CN110136873B - 一种高性能数据连接线的制备方法及数据连接线 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高性能数据连接线的制备方法，包括如下步骤：1）芯线填充包覆体；通过线缆押出装置押出初步数据连接线，包括四根芯线及将四根芯线包裹住的填充包覆体；2）初步数据连接线水冷定型；押出成型的初步数据连接线经过水冷定型装置，使包裹芯线的填充包覆体冷却定型；3）初步数据连接线的引导、分线及单线加热；4）缠绕包覆屏蔽层；5）四根芯线单线的绞线；相互缠绕扭绞，拧成一股两四根芯线单线相互绞合在一起的整体的螺旋状的芯线团；6）包覆阻水层；7）押出成型。具有优良的整体性能，能够在各种极端恶劣的环境使用；其散热性能、密封防水性能、抗酸碱腐蚀性能以及抗弯折拉伸性能都得到大幅度的提高。

Description

一种高性能数据连接线的制备方法及数据连接线
技术领域
本发明涉及数据线的制备，特别涉及一种高性能数据连接线的制备方法及数据连接线。
背景技术
目前的数据连接线，其制备过程一般是四根芯线，然后包覆铝箔屏蔽层，然后再押出包覆保护层，这种数据线，在生活中的普通应用尚可满足，但在极端环境下，如，低高温变化差异大，高湿度甚至水下环境，高腐蚀性环境甚至埋地，需要频繁拖拉弯曲伸缩折叠，其是远远不能满足的。目前的数据线制备及相应的构造，存在着以下不足：一、紧密性和保护性不足，四根芯线直接排列，相互挨着，芯线与芯线之间没有填充体，然后便直接包覆铝箔屏蔽层和外皮保护层，这样便会导致四根芯线相互之间容易错位松动，而且大幅度增加了线缆因弯曲而产生的芯线伸缩，而且每根芯线的伸缩拉扯受力不一致，芯线与芯线之间的整体稳定性能极差，从而导致在需要频繁拖拉弯曲伸缩折叠的情况下，数据线容易拉扯松散失效；二、四根芯线的外侧只包覆铝箔屏蔽层和保护层，其保护强度不足，密封性、防水性、抗酸碱腐蚀以及抗弯折拉伸性能不能满足极端环境的使用；三、芯线外侧直接包覆铝箔屏蔽层(铝膜屏蔽层)，由于芯线本身的外皮表面硬滑度较高，铝膜包覆贴合度不紧密，在弯折情况下，铝膜容易移位起皱，撕扯破损；四、四根芯线排列后直接包覆再统一包覆一层总的铝膜屏蔽层，虽然可以对外部的电磁干扰进行屏蔽，但却不能对芯线与芯线之间的自干扰产生屏蔽效果，而且，铝膜屏蔽层直接包覆四根芯线，由于芯线与芯线之间存在间隙，容易在铝膜屏蔽层内部形成一个热封闭空间，四根线芯的金属导体所产生的热量都集中停留封闭在该铝膜屏蔽层形成热封闭空间内，不容易散导出去，散热效果较差。因此，目前的高性能数据连接线的制备方法及数据连接线还存在许多不合理的地方，需要作出改进完善。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的在于，提供一种高性能数据连接线的制备方法及数据连接线，具有优良的整体性能，能够在各种极端恶劣的环境使用；其散热性能、密封防水性能、抗酸碱腐蚀性能以及抗弯折拉伸性能都得到大幅度的提高。
本发明采用的技术方案为：一种高性能数据连接线的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)芯线填充包覆体；将四根芯线按圆周均匀分布排列，且相邻的芯线与芯线之间的间距为1～3mm；通过线缆押出装置押出初步数据连接线，该初步数据连接线包括四根芯线及将四根芯线包裹住的填充包覆体，该填充包覆体包覆住每根芯线的厚度为1～3mm；其中，所述芯线包括金属导体和绝缘体；
2)初步数据连接线水冷定型；将步骤1)中押出成型的初步数据连接线经过水冷定型装置，使包裹芯线的填充包覆体冷却定型；水冷定型是必经过程，否则初步数据连接线过于软腻沾刀，无法分切分线。
