400错误是什么原因_铜丝氧化是什么原因？你可能忽视了这几个常见错误！

铜原子序数为29&＃xff0c;隶属于过渡金属&＃xff0c;密度是8.92g/cm3&＃xff0c;熔点1083.4℃&＃xff0c;具有良好的导热和导电性能&＃xff0c;但在潮湿的空气中金属铜表面与氧气发生化学反应&＃xff0c;生成Cu2(OH)2CO3&＃xff0c;即铜绿&＃xff0c;通常电缆生产厂中铜氧化多显示表面发黑&＃xff0c;正是这种铜导体表面氧化现象的存在&＃xff0c;困扰着众多电缆企业。

我们在长期日常生产中观察发现&＃xff0c;通过优质铜杆选择、有效控制拉丝工艺及乳化液浓度和温度、钝化处理铜导体绞合或束绞铜丝表面、后续工序优化处理等手段&＃xff0c;会有效控制电缆铜导体的质量、防止其氧化&＃xff0c;会极大的提高工作效率&＃xff0c;减少返工频次&＃xff0c;从而达到降低成本和提高内在产品质量的有益效果。

下面我们以中压电力电缆生产为例&＃xff0c;从铜杆抵达生产厂、储存、拉丝、绞合、内芯存放到绝缘挤出&＃xff0c;对每个步骤有效控制措施进行分析。

中压电力电缆生产过程中的铜导体防氧化控制

电缆用金属铜从原理上讲主要有物理方法阻隔铜与潮湿空气接触、阴极保护氧化还原法阻止铜导体氧化、化学方法在铜导体表面生产钝化膜阻止氧化&＃xff0c;抑或在导体表面喷涂特殊液体予以保护。以中压电力电缆生产为例&＃xff0c;每道工序防氧化控制的主要方法。

铜杆进厂前运输、检测及储存

我国大多数电缆企业用铜基本外购&＃xff0c;而多数企业往往忽视了铜杆进厂前运输过程的控制&＃xff0c;在江南及沿海地带(江浙、闽粤)夏季较长且多雨&＃xff0c;铜杆基本通过重型卡车运输至公司&＃xff0c;通过笔者了解&＃xff0c;很多电缆企业没有制定相应的铜杆供应商运输规范、夏季雨天包装规范等制度&＃xff0c;这使得往往出现铜杆供应商发货时铜杆表面完好无氧化发黑&＃xff0c;而到达电缆企业用户面前时则出现铜杆表面发黑现象&＃xff0c;带来了不必要的麻烦。

铜杆进厂检验基本依照GB/T 3048.2或电缆企业企标&＃xff0c;有严格的程序。铜杆的储存一般电缆企业均放在仓库里&＃xff0c;一般企业有较为严格的储存管理办法&＃xff0c;在铜杆储存时&＃xff0c;尤其是夏季雨天&＃xff0c;一定要用塑料布或塑料薄膜覆盖铜杆&＃xff0c;用最简单的物理阻隔法阻止铜杆与潮湿空气的接触制&＃xff0c;而这一点往往受到电缆企业的忽视。在车间领用铜杆时一定要逐个铜杆卷进行肉眼检查是否有发黑现象&＃xff0c;从生产源头加以控制。

铜杆拉丝工序的控制

本阶段以电力电缆最常用的8mm铜杆为例&＃xff0c;如今拉丝时一般使用连续退火的铜大拉&＃xff0c;需经过放线、拉丝与退火、冷却、烘干、收线等过程&＃xff0c;首选选取对应规格的模具&＃xff0c;切不可过小&＃xff0c;如过小会强制使金属铜的晶格变异&＃xff0c;加剧金属温度的急剧上升。

