網(wǎng)絡線生產(chǎn)品質控制

1、 網(wǎng)絡線制造與質量控制.質量管理部：湯代斌當今信息高速公路的建設已成為風靡全球的產(chǎn)業(yè)，而網(wǎng)絡作為信息的載體，近年來在我國的發(fā)展也非常迅猛，光纜以其傳播速度快，信息容量大成為廣域網(wǎng)傳輸介質的道選。但是，局域局的大樓通信綜合布線系統(tǒng)中，由于光纜敷設費用太高，且接頭費用和終端光-電轉換費用昂貴，因此其造價非常昂貴。為些，須尋求一種價廉物美的數(shù)據(jù)通信電纜來擔任最后 100m 的傳輸任務，這樣，cat5,cat5e,cat6類纜應運而生。目前 cat5 類 utp 電纜主要用于大樓通信綜合布線系統(tǒng)的工作區(qū)通信引出端到辦公區(qū)域通信接線盒的水平布線。根據(jù) eia/tia-568b 規(guī)定，水平布線一般是 4

2、對 100 utp 電纜。以下通過對公司串列式芯線押出機（金東 spl-1200）生產(chǎn) cat5 及 cat5e和 cat6 類纜生產(chǎn)過程及制程中出現(xiàn)影響電氣性能的一些要素作出管控。一， cat5 及 cat5e 和 cat6 類纜的生產(chǎn)制造：5 類纜生產(chǎn)流程簡圖拉絲絕緣對絞成纜護套成圈包裝1. 絕緣單線的押出：由于高速數(shù)據(jù)傳輸電纜傳輸 100mhz 以上的高頻，對電纜結構尺寸的穩(wěn)定性和均勻性要求嚴格，因此電纜生產(chǎn)過程中的每一道工序都可能把自身的問題帶到成品中去，而制造過程中的第一道工序絕緣單線押出是整個生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)。.頁腳. .良好的控制單線制過程是生產(chǎn)高性能電纜的基礎。線芯絕緣不偏心是阻

3、抗保持穩(wěn)定的前提，而且在軸向要求達到均勻一致加工精度。在生產(chǎn)中公司采用上海金東 spl-1200 型串列拉絲絕緣生產(chǎn)線，其具有拉絲，退火，預熱，絕緣押出各參數(shù)在線控制等高速串列生產(chǎn)單線功能。1）生產(chǎn)線速度為 800m/min1000m/min，具有 x-y 雙軸全自動外徑閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，實時監(jiān)控外徑的偏差，精密的力自動控制系統(tǒng)保證了導線外徑的均勻性，同心度控制在 96%以上，銅線外徑偏差+/-0.002mm，導體橢圓度為0.002.絕緣外徑偏差為.頁腳. .-130）使導線與絕緣層之間的粘附力恒定，附著力要求為10kgf3.0 kgf（長度為 150mm），在高速收線過程中換盤時，線的力要小

4、而恒定。以下為各規(guī)格具體收線力控制圍：收線力0.40.5mp 7/0.157/0. 0.40.5mp0.40.46bc/ccs a 160.470.525bc/cc 0.40.5mp 7/0.187/0. 0.40.5mp190.50.6mp 7/0.207/0. 0.50.6mp0.530.6bc/ccs a 21asaaa2） 色母粒應少加，絕緣線的顏色盡量做淡。因為任何一種顏色對介質來說都是雜質，顏色越深由衰減越大，芯線應光滑，圓整。3） 導體的伸長率是導體質量的另一個重要指標。導線稍硬或者說彈性模具較大可使導線在后續(xù)加工過程中不易變形，有利于阻抗均勻性。另外導線伸長率控制圍小，則可避免

5、兩根軟硬不均的芯線對交所產(chǎn)生的不均勻性，從而減小結構回波損耗。在實際生產(chǎn)中，導線伸長率控制在 15%-25%，盡量做到每道工序后伸長率基本保持不變，重點控制同一批對絞芯線伸長率波動圍為 2%之,銅絲表面不允許出現(xiàn)油污，外觀金黃色，無發(fā)紅、變黑現(xiàn)象。.頁腳. .2. 對絞工序：公司現(xiàn)有對絞設備為旭新及上海金東對絞機，絞對的主要目的是利用交叉效應來減小線組間的串音，對于退扭（部分或全部）式絞對在滿足一定條件時，還可以減少絕緣偏心及其它絕緣芯線徑向上的不均勻缺陷，要消除絕緣偏心對回波損耗的影響，就必須進行退扭。只有達到最小退扭率時絕緣偏心對回波損耗的影響才基本消除。兩單線進入對絞機之前, 一定要有同