3)初步数据连接线的引导、分线及单线加热；设置依次对应的引导装置、分线装置及单线加热装置，将步骤3)中初步数据连接线经过引导装置的引导，进入分线装置进行分线，形成四根芯线单线，该四根芯线单线包括单根的芯线及包裹芯线的包裹体，四根芯线单线分开后分别经过单线加热装置的四个加热通道进行加热并整圆，从而使得包裹体遇热软化且变圆滑；
4)缠绕包覆屏蔽层；分别对步骤3)中四根加热后芯线单线包覆屏蔽铝膜胶带，屏蔽铝膜胶带紧贴并粘紧在芯线单线软化后的包裹体表面，形成屏蔽层。芯线单线包覆，抗电磁干扰效果更佳，而且除了抗外部电磁干扰，还有具有良好的抗内部自身的电磁干扰，放置自身芯线与芯线之间的电磁干涉；而且还能，提高散热效果，屏蔽铝膜胶带除了具有良好的屏蔽性能，还具有良好的导热散热性能，单根芯线单线进行缠绕，不易憋热，更好地导热散热；
5)四根芯线单线的绞线；将步骤4)中四根包覆屏蔽层的芯线单线进行绞线，相互缠绕扭绞，拧成一股四根芯线单线相互绞合在一起的整体的螺旋状的芯线团，该芯线团的外侧形成有螺旋状凹槽；绞线之后，单根芯线与单根芯线之间会紧密缠绕结合，产生相互作用力，具有一体性，整体性能强度更佳，具有很好的抗拖拉弯曲折叠性能，提高数据线的柔软度，减小弯曲半径，而且，由于芯线与芯线的缠绕，外部会形成螺旋状的凹槽，在押出成型的时候，外部的保护层会填充该螺旋状的凹槽，结合更加紧密，形成抓紧力，从而降低数据线因拖拉弯曲折叠而产生的芯线伸缩；
6)包覆阻水层；在步骤5)中的螺旋状的芯线团的外侧包覆有阻水膜，形成阻水层；阻水膜在受热环境下包覆，紧贴芯线团外侧的螺旋状凹槽，因此，芯线团在阻水层的外侧依然形成有螺旋状的凹槽；
7)押出成型；对步骤6)中包覆阻水层的芯线团进行押出成型，形成外皮保护层。
进一步，步骤1)中，芯线填充的包覆体为PVC材料或TPE材料，通过押出方式押出初步数据连接线。
进一步，步骤2)中，所述水冷定型装置包括水冷腔体，该水冷腔体的上方设置有进水口，下方设置有出水口，一侧设置有进线口，另一侧设置有出线口。
进一步，步骤3)中，所述引导装置包括漏斗状的进线端，与初步数据连接线的线径相适配的圆筒状的导线段及与分线装置相对应的圆形状的出线端。
进一步，步骤3)中，所述分线装置包括分线套筒、分线刀片及中心定位针，所分线套筒的直径与初步数据连接线的线径相适配，所述中心定位针的端部呈锥形，设置在分线套筒的中心位置，并与引导装置的圆形状的出线端的中心位置相对应，所述分线刀片包括四片，呈十字形分布，刀刃具有45°的斜度，且由分线套筒内壁延伸至中心定位针的外壁；所述单线加热装置包括四个加热通道，加热通道为前宽后窄的圆台状加热通道，且单线加热装置对应加热通道设置有电热丝组件，从而使得芯线单线经过加热通道时，包裹体遇热软化且逐渐变圆滑，形成横截面趋近于圆形的且包裹体外表软化具粘黏性的芯线单线；所述屏蔽铝膜胶带的内侧覆膜有胶水层，所述芯线单线缠绕包覆屏蔽铝膜胶带时，胶水层与热化后的包裹体表面相粘黏，起到融合粘连作用。
进一步，步骤5)中，绞线时绞线机的绞线装置扭转一圈所形成的芯线团的长度为一个绞距L，所述绞距的长度等于四根包覆屏蔽层的芯线单线直径D的长度之和；使得该螺旋状的芯线团具有1/4L长度的伸展复位极限。
进一步，步骤6)中，在60℃-160℃高温环境中包覆阻水膜，形成阻水层；其中，所述阻水膜为双面绝缘阻水带。在60℃-160℃高温环境，周围加热或者热风直吹，阻水膜会受热收缩，紧紧附着粘黏在芯线团外侧的螺旋状凹槽。双面绝缘阻水带；组成：聚酯无纺布、粘合剂、高速膨胀吸水树脂；应用：用于电缆、光缆各部件之间的阻水，保护电缆光缆的安全使用，无腐蚀性；型号：昆山优诺光通材料有限公司，ZSD。
进一步，步骤7)中，所述外皮保护层为三元乙丙橡胶(EPDM)。三元乙丙橡胶(EPDM)的自身防水性、耐腐蚀性和电气性能极为优异，具有耐候耐磨的效果，保护性能极佳。
