Măsurarea și controlul automat al vâscozității în linie sunt cruciale pentru controlul formulei de acoperire și al vâscozității aplicării în procesul de acoperire a sârmei. Pentru a asigura o acoperire uniformă și de înaltă calitate, modificarea vâscozității pe parcursul fluxului de proces este monitorizată în timp real, efectuându-se măsurători de la o linie de bază, mai degrabă decât să se măsoare pur și simplu valori absolute.
Ce este acoperirea cablurilor?
Acoperirea cablurilor este procesul de aplicare a unui strat protector sau izolator pe fire și cabluri pentru a le spori durabilitatea, performanța electrică și rezistența la factorii de mediu. Aceasta implică acoperirea cu sârmă emailată, unde un strat subțire de material izolator, cum ar fi emailul pe bază de polimeri, este aplicat pe firele conductoare precum cuprul sau aluminiul pentru a preveni scurtcircuitele și a proteja împotriva umezelii, abraziunii și substanțelor chimice. Calitatea vâscozității acoperirii este crucială pentru obținerea unei grosimi uniforme a acoperirii, asigurând o izolație consistentă și fiabilitatea generală a produsului în aplicații variind de la motoare electrice la telecomunicații.
Scopul procesului de acoperire
Procesul de acoperire a cablurilor îndeplinește multiple funcții esențiale, în principal asigurând izolație electrică și protecție mecanică firelor și cablurilor. Acesta protejează proprietățile optime ale firului generat împotriva pericolelor de mediu, cum ar fi umiditatea, căldura, substanțele chimice și abraziunea, îmbunătățind în același timp longevitatea și asigurând funcționarea în siguranță în diverse industrii.
Aceasta include protejarea înfășurărilor de absorbția umidității și de efectele distructive precum uleiul, acizii, substanțele chimice, căldura și dezvoltarea mucegaiului, în timp ce îmbină firele și izolația într-o masă solidă și coezivă pentru a rezista la șocuri, vibrații și solicitări mecanice. În plus, îmbunătățește proprietățile electrice ale izolatorilor, menținând performanța în timpul ciclurilor de căldură și frig. Procesul previne scurtcircuitele, deteriorarea mecanică și deteriorarea mediului, facilitând în același timp identificarea prin culori sau marcaje. Per total, îmbunătățește durabilitatea, flexibilitatea și rezistența la abraziune, temperaturi extreme și substanțe chimice pentru aplicații în motoare, transformatoare și cabluri de înaltă tensiune.
Cum funcționează procesul de acoperire a cablurilor?
Procesul de acoperire a cablurilor implică mai multe etape pentru a aplica un strat izolator uniform, vâscozitatea acoperirii jucând un rol esențial în controlul curgerii și aderenței. De obicei, firele goale sunt curățate, acoperite cu email sau polimer, întărite și testate. Procesul începe cu pregătirea și curățarea, unde firele sunt curățate pentru a îndepărta contaminanții, asigurând o aderență optimă.
Urmează aplicarea materialului, în care sârma trece printr-o baie de email sau o matriță de extrudare unde aderă materialul topit, cu măsurarea vâscozității în linie care monitorizează fluxul pentru o acoperire cu grosime uniformă. Aceasta este urmată de întărire, unde sârma acoperită este încălzită într-un cuptor pentru a evapora solvenții și a solidifica stratul, adesea repetată în mai multe treceri pentru o izolație mai groasă. După aceea, au loc răcirea și înfășurarea, permițând sârmei să se răcească pentru a stabiliza acoperirea înainte de a fi înfășurată pe bobine. În cele din urmă, se efectuează controlul calității, cu viscozimetre în linie care ajustează parametrii în timp real pentru a menține o acoperire consistentă a sârmei emailate.
Ce materiale sunt utilizate în acoperirea cablurilor?
O varietate de materiale sunt selectate pentru acoperirea cablurilor în funcție de cerințele aplicației, cum ar fi izolația electrică, flexibilitatea și rezistența la mediu. Materialele comune includ polimeri și emailuri, cu un conținut de solide cuprins între 8% și 60% și o vâscozitate cuprinsă între 30 și 60.000 mPa.
Opțiunile cheie includ polietilena (PE), care oferă o rezistență dielectrică ridicată, împreună cu rezistență la umiditate și substanțe chimice, inclusiv variante precum LDPE pentru flexibilitate și HDPE pentru durabilitate.
Clorura de polivinil (PVC) este rentabilă, ignifugă și flexibilă, fiind ideală pentru cabluri de uz general. Polietilena reticulată (XLPE) este termorezistentă și are o rezistență superioară la căldură, abraziune și substanțe chimice pentru aplicații de înaltă tensiune.
Poliuretanul (PUR) oferă rezistență la abraziune pentru medii dure și o bună lipire. Poliesterimida (PEI) și poliesterul modificat cu THEIC (TPE) sunt emailuri rezistente la căldură, adesea utilizate în straturile de bază pentru firele magnetice.