6、步皮帶上下壓住 , 使進入對絞機的兩根線力均勻。力過大會拉細銅線,過小則芯線松馳、跳動。節(jié)距形成后再加一個定型裝置 , 使線對呈完好的螺旋型。同時機器配置靈敏的力反饋系統(tǒng)。力變化圍為 15%25%，五類纜最佳退扭率為 24-30%，對于設備要求對絞時速度快而均勻，通常生產(chǎn)通信電纜的國產(chǎn)高速對絞機，經(jīng)過改制可以使節(jié)距在 10-50mm 圍，能滿足生產(chǎn) 5類纜的要求。對于對絞的質量要 , 當線對被退扭后 , 兩根絕緣導線的長度應相等。依據(jù)及設備及性能要求設置轉速：.頁腳. .cat5e 類1300250rpm1500250rpm1500250rpm1250150rpm2600500 扭/ 2500

7、300 扭/轉速(金東,扭/分)火花電壓 kv3000500 扭/分 3000500 扭/分分分2.00.3(自動)，收放線力變化圍應該控制在 15%25%以（單位：kgf）。（對絞后芯線導體線徑為0.003）0.40.46bc/ccs0.350.050.400.050.450.050.60.80.70.90.817/0.157/0.167/0.187/0.197/0.207/0.210.350.050.400.050.450.050.60.80.70.90.81.00.470.525bc/ccs0.530.6bc/ccs通常情況下，電纜的使用頻率越高，信號的波長就越短，絞對節(jié)距越小時平衡效果

8、才好。但過小的絞合節(jié)距又會帶來生產(chǎn)效率低和絕緣芯線扭傷的問題。單線的彎曲半徑必須大于 100mm，以防導體和絕緣層間的粘附性降低，從而影響電氣性能。實踐中，當絕緣芯同心度達到 94%以上時，五類纜的節(jié)距可取在 10-18mm。絕緣同心度達到 97%時，六類纜的節(jié)距可取在 10-17mm 左右，同心度達到 98%以上時可取 12-24mm 左右，絞對節(jié)距公差限定在+/-2%，.其他規(guī)格的對絞線節(jié)距可按絞對節(jié)距與絞對螺旋角的關系適當放大或減小，線對節(jié)距差控制在 2-5mm。在線對節(jié)距設計時，應保持兩個原則：1。相鄰線對的節(jié)距差盡可能大；2。相鄰和相近的線對節(jié)距不成低整數(shù)倍關系。3. 成纜工序：成纜

9、的主要目的是使線對絞合在一起構成結構比較穩(wěn)定的纜芯。公司使用上.頁腳. .海金東采用主動放線成纜機,，其成纜轉速為 900200 扭/分鐘，其次，需要控制絕緣芯線節(jié)距的波動圍為2%以，成纜時不可跳線，防止刮傷芯線。不同導體外徑，收線力會有所差異：單支導體放線力收線力絞合導體放線力收線力s7/0.187/0.197/0.207/0.210.400.05kgf 911 n0.450.05kgf 911 n0.530.6bc/ccs 0.580.05kgf 911 n對于非退扭式成纜機，絞對和成纜同向絞合，同向絞合使線對具有“增扭”的效果，反向則具有“減扭”效果,增扭會使兩導體間的距離相對較穩(wěn)定，減

10、扭則破壞其穩(wěn)定性。成纜時四對芯線進入對絞機之前，一定要同步皮帶上下壓住，使四對芯線力均勻。成纜時各組線力適宜，使纜芯的結構既保持對稱又不過分擠壓。4 對線的彎曲直徑應大于 150 mm，在鋁箔及 pet 包帶工序中屏蔽帶的力應保持不變 ,應防止 力 的 周 期 性 波動。4p 芯線成纜收線,其彎曲直徑應大于 300 mm。成纜后芯線結構要緊湊壓制，經(jīng)過導輪直穩(wěn)定，節(jié)距不易松 .向絞合更好，所以成纜絞合方向也很重要。根據(jù)目前的生產(chǎn)經(jīng)驗，在成纜過程中應注意以下幾點：1） 各組線力適宜，使纜芯的結構既保持對稱又不過分擠壓。成纜節(jié)距通常為 80-100mm 左右，具有自動對中功能,以減小絞對節(jié)距的破壞

