轻型耐高温扁平电缆及生产方法与流程

本发明涉及一种电缆及生产方法，尤其涉及一种轻型耐高温扁平电缆及生产方法。

背景技术：

随着航空航天技术的的发展，对于高性能、高质量的电缆需求越来越多，航空航天用电缆因其应用空间狭窄、工作环境苛刻，所以要求具有优异的机械性能和电性能并能在较广的温度范围内长期使用。现有的航空航天用电缆因其集成度高、结构复杂，所以存在质量大、柔软度小、柔韧性差、热稳定性差、使用温度范围狭窄、化学环境抵抗性差的缺陷，制约了航空航天领域的高速发展。

技术实现要素：

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种轻型耐高温扁平电缆及生产方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种轻型耐高温扁平电缆，包括镀银软圆铜线芯、聚酰亚胺薄膜和聚四氟乙烯-聚酰亚胺复合膜，每条所述镀银软圆铜线芯外包覆有所述聚酰亚胺薄膜，多条包覆有所述聚酰亚胺薄膜的所述镀银软圆铜线芯并列排列且均包覆于扁平条形的所述聚四氟乙烯-聚酰亚胺复合膜内。

聚酰亚胺是一类主链含酰亚胺环重复单元的耐高温芳杂环聚合物，由芳香族二元胺和二酐在二甲基乙酰胺等极性溶剂中，于室温下制得可溶解的聚酰胺酸中间体，经脱水剂作用或250～300℃加热，脱水环化(酰亚胺化)得到聚酰亚胺，固化后的制品可在180～230℃长期使用，具有突出的耐高温、耐辐射和 耐化学介质腐蚀性，电绝缘性能、机械性能和尺寸稳定性优良。

聚四氟乙烯简写为f4，其机械性质较软，具有一系列优良的使用性能：耐高温：长期使用温度200～260℃；耐低温：在-100℃时仍柔软；耐腐蚀：能耐王水和一切有机溶剂；耐气候：塑料中最佳的老化寿命；高润滑：具有塑料中最小的磨擦系数(0.04)；不粘性：具有固体材料中最小的表面张力而不粘附任何物质；无毒害：具有生理惰性；还优异的电气性能，是理想的c级绝缘材料。

为了增强柔软性以便于应用，所述聚四氟乙烯-聚酰亚胺复合膜中位于任意相邻两条所述镀银软圆铜线芯之间的位置的厚度和位于首尾两条所述镀银软圆铜线芯外侧的位置的厚度均小于每条所述镀银软圆铜线芯所在位置的厚度。

一种轻型耐高温扁平电缆的生产方法，包括以下步骤：

(1)拉丝退火：将铜杆拉丝并退火得到铜丝；

(2)镀银：在铜丝上镀银；

(3)束线：将多条镀银铜丝绞合形成铜线芯；

(4)绕包：分别对多条铜线芯绕包聚酰亚胺薄膜；

(5)紧压：分别将两片聚四氟乙烯-聚酰亚胺复合膜高温紧压在多条绕包后的铜线芯的两侧，并通过紧压轮高温压紧融合；

(6)烧结：在烘箱中烧结得到轻型耐高温扁平电缆。

作为优选，所述步骤(1)中，铜杆为纯度99.95％的无氧铜杆，采用铜大拉机并用多头连续拉线连续退火工艺制备铜丝；所述步骤(2)中，采用螺旋式连续电镀银工艺，走线速度60～400m/min，电流密度50a/dm²，其工艺流程为：铜丝拉线→电解除油→水洗→酸活化→线材连续镀银→水洗→热水洗→抛光→收线；所述步骤(3)中，采用主动放线一次绞合的工艺；所述步骤(4)中，采用立式双层绕包机，聚酰亚胺薄膜的厚度为0.05mm，搭盖率在25-35％； 所述步骤(5)中，采用多组紧压轮连续紧压成型，每组紧压轮均在一条中心线上，紧压轮温度在390～400℃，紧压压力控制在4～10kg/cm²；所述步骤(6)中，烘箱内的温度为390℃～400℃。

本发明的有益效果在于：

本发明所述轻型耐高温扁平电缆具有质量小、柔软度大、柔韧性好、热稳定性好、使用温度范围宽、化学环境抵抗性强的优点，采用优化的生产工艺确保了电缆质量可靠；具体优点如下：

