前言電線電纜之主要材料為導體與絕緣材質(zhì)，茲做以下簡介

1、前 言電線電纜之主要材料為導體與絕緣材質(zhì)，茲做以下簡介：導體：鐵線→鋁線→銅線→銀線 →金線→光纖絕緣材料：紙→布→漆→塑膠→橡膠→雲(yún)母→高分子塑膠材料 由於材料不斷的研究改進，使得電線電纜行業(yè)由早期的銷售技術競爭演變到生產(chǎn)設備競爭及現(xiàn)階段材料技術競爭。 除了交期要快，物美價廉為當今客戶所要求的目標。而交期要快，可更換效率高的設備，好設備可用金錢可買到，但是好的材料、好技術就得靠時間與經(jīng)

2、驗去學習。,,製程工段簡介,伸線絞銅,芯線絕緣押出,纏繞包紮編織編織,,二次押出,,,,,鍍錫銅線,紙帶鋁箔麥拉帶不織布地線,,,,對絞集合包紮,,,排線押出,,,,檢驗,,裁包,,檢驗,,PVC粒,,,入庫,銷貨,,檢驗,,,,,導體： 只要有傳導性之金屬均可以作為導體，但因關係到傳導性及價格，所以一般會作為導體之材質(zhì)並不多，一般常用之材料，鍍錫銅(TA)、裸銅(BA)、先絞後鍍銅(TC)、銅包鋼(C

3、CS)、鍍銀線(SA)銅由於具有良好的電氣特性、物理特性及較低的成本。所以是最為廣泛使用的一種金屬材料。銅具有良好的加工性能比較容易成形，另外作為導體材料他既可以直接使用(裸銅)也可以直接鍍上其他金屬後(銀、錫、鎳)再使用。在加工過程中所有的銅材多為硬銅，因此為了增加他的柔韌性，對於硬銅大多需要進行熱處理後才會使用。不論是硬銅還是經(jīng)過退火處理之後的軟銅，在市場上均可以購買。但軟銅主要應用於對彎折性要求較高的產(chǎn)品上。,基本產(chǎn)品結構,

4、導體的稱呼: 標示導體習慣上先寫條數(shù),斜線之後寫出直徑或單條之AWG，其後再給予材料的符號，直徑單位以mm為單位，TA表示鍍錫銅、裸銅以BA表示，經(jīng)絞合後之導體代碼：7/0.16TA 7代表7條、0.16TA表示素銅材線徑。 一般導體會使用到的相關特性有直徑,截面積,重量.(單位以公制稱呼與英制稱呼)為了方便識別,在電線行業(yè)區(qū)分線材的規(guī)格稱為線號,線號有幾種不同的表示方法,AWG、BWG、SWG、mm2. 一般電腦線

5、廠所使用導體稱呼為AWG(美國線規(guī)標準)，在線規(guī)標準內(nèi)未規(guī)定所使用導體之條數(shù)，只要是導體直徑 (Solid )與截面積 (Stranded) 符合UL規(guī)定即可稱為相同之AWG，在規(guī)範內(nèi)可分為:Solid與Stranded兩種對照表，相關規(guī)定參照UL 758 Page 26-1內(nèi)容有相關之規(guī)定.,導體選用 1.產(chǎn)品使用特性會有彎曲拉扯之要求時,導體需選用多股 O.D.較小,絞距較密之導體,以增加其抗張強度。單條 的導體

6、回復彈性不好,但是容易固定彎曲，但是不耐彎 曲。2.選用鍍錫銅為防止導體氧化 3.產(chǎn)品使用長度越長,容許電流越小,需選用導體O.D較大 ，AWG.數(shù)較小之絞銅,因其導體電阻 R =ρ* L / A， 與長度(L)成正比，與截面積(A)成反比。4.產(chǎn)品測試頻率要求在200HZ以上時,因會有10%之介電 損失,所以需選用導體O.D.較大,AWG數(shù)較小之絞銅。,銅材鍍層的類型及方法當直接把銅暴露在空氣、熱、潮濕

