一种usb3.1高速数据传输线缆及其制造方法
【专利摘要】本发明公开一种USB3.1高速数据传输线缆及其制造方法。制造方法包括如下步骤：制备芯线；将多根所述芯线进行缠绕操作，得到线束；对所述线束进行包纸操作，得到内芯；将多根所述内芯进行绞线操作，得到线缆半成品；采用编织线在所述线缆半成品外进行编织操作，在所述线缆半成品外得到编织层；在所述编织层外设置外被层，得到USB3.1高速数据传输线缆。线缆由上述制造方法制备得到，包括线缆半成品、编织层及外被层，所述编织层包覆于所述线缆半成品外，所述外被层包覆于所述编制层外。相对于传统线材加工，此种制造方法得到的USB3.1高速数据传输线缆，其信号传输速率更稳定，屏蔽效果更好，传输速度更快，线材体积更小，抗弯折强度更好。
【专利说明】
一种USB3.1高速数据传输线缆及其制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及电线、电缆领域，特别是涉及一种USB3.1高速数据传输线缆及其制造方法。【背景技术】
[0002]USB 3.1是最新的USB规范，该规范由英特尔等大公司发起。与现有的USB技术相比，新USB技术使用一个更高效的数据编码系统，并提供一倍以上的有效数据吞吐率。USB 3.1有三种连接介面，分别为15^6-厶(3七311(131(1-厶)、15^6-13(11;[(31'〇-13)以及15^6-〇。标准的 Type-A是目前应用最广泛的介面方式，Micro-B则主要应用于智能手机和平板电脑等设备， 而新定义的Type-C主要面向更轻薄、更纤细的设备。USB 3.1可使得电子设备更快充电，具有更高的数据传输速度，支持显示输出，通用性强。
[0003]然而，针对USB 3.1技术设计的传输线在现阶段通常仍存在机械强度较差的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种机械强度较好的一种 USB3.1高速数据传输线缆及其制造方法。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0006]—种USB3.1高速数据传输线缆的制造方法，包括如下步骤:
[0007]制备芯线；
[0008]将多根所述芯线进行缠绕操作，得到线束；
[0009]对所述线束进行包纸操作，得到内芯；
[0010]将多根所述内芯进行绞线操作，得到线缆半成品；
[0011]采用编织线在所述线缆半成品外进行编织操作，在所述线缆半成品外得到编织层；
[0012]在所述编织层外设置外被层。
[0013]在其中一个实施例中，在对多根所述芯线进行缠绕操作之前，还对所述芯线进行前处理。
[0014]在其中一个实施例中，所述前处理操作具体包括洗涤操作和干燥操作。
[0015]在其中一个实施例中，所述洗涤操作在25°C?100°C的温度环境下进行。
[0016]在其中一个实施例中，所述干燥操作在热风条件下进行。
[0017]在其中一个实施例中，所述干燥操作在热辐射条件下进行。
[0018]在其中一个实施例中，所述芯线的材质为铜。
[0019]在其中一个实施例中，所述制备芯线的操作具体包括如下步骤:
[0020]提供金属胚料；[0021 ]对所述金属胚料进行熔炼，得到熔融液；
[0022] 对所述熔融液进行定型，压乳，拉丝及退火操作，得到所述芯线。
[0023] 在其中一个实施例中，所述芯线的直径为0.1mm?0.5mm。[〇〇24] 一种USB3.1高速数据传输线缆，采用上述USB3.1高速数据传输线缆的制造方法制备得到；
[0025]包括线缆半成品、编织层及外被层，所述编织层包覆于所述线缆半成品外，所述外被层包覆于所述编制层外。【附图说明】[〇〇26]图1为本发明一实施方式的USB3.1高速数据传输线缆的制造方法的步骤流程图； [〇〇27]图2为本发明一实施方式的USB3.1高速数据传输线缆的结构示意图。【具体实施方式】
