電線廠 Cable 基礎知識講座 一、 電線電纜簡介 電線係指構造簡單而且芯數較少的傳電線材。 電纜係指多重絞合，製造工藝複雜，或芯數較多的傳電線材。 電線及電纜二者區分並不嚴格，通俗地講，只要能傳送電力或信號的有形線材，都可以稱之為電線電纜。 2.電線電纜的發展 電線電纜的發展，主要涉及絕緣材料與導體的發展。絕緣材料由最原始的裸線 漆包線 　橡膠線 　塑膠線 合成材料線;逐步發展到目前的各類線纜。導體也相繼有白金 銅 鋁 光纜等等。 三、 電線電纜的分類 依日本電線工業協會1977年對電線電纜的分類為: 1、裸線 2、捲線  3、通訊電纜 4、電力電纜 5、被覆線. 1. 裸線 ---- 顧名思義，不具絕緣材料，主要傳導材料為:金、 銀、鋁、鉑等等。 2. 捲線 ---- 類似目前有線電話聽筒線, CE 廠的汽車充電器線。 3. 通訊電纜 ---- 主要用在通訊方面的電線電纜，電話線顯然是個最明顯的例子。 4. 電力電纜 ---- 一般為高壓傳電線。 5. 被覆線 ---- 一般為低壓傳輸電線。 電線電纜大致可以分為上述五大類。但依據具體的材料、形狀、構造、用途的不同又可以分為 PU CABLE 、 PVC CABLE 、圓線、扁線、 MOUSE CABLE 、警報用電線等等， 四、電線電纜的製作及工序簡介 煉銅→伸銅 ( 伸線 )→ 制粒→ 線纜加工→組裝加工 1. 煉銅  目前工業應用陰極電解銅法煉銅。 2. 伸銅 ( 伸線 ) 2.1 銅線分類 : 1. 裸銅 2. 鍍錫銅  裸銅柔軟 , 電阻小 , 對 bending 有好處 ; 鍍錫銅容易焊接 , 且不容易氧化 .  2.2 伸銅分為三個階段：粗伸( 8.0→3.2~2.6 mm)、 中伸 (3.2~2.6→1.2~1.0 mm)、 細伸(1.2~1.0→0.08~0.05 mm)  3. 制粒 : 配方和配色 . 4. 線纜加工 : 絞線，絕緣，集合(包帶、填充、地線)，纏繞(編  織)， 外被，包裝 ( 裁條、捲裝、軸裝) 5. 組裝加工 ( 烤線 , 綁線 , 焊接 , 成型 , 打端子 , 穿 housing, 測試 , 目視 ,  包裝等工序 ).  五、電線電纜相關規格描述 1. 電線電纜的規格描述. 例: UL 2725 28AWG ( 7 / 0.127 A S ) ×6 C + E + A + B  1 2  3 4  5  6 7  8 9 10  1. --- 表示 UL 安規. 2. --- 表示 AWG (American Wire Gauge  美國線規)數, AWG 數的選用可參考附件一,二.  3. --- 表示導體購成,此條導体由7股細銅絲組成. 4. --- “/”表示7股細銅絲是絞合在一起,“×”則表示7股細銅絲是直放在一 起。一般而言，電話線導体直放的多. 5. --- 表示銅絲單線徑是0.127 mm. 6. --- “A” 表示裸銅線(“ T” 表示鍍錫線)，“ S” 表示細銅絲絞合. 7. --- “ C”(core) 表示芯數. 8. --- “ E”(earth) 表示地線. 9. --- “ A”(al/mylar) 表示包鋁薄麥拉帶(“ P” 表示包紙). 10.--- “ B”(braid) 表示編織(“ S”(spiral) 表示纏繞). 六、導体相關知識 六、導体相關知識 七、常用的絕緣材料及特性 八、集合相關知識 九、包帶及包帶材料相關知識 九、包帶及包帶材料相關知識 十、纏繞與纏繞相關知識 十、纏繞與編織相關知識 十一、外被及相關知識 十一、外被及相關知識 THE END!  TKS! *  * 6.1. 絞距( Pitch)、 撚入率的概念 *.線材之銅導体一般都是由若干股細銅絲絞合而成的，導体絞合有兩種方式:同心絞和束絞。在了解它們之前，我們先了解一下絞距之概念。學過工科的同仁清楚螺桿中有螺距的概念，學過理科的同仁清楚波長之概念，絞距與螺距、波長相似，在平面上也是具有相同性質兩點之距離。如下圖示: 一般而言,絞距較小 Binding 效果較好,但絞距越小價格越貴. *.顯然，相同規格之導体，絞合之細銅絲要比直放之細銅絲長。這裡就存在撚入率的概念。我們用導体之長度乘上一個系數 K( 一般 K 取1.02,大于61根時取1.03)，就得到絞線的實際長度,這里 K 就是撚入系數。 6.2.導体絞合外徑的計算 精確計算各材料的用量，這對一個工廠效益來說是非常重要的。因此，導体絞合外徑的計算就有必要了。無論是導体還是芯線都存在兩種絞合: 同心絞、束絞。名副其實，同心絞 是指以一條或多條銅單線為中心，在其周圍各層以左右交互之方向絞合。每層的單線總數均比其內一層多6條(條數為3 n(1+n)+1)。 束絞 是將所有單線，依同一方向絞合。其他還有復合絞等等。當導体股數(芯線條數)為7、19、37、61、95並絞合時，為同心絞(條數為3 n(1+n)+1) ;其餘股數(芯數)為束絞。