7、及其他化學的環(huán)境中時，裸銅或銅合金即容易發(fā)生氧化現(xiàn)象，銅表面一但發(fā)生氧化那麼將對金屬材料產(chǎn)生一系列的不利影響，因此為了防止氧化現(xiàn)象發(fā)生我們在銅表面又鍍上一層其他金屬，以防止氧化。 鍍層材料:錫:使用最為廣泛的鍍層材料，其加工過程簡單成本低廉。 銀:通常在鐵弗龍絕緣線材的鍍層材料中，使用銀能夠在加工鐵弗龍時的高溫下不產(chǎn)生任何破壞這溫度通常可達到200℃。 鎳:通常在設備的使用溫度超過200℃時會採用鍍鎳的方法(例如適

8、用在航空或軍事領域上)。金:由於其價格的昂貴而很少使用，但是對於那些對線材的柔軟性和導電性要求較高的領域(如航空設備上的控制電纜)則用採鍍金的方式。,導體導電率之計算,,銅導體輸送電流的能力 導體輸送電流的能力通常用導體中輸送電流的最大電流強度來表示，這個最大電流強度是指當導體中有此電流流過時，不會將導體熔化也不會使絕緣層溶化。很多因素都會約制導體所能流過的最大電流，其中主導作用的是如下幾個:Conductor S

9、ize:導體的截面積越大，那麼該導體可輸送的電流強度就越大。 Insulation:導體中有電流流過時，因收熱量之後的絕緣層溫度溫度不可超過絕緣材料的最大使用溫度。Ambient (surrounding) Temperature 環(huán)境溫度:環(huán)境溫度越高，那麼達到絕緣層使用時所需的熱量就越少。,PVC 粒製造流程：,PVC粉,其他化學原料,,,磅重裝袋,PVC粒入庫,,,對色,特性檢驗,,PVC之認識1.PV

10、C之簡介：PVC用途極廣，除了電線電纜絕緣保護層外，舉凡唱片、壁紙、地磚、膠管、人造皮(膠布)、雨衣、皮帶、手套、鞋子、窗簾、海灘椅、插頭、電子零件….等人生必需品，全都是PVC所延伸也因為其用途之廣大。 2. PVC的特性：PVC依用途不同，大致可分為兩種硬度，即硬質(zhì)與軟質(zhì)。PVC優(yōu)點為電氣絕緣性佳、耐水性、耐臭氧性、耐燃性、皆很好，耐候性也較PE、PP佳。越接近硬質(zhì)，其對於酸、

11、鹼、鹽及部份之有機溶劑，油脂具有抵抗性也較差。 PVC與PE、PP、PS、ABS之最大不同處，其不是以添加安定劑長成之顆粒狀供給加工業(yè)使用，而是椅白色粉狀供給加工業(yè)，加工業(yè)再以機械及成品規(guī)格要求之不同，加入適當之可塑劑、安定劑、滑劑、填充劑、特殊添加劑、色料等原料加以加工而成，這也是PVC變化多端，用途廣闊之原因。 Non Contaminatin

12、g(非移行性) ：表示其PVC外被之可塑劑不會移行至其他塑膠製品上面。,；,※PVC(熱塑性聚氯乙烯): 由於所要求特性不同，我們可以有多種PVC形式可以選擇?？偤蛠碚fPVC成本低廉，擠押加工性良好，具有優(yōu)良的電氣及物理特性是目前使用範圍最為廣泛的一種絕緣材料。性能最佳的PVC的使用溫度範圍是-55℃～105℃，其他使用溫度為-20℃～80℃的乙烯樹酯所形成的。PVC具有優(yōu)異的耐燃性分子結構和耐磨性，另外他還不易被有

13、機溶劑及酸鹼所腐蝕。PVC具有良好的非移型性，由於PVC無臭無味無毒它可以在食品及醫(yī)療上得到使用。另外PVC的高介電常數(shù)它是顯示出高電容能力和低衰減的特性，這使它可以應用到Wire & Cable領域。但是PVC的彈性較差這使它不能很好的應用到彈性線材中，而在低溫下PVC 較脆。這就使在低溫下仍要求線材要十分柔軟的情況下，PVC應盡量不使用。PVC用於Cable的外被絕緣和Wire的絕緣材料。,SEMI- RIGID PVC(

