مراحل تولید در کارخانه کابل

در این مقاله با صفر تا صد مراحل تولید در کارخانه کابل سازی آشنا می شوید و مراحل تولید را قدم ه قدم درک میکنیم. زتولید کابل ها و سیم ها شامل مراحل مختلفی است که مواد خام مانند مس و پلاستیک را به محصول نهایی تبدیل می کند. این فرآیند نیازمند ماشین آلات پیشرفته و توجه دقیق به کنترل کیفیت است. در این مقاله به بررسی مراحل اصلی تولید کابل از اتصال اولیه رشته های مسی تا بسته بندی و بازرسی نهایی می پردازیم.

مرحله 1: نازک کاری در کارخانه سیم و کابل

اولین قدم در ساخت کابل های الکتریکی، ترکیب چندین سیم مسی در یک هادی بزرگتر است. این فرآیند به عنوان دسته‌بندی یا رشته‌بندی شناخته می‌شود. سیم‌های منفرد که رشته‌ها نامیده می‌شوند، از قرقره‌های بزرگ کشیده می‌شوند و از طریق ماشینی هدایت می‌شوند که آنها را به هم می‌پیچاند.

Stranding یک هادی با انعطاف پذیری و استحکام مکانیکی افزایش یافته در مقایسه با یک سیم جامد ایجاد می کند. تعداد و گیج رشته های مورد استفاده بستگی به نوع و اندازه کابل تولید شده دارد. به عنوان مثال، سیم ساختمان ممکن است حاوی 7 رشته سیم مسی 18 AWG باشد. کابل های برق فشار قوی از چند ده تا چند صد رشته استفاده می کنند.

دقت در طول رشته برای اطمینان از کیفیت ثابت حیاتی است. رشته ها باید به طور یکنواخت و بدون شکاف بین سیم ها به هم پیچیده شوند. اتصال سیم ها مستلزم کنترل متخصص تنش و سرعت است. هر گونه نقص در این مرحله اولیه می تواند منجر به مشکلات یا شکست در خط شود.

مرحله 2: بازپخت در خط تولید کارخانه سیم و کابل

آنیلینگ یک فرآیند عملیات حرارتی است که رشته های مسی را پس از جمع شدن با هم نرم و تقویت می کند. سیم ها از یک کوره آنیل عبور می کنند و تا حدود 700 درجه فارنهایت گرم می شوند.

در این دما، ساختار کریستالی مس دوباره مرتب می شود. این فلز انعطاف پذیرتر می شود و به آن اجازه می دهد تا بدون ترک یا شکستگی به گیج های نازک تر کشیده شود. این امر رسانایی و دوام سیم را افزایش می دهد.

بازپخت همچنین تنش‌ها و ناخالصی‌ها را از مس وارد شده در طول فرآیند رشته‌کشی حذف می‌کند. این تسکین حرارتی را فراهم می کند و سختی فلز را در طول کابل یکنواخت می کند. بازپخت مناسب برای مراحل کشش پایین دست، کابل کشی و عایق کاری بسیار مهم است.

خنک سازی کنترل شده پس از بازپخت از شکنندگی مس جلوگیری می کند. خنک شدن آهسته در کوره به ساختار مولکولی اجازه می دهد تا به درستی تثبیت شود. خاموش کردن یا خنک شدن سریع سیم را خیلی سخت و شکننده می کند.

مرحله 3: رسته در کارخانه کابل (رشته های مسی درخشان)

کشیدن سیم رشته ای آنیل شده از میان یک سری قالب های کاهنده، قطر آن را کاهش می دهد و در عین حال مس را طویل می کند. این باعث افزایش استحکام کششی و رفع ناهماهنگی بین رشته ها می شود.

طراحی از طریق نیروهای فشاری که به صورت سرد بر روی مس تأثیر می گذارد، یک روکش روشن و صاف ایجاد می کند. روان کننده ها در طول کشش برای کنترل اصطکاک و جلوگیری از گرم شدن بیش از حد اضافه می شوند. نتیجه یک سیم یکنواخت و براق با گیج دقیق مورد نیاز برای نوع کابل تولید شده است.

برای بازیابی شکل‌پذیری و جلوگیری از سخت شدن مس، گاهی اوقات مراحل بازپخت نرم میانی در طول فرآیند کشش مورد نیاز است. سپس دسته از نظر شیمیایی تمیز می شود تا روان کننده ها و روغن ها برای آماده سازی عایق حذف شوند.

