عملية تصنيع منتجات الكابلات المقاومة للحرارة

1. كابل نحاسي مموج معزول بشريط ميكا معدني

كابل نحاسي مموج معزول بشريط ميكا معدني مصنوع من موصل نحاسي، وعزل بشريط ميكا، وغلاف نحاسي، ويتميز بأداء جيد في مقاومة الحريق، وطول مستمر طويل، وقدرة على تحمل الأحمال الزائدة، واقتصادية جيدة، وما إلى ذلك.

تبدأ عملية تصنيع كابلات النحاس المموجة المعزولة بشريط الميكا المعدني بالتلدين المستمر لأسلاك النحاس أو قضبان النحاس، حيث يتم لف عدة خيوط من أسلاك النحاس، ثم يتم تغليف الموصل بمادة مقاومة لدرجات الحرارة العالية.شريط ميكا صناعي(يمكن استخدام شريط الميكا المكلس في المنتجات الخالية من الهالوجين، والمنخفضة الدخان والسمية)، وتُملأ طبقة العزل بألياف زجاجية غير قلوية، ويُلف الكابل بشريط ميكا صناعي مقاوم لدرجات الحرارة العالية لتشكيل طبقة واقية. يُلحم الغلاف النحاسي في الأنبوب النحاسي بعد لف شريط النحاس طوليًا، ثم يُشكّل باللف المتواصل المموج. يجب ألا يكون الغلاف المعدني مكشوفًا، ويمكن إضافة طبقة خارجية من غلاف البولي أوليفين (منخفض الدخان وخالٍ من الهالوجين).

بالمقارنة مع الكابلات المعزولة بأكسيد المغنيسيوم، فإن منتجات الكابلات المغلفة بالنحاس المموج والمعزولة بشريط الميكا، بالإضافة إلى تقارب أدائها في مقاومة الحريق، يمكنها تحقيق أطوال كبيرة متصلة، كما يمكن تصنيعها في كابلات متعددة النوى ضمن مساحة 95 مم²، مما يتغلب على عيوب موصلات الكابلات الكبيرة. مع ذلك، فإن لحام أنبوب النحاس المموج عرضة للتشقق، والتشوه الناتج عن الضغط، وعزل الميكا الأحادي، مما يُعد عيبًا هيكليًا متأصلًا، ولا تزال متطلبات قدرة عملية التركيب عالية جدًا.

تُعدّ عملية اختيار مادة شريط الميكا المقاوم للحرارة العالية، بالإضافة إلى عملية اللحام والدرفلة، من أهم عوامل التحكم في كابلات النحاس المموجة المعزولة بشريط الميكا المعدني. ويؤثر اختيار مادة شريط الميكا المقاوم للحرارة العالية بشكل مباشر على مقاومة المنتج للحريق. فزيادة كمية شريط الميكا تؤدي إلى هدر المادة، بينما يؤدي نقصها إلى عدم تحقيق مقاومة الحريق المطلوبة. وإذا لم يكن لحام الغلاف النحاسي قويًا، فسيكون من السهل تشققه. كما يُعدّ عمق الدرفلة عاملًا أساسيًا في التحكم بالعملية، إذ يؤدي اختلاف عمق الدرفلة وخطوة الدرفلة في الغلاف النحاسي إلى اختلاف مساحة المقطع العرضي الفعلية للغلاف، مما يؤثر على مقاومته.

2. كابل مقاوم للحرارة معزول بمطاط السيليكون الخزفي (المعدني)

مطاط السيليكون الخزفيالكابل المقاوم للحريق المعزول بالمعادن هو نوع جديد من الكابلات المقاومة للحريق، حيث يستخدم في عزله وعزل الأكسجين مادة مركبة من مطاط السيليكون الخزفي. تتميز هذه المادة بنعومتها التي تضاهي نعومة مطاط السيليكون العادي في درجات الحرارة العادية، بينما تتحول إلى غلاف خزفي صلب عند درجات حرارة عالية تصل إلى 500 درجة مئوية وما فوق. وفي الوقت نفسه، يحافظ الكابل على أدائه العازل، مما يسمح له بمواصلة العمل بشكل طبيعي لفترة معينة في حالة نشوب حريق، وبالتالي تسهيل عمليات الإنقاذ والحد من الخسائر البشرية والمادية قدر الإمكان.