14、半硬PVC): 一種耐磨性非常好的PVC絕緣材料。對於30～16AWG的導體，10mil的厚度及可以滿足UL1061 80℃ 300V安規(guī)。  Polyethylene (Thermoplastic)熱塑性PE: 由於具有良好的電氣特性，PE廣泛使用在同軸線材和要求線材電容較低的Cable上。雖然PE是可燃的但是我們可以向其中添加阻燃劑，當然這會使介

15、電常數(shù)有細微增高，並且會令能量的衰減加大。 PE 的使用溫度一般介於-65℃～80℃之間，在這個溫度範圍之內(nèi)高、中、低密度的PE都是比較硬的。另外PE可以通過發(fā)泡使的介電常數(shù)降低至1.5。這使它十分適合做同軸線和其他低電容的傳輸線，PE也可以作為一種絕緣線材使用在Cable外被上。以下為幾種進行加工後的PE介紹:,1.  發(fā)泡PE: 發(fā)泡PE可以使介電常

16、數(shù)降低至接近1.5，對於那些需要傳輸速度非常高的Cable來說，這是一種非常理想的材料。PE一但發(fā)泡之後抗張強度及引伸率、耐壓強度都會降低原來特性，但是即使降低之後它們的值也依然可以接受。 2. 交聯(lián)PE: 其使用溫度可以達到150℃，交聯(lián)把熱塑性的PE轉變成熱固性的材料，使的材料的耐壓強度、熔點、硬度和耐腐蝕性都獲得了提高。3. 耐燃PE: PE是一種

17、易燃的材料，但我們通常在其中添加阻燃劑來獲得耐燃性較好的PE。但是阻燃劑通常會引響PE的那些好的特性，如:介電常數(shù)、絕緣強度…等。,Polypropylene熱塑性PP: PP的許多特性和PE相似，而且它們的用途也很類似。 PP的使用溫度是-30℃～80℃，它也可以經(jīng)過發(fā)泡來提高電氣特性。Polyurethane PU(聚安酯): 在低溫下，PU依然十分柔軟並且具有較高的抗張強度和彎曲壽命。P

18、U具有良好耐水性、耐化學腐蝕、耐磨性，同時也有良好的耐撕裂性。 由於增塑劑能夠發(fā)生移型從而汙染其他的化合物，另外使用增塑劑的材料老化後材質(zhì)會變脆，因此在PU中應不再使用增塑劑。 PU也是易燃材料，但是我們也可以添加阻燃劑使材料不易燃燒。當然這會引起它抗張強度的降低。,遮蔽：遮蔽的目的是要將輻射能限制在一個特定範圍內(nèi)，或是防止輻射能進入遮蔽體內(nèi)部,造成訊號傳輸干擾，遮蔽一般可分為編織與纏繞、包帶(鋁箔、銅箔

19、)。包帶：A單面鋁箔(一面為導電面、一面藍色為加麥拉代為不導電面)註：鋁箔本身無延展性 DA雙面鋁箔(兩面皆為導電面中間一層麥拉帶) M麥拉帶(廠內(nèi)有全透明及黑色透明兩種) F不織布 L發(fā)泡PP帶 T紙,編織(Braid shield): 編織是最常用的遮蔽方式，其通常的形式是在芯線外加一層或多層由多數(shù)金屬線編織的網(wǎng)狀隔離。(最常用的金屬線為銅線或鋁線) 纏繞

20、(Spiral): 纏繞的製作方法是將一束導體以螺旋型方式纏繞在導體周圍。 鋁箔(AL-Foil): 鋁箔有單面、雙面和100%的全鋁箔三種形式，採用鋁箔遮蔽可以達到100%的遮蔽率，在減少ESD的問題上鋁箔是一種非常好的選擇。,導電尼龍帶: 儘管這種導電麥拉帶存在著導電性不一的缺陷，但它可以降低摩擦起電，在音頻領有廣泛的應用。 導電塑料: 它及可以用作遮

21、蔽也可以在高壓上當作減少電弧的一種形式，由於其本身的導電不一致性，這種材料也必須同其它材料一起使用。  導電織物(Conductive Textiles): 這種方法是使用以經(jīng)鍍上金屬的紡織線然，後把這些線編織或纏繞到待遮蔽的線材上，只有當對線材的韌性有特殊要求時才會使用這種遮蔽方式。,編織: 編織最常使用的線材是鍍錫銅、裸銅和鋁線，在編織的時候分別一順時針或逆時針方向將多股金屬線交織在一起。