مرحله 4: مرحله عایق در خط تولید کارخانه کابل برق

عایق بندی دسته رسانای هسته از نشت جریان و اتصالات برقی جلوگیری می کند. عایق پلاستیکی یا لاستیکی با استفاده از قالب مخصوص اکستروژن متقاطع بر روی سیم اکسترود می شود. پلی وینیل کلراید (PVC) و پلی اتیلن مواد عایق رایج هستند.

عایق زمانی اعمال می شود که سیم از مرکز قالب اکسترودر عبور می کند. ترکیب پلاستیکی به حالت چسبناک گرم می شود و سپس از طریق دهانه قالب اطراف سیم عبور می کند. همانطور که پوشش عایق سرد می شود، به طور ایمن به هسته مسی می چسبد.

ضخامت عایق بستگی به درجه ولتاژ کابل دارد. ولتاژهای بالاتر نیاز به لایه عایق ضخیم تری دارند تا از خرابی دی الکتریک جلوگیری شود. ضخامت عایق معمولی از 0.76 میلی متر برای سیم دستگاه ولتاژ پایین تا بیش از 25 میلی متر برای کابل های فشار قوی متغیر است.

مرحله 5: پوشش (اکسترودر کابل در کارخانه کابل)

یک ژاکت پلاستیکی که روی هسته عایق شده اعمال می شود محافظت مکانیکی و عایق اضافی را فراهم می کند. ژاکت بیرونی از سایش، رطوبت و مواد شیمیایی محافظت می کند. همچنین چندین سیم عایق را در یک کابل یکپارچه قرار می دهد.

مانند عایق، ژاکت بیرونی توسط اکستروژن اعمال می شود. هسته عایق شده از طریق یک قالب متقاطع اکستروژن کابل عبور می کند زیرا پلی اتیلن مذاب یا PVC با فشار بالا به اطراف آن پمپ می شود. این به طور یکنواخت هسته را با مواد ژاکت می پوشاند که سپس به یک لایه محافظ جامد تبدیل می شود.

ضخامت ها و مواد مختلف ژاکت بسته به نیازهای انعطاف پذیری محیطی کابل استفاده می شود. کابل های فضای باز یا زیرزمینی ممکن است دارای یک ژاکت ضخیم دوتایی با مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش و مواد شیمیایی باشند.

مرحله 6: بسته بندی در کارخانه کابل

در این مرحله، کابل کاملاً ساخته شده برای جابجایی و حمل و نقل آسان‌تر، روی قرقره‌های چوبی یا فولادی پیچیده می‌شود. ماشین‌های بسته‌بندی خودکار کشش را در حین چرخش با سرعت بالا کنترل می‌کنند تا از پیچ خوردن یا پیچ خوردن جلوگیری کنند. اندازه قرقره ها برای بهینه سازی کارایی حمل و نقل و استفاده نهایی است.

برای قرقره‌های بزرگ، برای دوام و محافظت از فولاد یا چوب در اطراف بشکه اضافه می‌شود. مواد بسته بندی ضد آب مانند فیلم پلی اتیلن یا کاغذ قیر در اطراف کابل پیچیده می شوند. این سیم را در برابر رطوبت، گرد و غبار و زباله در حین ذخیره سازی و ارسال به محل نصب محافظت می کند.

چرخاندن و بسته بندی مناسب برای اطمینان از کیفیت کابل ضروری است. آسیب هایی مانند خرد شدن، کوبیدن یا پیچ خوردگی در حین حمل و نقل و ذخیره سازی می تواند عملکرد را به خطر بیندازد. همچنین بسته بندی دقیق از فشار خمشی بیش از حد بر روی هادی ها هنگام باز کردن قرقره جلوگیری می کند.