[0028]为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。[〇〇29]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、 “右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0030]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0031]如图1所示，一实施方式的USB3.1高速数据传输线缆的制造方法，包括如下步骤:[〇〇32]S10:制备芯线。
[0033]为了提高所述芯线的品质，例如，在对多根所述芯线进行缠绕操作之前，还对所述芯线进行前处理;又如，所述前处理操作具体包括洗涤操作和干燥操作；又如，所述洗涤操作在25°C?100 °C的温度环境下进行;又如，所述干燥操作在热风条件下进行;又如，所述干燥操作在热辐射条件下进行;又如，所述芯线的材质为铜，如此，能够提高所述芯线的品质。
[0034]为了进一步提高所述芯线的品质，例如，所述制备芯线的操作具体包括如下步骤: 提供金属胚料;对所述金属胚料进行熔炼，得到熔融液;对所述熔融液进行定型，压乳，拉丝及退火操作，得到所述芯线，这样，可以进一步提高所述芯线的品质。[〇〇35] 例如，所述芯线的直径为0.1mm?0.5mm，当然，所述芯线的直径不局限于此，又如， 其直径可以根据实际需要进行调整。
[0036]为了进一步提高所述芯线的品质，例如，所述制备芯线的操作具体包括如下步骤: 将金属胚料熔炼;乳制;拉丝;退火。又如，所述金属胚料的材质为铜，如此，由于铜具有良好的导电性能，这样，可以进一步提高所述芯线的品质;又如，所述乳制操作，采用双旋转乳辊进行，将所述金属胚料通过所述双旋转乳辊之间的间隙，用于对所述金属胚料进行乳制操作，因受乳辊的压缩使得材料截面减小，长度增加。金属胚料由摩擦力拉进旋转乳辊之间，受到压缩进行塑性变形，通过乳制使金属胚料具有一定尺寸、形状和性能；又如，所述乳制为热乳，热乳可以破坏金属材料的铸造组织，细化金属材料的晶粒，并消除显微组织的缺陷，从而使金属材料组织密实，力学性能得到改善;又如，乳制后的金属胚料在外力作用下， 使金属胚料强行通过拉丝模，金属胚料横截面积被压缩，并获得所要求的横截面积形状和尺寸;又如，将直径为8_的铜杆用铜大拉机，通过一组由大到小的拉丝模具，将铜杆拉成铜丝，如铜丝的直径为3等。拉丝后的所述铜丝进入退火处理，将铜丝缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却，目的是降低硬度，改善切削加工性，消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向，细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷，如此，能够进一步提尚所述芯线的品质。[〇〇37]S20:将多根所述芯线进行缠绕操作，得到线束。[〇〇38]例如，缠绕后的所述芯线具有多螺旋形结构，例如，以其中一条所述芯线作为中心线或中心轴，其他芯线在其中一条所述芯线外进行缠绕。