網(wǎng)絡(luò)線生產(chǎn)品質(zhì)控制

1、 網(wǎng)絡(luò)線制造與質(zhì)量控制.質(zhì)量管理部：湯代斌當(dāng)今信息高速公路的建設(shè)已成為風(fēng)靡全球的產(chǎn)業(yè)，而網(wǎng)絡(luò)作為信息的載體，近年來在我國(guó)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(zhì)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(shè)費(fèi)用太高，且接頭費(fèi)用和終端光-電轉(zhuǎn)換費(fèi)用昂貴，因此其造價(jià)非常昂貴。為些，須尋求一種價(jià)廉物美的數(shù)據(jù)通信電纜來?yè)?dān)任最后 100m 的傳輸任務(wù)，這樣，cat5,cat5e,cat6類纜應(yīng)運(yùn)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(duì) 100 utp 電纜。以下通過對(duì)公司串列式芯線押出機(jī)（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(jiǎn)圖拉絲絕緣對(duì)絞成纜護(hù)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(duì)電纜結(jié)構(gòu)尺寸的穩(wěn)定性和均勻性要求嚴(yán)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(gè)生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)。.頁(yè)腳. .良好的控制單線制過程是生產(chǎn)高性能電纜的基礎(chǔ)。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(dá)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(yù)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(dòng)外徑閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控外徑的偏差，精密的力自動(dòng)控制系統(tǒng)保證了導(dǎo)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(dǎo)體橢圓度為0.002.絕緣外徑偏差為.頁(yè)腳. .-130）使導(dǎo)線與絕緣層之間的粘附力恒定，附著力要求為10kgf3.0 kgf（長(zhǎng)度為 150mm），在高速收線過程中換盤時(shí)，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(yīng)少加，絕緣線的顏色盡量做淡。因?yàn)槿魏我环N顏色對(duì)介質(zhì)來說都是雜質(zhì)，顏色越深由衰減越大，芯線應(yīng)光滑，圓整。3） 導(dǎo)體的伸長(zhǎng)率是導(dǎo)體質(zhì)量的另一個(gè)重要指標(biāo)。導(dǎo)線稍硬或者說彈性模具較大可使導(dǎo)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(dǎo)線伸長(zhǎng)率控制圍小，則可避免

5、兩根軟硬不均的芯線對(duì)交所產(chǎn)生的不均勻性，從而減小結(jié)構(gòu)回波損耗。在實(shí)際生產(chǎn)中，導(dǎo)線伸長(zhǎng)率控制在 15%-25%，盡量做到每道工序后伸長(zhǎng)率基本保持不變，重點(diǎn)控制同一批對(duì)絞芯線伸長(zhǎng)率波動(dòng)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(yè)腳. .2. 對(duì)絞工序：公司現(xiàn)有對(duì)絞設(shè)備為旭新及上海金東對(duì)絞機(jī)，絞對(duì)的主要目的是利用交叉效應(yīng)來減小線組間的串音，對(duì)于退扭（部分或全部）式絞對(duì)在滿足一定條件時(shí)，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(duì)回波損耗的影響，就必須進(jìn)行退扭。只有達(dá)到最小退扭率時(shí)絕緣偏心對(duì)回波損耗的影響才基本消除。兩單線進(jìn)入對(duì)絞機(jī)之前, 一定要有同

6、步皮帶上下壓住 , 使進(jìn)入對(duì)絞機(jī)的兩根線力均勻。力過大會(huì)拉細(xì)銅線,過小則芯線松馳、跳動(dòng)。節(jié)距形成后再加一個(gè)定型裝置 , 使線對(duì)呈完好的螺旋型。同時(shí)機(jī)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(duì)于設(shè)備要求對(duì)絞時(shí)速度快而均勻，通常生產(chǎn)通信電纜的國(guó)產(chǎn)高速對(duì)絞機(jī)，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(duì)于對(duì)絞的質(zhì)量要 , 當(dāng)線對(duì)被退扭后 , 兩根絕緣導(dǎo)線的長(zhǎng)度應(yīng)相等。依據(jù)及設(shè)備及性能要求設(shè)置轉(zhuǎn)速：.頁(yè)腳. .cat5e 類1300250rpm1500250rpm1500250rpm1250150rpm2600500 扭/ 2500

