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    高頻感應加熱機在光纜制造中的應用

    添加時(shí)間:2022-10-12 09:23:39   瀏覽次數:2350  

    高頻加熱機--全稱(chēng)“高頻感應加熱機”,又名高頻感應加熱設備、高頻感應加熱裝置、高頻加熱電源、高頻電源、高頻焊接機、高周波感應加熱機、高周波感應加熱器(焊接器)等,它主要是對金屬進(jìn)行感應式的加熱(非接觸性的);能對金屬極快的加熱,有省電、體積小、安裝方便、操作方便、可靠、加熱速度快等的優(yōu)點(diǎn),應用范圍十分廣泛。 
      隨著(zhù)Internet業(yè)務(wù)、3G(3rdGeneration第三代移動(dòng)通信技術(shù))業(yè)務(wù)和多媒體應用的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)量正在以指數級的速度迅速膨脹,這就要求網(wǎng)絡(luò )需要具有高比特率數據傳輸能力和大吞吐量的交叉能力。光纖通信技術(shù)出現以后,其近30THz的巨大潛在帶寬容量給通信領(lǐng)域帶來(lái)了蓬勃發(fā)展的機遇,特別是在提出信息高速公路以來(lái),光技術(shù)開(kāi)始滲透于整個(gè)通信網(wǎng),光纖通信有向全光網(wǎng)推進(jìn)的趨勢。光纖通信在我國走過(guò)了二十余年的歷程。市場(chǎng)是行業(yè)的命脈,價(jià)格是企業(yè)的命脈,如何合理降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、保證用戶(hù)使用要求,是各企業(yè)的重中之重。介紹了傳統光纜鋼包注膠方式與新型工藝-高頻感應加熱的對比情況。

    一、原理簡(jiǎn)介
      眾所周知光纜滲水性能是各用戶(hù)嚴格要求的一項環(huán)境性能指標,而鋼包結構光纜在鋼帶搭接處容易滲水,傳統方式一般采用熱熔膠加注,使鋼帶搭接處粘接阻止滲水。但傳統方式存在諸多弊病,如加膠量不足會(huì )造成滲水發(fā)生,加膠量過(guò)多會(huì )造成護套擠出時(shí)有包發(fā)生,因此人為很難控制加膠量;另外也會(huì )因為鋼帶表面聚酯膜粘結不牢在模芯處堆積而引起護套出包現象。新型工藝采用高頻感應加熱原理使鋼帶表面覆膜熔融,不僅使鋼帶搭接處粘結牢固,而且提高了鋼帶與護套之間的粘結強度,解決了滲水問(wèn)題和護套出包現象。 
         高頻感應加熱原理是介質(zhì)材料在高頻電場(chǎng)的作用下發(fā)生分子極化現象,并按電場(chǎng)方向排列,因高頻電場(chǎng)以極快的速度改變分子方向,則介質(zhì)材料就會(huì )因介電損耗而發(fā)熱。高頻電流流向被繞制成環(huán)狀或其它形狀的加熱線(xiàn)圈(通常是用紫銅管制作)。由此在線(xiàn)圈內產(chǎn)生極性瞬間變化的強磁束,將金屬等被加熱物質(zhì)放置在線(xiàn)圈內,磁束就會(huì )貫通整個(gè)被加熱物質(zhì),在被加熱物質(zhì)內部與加熱電流相反的方向產(chǎn)生很大的渦電流,由于被加熱物質(zhì)內的電阻產(chǎn)生焦耳熱,使物質(zhì)自身的溫度迅速上升,這就是感應加熱的原理。

    二、高頻感應加熱機用途廣泛
        高頻加熱機能對所有的金屬進(jìn)行快速加熱,如:鐵、鋼、鑄鐵、不銹鋼、銅、鋁、錫、金、銀等。
      1、熱鍛壓制行業(yè)---整件鍛打、局部鍛打、鉆頭壓制。
      2、焊接---各種金屬制品釬焊、刀具刀片焊接、銅管焊接(在光纜制造行業(yè)中可用于鋼帶搭接焊接)。
      3、熱處理---金屬淬火、退火、回火;尤其是局部處理(在光纜制造行業(yè)中可用于護套料與金屬帶剝離)。
      4、熔煉---鑄造熔煉、貴重金屬熔煉、實(shí)驗室小型熔煉。
      5、其它應用---粉末涂裝、金屬植入塑料、加熱去油(在光纜制造行業(yè)中可用于鋼絲擠墊層鋼絲去油、雜質(zhì))。