11、程度。2） 放線架采用主動放線，四對線進入成纜機之前一定要有同步皮帶上下壓住，使四對線受力均勻，導輪盡量大，使對絞節(jié)距保持穩(wěn)定，并有力反饋。3） 對成纜的質量要，纜芯結構穩(wěn)定，緊湊，節(jié)距不易松散，對阻抗不均勻性影響最小。4.護套押出：utp 四對 5 類纜護套最小厚度為 0.50mm，電纜最大外徑小于 5.8mm,中間放一撕裂繩。外護套表面圓整，光滑，延伸率大于或等100%。抗拉強度大于或等 12.5mpa.護套包覆于纜芯外，不能使纜芯松動，也不能擠壓纜芯，以防電氣性能易受環(huán)境變化影響。押出時護套不宜過松和過緊，過松的護套會使電纜使用時因外力作用使線對發(fā)生相對滑動 , 影響回波損耗值。過緊會使

12、絕緣層受壓，也會影響線纜衰減。為了減小纜芯放出時對纜芯的破壞，公司現(xiàn)有護套押出機為上海金東 65 型螺桿實際生產(chǎn)押出時采用對中式主動放線架。5. 成圈與包裝傳統(tǒng)的成圈工藝使電纜在施工放線時易打扭，使纜芯出現(xiàn)“退扭”及加“加扭”。當出現(xiàn)這種情況時，電纜的阻抗將產(chǎn)生變化并引起“結構回波損耗”問題，同時使 90m 段長的電纜串音性能降低?，F(xiàn)有設備為交叉卷繞成圈機，成圈后線纜呈#型排列，不會扭曲。標準包裝為 305m，采用易拉箱進行包裝。品質保證源于對細節(jié)的關注，在實際生產(chǎn)中各工序的工藝參數(shù)，作業(yè)標準，.頁腳. .測量工具和方法嚴格依照線纜圖紙作確認，才能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。二，網(wǎng)絡線纜的幾個重要電性能

13、指標及其改善措施：1降低線對間串音（提高 next 和 el fext）串音引起的誤碼是影響通信距離的主要因素之一。根據(jù)串音產(chǎn)生的機理，它與對絞節(jié)距、線對間節(jié)距(成纜節(jié)距) 及各線對的節(jié)距比有關。理論上, 采用小節(jié)距即可從根本上改善串音，減少線對間串音的方法有:1.1 設計不同絕緣線徑，使相領線對間特性阻抗不完全匹配，串音會相對減少，保證絕緣單線的均勻性和對稱性，即依圖紙要求絕緣外徑及導體外徑在公差圍波動，以此來盡可能降低線對間電容不平衡是提高線對抗干擾能力的基礎。1.2 在條件允許情況下,加大線對間的距離，兩線對間距離越大，串音越小, 十字骨架材料使用 hdpe，增加其強度，厚度需要大于 0

14、.4mm,近端串音衰減及等電平遠端串音較好1.3 采用優(yōu)化的節(jié)距設計是提高串音防衛(wèi)度的有力措施，通常節(jié)距可選擇在11-18mm 之間。1.4 近端串音衰減及等電平遠端串音衰減與節(jié)距倒數(shù)差成正比例關系。節(jié)距倒數(shù)差越大，近端串音衰減及等電平遠端串音越好。 （相鄰線對節(jié)距倒數(shù)差0.012 以上，效果才較好）1.5 采用線對屏蔽技術，但此種方法因電磁波的反射，需要適當增加絕緣外徑，使用時也需要帶屏蔽的接插件。2降低衰減的途徑：衰減是決定局域網(wǎng)設計和信號在電纜中傳輸距離的主要因素。而導體和絕緣的類型以及幾何尺寸是影響網(wǎng)絡線纜衰減的主要因素。在改善中有以下幾個方法可降低衰減。.頁腳. .2.1 在允收公差