22、編織提供了非常好的整體結構，具有良好的柔韌性和彎曲壽命。在抗低頻干擾以及導體阻抗方面它都優(yōu)於鋁(Foil)，在傳遞音頻信號方面，採用編織是一種很有效的方法。通常情況下編織率越高，遮蔽的效果越好，但是編織效果與成本的協(xié)調(diào)性是一個必須考慮的問題。最常用的編織率是介於85%～95%之間。編織率想達到100%幾乎是一件不可能的事，另外在進行編織時一定要選擇適當?shù)木幙椊嵌?、編織錠數(shù)、條數(shù)、每條的OD等。總合來說，編織比其他的遮蔽形式要重要一些，

23、因為每一束編織線都是多條金屬絲的合成。,編織分為金屬與非金屬兩種。金屬編織通常使用軟銅線交叉編成，用於電線電纜之遮蔽，或用於接地線用；非金屬編織用於電線電纜之外被保護，有人造絲、尼龍絲….等。Tanα=2π(D+2d)P/C F= N d P/ sinα K%=(2F-F2)*100D:編織前OD d:編織線一錠之一條OD N:一錠之條數(shù) C:錠數(shù) P:目數(shù)(目/inch) K:

24、遮蔽率 %,纏繞: 纏繞是將金屬線(多為銅線)以螺旋方式包紮在芯線外面而形成，韌性好、彎曲壽命高，易加工以及高達97%的遮蔽率是纏繞這種遮蔽方式的優(yōu)勢所在。它也非常適合在音領域使用，大家公認的一個原則是在頻率高於音頻時，由於自身電感的作用纏繞的效果是很差。 α= tan-1π(D+d)/ L F(%)= Nd/π(D+d)*cosαD:隔離前半成品OD d:隔離銅材OD N:隔離條數(shù) L:隔離絞距mm F

25、:遮蔽率,,Foil Shields: Foil Shields 通常採用鋁箔加上聚酯膜或是PP膜，這層膜的主要作用是增加Foil機械強度和提供一個絕緣層。Foil Shields可以提供高達100%的遮蔽率，對於電信號來講這種保護是必須的。由於體積小這種遮蔽通常保護那些單對或是多對的數(shù)據(jù)線，主要用來防止串音的產(chǎn)生。與編織或纏繞相比Foil Shields的重量輕，成本低在FR領域其效果比編織還要明顯。Foil Shiel

26、ds的柔軟度很好，但其彎曲壽命不如編織和纏繞。,,地線通常與Foil Shields一同使用，地線的作用是: 1.使線材在接端子時操作簡單一些。 2. 將多餘的電荷放掉。使用Foil Shields的缺點是相對於纏繞或編織來講，其導體阻抗較高而機械強度又較低。,外被 外被線徑之選定來源：一般會由客戶指定，但在製作時要考慮到其厚度要求，因厚度要符合UL安

27、規(guī)標準，一般厚度會依不同線種有不同之押出要求，但一般厚度需在0.8~1mm時較合適，所以外被線徑與外被厚度有相當之關係。雖然符合UL規(guī)範，但也要考慮線材押出後之外觀是否平順.外被材質(zhì)：會依照UL之耐燃等級進行不同配方之製作。若要求以耐移形ABS與PS板上之材質(zhì)亦會另外修正。一般在要求線材柔軟度上外被材質(zhì)及押出之方式均是列入設計之重點。,線材識別方法:ID線:每家公司都有自己產(chǎn)品的ID線，這些線多至於線材內(nèi)可依據(jù)它來識別線材的廠商。

28、Print ID Tapes: 指制造廠商的說明書，這裡面往往還會包含線材被UL及CSA等機構所認證之後的內(nèi)容。表面印字: A).刻字識別:在外被上用油墨印字。 B).油印:在外被上用油墨印字。 C).凸起印字:外被上那些凸起的字。 D).打印序號:按照序號的順序在每一個長度上印序號。,※外被色差之認識※前言：顏色檢驗是容易受個人之年齡、情緒、經(jīng)驗、立

