الموصلات والعوازل: كيف يتم تصنيع الأسلاك والكابلات الكهربائية

المكونات الرئيسية للكابلات الكهربائية هي الموصلات، وعادة ما تكون الأسلاك المسحوبة مصنوعة من النحاس أو الألومنيوم أو السبائك، والعزل.

عادةً ما يحتوي الكابل على مقطع عرضي محدد يحتوي على العديد من الأسلاك. ومع ذلك، إذا تم أخذها بشكل منفصل، ستكون الأسلاك هشة للغاية وقد تنكسر. ولذلك، فإنها تتجمع معًا لتشكل موصلات مرنة.
كلما كانت الأسلاك أرق، كلما كان الموصل أكثر مرونة. هذه الخطوة الأولى تسمى "التجميع".

عملية التجميع

في هذه المرحلة، يتم لف الأسلاك بشكل مستمر حول محور طولي مشترك مع حركة طولية متزامنة في اتجاه واحد وفقًا للمعايير المتفق عليها. تقوم هذه العملية بإنشاء تجميعات سلكية منظمة ومرنة ومستقرة بشكل موحد تسمى الحزم.

تستخدم هذه العملية عادةً آلة اللف المزدوج. بعد سحب الملفات من أجهزة الدفع المثبتة خارج الماكينات، تمر الأسلاك عبر الفتحات الخزفية للوحة المثبتة أمام الهامور وتتجمع بشكل متحد المركز عند نقطة واحدة.

هنا يتم تدوير حزمة الأسلاك مرة واحدة حول محورها وتوجيهها من خلال الحلمة أو القالب الذي يضمن شكل ثقبه أن كل سلك يشغل موضعه المخصص في التجميع. تمر حزمة الأسلاك بعد ذلك على طول أسطوانة التوجيه إلى قوس دوار نصف دائري، والذي يدور باستمرار حول بكرة السحب. تؤدي الحركة الدورانية للأنف وحركة حزمة الأسلاك الناتجة عن الكابستان إلى "الدورة الأولى" لحزمة الأسلاك. عند خروجها من القوس، يتم توجيه حزمة الأسلاك على طول بكرة التوجيه التالية إلى حامل البكرة ثم يتم لفها أخيرًا على بكرة السحب. يحدث هذا عندما يحدث "المنعطف الثاني" ويتم إنشاء الاتصال.

تعد سرعة الدوار وسرعة السحب أمرًا بالغ الأهمية لطول الوضع، على سبيل المثال. الطول المقاس في الاتجاه المحوري الذي يقوم فيه عنصر التجميع بدورة واحدة حول محوره. يتم قياس سرعة العمل بعدد مرات التمديد في الدقيقة وتعرف بسرعة التمديد. حاصل ضرب عامل التمديد وطول التمديد يساوي حجم الإنتاج.

المعلمات الرئيسية لهذه العملية هي:
1. القوى المؤثرة على الأسلاك والحزم؛
2. توتر السلك نتيجة لذلك؛
3. اتساق طول الاستلقاء.
4. فقدان التشوه.
5. تركيز الشعاع.

لصنع جدائل أو كابلات متقاطعة تتطلب المزيد من الموصلات، يلزم وجود معدات أكثر تخصصًا مثل آلات الجدل الصلبة. تحتوي كل آلة من هذه الآلات على عدة منصات تحتوي على عدد معين من البكرات مرتبة بشكل قطري حول محور طولي مشترك. وتدور كل خلية حول محورها بشكل مستقل عن الخلايا الأخرى في السرعة والاتجاه.

في نهاية خط الجديلة، يتم استخدام دبوس سحب كبير لسحب الأسلاك المجدولة من خلالها، ويتم لفها على مكبات.

التدريع والدروع

في بعض الأحيان قد تتطلب الكابلات الكهربائية عناصر إضافية مثل الدروع لحماية الكابلات من التلف الخارجي والدروع لعزل الإشارات المتداولة في الكابل عن التداخل الخارجي. يتم تنفيذ التدريع والتصفيح من خلال تغطية الكابل بأغلفة أنبوبية متحدة المركز.

هناك عملية أخرى ضرورية أحيانًا لحماية الكابل وهي التضفير. تتم عملية النسيج على آلة التضفير.

آلات التضفير

يمكن تقسيم آلات تجديل الكابلات الكهربائية إلى فئتين: آلات موجهة رأسياً وآلات موجهة أفقياً. في الحالة الأولى، يتم رفع المنتج المراد نسجه عموديًا فوق الآلة. في الحالة الثانية، يتم الإنتاج بالتوازي مع الأرضية؛ يمكن إنتاج كابلات مضفرة كبيرة وصلبة بهذه الطريقة.

مواد التضفير النموذجية هي أسلاك مستديرة أو مسطحة، غير مطلية أو مطلية، مصنوعة من النحاس أو الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ، وكذلك الخيوط والألياف الاصطناعية.

يعتمد مبدأ التشغيل على الحركات المعقدة لحامل البكرات التي يتم تثبيت البكرات المضفرة عليها ومسار المواد المضفرة التي يجب نسجها حول الكابل المتحرك.

تم تجهيز آلات التضفير الحديثة بتعديل متغير لا نهائي لسرعة الخط ودرجة التضفير، بالإضافة إلى نظام تشحيم مركزي أوتوماتيكي. بالإضافة إلى الجديلة، من الضروري في بعض الأحيان استخدام غلاف من رقائق معدنية لزيادة حماية ومتانة الكابل المضفر. إذا كانت ماكينة التضفير مجهزة بجهاز شريط متكامل، فيمكن تنفيذ كلا العمليتين في خطوة عمل واحدة. وتشمل الفوائد توفير المساحة، والقضاء على عمليات اللف وتحسين جودة المنتج.

يمكن لآلات التضفير الحديثة المزودة بأدوات تحكم إلكترونية مدمجة أن تعمل لعدة ساعات أو حتى أيام دون تدخل المشغل.

غمد الكابل

قد تتطلب الكابلات الكهربائية في نهاية العملية بأكملها طبقة واقية خارجية تسمى "السترة"، والتي يمكن أن تكون مصنوعة من البوليمرات أو المطاط أو الرصاص ويتم تطبيقها كعزل عن طريق البثق بدرجة حرارة عالية.