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淺談新型屏蔽銅帶在成本、質量方面的均衡優勢和發展

 

揚州禾基塑業有限公司 高級工程師 鄧仲明

在電線電纜行業中,電纜產品不論是用于通信、信號、電力等主要領域,還是用于其他特種領域,只要有屏蔽要求,金屬屏蔽帶是必須的結構材料。傳統技術要求和目前主流使用的金屬屏蔽帶材是純銅帶。

銅是稀缺資源,隨著近年銅價的不斷攀升,金屬屏蔽銅帶在單位長度電纜中的成本比例不斷加大。

電纜生產廠家為降低成本,通常采用控制厚度、寬度尺寸下線,甚至減少厚度和寬度。如果采用繞包工藝,也使用擴大節距尺寸上線、減少重疊的方法。但這些措施很快地帶來了結構質量的風險,所出的質量問題比比皆是。

為保證金屬屏蔽帶結構尺寸,而在成本降低方面有所突破,目前通過降低單位尺寸密度的雙金屬復合材料研究也涉及到金屬屏蔽帶材領域,銅包覆鐵基、銅包覆鋁基屏蔽帶材樣品開始出現。

眾所周知,金屬屏蔽帶的導電率、抗拉強度和伸長率3項主要指標,在電纜中屏蔽層的性能和結構質量中起到了主要作用。而電纜敷設后,耐環境腐蝕也是對金屬屏蔽帶質量和壽命的巨大考驗。銅包覆鐵基材料的導電率、伸長率、耐環境腐不佳;銅包覆鋁基材料的抗拉強度低、耐環境腐蝕問題難控制,尤其銅離子是鋁發生點蝕的主要原因之一。這些不完善指標使人無法在質量和成本上進行取舍。

如何在材料成本、電氣性能(良好的屏蔽效果)、結構質量、耐環境腐蝕這4方面做到最優組合,長期困擾金屬屏蔽帶的研究和發展。雙金屬復合材料因此并未得到推廣,純銅帶在電線電纜中的應用仍是絕對主流。

筆者從事電線電纜材料研究和生產多年,也一直關注和研究金屬屏蔽帶的成本降低問題,對多種金屬進行過與銅的雙金屬復合加工試制和性能實驗。認為采用以新型銅基為主的復合銅屏蔽材料,通過在加工裝備、工藝方面的創新,降低整體密度,制做出新型的屏蔽銅帶,能很好解決材料成本、電氣性能、結構質量、耐環境腐蝕這4方面均衡的優化組合。

經過多年研究和實驗,終于有所突破,一種擁有6項專利的新型屏蔽銅帶在我公司孕育而生。新型屏蔽銅帶是銅基為主的新型復合材料,密度為傳統純銅帶的91.8%,同時采用新型的加工工藝,降低了加工環節費用,綜合成本費用比純銅帶大為降低,能為電纜生產廠家帶來明顯的經濟效益。

新型屏蔽銅帶通過對導電率、抗拉強度和伸長率進行優化,同時確保耐環境腐蝕性,可廣泛用于內屏蔽鐵路數字信號電纜,各種裝備電纜、中低壓電力電纜。目前已規模化生產,在多家國內知名的央企集團、上市公司形成批量供貨,反應非常良好。

新型屏蔽銅帶以其綜合的成本、質量優勢為依托,找到了很好的平衡點,逐漸在部分領域取代傳統的純銅帶,發展前景十分廣闊。

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