كابل مقاوم للحريق معزول بمواد معدنية من مطاط السيليكون الخزفي، يتكون من موصل ذي طبقة عازلة مقاومة للحرارة (مادة مركبة من مطاط السيليكون الخزفي) في قلب الكابل. يحتوي قلب الكابل على طبقة حشو مقاومة للحرارة العالية، مثل مادة مركبة من مطاط السيليكون الخزفي، بالإضافة إلى طبقة حماية خارجية. يتميز هذا النوع من الكابلات بأن طبقة العزل المقاومة للحرارة مصنوعة من مطاط السيليكون الخزفي المقاوم للحرارة، وأن الغلاف الصلب المتكون بعد عملية التآكل يحافظ على عزله الكهربائي، مما يحمي خطوط النقل والتوزيع من التآكل الناتج عن اللهب، ويضمن استمرار تدفق الطاقة والاتصالات بسلاسة، ويوفر وقتًا ثمينًا لعمليات الإخلاء وإنقاذ الأفراد في حالة نشوب حريق. تشمل منتجات السيراميك المقاومة للحريق بشكل أساسي مطاط السيليكون الخزفي المقاوم للحريق، والشريط المركب الخزفي المقاوم للحريق، والحبل المعبأ الخزفي المقاوم للحريق.

مطاط السيليكون الخزفي غير سام وعديم الرائحة في درجة حرارة الغرفة، ويتميز بنعومة ومرونة عاليتين. عند درجات حرارة عالية تتجاوز 500 درجة مئوية، تتحول مكوناته العضوية في وقت قصير جدًا إلى مادة صلبة شبيهة بالخزف، مكونةً طبقة عازلة فعالة. ومع زيادة مدة الاحتراق وارتفاع درجة الحرارة، تزداد صلابته بشكل ملحوظ. يتمتع مطاط السيليكون الخزفي أيضًا بخصائص معالجة أساسية جيدة، ويمكن تصنيعه في خطوط إنتاج الفلكنة المستمرة التقليدية. يُستخدم مطاط السيليكون الخزفي في فجوات وعزل الكابلات، حيث يمنع وصول الأكسجين بشكل أساسي، بينما يُستخدم غلاف درع متشابك لتشكيل غلاف أنبوبي مرن متعرج، قادر على تحمل الضغط الشعاعي وحماية الكابل من التلف الميكانيكي الخارجي.

تكمن نقاط التحكم الرئيسية في عملية إنتاج الكابلات المقاومة للحرارة المعزولة بالمعادن والمصنوعة من مطاط السيليكون الخزفي بشكل أساسي في عملية الفلكنة والتدريع المتشابك لمطاط السيليكون الخزفي.

يُعدّ مطاط السيليكون الخزفي المادة الأساسية لمطاط السيليكون عالي الحرارة (HTV)، وهو عبارة عن مطاط سيليكون ميثيل فينيل 110-2 مُضاف إليه مواد أخرى مثل الكربون الأسود الأبيض، وزيت السيليكون، ومسحوق البورسلين، وغيرها من الإضافات. بعد الخلط، يُضاف المطاط إلى آلة الفلكنة المزدوجة 24. يكون المطاط غير المُفلكن عبارة عن عجينة بيضاء صلبة، ذات قابلية تشكيل ضعيفة، مما يتطلب الحفاظ على درجة حرارة منخفضة في جهاز البثق. عند تجاوز هذه الدرجة، يحدث ما يُعرف بتصلب المادة اللاصقة، مما يؤدي إلى انفصالها وتلف طبقة العزل. بالإضافة إلى ذلك، ونظرًا لضعف صلابة مطاط السيليكون الخزفي، لا يمكن تثبيته جيدًا في البرغي، مما يُسبب فجوات في المادة اللاصقة داخل البرغي، وهو ما يُؤدي أيضًا إلى انفصالها. لتجنب هذه المشاكل، يُعدّ اختيار الأدوات المناسبة لجهاز البثق، والحفاظ على درجة حرارته المنخفضة، وضمان عدم وجود فجوات في المادة المطاطية داخل البرغي، عوامل أساسية لضمان جودة طبقة العزل.

يتكون نظام التدريع المتشابك من أنبوب حلزوني ذي حواف غير قياسية. لذا، في عملية الإنتاج، يُعدّ تصميم سلسلة من القوالب المناسبة وفقًا للمواصفات المختلفة، وعرض وسماكة الشريط المستخدم في التدريع المتشابك، أمرًا بالغ الأهمية لتجنب مشاكل عملية الإنتاج، مثل عدم إحكام التثبيت.