7、300 扭/轉(zhuǎn)速(金東,扭/分)火花電壓 kv3000500 扭/分 3000500 扭/分分分2.00.3(自動(dòng))，收放線力變化圍應(yīng)該控制在 15%25%以（單位：kgf）。（對(duì)絞后芯線導(dǎo)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(hào)的波長(zhǎng)就越短，絞對(duì)節(jié)距越小時(shí)平衡效果

8、才好。但過小的絞合節(jié)距又會(huì)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(dǎo)體和絕緣層間的粘附性降低，從而影響電氣性能。實(shí)踐中，當(dāng)絕緣芯同心度達(dá)到 94%以上時(shí)，五類纜的節(jié)距可取在 10-18mm。絕緣同心度達(dá)到 97%時(shí)，六類纜的節(jié)距可取在 10-17mm 左右，同心度達(dá)到 98%以上時(shí)可取 12-24mm 左右，絞對(duì)節(jié)距公差限定在+/-2%，.其他規(guī)格的對(duì)絞線節(jié)距可按絞對(duì)節(jié)距與絞對(duì)螺旋角的關(guān)系適當(dāng)放大或減小，線對(duì)節(jié)距差控制在 2-5mm。在線對(duì)節(jié)距設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保持兩個(gè)原則：1。相鄰線對(duì)的節(jié)距差盡可能大；2。相鄰和相近的線對(duì)節(jié)距不成低整數(shù)倍關(guān)系。3. 成纜工序：成纜

9、的主要目的是使線對(duì)絞合在一起構(gòu)成結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定的纜芯。公司使用上.頁(yè)腳. .海金東采用主動(dòng)放線成纜機(jī),，其成纜轉(zhuǎn)速為 900200 扭/分鐘，其次，需要控制絕緣芯線節(jié)距的波動(dòng)圍為2%以，成纜時(shí)不可跳線，防止刮傷芯線。不同導(dǎo)體外徑，收線力會(huì)有所差異：?jiǎn)沃?dǎo)體放線力收線力絞合導(dǎo)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(duì)于非退扭式成纜機(jī)，絞對(duì)和成纜同向絞合，同向絞合使線對(duì)具有“增扭”的效果，反向則具有“減扭”效果,增扭會(huì)使兩導(dǎo)體間的距離相對(duì)較穩(wěn)定，減

10、扭則破壞其穩(wěn)定性。成纜時(shí)四對(duì)芯線進(jìn)入對(duì)絞機(jī)之前，一定要同步皮帶上下壓住，使四對(duì)芯線力均勻。成纜時(shí)各組線力適宜，使纜芯的結(jié)構(gòu)既保持對(duì)稱又不過分?jǐn)D壓。4 對(duì)線的彎曲直徑應(yīng)大于 150 mm，在鋁箔及 pet 包帶工序中屏蔽帶的力應(yīng)保持不變 ,應(yīng)防止 力 的 周 期 性 波動(dòng)。4p 芯線成纜收線,其彎曲直徑應(yīng)大于 300 mm。成纜后芯線結(jié)構(gòu)要緊湊壓制，經(jīng)過導(dǎo)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(yàn)，在成纜過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1） 各組線力適宜，使纜芯的結(jié)構(gòu)既保持對(duì)稱又不過分?jǐn)D壓。成纜節(jié)距通常為 80-100mm 左右，具有自動(dòng)對(duì)中功能,以減小絞對(duì)節(jié)距的破壞

11、程度。2） 放線架采用主動(dòng)放線，四對(duì)線進(jìn)入成纜機(jī)之前一定要有同步皮帶上下壓住，使四對(duì)線受力均勻，導(dǎo)輪盡量大，使對(duì)絞節(jié)距保持穩(wěn)定，并有力反饋。3） 對(duì)成纜的質(zhì)量要，纜芯結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，緊湊，節(jié)距不易松散，對(duì)阻抗不均勻性影響最小。4.護(hù)套押出：utp 四對(duì) 5 類纜護(hù)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(hù)套表面圓整，光滑，延伸率大于或等100%?？估瓘?qiáng)度大于或等 12.5mpa.護(hù)套包覆于纜芯外，不能使纜芯松動(dòng)，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(shí)護(hù)套不宜過松和過緊，過松的護(hù)套會(huì)使電纜使用時(shí)因外力作用使線對(duì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng) , 影響回波損耗值。過緊會(huì)使

