته شوند.

دستگاه‌های بافندگی مدرن به تنظیم بی‌نهایت متغیر سرعت خط و گام بافندگی و همچنین یک سیستم روان‌کاری مرکزی خودکار مجهز هستند. علاوه بر قیطان، گاهی اوقات لازم است از ژاکت فویل برای افزایش محافظ و دوام کابل بافته شده استفاده شود. اگر دستگاه بافندگی مجهز به دستگاه نوار یکپارچه باشد، هر دو فرآیند را می توان در یک مرحله کاری انجام داد. از مزایای آن می توان به صرفه جویی در فضا، حذف فرآیندهای پیچیدن به عقب و بهبود کیفیت محصول اشاره کرد.

دستگاه های بافندگی مدرن با کنترل های الکترونیکی داخلی می توانند ساعت ها یا حتی روزها بدون دخالت اپراتور کار کنند.

روکش کابل

کابل های برق در پایان کل فرآیند ممکن است به یک پوشش محافظ بیرونی به نام "جلیقه" نیاز داشته باشند که می تواند از پلیمرها، لاستیک یا سرب ساخته شود و به عنوان عایق با اکستروژن در دمای بالا اعمال شود.