[〇〇39]可以理解，所述芯线在制备的过程中，需要经过多重工序，可能会粘附有较多的杂质，需要对这些杂质进行处理，用于提高所述USB3.1高速数据传输线缆的品质，例如，将多根所述芯线进行缠绕操作之前还对所述芯线进行点断式热风冲洗操作，以及波浪式烘干操作，用于除去所述芯线表面的灰尘、油脂等脏污杂质；又如，所述点断式热风冲洗操作具体包括如下步骤:提供清洗剂;采用高压喷射装置将所述清洗剂进行点断式，如间歇式喷射至所述芯线上，在此清洗过程中，还同时向所述芯线喷射高温氮气，即点断式热风冲洗操作， 需要说明的是，粘附在所述芯线上的杂质通常为有机油污，单纯地向所述芯线喷射所述清洗剂可能较难冲洗所述芯线层外表面粘附的较厚的油污层，通过间歇式喷射，能够对所述油污层的局部结构造成局部喷射，这样，局部结构能够相对于其他整体结构预先发生溶解或分离或脱离效果，基于局部结构预先溶解或分离或脱离的情况下，能够较好对所有其他结构进行清洗操作，进而能够提高所述油污层的整体结构的清洗效率和清洗效果，在此，还需特别指出的是，由于所述清洗剂在喷射的过程中，会发生一定的冷却，如，局部冷却或整体冷却，又如，当所述清洗剂的分散程度较高时，其冷却问题尤其严重，不利于对有机的所述油污层进行清洗，此时，通过向所述芯线喷射高温氮气，利用所述高温氮气与所述清洗剂的接触，高温氮气能够对离开所述高压喷射装置的清洗剂进行加热，使其保持一定的温度， 如，合适的清洗温度，用于进一步提高对杂质的去除效果;又如，将多根所述芯线进行缠绕操作之前还对所述芯线进行点断式热风冲洗操作，以及波浪式烘干操作，用于除去所述芯线表面的灰尘、油脂等脏污杂质；又如，所述点断式热风冲洗操作具体包括如下步骤:提供清洗剂;采用高压喷射装置将所述清洗剂进行点断式，如间歇式喷射至所述芯线上，在此清洗过程中，还同时向所述芯线喷射高温高压氮气，这样，具有高压性质的高温氮气，在对清洗剂加热的同时，利用所述高温高压氮气的高压特性，还能够进一步提高对所述油污层的冲刷效果;例如，对所述氮气进行加热，使其具有较高的温度，例如，所述高温氮气具有300 °C?350°C的温度;又如，对所述氮气进行加压，如，采用高压喷射设备喷出，即可使所述高温氮气具有高压特性。例如，采用点断式，即间歇式的方式喷射所述高温氮气或所述高温高压氮气，如此，能够对油污层产生局部冲刷产生局部冲刷凹坑的效果，用于进一步提高冲刷清洗效果。
[0040]可以理解，通过喷射高温氮气，而不直接提高清洗剂的在喷出时的温度，是为了避免所述清洗剂在过高的温度下发生分解和/反应，用于保持清洗剂正常的清洗效果，如此， 在喷射高温氮气是，可以对清洗剂进行恒定缓和的加热操作，在提高清洗剂清洗效果的同时，还可以保持清洗剂自身正常的清洗性能。
[0041]可以理解，由于氮气具有惰性的特点，一方面可以起到保护层的效果，另一方面还可以排除空气中的其他干扰气体，从而进一步提高了对所述芯线的清洗效果。[〇〇42]为了进一步提高清洗效果，将拉直后的芯线依次通过具有清洗剂的第一清洗箱及具有纯净水的第二清洗箱内进行清洗，然后再进入到烘干箱内进行烘干;又如，第一清洗箱的箱底装设有呈“一”字形排列的多个喷水头，芯线通过呈“一”字形排列的多个喷水头，喷水头将箱底内的清洗剂抽取并喷出，每个喷水头间隔1?2秒喷出清洗剂，对芯线进行点断式冲洗，这样处理，一方面可以充分利用水的冲压力对芯线进行清洗，另一方面又可以防止划伤细小的芯线表面;又如，第二清洗箱的箱顶装设有呈“一”字形排列的多个喷淋头，芯线通过呈“一”字形排列的多个喷淋头，每个喷淋头间隔0.5?1秒喷出纯净水，对芯线进行点断式冲洗，喷淋头抽取箱体外的纯净水对芯线进行清洗，清洗后的水由箱体内流出，作为废水处理，这样处理，一方面可以充分利用水的冲压力对芯线进行清洗，另一方面又可以防止划伤细小的芯线表面，不但如此，对芯线清洗过后的水得到及时排出，防止芯线的二次污染;又如，经过纯净水清洗后的芯线，经过烘干箱烘干，以去除其表面的水分。烘干箱内设有烘干机，烘干机吹出波浪状的热风，波浪状的热风此起彼伏，沿芯线移动方向的反方向流动，对芯线进行波浪式烘干，波浪状的热风可以达到快速去除芯线表面水分的目的。
[0043]S30:对所述线束进行包纸操作，得到内芯。[〇〇44]S40:将多根所述内芯进行绞线操作，得到线缆半成品。