    三、應用傳統熱熔膠機與高頻焊接的情況對比
      高頻感應加熱機,屬于高頻介質(zhì)加熱設備。將鋼包后的纜芯置于該設備產(chǎn)生的電極之間,用交流電流流向被卷曲成環(huán)狀的導體(通常為銅管),由此產(chǎn)生磁束,將鋼帶縱包后纜芯通過(guò)銅管,磁束就會(huì )貫通鋼帶,在與磁束自繳的方向產(chǎn)生渦電流(旋轉電流),感應作用此時(shí),由于鋼帶內的電阻產(chǎn)生焦耳熱(1平方R),使溫度急速上升,這就是感應加熱。由此對在鋼帶非接觸的狀態(tài)下就能加熱。(發(fā)熱有焦耳熱及磁滯損失產(chǎn)生的熱,但主要有焦耳熱引起的。)當鋼帶受高頻加熱后,鋼帶表面聚酯膜受熱熔化,搭接處鋼帶利用本身聚酯膜實(shí)現粘接,達到鋼帶搭接阻水效果。經(jīng)外護套直接與聚酯膜粘接,不僅增加了鋼帶與外護套的粘接強度,而且去除了鋼包光纜鋼帶覆膜、熱熔膠頻繁出包問(wèn)題。
      根據YD/T901-2001核心網(wǎng)用光纜-層絞式通信用室外光纜標準中4.3.2.2要求。
      粘接護套(含53型外護層)的鋁(或鋼)帶與聚乙烯套之間的剝離強度和搭接重迭處鋁(或鋼)帶之間的剝離強度都應不小于1.4N/mm,但在鋁(或鋼)帶下面采用填充或涂覆復合物阻水時(shí),鋁(或鋼)帶搭接處可不作數值要求。

    四、高頻感應加熱機優(yōu)點(diǎn)、特點(diǎn)
      高頻感應加熱機優(yōu)點(diǎn):
      1、可快速加熱:與其它方法相比,以秒為單位即可加熱到所要求的目標溫度。
      2、可局部加熱:僅加熱鋼帶,通過(guò)鋼帶產(chǎn)生熱量熔化表面聚酯膜,對光纜內其他部件無(wú)任何傷害。
      3、節省能源:除工作時(shí)間以外,僅待機電力就可以,很合理省電。
      4、可在相對穩定的溫度下自動(dòng)運轉:即使生產(chǎn)人員操作不夠熟練,也可保證設備正常運轉。
      5、不產(chǎn)生有害物質(zhì)。
      6、根據被加熱物體的質(zhì)量、加熱時(shí)間、溫度,來(lái)調節高頻的輸出。

    高頻感應加熱機特點(diǎn):
      1、全固態(tài)IGBT變頻及功能調節,軟開(kāi)關(guān)諧振雙調控及頻率自動(dòng)跟蹤技術(shù),是高可靠性的保證;
      2、超小體積,為客戶(hù)節省10倍的生產(chǎn)空間;
      3、節能,全功率范圍內,很高的功率因數和電源效率;
      4、寬頻30-80KHZ頻率自動(dòng)跟蹤適應能力,無(wú)需現場(chǎng)調試;
      5、全負載、24小時(shí)連續工作能力;
      6、恒輸出電壓/恒輸出功率控制選擇功能;
      7、頻率、功率、電壓及電流全顯示。

    五、試驗結果
      經(jīng)過(guò)近一個(gè)多月的工藝試驗和檢測跟蹤,由高頻感應加熱機處理的纜芯護套后無(wú)滲水性能發(fā)生,無(wú)模芯堆積覆膜情況發(fā)生,無(wú)護套出包現象產(chǎn)生。同時(shí)對護套與鋼帶之間的剝離強度進(jìn)行了抽樣檢測,具體結果見(jiàn)表2;鋼帶搭接之間的剝離強度進(jìn)行了抽樣檢測,具體結果見(jiàn)表3。經(jīng)高頻感應加熱機生產(chǎn)的光纜做了光纜全性能試驗并且全部檢測合格,這里就不一一列舉試驗結果。

    六、結論
      通過(guò)兩種不同方式方法的比較,充分說(shuō)明了高頻加熱機在光纜制造中的應用優(yōu)勢,相信在不久的將來(lái)會(huì )得到更廣泛的應用。

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