一种由所述高性能数据连接线的制备方法所制备的高性能数据连接线。
本发明具有以下优点：具有优良的整体性能，能够在各种极端恶劣的环境使用；其散热性能、密封防水性能、抗酸碱腐蚀性能以及抗弯折拉伸性能都得到大幅度的提高。
下面结合附图说明与具体实施方式，对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为引导装置、分线装置及单线加热装置的配合结构示意图；
图2为分线装置的分线刀片与中心定位针的配合结构示意图；
图3为水冷定型装置的结构示意图
图4为螺旋状的芯线团的外观结构示意图；
图5为初步数据连接线的横截面结构示意图
图6为高性能数据连接线的横截面结构示意图；
图中：初步数据连接线1；填充包覆体2；金属导体3；绝缘体4；水冷定型装置5；引导装置6；进线端61；导线段62；出线端63；分线装置7；分线套筒71；分线刀片72；中心定位针73；单线加热装置8；加热通道81；包裹体9；屏蔽层10；螺旋状凹槽11；阻水层12；外皮保护层13。
具体实施方式
参见图1至6，本实施例所提供的高性能数据连接线的制备方法，包括如下步骤：
1)芯线填充包覆体；将四根芯线按圆周均匀分布排列，且相邻的芯线与芯线之间的间距为1～3mm；通过线缆押出装置押出初步数据连接线1，该初步数据连接线1包括四根芯线及将四根芯线包裹住的填充包覆体2，该填充包覆体2包覆住每根芯线的厚度为1～3mm；其中，所述芯线包括金属导体3和绝缘体4。具体地，芯线填充的包覆体为PVC材料或TPE材料，通过押出方式押出初步数据连接线；
2)初步数据连接线水冷定型；将步骤1)中押出成型的初步数据连接线1经过水冷定型装置5，使包裹芯线的填充包覆体2冷却定型。所述水冷定型装置5包括水冷腔体，该水冷腔体的上方设置有进水口，下方设置有出水口，一侧设置有进线口，另一侧设置有出线口。在此需要说明的是，水冷除了采用上述较佳的水冷定型装置，还可以采用如水槽水冷等传统方式，但是，水冷定型是必经过程，是核心步骤之一，否则初步数据连接线过于软腻沾刀，无法分切分线。而且，线软容易变形切断，影响生产品质和流畅性。进线口、出线口设有柔性垫圈，起密封防漏水以及保护初步数据连接线表皮不收损坏的作用。
3)初步数据连接线1的引导、分线及单线加热；设置依次对应的引导装置6、分线装置7及单线加热装置8，将步骤3)中初步数据连接线经过引导装置6的引导，进入分线装置7进行分线，形成四根芯线单线，该四根芯线单线包括单根的芯线及包裹芯线的包裹体9，四根芯线单线分开后分别经过单线加热装置8的四个加热通道81进行加热并整圆，从而使得包裹体9遇热软化且变圆滑。具体地，所述引导装置6包括漏斗状的进线端61，与初步数据连接线的线径相适配的圆筒状62的导线段及与分线装置7相对应的圆形状的出线端63。所述分线装置7包括分线套筒71、分线刀片72及中心定位针73，所分线套筒71的直径与初步数据连接线1的线径相适配，所述中心定位针73的端部呈锥形，设置在分线套筒71的中心位置，并与引导装置的圆形状的出线端的中心位置相对应，所述分线刀片72包括四片，呈十字形分布，刀刃具有45°的斜度，且由分线套筒71内壁延伸至中心定位针73的外壁；所述单线加热装置8包括四个加热通道81，加热通道81为前宽后窄的圆台状加热通道，且单线加热装置8对应加热通道设置有电热丝组件，从而使得芯线单线经过加热通道时，包裹体9遇热软化且逐渐变圆滑，形成横截面趋近于圆形的且包裹体外表软化具粘黏性的芯线单线。在此需要注意的一点是，横截面趋近于圆形而并非圆形，如此一来，会起到一种比纯圆形更好、更意想不到的效果，那就是，屏蔽铝膜胶带会更加紧凑，不易打滑，而且，后续的绞线，四根横截面接近圆形但又并非纯圆形的芯线单线会比横截面纯圆形的芯线单线绞缠起来更加紧密牢固，摩擦力更强，不易错位，整体绞线效果更佳。初步数据连接线的引导、分线及单线加热是环环相扣、相互对应、相辅相成的，缺一不可；特别是分线装置，中心定位针与分线刀片的配合至关重要，因为分线的均匀性和质量，直接影响后续单线加热、包覆铝箔膜等步骤，从而影响核心的芯线团的质量。