[0045]S50:采用编织线在所述线缆半成品外进行编织操作，在所述线缆半成品外得到编织层。
[0046]S60:在所述编织层外设置外被层，得到USB3.1高速数据传输线缆。
[0047]例如，所述在所述编织层外设置外被层的操作具体包括如下步骤:在所述述编织层设置外被层;对具有所述外被层的线缆半成品，即所述USB3.1高速数据传输线缆，即所述外被层进行冷却操作;又如，所述冷却操作具体包括如下步骤:采用第一冷却槽对所述外被层进行第一冷却操作;采用第二冷却槽进行第二冷却操作;采用第三冷却槽进行第三冷却操作;又如，第一冷却槽内设有水温恒温为50?60°C的冷却水，第二冷却槽内设有水温恒温为30?40 °C的冷却水，第三冷却槽内设有水温恒温为10?20 °C的冷却水，第一冷却槽、第二冷却槽和/或第三冷却槽的槽底设有波轮，波轮转动形成漩涡状水流，波轮顺时针与逆时针交替转动，从而形成顺时针与逆时针相互交替的漩涡状水流，漩涡状水流不但可以迅速将绝缘层处的热量带走，还可以使得冷却槽内各处的水温均匀，当水温超过或低于预设值时， 便可以进行相关操作，以使得水温恒定于预设值;又如，第一冷却槽、第二冷却槽和/或第三冷却槽内形成瀑布状水流，水流由高处向低处流下，如此，经过冷却后的绝缘层，经过烘干箱烘干，以去除其表面的水分。
[0048]为了进一步提高所述外被层的品质，例如，所述外被层包括如下质量份的各组分: 聚氯乙烯粉料40份?45份、偏苯三酸三辛酯27份?32份、填料15份?17份、环保型钙锌复合稳定剂1.5份?2份、碳酸脂0.05份?0.13份、聚苯乙烯橡胶8份?10份、阻燃剂1.5份?2.5 份和色粉0.5份?1.0份，其中聚氯乙烯的聚合度为1000-1300,如聚氯乙烯粉料为聚氯乙烯粉料纳米粉体，这样，能够进一步提高所述外被层的品质。
[0049]为了提高所述USB3.1高速数据传输线缆的品质，例如，还对所述外被层进行丝印操作。
[0050]可以理解，在对所述外被层进行丝印操作后，丝印在所述外被层上的油墨还未完全干燥，需要对所述油墨进行烘干处理，用于提高所述USB3.1高速数据传输线缆的品质。例如，在对所述外被层进行丝印操作后，得到丝印层，对所述丝印层进行热风烘干操作。又如， 所述热风烘干操作包括如下步骤:提供送风管道;采用送风装置向所述送风管道提供热风； 将具有所述丝印层的所述USB3.1高速数据传输线缆由所述送风管道的一端导入，再由所述送风管道的另一端导出。要说明的是，所述送风管道由完整的中空管体沿其中心轴剖切成两半得到，所述中空管体的其中一半便形成所述送风管道。将所述USB3.1高速数据传输线缆具有所述丝印层一侧朝向所述送风管道的内壁，所述送风装置向所述USB3.1高速数据传输线缆不具有所述丝印层的一侧吹热风，热风在所述送风管道的内壁形成导流，以较缓和且较均匀的热风对所述丝印层进行烘干，避免了所述送风装置吹出的热风直接接触所述丝印层而将尚未干燥的所述丝印层吹散，从而进一步提高所述USB3.1高速数据传输线缆的品质。
[0051]为了更好对所述丝印层进行烘干，提高所述USB3.1高速数据传输线缆的品质，例如，在所述送风管道的内壁设有多个凹凸不平的迎风曲面，热风在进入到所述送风管道的所述迎风曲面后会发生轻微的震动，这样可以更快速对所述丝印层进行烘干，从而进一步提高所述USB3.1高速数据传输线缆的品质。[〇〇52]上述USB3.1高速数据传输线缆的制造方法，通过制备芯线；将多根所述芯线进行缠绕操作，得到线束;对所述线束进行包纸操作，得到内芯;将多根所述内芯进行绞线操作， 得到线缆半成品；采用编织线在所述线缆半成品外进行编织操作，在所述线缆半成品外得到编织层;在所述编织层外设置外被层，得到USB3.1高速数据传输线缆，相对于传统线材加工，此种制造方法得到的USB3.1高速数据传输线缆，其信号传输速率更稳定，屏蔽效果更好，传输速度更快，线材体积更小，抗弯折强度更好。[〇〇53]为了进一步提高对上述制造方法制造得到的线缆的结构及其性能，例如，还提供一种USB3.1高速数据传输线缆10,采用上述任一实施例所述的USB3.1高速数据传输线缆的制造方法制备得到。[〇〇54]请参阅图2，USB3.1高速数据传输线缆10包括:线缆半成品100、编织层200及外被层300,所述编织层200包覆于所述线缆半成品100外，所述外被层300包覆于所述编制层200外。