在开机前检查乳化液的浓度&＃xff0c;确保浓度合格&＃xff0c;在放线过程中&＃xff0c;应保持放线张力稳定、均匀&＃xff0c;不可过度颤动(颤动不可避免)&＃xff0c;拉丝过程中操作者应密切关注退火温度的变化&＃xff0c;拉丝后导体硬化&＃xff0c;延伸率变小&＃xff0c;导体直流电阻率上升&＃xff0c;拉丝候成圈时铜导体表面不应有残余乳化液&＃xff0c;此处需要操作者肉眼识别&＃xff0c;在拉丝下盘后用透明塑料薄膜密封&＃xff0c;存放于干燥环境之中&＃xff0c;待流转&＃xff0c;但多数电缆企业因为嫌铜丝包薄膜麻烦而省略包薄膜工序。刚拉丝成圈的导体表面温度高于室温&＃xff0c;如遇雨季会潜在氧化的风险。

铜丝绞合(束绞)与化学交联挤出工序

以铜丝绞合为例&＃xff0c;在导体绞合过程中&＃xff0c;各单丝以规则绞合或不规则绞合等方式绞合&＃xff0c;经过各道压模后金属铜晶格改变结构&＃xff0c;在强外力作用下&＃xff0c;过模后铜导体温度较过模前有较大提高&＃xff0c;尤其是紧压导体、扇形导体等&＃xff0c;且框绞机目前无在线退火或降温装置&＃xff0c;因此铜导体外层易氧化&＃xff0c;在绞合前&＃xff0c;选择合适的绞合模具、紧压轮、排线器&＃xff0c;调整收线与放线张力&＃xff0c;设备调整完毕后&＃xff0c;操作者肉眼观察上盘铜丝与放线架中心铜丝的表面光洁度&＃xff0c;确保无明显黑点&＃xff0c;再启动机器。

一般电缆企业会在绞合工序(框绞机、笼绞机)中施加抗氧剂&＃xff0c;抗氧剂的配方是0.3%左右的苯并三氮唑酒精溶液&＃xff0c;操作方法是将抗氧剂融入工业酒精之中&＃xff0c;用输液软管滴入铜丝中&＃xff0c;滴入标准以刚好浸润铜丝为准&＃xff0c;避免过少局部潜在氧化或过多浪费的现象发生&＃xff0c;在所有防氧化工作准备稳妥后&＃xff0c;再开机运转。

收线处应保证收线盘干燥&＃xff0c;收线盘装满后&＃xff0c;用透明塑料薄膜密封&＃xff0c;与铜丝拉制同理&＃xff0c;很多电缆企业也省略了此步骤&＃xff0c;若此步骤造成铜导体氧化&＃xff0c;对低压电缆影响尚低&＃xff0c;对超高压电缆而言&＃xff0c;影响则不堪设想。铜导体在经过拉丝、绞合、储存后&＃xff0c;金属铜晶格形态已基本稳定。化学交联即在交联剂、抗氧剂、耦合剂等条件下&＃xff0c;将XLPE均匀的挤包在铜导体上。在将装满铜导体的放线盘启动前&＃xff0c;调整收放线张力&＃xff0c;保证设备运行平稳。

总结

我国几乎所有的电缆厂都面临铜导体氧化的困扰&＃xff0c;从金属铜化学特性讲&＃xff0c;就是要保持金属铜的还原性。在日常生产中&＃xff0c;采用如下措施可减少铜导体氧化的几率&＃xff1a;

1、 选择质优金属铜杆&＃xff0c;规范供应商运输、交货流程与制度&＃xff0c;铜杆到公司后&＃xff0c;采取透明塑料薄膜密封措施&＃xff0c;铜导体拉制、绞合后都应采取透明塑料薄膜密封措施;

2、 采用合适的铜丝拉制工艺&＃xff0c;定期检查拉丝机的退火部件&＃xff0c;优先选择含抗氧剂的拉丝油&＃xff0c;定期检查乳化液浓度&＃xff0c;保质期到期前一定提前更换;

3、 铜丝绞合、挤包绝缘工序采用钝化处理技术;(PS&＃xff1a;你想学习更多线缆技术吗&＃xff1f;请点这里&＃xff0c;海量线缆技术干货等着你&＃xff0c;让我们一起进步)

4、 树立质量意识&＃xff0c;加强业务培训让以上工序操作者清楚铜丝氧化带来的不良后果。

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