12、絕緣層受壓，也會(huì)影響線纜衰減。為了減小纜芯放出時(shí)對(duì)纜芯的破壞，公司現(xiàn)有護(hù)套押出機(jī)為上海金東 65 型螺桿實(shí)際生產(chǎn)押出時(shí)采用對(duì)中式主動(dòng)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(shí)易打扭，使纜芯出現(xiàn)“退扭”及加“加扭”。當(dāng)出現(xiàn)這種情況時(shí)，電纜的阻抗將產(chǎn)生變化并引起“結(jié)構(gòu)回波損耗”問題，同時(shí)使 90m 段長(zhǎng)的電纜串音性能降低。現(xiàn)有設(shè)備為交叉卷繞成圈機(jī)，成圈后線纜呈#型排列，不會(huì)扭曲。標(biāo)準(zhǔn)包裝為 305m，采用易拉箱進(jìn)行包裝。品質(zhì)保證源于對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注，在實(shí)際生產(chǎn)中各工序的工藝參數(shù)，作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，.頁(yè)腳. .測(cè)量工具和方法嚴(yán)格依照線纜圖紙作確認(rèn)，才能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。二，網(wǎng)絡(luò)線纜的幾個(gè)重要電性能

13、指標(biāo)及其改善措施：1降低線對(duì)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(jī)理，它與對(duì)絞節(jié)距、線對(duì)間節(jié)距(成纜節(jié)距) 及各線對(duì)的節(jié)距比有關(guān)。理論上, 采用小節(jié)距即可從根本上改善串音，減少線對(duì)間串音的方法有:1.1 設(shè)計(jì)不同絕緣線徑，使相領(lǐng)線對(duì)間特性阻抗不完全匹配，串音會(huì)相對(duì)減少，保證絕緣單線的均勻性和對(duì)稱性，即依圖紙要求絕緣外徑及導(dǎo)體外徑在公差圍波動(dòng)，以此來盡可能降低線對(duì)間電容不平衡是提高線對(duì)抗干擾能力的基礎(chǔ)。1.2 在條件允許情況下,加大線對(duì)間的距離，兩線對(duì)間距離越大，串音越小, 十字骨架材料使用 hdpe，增加其強(qiáng)度，厚度需要大于 0

14、.4mm,近端串音衰減及等電平遠(yuǎn)端串音較好1.3 采用優(yōu)化的節(jié)距設(shè)計(jì)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(yuǎn)端串音衰減與節(jié)距倒數(shù)差成正比例關(guān)系。節(jié)距倒數(shù)差越大，近端串音衰減及等電平遠(yuǎn)端串音越好。 （相鄰線對(duì)節(jié)距倒數(shù)差0.012 以上，效果才較好）1.5 采用線對(duì)屏蔽技術(shù)，但此種方法因電磁波的反射，需要適當(dāng)增加絕緣外徑，使用時(shí)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(shè)計(jì)和信號(hào)在電纜中傳輸距離的主要因素。而導(dǎo)體和絕緣的類型以及幾何尺寸是影響網(wǎng)絡(luò)線纜衰減的主要因素。在改善中有以下幾個(gè)方法可降低衰減。.頁(yè)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(fù)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(zhì)損耗(通常在生產(chǎn)七類線時(shí)使用)2.3 在公差允許圍，增加導(dǎo)體外徑，同時(shí)注意各工序力，防止導(dǎo)體被拉伸使外徑變小，從而影響導(dǎo)體截面積。2.4 各工序生產(chǎn)時(shí)注意芯線絕緣層構(gòu)造不能有變形，刮傷等現(xiàn)象。3改善結(jié)構(gòu)回波損耗途徑：結(jié)構(gòu)回波損耗是指沿線路發(fā)射的信號(hào)遇到阻抗不均勻時(shí)被反射 ,通過以下措施可以改善回波損耗：31 嚴(yán)格控制導(dǎo)體和絕緣外徑的波動(dòng)通過對(duì)特性阻抗的分析得知：導(dǎo)體的波動(dòng)比絕緣外徑的波動(dòng)影響更大。因此，根據(jù)絕緣生產(chǎn)線的情況盡可能將導(dǎo)體波動(dòng)控制在一個(gè)較小的圍。芯線生產(chǎn)線速度為 800-1000m/min