4)缠绕包覆屏蔽层10；分别对步骤3)中四根加热后芯线单线包覆屏蔽铝膜胶带，屏蔽铝膜胶带紧贴并粘紧在芯线单线软化后的包裹体9表面，形成屏蔽层10。芯线单线包覆，抗电磁干扰效果更佳，而且除了抗外部电磁干扰，还有具有良好的抗内部自身的电磁干扰，放置自身芯线与芯线之间的电磁干涉；而且还能，提高散热效果，屏蔽铝膜胶带除了具有良好的屏蔽性能，还具有良好的导热散热性能，单根芯线单线进行缠绕，不易憋热，更好地导热散热。所述屏蔽铝膜胶带的内侧覆膜有胶水层，所述芯线单线缠绕包覆屏蔽铝膜胶带时，胶水层与热化后的包裹体表面相粘黏，起到融合粘连作用。
5)四根芯线单线的绞线；将步骤4)中四根包覆屏蔽层的芯线单线进行绞线，相互缠绕扭绞，拧成一股四根芯线单线相互绞合在一起的整体的螺旋状的芯线团，该芯线团的外侧形成有螺旋状凹槽11。绞线之后，单根芯线与单根芯线之间会紧密缠绕结合，产生相互作用力，具有一体性，整体性能强度更佳，具有很好的抗拖拉弯曲折叠性能，提高数据线的柔软度，减小弯曲半径，而且，由于芯线与芯线的缠绕，外部会形成螺旋状的凹槽，在押出成型的时候，外部的保护层会填充该螺旋状的凹槽，结合更加紧密，形成抓紧力，从而降低数据线因拖拉弯曲折叠而产生的芯线伸缩。具体地，绞线时绞线机的绞线装置扭转一圈所形成的芯线团的长度为一个绞距L，所述绞距的长度等于四根包覆屏蔽层的芯线单线直径D的长度之和；使得该螺旋状的芯线团具有1/4L长度的伸展复位极限。
6)包覆阻水层12；在步骤5)中的螺旋状的芯线团的外侧包覆有阻水膜，形成阻水层12；阻水膜在受热环境下包覆，紧贴芯线团外侧的螺旋状凹槽，因此，芯线团在阻水层的外侧依然形成有螺旋状的凹槽。具体地，在60℃-160℃高温环境中包覆阻水膜，形成阻水层；其中，所述阻水膜为双面绝缘阻水带。(在60℃-160℃高温环境，周围加热或者热风直吹，阻水膜会受热收缩，紧紧附着粘黏在芯线团外侧的螺旋状凹槽。双面绝缘阻水带；组成：聚酯无纺布、粘合剂、高速膨胀吸水树脂；应用：用于电缆、光缆各部件之间的阻水，保护电缆光缆的安全使用，无腐蚀性；型号：昆山优诺光通材料有限公司，ZSD；其性能参数如下：
Figure GDA0002462165510000081
7)押出成型；对步骤6)中包覆阻水层的芯线团进行押出成型，形成外皮保护层13。具体地，所述外皮保护层为三元乙丙橡胶(EPDM)。三元乙丙橡胶(EPDM)的自身防水性、耐腐蚀性和电气性能极为优异，具有耐候耐磨的效果，保护性能极佳。
由所述高性能数据连接线的制备方法所制备的高性能数据连接线。
最后需要说明的是，上述提及的线材的押出成型机、绞线机、绞线机的绞线装置等是本领域常用的线缆生产设备，而线材如何押出成型、如何绞线、如何包覆屏蔽膜也是本领域常规技术，并非本申请所要保护的点，在此不做具体赘述。
本发明并不限于上述实施方式，采用与本发明上述实施例相同或近似的技术特征，而得到的其他一种高性能数据连接线的制备方法及数据连接线，均在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种高性能数据连接线的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)芯线填充包覆体；将四根芯线按圆周均匀分布排列，且相邻的芯线与芯线之间的间距为1～3mm；通过线缆押出装置押出初步数据连接线，该初步数据连接线包括四根芯线及将四根芯线包裹住的填充包覆体，该填充包覆体包覆住每根芯线的厚度为1～3mm；其中，所述芯线包括金属导体和绝缘体；