29、場及光源、背景、大小、角度、光澤、材質(zhì)….等影響。若在色差判定有個人之立場存在時更易形成是非曲直難以認定。色容許差建立應考慮之問題顧客對色差向來都會比較嚴格要求賣方，希望做到無色差之境地，這是很自然之現(xiàn)象，但是站在賣方立場而言，不希望要求太嚴，因為不易做到，萬一做不到有遭到顧客抱怨，折價或退貨之困擾，如賣方勉強接受，且超過能力太多，會造成瓶頸無法如期交貨之痛苦，如有意解決瓶頸達到目的亦勢必再增加設備，增加人手，重新培訓員工，改善工

30、作環(huán)境…等等，如此勢必增加成本，交期延長，售價也要提高，凡此種種將必反應到售價，如此一來，買方未必合算。是故，色差容許應建立在何種程度只有兩害相權如何取其輕了，據(jù)專家多年經(jīng)驗心得，認為有下列幾點必須考量，然後制定最為上策。,1.買方購用目的與品質(zhì)(色差)要求程度之確定。 2.製造廠商設備及能力之認定。 3.製造所需之材質(zhì)，方法與條件之認定。 4.交貨期限內(nèi)可否完成之認定。 5.價格是否可以接受。結論 一般驗貨，均

31、以買方驗收人員之肉眼認定為準。該驗收人員如未經(jīng)鑑定認可，亦未接受適當訓練，更未在標準光縓下驗色時，這種驗色如前所述，很容易受個人之年齡、性別、情緒、經(jīng)驗、生理、立場、光源、背景、大小、角度、光澤、材質(zhì)，排列…等因素所影響，造成困擾甚至良品判定“不合格”，不良品判定“合格”，甚至被認為“刁難”或被認為“圖利他人”如驗色人員是經(jīng)過辨色鑑定並施予訓練，且在標準光縓下驗色，可將驗色所產(chǎn)生之糾紛與困擾降低到最低限度。,RG銅軸線規(guī)格 R

32、 G – 8 / U Universal specification 一般性規(guī)格 Number assigned 編號 Means government 管理

33、機構 Radio frequency 高週波,,,,,,,,,R G – X / U：RG為Radio Guide之縮寫、U之意義為Universal，用意表示美國軍方規(guī)格之銅軸電纜,UL、CSA 安規(guī)簡介,1.UL -- 美國名檢驗機構之一(Underwriters Laboratories Inc.之縮寫)，舉凡各種電線、電纜，家電設備及附

34、屬配件、工具，皆需經(jīng)由UL檢驗合格後才能在美國地區(qū)販賣與使用. 2.CSA — 加拿大標準協(xié)會(Canadian Standards Association)之縮寫.3.AWG — 美國線規(guī)(American Wire Gauge)亦稱為B & S線規(guī) (Brown and Sharpe).4.AWM — Appliance Wiring Material 器具及設備之內(nèi)部配線，亦稱應用線類標準，如UL規(guī)格之各種連接線.,

35、電線重要安全規(guī)定諸元：1.額定溫度、電壓：絕緣材料在連續(xù)使用之情況下，其基本特性不會發(fā)生變化或損失時，所能容許之最高溫度與電壓。2.UL防火等級： 水平防火測試、VW-1、VW-1SC、CL2、CL2R、CL2P、CM、CMR 3.CSA防火等級： FT1、 FT2、 FT3、 FT4、 FT5、 FT64. Spark test: 火花試驗 在電線製造過程中試驗絕緣體有無針孔或其他缺點存在 試驗時須導體接

36、地 於火花試驗機之電極加上規(guī)定之電壓 當絕緣有破洞時能夠立即感應出並發(fā)出警告訊號 UL針對火花試驗機亦有規(guī)定,6. Tensile strength:抗張強度 將試樣拉斷時所須之應力 常用單位為PSI KG/mm2UL塑膠材料難燃等級之內(nèi)容，共分為5個等級。94-V0 燃燒時火一離開馬上熄滅不會自燃94-V1 燃燒時火一離開會燃燒1秒後馬上熄滅不會自燃94-V2 燃燒時火一離開會燃燒2秒後馬上熄滅不會自燃94-V5