[0055]请参阅图2,所述线缆半成品100包括若干内芯110,若干所述内芯110相互绞线。
[0056]请参阅图2,所述内芯110包括线束111、包纸层112,所述包纸层112包覆于所述线束111外。[〇〇57]请参阅图2,线束111包括若干缠绕设置的芯线111a。[〇〇58]又一个例子是，所述USB3.1高速数据传输线缆，包括:中心填充物、八根同轴线、高速信号线组、四根配置线、电源线、两根地线、第一遮蔽层、第二遮蔽层及外被保护层，所述高速信号线组、四根配置线及两根地线环绕设于所述中心填充物之外，八根所述同轴线及所述电源线环绕设置于所述高速信号线组、四根配置线及两根地线之外，所述第一遮蔽层包裹于八根所述同轴线及所述电源线之外，所述第二遮蔽层包裹于所述第一遮蔽层之外， 所述外被保护层包裹于所述第二遮蔽层之外所述USB3.1高速数据传输线缆抗老化性强、使用寿命长且传输速度快。
[0059]以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种USB3.1高速数据传输线缆的制造方法，其特征在于，包括如下步骤:制备芯线；将多根所述芯线进行缠绕操作，得到线束；对所述线束进行包纸操作，得到内芯；将多根所述内芯进行绞线操作，得到线缆半成品；采用编织线在所述线缆半成品外进行编织操作，在所述线缆半成品外得到编织层；在所述编织层外设置外被层，得到USB3.1高速数据传输线缆。2.根据权利要求1所述的USB3.1高速数据传输线缆的制造方法，其特征在于，在对多根 所述芯线进行缠绕操作之前，还对所述芯线进行前处理。3.根据权利要求2所述的USB3.1高速数据传输线缆的制造方法，其特征在于，所述前处 理操作具体包括洗涤操作和干燥操作。4.根据权利要求3所述的USB3.1高速数据传输线缆的制造方法，其特征在于，所述洗涤 操作在25 °C?100 °C的温度环境下进行。5.根据权利要求3所述的USB3.1高速数据传输线缆的制造方法，其特征在于，所述干燥 操作在热风条件下进行。6.根据权利要求3所述的USB3.1高速数据传输线缆的制造方法，其特征在于，所述干燥 操作在热辐射条件下进行。7.根据权利要求1所述的USB3.1高速数据传输线缆的制造方法，其特征在于，所述芯线 的材质为铜。8.根据权利要求1所述的USB3.1高速数据传输线缆的制造方法，其特征在于，所述制备 芯线的操作具体包括如下步骤:提供金属胚料；对所述金属胚料进行熔炼，得到熔融液；对所述熔融液进行定型，压乳，拉丝及退火操作，得到所述芯线。9.根据权利要求1所述的USB3.1高速数据传输线缆的制造方法，其特征在于，所述芯线 的直径为0.1mm?0.5mm。10.—种USB3.1高速数据传输线缆，其特征在于，采用如权利要求1至9中任意一项的所 述USB3.1高速数据传输线缆的制造方法制备得到；包括线缆半成品、编织层及外被层，所述编织层包覆于所述线缆半成品外，所述外被层 包覆于所述编制层外。
【文档编号】H01B13/00GK105957644SQ201610430938
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月15日
【发明人】胡志福, 陈攸, 胡林林, 梁海红, 谢海云, 杨昌玉, 揭昭文
【申请人】惠州市德胜电线有限公司