2)初步数据连接线水冷定型；将步骤1)中押出成型的初步数据连接线经过水冷定型装置，使包裹芯线的填充包覆体冷却定型；
3)初步数据连接线的引导、分线及单线加热；设置依次对应的引导装置、分线装置及单线加热装置，将步骤3)中初步数据连接线经过引导装置的引导，进入分线装置进行分线，形成四根芯线单线，该四根芯线单线包括单根的芯线及包裹芯线的包裹体，四根芯线单线分开后分别经过单线加热装置的四个加热通道进行加热并整圆，从而使得包裹体遇热软化且变圆滑；
4)缠绕包覆屏蔽层；分别对步骤3)中四根加热后芯线单线包覆屏蔽铝膜胶带，屏蔽铝膜胶带紧贴并粘紧在芯线单线软化后的包裹体表面，形成屏蔽层；
5)四根芯线单线的绞线；将步骤4)中四根包覆屏蔽层的芯线单线进行绞线，相互缠绕扭绞，拧成一股四根芯线单线相互绞合在一起的整体的螺旋状的芯线团，该芯线团的外侧形成有螺旋状凹槽；
6)包覆阻水层；在步骤5)中的螺旋状的芯线团的外侧包覆有阻水膜，形成阻水层；阻水膜在受热环境下包覆，紧贴芯线团外侧的螺旋状凹槽，因此，芯线团在阻水层的外侧依然形成有螺旋状的凹槽；
7)押出成型；对步骤6)中包覆阻水层的芯线团进行押出成型，形成外皮保护层。
2.根据权利要求1所述的高性能数据连接线的制备方法，其特征在于，步骤1)中，芯线填充的包覆体为PVC材料或TPE材料，通过押出方式押出初步数据连接线。
3.根据权利要求1所述的高性能数据连接线的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述水冷定型装置包括水冷腔体，该水冷腔体的上方设置有进水口，下方设置有出水口，一侧设置有进线口，另一侧设置有出线口。
4.根据权利要求1所述的高性能数据连接线的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述引导装置包括漏斗状的进线端，与初步数据连接线的线径相适配的圆筒状的导线段及与分线装置相对应的圆形状的出线端。
5.根据权利要求4所述的高性能数据连接线的制备方法，其特征在于，步骤3)中，所述分线装置包括分线套筒、分线刀片及中心定位针，所分线套筒的直径与初步数据连接线的线径相适配，所述中心定位针的端部呈锥形，设置在分线套筒的中心位置，并与引导装置的圆形状的出线端的中心位置相对应，所述分线刀片包括四片，呈十字形分布，刀刃具有45°的斜度，且由分线套筒内壁延伸至中心定位针的外壁；所述单线加热装置包括四个加热通道，加热通道为前宽后窄的圆台状加热通道，且单线加热装置对应加热通道设置有电热丝组件，从而使得芯线单线经过加热通道时，包裹体遇热软化且逐渐变圆滑，形成横截面趋近于圆形的且包裹体外表软化具粘黏性的芯线单线；所述屏蔽铝膜胶带的内侧覆膜有胶水层，所述芯线单线缠绕包覆屏蔽铝膜胶带时，胶水层与热化后的包裹体表面相粘黏，起到融合粘连作用。
6.根据权利要求1所述的高性能数据连接线的制备方法，其特征在于，步骤5)中，绞线时绞线机的绞线装置扭转一圈所形成的芯线团的长度为一个绞距L，所述绞距的长度等于四根包覆屏蔽层的芯线单线直径D的长度之和；使得该螺旋状的芯线团具有1/4L长度的伸展复位极限。
7.根据权利要求1所述的高性能数据连接线的制备方法，其特征在于，步骤6)中，在60℃-160℃高温环境中包覆阻水膜，形成阻水层；其中，所述阻水膜为双面绝缘阻水带。
8.根据权利要求1所述的高性能数据连接线的制备方法，其特征在于，步骤7)中，所述外皮保护层为三元乙丙橡胶(EPDM)。
9.一种由权利要求1至8任意之一所述高性能数据连接线的制备方法所制备的高性能数据连接线。
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