16、,對(duì)于五類線纜其導(dǎo)體波動(dòng)應(yīng)控制在 0.002mm,電容波動(dòng)應(yīng)1pf/m,絕緣外徑應(yīng)控制在0.01mm。3.2 嚴(yán)格控制導(dǎo)體、絕緣的不圓度當(dāng)導(dǎo)體和絕緣不是理想的圓柱時(shí)會(huì)造成電場(chǎng)畸變，影響電場(chǎng)的分布，從而影響電纜的許多項(xiàng)電氣性能指標(biāo)。影響導(dǎo)體不圓度的主要因素有成品拉絲?？撞粓A、導(dǎo)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(dǎo)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(dǎo)體的伸長(zhǎng)率是導(dǎo)體質(zhì)量的另一個(gè)重要指標(biāo)。導(dǎo)線稍硬或者說彈性模量較大可使導(dǎo)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(dǎo)線伸長(zhǎng)率控制圍小, 則可避免兩根軟硬不均的芯線對(duì)絞所產(chǎn)生的不.頁(yè)腳. .均勻性, 從而減小結(jié)構(gòu)回波損耗。3.3 嚴(yán)格控制絕緣偏心絕緣偏心會(huì)影響線纜的工作電容和電感，從而引起阻抗的波動(dòng)。通常情況下生產(chǎn)六類及以上電纜時(shí)同心度應(yīng)在 95%以上,絕緣偏芯度小 5%，通常采用一種特殊設(shè)計(jì)的可微調(diào)偏的自定心機(jī)頭配合在線偏心監(jiān)測(cè)儀來調(diào)整同心度，其同心度可達(dá) 98%以上。3.4 絕緣顏色網(wǎng)絡(luò)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(huì)因?yàn)樯噶喜坑械V物質(zhì)，它的不均勻分布會(huì)造成相對(duì)介電常數(shù)的不均勻，引發(fā)不同程度的反射波，同時(shí)也會(huì)增加介質(zhì)損耗

18、角正切值，故生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)線纜時(shí)，通常采用注條技術(shù)，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(yīng)光滑，這可以減小因絞對(duì)、成纜時(shí)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(dǎo)體附著力及伸長(zhǎng)率。嚴(yán)格控制絕緣附著力：導(dǎo)體與絕緣間的附著力過小，會(huì)造成后工序加工時(shí)導(dǎo)體與絕緣間的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，造成微觀上的不均勻，串列式生產(chǎn)線導(dǎo)體預(yù)熱溫度為120-130，退火電壓為 30-40v，預(yù)熱溫度過高，則導(dǎo)體氧化發(fā)黑，絕緣層破形，溫度過低影響附著力，最終對(duì)回波損耗值產(chǎn)生影響。絕緣附著力要求為1.0kg/150mm.因此，應(yīng)根據(jù)線纜的具體情況確定附著力的控制圍并嚴(yán)格控制。影響絕緣附著力的因素有：導(dǎo)體押出前的預(yù)熱溫度、導(dǎo)體的清潔程度、押出后的冷卻速度。嚴(yán)格控制導(dǎo)體的伸率圍：絕緣芯線在后序的加工過程中，因?yàn)榱Φ脑?，?huì)產(chǎn)生一定的拉伸，其伸長(zhǎng)量與導(dǎo)體的伸長(zhǎng)率有關(guān)。在實(shí)際生產(chǎn)中 , 軟態(tài)銅導(dǎo)體.頁(yè)腳. .伸長(zhǎng)率控制在 15% 25% , 盡量做到每道工序后伸長(zhǎng)率基本保持不變。因此，導(dǎo)體的伸率圍過大時(shí)，會(huì)造成后工序加工中導(dǎo)體被不同程