Poliamida-imida (PAI) oferă o stabilitate termică ridicată și este utilizată ca strat de acoperire pentru îmbunătățiri mecanice și chimice. Cauciucul siliconic este tolerant la căldură și stabil pentru cablurile la temperaturi ridicate. Alte emailuri, cum ar fi polivinilformalul (PVF), și tipurile autoliante, cum ar fi cele pe bază de rășină epoxidică, răspund unor nevoi specifice de lipire.
Puncte de măsurare în procesul de acoperire a sârmei
Punctele de măsurare sunt esențiale pentru monitorizarea vâscozității stratului de acoperire, pentru a asigura o grosime uniformă a stratului de acoperire. Acestea includ rezervorul sau baia de amestecare a emailului, unde materiile prime sunt amestecate șiviscozimetre în liniedetecta vâscozitatea inițială. Urmează linia de alimentare către aplicator, permițând ajustări ale consistenței alimentării înainte de matriță sau baie. Urmează etapele post-aplicare, care oferă verificarea calității grosimii și aderenței după întărire. Pe parcursul fluxului de proces, măsurarea continuă a vâscozității în linie captează modificările în timp real datorate temperaturii sau forfecării.
Probleme actuale în controlul vâscozității
Controlul vâscozității în acoperirea cablurilor se confruntă cu mai multe provocări, ceea ce duce adesea la o acoperire inconsistentă a sârmei emailate. Dependența de testele offline este o problemă majoră, deoarece probele de laborator cauzează întârzieri și inexactități, deoarece vâscozitatea variază în funcție de temperatură și forfecare off-line.
Factorii de mediu, cum ar fi evaporarea solventului, umiditatea și fluctuațiile de temperatură, modifică vâscozitatea stratului de acoperire în mod imprevizibil. Comportamentul non-newtonian al emailurilor complică și mai mult lucrurile, deoarece acestea își modifică vâscozitatea sub forfecare, făcând măsurătorile cu instrumente tradiționale, cum ar fi cupele de eflux, dezordonate și nerepetabile.
Limitările echipamentelor joacă și ele un rol, viscozimetrele cu palete suferind de erori de evaporare, iar metodele manuale nu reușesc să capteze schimbările dinamice, ceea ce crește timpul de nefuncționare și nevoile de întreținere.
Efecte negative aduse de vâscozitatea inconsistentă
Vâscozitatea inconsistentă a stratului de acoperire duce la defecte care compromit performanța cablului și cresc costurile. Acest lucru duce la o izolație neuniformă, provocând găuri, bășici sau o grosime excesivă, care duc la scurtcircuite și defecțiuni.
De asemenea, are loc o degradare a calității, acoperirile lipicioase sau care se lasă din cauza vâscozității ridicate sau scăzute reducând rezistența ermetică, flexibilitatea și proprietățile mecanice.
Creșterea deșeurilor este o altă consecință, inclusiv rate mai mari de rebut, utilizarea de solvenți și reprelucrări care au impact asupra marjelor de profit și a conformității cu reglementările de mediu.
Riscurile operaționale cresc și ele, putând duce la rechemări de produse, încălcări ale reglementărilor și pierderea acceptării pe piață din cauza rezistenței slabe la decolorare și la uscare.
Necesitățile monitorizării vâscozității în timp real
Monitorizare în timp real prin intermediulviscozimetre în linieEste vital să se abordeze aceste probleme prin furnizarea continuă de date, permițând ajustări imediate ale solvenților și temperaturii pentru o vâscozitate stabilă a acoperirii. Reduce variațiile prin eliminarea erorilor de eșantionare și asigurarea unei grosimi uniforme a acoperirii față de măsurătorile de referință. În plus, îmbunătățește eficiența prin controale automate care minimizează respingerile, timpii de nefuncționare și riscurile de conformitate în producția rapidă.
Beneficiile viscozimetrului de acoperire Lonnmeter Inline
LonnmetrulViscozimetru de acoperire în linieOferă măsurarea avansată a vâscozității în linie pentru un control precis al acoperirii cablurilor. Asigură o calitate superioară a produsului prin menținerea unei vâscozități constante a acoperirii pentru o grosime uniformă a acoperirii și o acoperire fără defecte a sârmei emailate.
Eficiența operațională este îmbunătățită prin date în timp real care reduc timpul de nefuncționare, susținută de instalare, operare și întreținere ușoară prin intermediul unei interfețe ușor de utilizat.
Economiile de costuri se obțin prin minimizarea deșeurilor, a utilizării solvenților și a rebuturilor prin ajustări automate și monitorizarea fluidelor non-newtoniene.
Fiabilitatea sporită provine de la senzori avansați care gestionează temperaturile ridicate și substanțele corozive, oferind citiri precise non-stop. În cele din urmă, oferă avantaje de mediu și de reglementare prin susținerea proceselor mai ecologice și a conformității prin variabilitate redusă și optimizarea resurselor.
Data publicării: 13 august 2025