15、圍，增加絕緣厚度., 增加絕緣厚度帶來的負面效是使電纜阻抗變大2.2 采用物理發(fā)泡絕緣降低介質損耗(通常在生產(chǎn)七類線時使用)2.3 在公差允許圍，增加導體外徑，同時注意各工序力，防止導體被拉伸使外徑變小，從而影響導體截面積。2.4 各工序生產(chǎn)時注意芯線絕緣層構造不能有變形，刮傷等現(xiàn)象。3改善結構回波損耗途徑：結構回波損耗是指沿線路發(fā)射的信號遇到阻抗不均勻時被反射 ,通過以下措施可以改善回波損耗：31 嚴格控制導體和絕緣外徑的波動通過對特性阻抗的分析得知：導體的波動比絕緣外徑的波動影響更大。因此，根據(jù)絕緣生產(chǎn)線的情況盡可能將導體波動控制在一個較小的圍。芯線生產(chǎn)線速度為 800-1000m/min

16、,對于五類線纜其導體波動應控制在 0.002mm,電容波動應1pf/m,絕緣外徑應控制在0.01mm。3.2 嚴格控制導體、絕緣的不圓度當導體和絕緣不是理想的圓柱時會造成電場畸變，影響電場的分布，從而影響電纜的許多項電氣性能指標。影響導體不圓度的主要因素有成品拉絲模孔不圓、導體在押出前所經(jīng)過過線輪上損傷。影響絕緣不圓度的主要因素有：押出模具孔不圓、押出溫度過高，在冷卻前熱的塑料因重力作用下墜而造成、絕緣芯線在過線輪上擦傷。導體最大不圓度不宜大于 0.002mm。絕緣的最大不圓度不宜大于 0.010mm。導體的伸長率是導體質量的另一個重要指標。導線稍硬或者說彈性模量較大可使導線在后續(xù)加工過程中不

17、易變形 , 有利于阻抗均勻性。另外, 導線伸長率控制圍小, 則可避免兩根軟硬不均的芯線對絞所產(chǎn)生的不.頁腳. .均勻性, 從而減小結構回波損耗。3.3 嚴格控制絕緣偏心絕緣偏心會影響線纜的工作電容和電感，從而引起阻抗的波動。通常情況下生產(chǎn)六類及以上電纜時同心度應在 95%以上,絕緣偏芯度小 5%，通常采用一種特殊設計的可微調偏的自定心機頭配合在線偏心監(jiān)測儀來調整同心度，其同心度可達 98%以上。3.4 絕緣顏色網(wǎng)絡線纜的絕緣芯線的顏色分為單色線和注條線兩類。由于絕緣料中加入色母料后，常常會因為色母料部有礦物質，它的不均勻分布會造成相對介電常數(shù)的不均勻，引發(fā)不同程度的反射波，同時也會增加介質損耗

18、角正切值，故生產(chǎn)網(wǎng)絡線纜時，通常采用注條技術，并盡可能降低顏色深度，從而減少色母料的不良影響，芯線絕緣表面應光滑，這可以減小因絞對、成纜時絕緣芯線與絞弓或眼模間的摩擦力帶來的各種損傷。3.5 導體附著力及伸長率。嚴格控制絕緣附著力：導體與絕緣間的附著力過小，會造成后工序加工時導體與絕緣間的相對轉動，造成微觀上的不均勻，串列式生產(chǎn)線導體預熱溫度為120-130，退火電壓為 30-40v，預熱溫度過高，則導體氧化發(fā)黑，絕緣層破形，溫度過低影響附著力，最終對回波損耗值產(chǎn)生影響。絕緣附著力要求為1.0kg/150mm.因此，應根據(jù)線纜的具體情況確定附著力的控制圍并嚴格控制。影響絕緣附著力的因素有：導體押出前的預熱溫度、導體的清潔程度、押出后的冷卻速度。嚴格控制導體的伸率圍：絕緣芯線在后序的加工過程中，因為力的原因，會產(chǎn)生一定的拉伸，其伸長量與導體的伸長率有關。在實際生產(chǎn)中 , 軟態(tài)銅導體.頁腳. .伸長率控制在 15% 25% , 盡量做到每道工序后伸長率基本保持不變。因此，導體的伸率圍過大時，會造成后工序加工中導體被不同程