آخرین مرحله: بازرسی نهایی در کارخانه کابل

قبل از قرقره کردن، نمونه های هر دسته تولیدی تحت آزمایش کنترل کیفی دقیق قرار می گیرند. این شامل:

• بازرسی بصری برای نقص در عایق، ژاکت، و علامت گذاری
• تست های ولتاژ بالا برای شناسایی نقاط ضعف یا آسیب ناشی از فرآیند تولید
• اندازه گیری رسانایی، ظرفیت و ابعاد برای تأیید سازگاری کابل
• سایر آزمایشات مکانیکی، شیمیایی و الکتریکی بر اساس استانداردهای کابل

بازرسی نهایی دقیق تأیید می کند که تمام مشخصات مورد نیاز برآورده شده است. این اطمینان را ایجاد می کند که کابل از نظر الکتریکی سالم است و برای هدف مناسب است. هر بخش که خارج از پارامترهای کیفیت باشد رد می شود. فقط قرقره های کاملاً آزمایش شده به سایت های نصب یا خرده فروشی ادامه می دهند.

بررسی های جامع قابلیت اطمینان و ایمنی کابل را تأیید می کند. آنها از خرابی های احتمالی که ممکن است پس از اتمام نصب رخ دهد جلوگیری می کنند. محصول نهایی دارای گواهینامه است و تمام الزامات کد الکتریکی را برآورده می کند.

دستگاه تولید سیم برق در کارخانه سیم و کابل

کارخانه های سیم و کابل مدرن از فناوری اتوماسیون پیشرفته برای دستیابی به تولید با سرعت بالا و حجم بالا استفاده می کنند. ماشین های پیچیده هر مرحله تولید را با دقت و کارایی کامل می کنند. این شامل:

• ماشین های رشته – چندین قرقره سیم مسی را با هم تحت کشش کنترل شده به یک هادی رشته ای بچرخانید. سنسورهای کامپیوتری با سرعت بهینه و گام پیچش مطابقت دارند.
• ماشین های کشش – حاوی یک سری قالب های کاربید تنگستن است که سیم مسی سرد را تا قطرهای مشخص می کشد. کنترل کننده های قابل برنامه ریزی نیروی کششی و سرعت را تنظیم می کنند.
• اکسترودرها – عایق ترموپلاستیک و مواد ژاکت را از طریق قالب های گرمایشی/خنک کننده ای که دور سیم هسته پیچیده شده اند، وادار کنید. خطوط اکستروژن می توانند چندین لایه را در یک پاس اعمال کنند.
• Winders – تجهیزات سیم پیچ خودکار با سرعت بالا. دستگاه های کنترل کشش از آسیب کابل در حین قرقره شدن جلوگیری می کنند. برخی از بادگیرها می توانند 4000 متر در دقیقه بسته بندی کنند.
• ماشین آلات تست – سیستم های کامپیوتری برای اطمینان از کیفیت، آزمایش های الکتریکی، مکانیکی و ابعادی را بر روی نمونه های کابل انجام می دهند. تسترهای دستی ضخامت عایق را بررسی می کنند.

اتوماسیون پیشرفته خروجی را به حداکثر می رساند در حالی که پسماندها و ضایعات مواد را به حداقل می رساند. PLC ها و کنترل های ریزپردازنده تنظیم خودکار پارامترهای تولید را امکان پذیر می کنند. این خروجی ثابت و تغییر سریع بین اندازه کابل را تضمین می کند. ماشین های سیم و کابل دقیق محصول نهایی را با سرعتی بیش از 100 متر در ثانیه تولید می کنند.

روند کلی تولید سیم و کابل در کارخانه های کابل ایران

ایران دارای صنعت کابل سازی توسعه یافته ای است که بازارهای داخلی و صادراتی را تامین می کند. کارخانه ها از مراحل استاندارد تولید سیم و کابل استفاده می کنند:

آماده سازی – میله های مسی با قطر بزرگ با ترشی کردن و کشیدن قبل از رشته دادن به سیم های گیج کوچکتر تمیز می شوند. بررسی های کیفیت هر رشته معیوب را حذف می کند.

Stranding – ماشین های رشته عمودی دایره ای سیم ها را از 14 تا 500 قرقره به هادی های دسته ای با اندازه های مختلف بسته به مشخصات کابل نهایی می چرخانند. کنترل‌های کامپیوتری پیچ و تاب و تنش را بهینه می‌کنند.

بازپخت – کوره های افقی پیوسته مس رشته شده را تا 700-900 درجه فارنهایت گرم می کنند تا رسانایی و چکش خواری را برای کشیدن آسان تر افزایش دهند. جریان هوای مناسب گرمایش یکنواخت را تضمین می کند.

طراحی – سری قالب های کاربید به تدریج سیم های مسی را به اندازه های نهایی کاهش می دهند. بازپخت میانی از سخت شدن کار در طول کاهش اندازه چند مرحله ای جلوگیری می کند.