1、采用聚酰亚胺薄膜，增强电缆的热稳定性，使用温度范围覆盖较广，化学性能稳定，不需要添加阻燃剂就可以阻燃；

2、采用聚四氟乙烯-聚酰亚胺复合膜模压成型，使得电缆成型简单，增强了电缆的机械性能；

3、采用扁平式设计，使得电缆柔软性增强；

4、采用模压成型方式，减轻了不必要的重量，使得此电缆轻巧。

附图说明

图1是本发明所述轻型耐高温扁平电缆的径向截面结构示意图；

图2是本发明所述轻型耐高温扁平电缆的生产方法的工艺流程图；

图3是本发明所述轻型耐高温扁平电缆生产过程中的紧压步骤涉及的产品结构示意图；

图4是图3中a-a向的局剖结构示意图；

图5是本发明所述轻型耐高温扁平电缆生产过程中的烧结步骤涉及的产品结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示，本发明所述轻型耐高温扁平电缆包括镀银软圆铜线芯1、聚酰亚胺薄膜2和聚四氟乙烯-聚酰亚胺复合膜3，每条镀银软圆铜线芯1外包覆有聚酰亚胺薄膜2，多条包覆有聚酰亚胺薄膜2的镀银软圆铜线芯1并列排列且均包覆于扁平条形的聚四氟乙烯-聚酰亚胺复合膜3内；聚四氟乙烯-聚酰亚胺复合膜3中位于任意相邻两条镀银软圆铜线芯1之间的位置的厚度和位于首尾两条镀银软圆铜线芯1外侧的位置的厚度均小于每条镀银软圆铜线芯1所在位置的厚度；图1中显示，聚四氟乙烯-聚酰亚胺复合膜3中位于任意相邻两条镀银软圆铜线芯1之间的位置厚度较薄形成“v”形槽，聚四氟乙烯-聚酰亚胺复合膜3中位于首尾两条镀银软圆铜线芯1外侧的位置厚度较薄形成截面为矩形的边条。上述聚酰亚胺薄膜2的主要作用是绝缘，聚四氟乙烯-聚酰亚胺复合膜3的主要作用是作为防护套。

如图2所示，本发明所述轻型耐高温扁平电缆的生产方法，包括以下步骤：

(1)拉丝退火：将铜杆拉丝并退火得到铜丝；铜杆为纯度99.95％的型号为“t1/r”(根据gb/t3952-2008要求，t1表示牌号，r表示热态)的无氧铜杆，采用永雄机械的铜大拉机、多头连续拉线连续退火工艺制备铜丝，制备的单丝退火均匀，线径波动小，减少了工序周转，缩短了生产周期，降低了能耗，大大提高了生产效率；

(2)镀银：在铜丝上镀银；采用螺旋式连续电镀银工艺，走线速度60～400m/min，电流密度50a/dm²，其工艺流程为：铜丝拉线→电解除油→水洗→酸活化→线材连续镀银→水洗→热水洗→抛光→收线；

(3)束线：将多条镀银铜丝绞合形成铜线芯；由于铜丝直径极小，且根数较多，为了保证绞线后产品单丝直径、绞合外径、节距、直流电阻满足要求，需要重点解决绞线时放线与绞线的张力控制，防止张力过大引起冷拉的，使得 导体拉伸强度减小，因此采用主动放线一次绞合的工艺，该工艺能有效消除铜丝因绞合时产生冷拉，从而提高绞线品质，最终满足铜线芯的物理性能和电性能要求；

(4)绕包：分别对多条铜线芯绕包聚酰亚胺薄膜；采用立式双层绕包机，聚酰亚胺薄膜的厚度为0.05mm，搭盖率在25-35％；

(5)紧压：如图3和图4所示，分别将第一片聚四氟乙烯-聚酰亚胺复合膜5和第二片聚四氟乙烯-聚酰亚胺复合膜7高温紧压在多条绕包后的铜线芯的两侧，并通过紧压轮4高温压紧融合；采用多组紧压轮4连续紧压成型，每组紧压轮4均在一条中心线上，紧压轮4的温度在390～400℃，紧压压力控制在4～10kg/cm²，上下两排紧压轮4中相互靠近的一侧相间设有多个与聚四氟乙烯-聚酰亚胺复合膜3的“v”形槽对应的“v”形凸块8；

(6)烧结：如图5所示，将紧压后的线缆9在烘箱10中烧结得到轻型耐高温扁平电缆；烘箱10内的温度为390℃～400℃，该温度是聚四氟乙烯的临界分解温度。

上述实施例只是本发明的较佳实施例，并不是对本发明技术方案的限制，只要是不经过创造性劳动即可在上述实施例的基础上实现的技术方案，均应视为落入本发明专利的权利保护范围内。