導体絞合外徑的計算公式如下: 同心絞絞合外徑 D = (1+2n ) × d  n 為導体自內到外的層數; 束絞絞合外徑 D = √N× 1.155 × d D 為絞合外徑; N 為導体股數;值得一提的是, 芯線絞與導体絞是相同原理，但芯線絞我們稱之為芯線集合,下面介紹一下層心徑的概念，層芯徑為絞合外徑-單線徑,如下圖示( D’ 即為層芯徑): 常用到的絕緣材料有: PP(Polypropylene) 材料--較亮，較硬，燃燒平穩，無太多的煙塵，有下滴現象。價格較低,比重: 0.91。  SR-PVC(Semi Rigid-Polyvinyl chloride) 材料--較暗，較軟，燃燒有大量的煙塵。價格較貴,比重: 1.45。 PE(PolyEthylene Resin) 材料—很亮，較軟，較難加工，燃燒無下滴現象。價格較貴,比重: 0.93。 本廠生產的一般電話線所用到的絕緣材料為 PP 材料再加上 EVA， 重量比為10:1，而滑鼠料通常用 SR-PVC 材料。對塑膠材料而言，無論絕緣材料還是線材外被材料都有一些重要的機械特性、化  學特性等等,這可以參考《化工詞典》。比重在電線電纜設計中也很重要，他直接影響到用量的多少. *.構成: 具體之集合構成,需從內到外一一列出. 例如: 4 C+F+E+A 表示4 C+ 填充+地線+鋁箔集合. *.絞距: 需依如下規定訂定集合絞距.  UL: 集合之層芯徑*35(參考值),須參照各種不同 UL 標準規定訂定.  Non UL: 集合之層芯徑*40 (參考值). 特殊要求: 視具體情況而定. 9.1. 選用包帶之原因  1. 使線材成圓柱狀(有的芯線不需要總絞，外面縱包一層包帶); 2. 防止線材松散;  3. 遮蔽，使信號不受干擾; 4. 在導体與遮蔽線之間起絕緣作用; 9.2. 包帶材料 1. Al-mylar (ρ=1.872 1.9) , 2.麥拉帶( ρ=1.4) 3.棉紙帶( ρ=0.8) 除了以上三種包帶材料外還有銅箔( ρ=8.89)，PE 帶( ρ=0.93)， 發泡 PP 帶等等。 9.3.包帶方式  包帶方式分縱包和橫包，橫包又分捲包和斜包兩種方式。如下圖中示: 縱包用在扁平線材和芯線不需要總絞的場合，橫包柔軟度較好;縱包柔  軟度較差。  選擇帶寬: 捲包時 w=3D， 斜包時 w=4～5D ， 並可參考公司採購之包帶  材料寬度( w 為帶寬， D 為包帶前線材外徑，又稱包帶下徑)。包帶重疊  度取決於線材直徑，一般來說，不超過1/4圓弧長。 前面已經提到過纏繞與編織的共同作用是遮蔽，對外界電磁波產生隔離作用;保證內部信號的不受干擾，同時如果纏繞與編織接地的話，內部信號也不會泄漏。 10.1. 纏繞有關計算 纏繞所需條數( N): N=(D × /d)-3={[(D1+d)× ]/d}-3 式中: D --- 層心徑( mm)，d--- 纏繞銅線徑( mm)，D1--- 纏繞下徑，3是經驗值，保證纏繞後的線材外表美觀，否則由於纏繞銅線挨得比較緊密而容易出現交錯現象，導致押出的線材外表面出現疙瘩，起伏不平。 纏繞表示方法 例如: 32/0.1 T POC.=85%  A B C  說明: A. 表示纏繞條數; B. 表示纏繞銅絲為0.1 mm 鍍錫銅線; C. 表示纏繞遮蔽率(纏繞所用條數與理論值的比值的百分數). 10.2. 編織製程 編織機規格,目前電線廠有16錠、24錠兩種美式編織機， 通常編織的構成方式用這種表示方法: 例如: 16  / 5 / 0.1 T  8 目 A  B  C  D 說明: A. 表示錠數，“16”表示16錠編織機; B. 表示每錠上導體股數; C. 表示編織銅線的單線徑及材質; D. 表示編織目數. 股數與目數不可以任意變得過大或過小，但還是可以變化。若要達成相同遮蔽率情況下,可以增加目數，減少條數，同時編織的速度相應降低。 11.1.外被材料 本廠常用的外被材料有:  PU(polyurethane) 材料: 彈性好，耐磨，價格比 PVC 貴，火燒有刺激性氣味;  PVC 材料: 色澤較暗，彈性比 PU 材料要差，火燒有臭味。本廠 PVC 料使用比較廣泛，常用的有鍵盤線、滑鼠料、充電器等等。( 本廠所用 PVC 材料均為低毒之材料) TPR 材料: 彈性好，耐磨，價格與 PU 相當，較硬，火燒有刺激性氣味; 外被材料除以上常用的幾種外,仍有橡膠, TPE 等材料同樣可以作被復用，外被材料各項物理性能與化學性能請查閱《化工詞典》. 11.2. 外被押出: 本廠外被押出方式一般有: 充實押出---即芯線直接經外被押出成型，不經過包帶、編織之類的  加工。如電話線; 編織押出---實際上是半管狀押出，半成品線材在編織(或纏繞)後外被  押出，如 USB CABLE; 管狀押出---有專用的押出模具，押出的外被形狀成圓管狀，如網絡 線， 如下圖示三種押出線材截面圖:  *  *  *  *  * 
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