عایق – اکسترودرهای متقاطع عایق های ترموپلاستیک مانند PVC یا پلی اتیلن را روی هادی ها اعمال می کنند. ضخامت از کمتر از 1 میلی متر برای سیم دستگاه تا عایق کابل برق سنگین متغیر است.

پوشش – اکستروژن اضافی یک روکش بیرونی PVC یا PE ایجاد می کند که برای محافظت در برابر سایش و رساناهای بسته بندی به عایق چسبانده شده است. چندین لایه عایق / ژاکت امکان پذیر است.

تست – آزمایش در حین فرآیند و نهایی تایید می کند که مشخصات ابعادی، الکتریکی و مکانیکی کابل به دست آمده است. کابل هایی که استانداردها را رعایت نمی کنند رد می شوند.

بسته بندی – سیم پیچی و سیم پیچی خودکار کابل های با کیفیت را برای حمل و نقل داخلی و خارجی آماده می کند. عقب افتادگی و بسته بندی محافظ از آسیب در هنگام حمل و نقل جلوگیری می کند.

کارخانه‌های ایران از طریق ماشین‌آلات پیشرفته و کنترل کیفیت، مقادیر زیادی برق، کنترل، ابزار دقیق، ارتباطات و سیم‌های ساختمانی برای مصارف داخلی و بین‌المللی تولید می‌کنند.

نتیجه

مراحل تولید چندگانه، تبدیل از مواد خام به محصولات نهایی سیم و کابل را پوشش می دهد. اول، رشته‌های مسی دقیقاً به یکدیگر متصل شده و برای بهبود رسانایی آنیل می‌شوند. در مرحله بعد، کشش قطر را کاهش می دهد و در عین حال استحکام کششی را افزایش می دهد. سپس عایق و پوشش محافظ از طریق یک فرآیند اکستروژن تخصصی اعمال می شود.

آزمایش و بسته بندی نهایی کابل های قابل اعتماد و با کیفیت بررسی شده را به کاربران نهایی تحویل می دهد. ماشین آلات خودکار حجم خروجی را افزایش داده اند، اما نظارت انسانی برای نظارت و کنترل ضروری است. خط تولید کابل همگام شده با عملکرد بهینه، سیم های حیاتی را که تمدن مدرن را تامین می کند، ارائه می دهد.

اگرچه اغلب دور از چشم است، مهندسی تعبیه شده در داخل کابل ها به دنیای متصل ما قدرت می دهد. از اتصال رشته‌های مسی ظریف گرفته تا قالب‌گیری عایق‌های بادوام، تا بررسی‌های نهایی کیفیت، هر مرحله ساخت به یک شگفتی پیچیده فناوری کمک می‌کند که در دید آشکار پنهان است.

سوالات متداول

1. هدف اصلی نازک کاری کابل در فرآیند تولید چیست؟

نازک کاری در تولید کابل به عنوان مرحله اولیه که در آن سیم های جداگانه به هم متصل می شوند، پایه و اساس انتقال برق بدون درز را تشکیل می دهند.

2. چرا آنیل یک مرحله ضروری در تولید سیم و کابل است؟

بازپخت رسانایی سیم ها را از طریق عملیات حرارتی افزایش می دهد، از خواص الکتریکی بهینه اطمینان می یابد و انتقال انرژی کارآمد را ارتقا می دهد.

3. عایق در خط تولید کابل برق چه نقشی دارد؟

عایق از سیم ها در برابر عناصر خارجی محافظت می کند و با محافظت از آن در برابر عوامل محیطی، طول عمر و عملکرد قابل اعتماد کابل را تضمین می کند.

4. چگونه اکسترودر کابل به محصول نهایی کمک می کند؟

اکسترودر کابل یک پوشش محافظ برای افزایش دوام اضافه می کند و کابل را در برابر چالش هایی که ممکن است در طول عمر عملیاتی خود با آن مواجه شود انعطاف پذیر می کند.

5. چرا بازرسی نهایی در فرآیند تولید کابل بسیار مهم است؟

بازرسی نهایی اطمینان حاصل می کند که هر کابل با بالاترین استانداردهای کیفیت مطابقت دارد، مشخصات را رعایت کرده و آمادگی آن را برای استقرار تضمین می کند.