37、 燃燒時火一離開會燃燒5秒後馬上熄滅不會自燃94-HB 燃燒時火一離開會燃燒到只剩下碳,印字諸元解說:  AWM E101344 STYLE 2835 VW-1 60℃ 30V SPACE SHUTTLE (UL) E120414 CL2 75℃ 28AWG CSA LL80671 AWM ⅡA/B 60℃ 30V FT1 (UL)為UL之註冊標誌E101344與E120414、LL80671為本公司在UL、CSA之承

38、認編號 AWM 是本線材適用標準名稱 2835為STYLE NO. ⅡA/B為CSA STYLE NO. CLASS 1 INTERNAL 、 CLASS 2 EXTERNAL A- Where not subjected to mechanical abuse B- Where may be subjected to mechanical abuse CL2、VW-1、FT1為耐然等級. 80℃額定溫度

39、、 300V額定電壓 28AWG為美國28號線規(guī),CSA電子線標準三大規(guī)範Basic Requirements for Appliance Wiring Material電子線(AWM)之安規(guī)要求規(guī)定在CSA標準C22.2No.210.2-M90年版中,為使讀者在研發(fā)製造前能瞭解相關要求,特此對其標示﹑結構要示及安全測試三大部份做以下的說明及簡介。標示產(chǎn)品絕緣或外被印字要求(Product Marking)．電線完成品外徑

40、大於1.3mm,則必須印字;．印字必須是涵蓋整卷或整軸電線,且其是隔不得大於1m;．印字方式可使用:表面油墨印字﹑凹印﹑凸印﹑彩色螺紋或印字帶均可;．印字內(nèi)容應包括:申請者名稱﹑CSA合約號碼或已註冊之商標商名﹑CSA標志或字樣﹑AWM ,Class/Group﹑溫度等級﹑電壓等級及燃燒等級,備注:．“Class”及“Group”字樣不得出現(xiàn)於線材上;．產(chǎn)品印有FT4,可不印FT1及FT2;．產(chǎn)品符合oil-test或fue

41、l-test,則必須加印“O”或“F”;．產(chǎn)品符合額定潮濕溫度測試,必須加印“W90℃”,表示可用於潮濕溫度90℃之場所。例如:CTS CSA AWM XXXXXX I A/B 105℃ 300V FT1 W90℃ FNote: XXXXXX代表CSA合約號碼(Contract Number)產(chǎn)品包裝印字要求(Package Marking)每一卷或每一軸電線必須標示以下資料:．申請者名稱或其它已認可之標示;．產(chǎn)品製造日期

42、,至少標示到年/月;．電線線徑規(guī)格(AWG size或 Kc mil),若為多芯線纜,應另標注芯線數(shù)(number of conductor);,,,．若不是使用銅作為導體材質(zhì),則應標示其導體材質(zhì)名稱;．絕緣層厚度;．Class/Group﹑溫度等級﹑電壓等級﹑額定潮濕溫度等級及耐油等級;．燃燒等級FT1﹑FT2﹑或FT4;．警告標語:“Limited use for internal wiring of electronic

43、 equipment and appliance”。電線使用範圍．Class I - Internal Use(產(chǎn)品內(nèi)部連線用線)絕緣厚度並無限制,外被可有可無;．Class II – External Use(產(chǎn)品外部連線用線) 絕緣厚度並無限制,外被厚度應至少0.38mm以上,並依內(nèi)逕大小遞增;．Group A – Where not subjected to mechanical abuse.(電子類產(chǎn)品用線);．Gro

44、up B – Where may be subjected to mechanical abuse.(電機類產(chǎn)品用線)。,電線結構．Single Conductor – 單導體結構電線;．Multi conductor – 多導體結構電線;(分為圓形 round cable 或平行parallel cable)。重點說明．此標注所涵蓋之電子線溫度及電壓分別為:60℃﹑75℃﹑80℃﹑90℃﹑105℃﹑125℃﹑150℃﹑18

45、0℃﹑200℃﹑250℃及30V﹑90V﹑125V﹑300V﹑600V﹑1000V;．Group A和Group B其測試項目大致相同,除Group B需加測Flexibility及Slow Compression兩項測試;．電線欲使用於潮濕場所(Wet location),應另加測 Long term insulation resistance及Permittivity兩項測試;．電線欲有耐油特性,需加測Oil-resist