CN113096890A - 一种车载数据电缆的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种车载数据电缆的制造方法,其包括于成束的信号芯线、电源芯线的外部分别裹覆构成第一绝缘层、第二绝缘层;将两组信号芯线退扭绞合成束构成信号芯线对,信号芯线对的外部依次裹覆屏蔽层和第一中间护套,制得数据传输部;于电源芯线的外部裹覆第二中间护套,制得电流传输部;将数据传输部和两组电流传输部经退扭绞合成束并依次裹覆隔离层和外护套,制得车载数据电缆;本发明中电缆设置独立的数据传输部和电流传输部,实现同时传输数据信号和电信号进而具备数据输送和电流输送双功能,为电缆内部结构提供优异的层间构架支撑,也符合10G BASE‑T以太网要求,90米距离内传输速率仍可达10G bit/s,保证信号功能稳定性。

Description

一种车载数据电缆的制造方法
技术领域
本发明涉及电缆生产领域,具体涉及一种车载数据电缆的制造方法。
背景技术
新型汽车的电子系统功能越来越丰富,实现无人驾驶、车联网需要使用足够数量的各种视觉、雷达等传感器,此类传感器分布于车身各处,与主控电脑之间需进行实时、大量的数据交换,此外传感器的运行还需足够的电力支撑。传统的车载数据电缆在使用长度、传输速率及设备供电三个方面无法同时兼顾,仅适用于传输数据信号或电信号的单一信号,且未设置独立的数据传输部和电流传输部,极易造成电磁干扰而影响串音性能,因而不能满足要求;其次,未设置散热芯以均匀散热,从而防止热量积聚。另外,传统车载电缆线如USB虽然也可以提供类似功能,但因传输协议的限制,信号传输速率较低,使用长度也无法满足需求。
发明内容
为了克服上述技术问题,本发明公开了一种车载数据电缆的制造方法。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是:
一种车载数据电缆的制造方法,所述电缆包括并列设置的数据传输部、及至少两组电流传输部,裹覆所述数据传输部和电流传输部自内向外依次设置有隔离层和外护套;
于所述数据传输部中并列设置两组信号芯线,裹覆两组所述信号芯线自内向外依次设置有屏蔽层和第一中间护套,且每组所述信号芯线的外周面裹覆有第一绝缘层;
裹覆所述电流传输部自内向外依次设置有第二绝缘层和第二中间护套,于所述第二绝缘层中设置有电源芯线;
所述电缆的制造方法包括以下步骤:
步骤1,于成束的所述信号芯线、电源芯线的外部分别裹覆构成所述第一绝缘层、第二绝缘层;
步骤2,将两组步骤1制得的所述信号芯线退扭绞合成束构成信号芯线对,于所述信号芯线对的外部依次裹覆所述屏蔽层和第一中间护套,制得所述数据传输部;
步骤3,于步骤1制得的所述电源芯线的外部裹覆所述第二中间护套,制得所述电流传输部;
步骤4,将所述数据传输部和两组电流传输部经退扭绞合成束并依次裹覆隔离层和外护套,制得所述车载数据电缆。
上述的车载数据电缆的制造方法,其中所述步骤2的具体步骤包括如下:
步骤2-1,将两组已裹覆第一绝缘层的所述信号芯线按照一定的绞合节距退扭绞合构成所述信号芯线对,其中,所述信号芯线对的绞合节距为其外径的8~12倍,且每组所述信号芯线对的绞合节距均不同,退扭率为10~12%;
步骤2-2,于所述信号芯线对的外周面依次挤敷构成所述屏蔽层和第一中间护套,并辅以X射线测偏仪实时监测所述数据传输部中该信号芯线对的绝缘偏心情况,控制其偏心度低于6%。
上述的车载数据电缆的制造方法,其中于所述第一绝缘层与屏蔽层、屏蔽层与第一中间护套、以及隔离层与数据传输部、电流传输部的间隙中根据间隙的大小分别填充尺寸不一的第一填芯、第二填芯、第三填芯。
上述的车载数据电缆的制造方法,其中所述步骤2-2进一步包括以下步骤:
步骤2-2-1,根据所述屏蔽层、第一中间护套的内部轮廓的结构和精度要求,分别设计并制作第一填芯成型模具、第二填芯成型模具;
步骤2-2-2,将所述第一填芯成型模具套置于所述信号芯线对的外部,往所述第一填芯成型模具中挤塑填充构成所述第一填芯;
步骤2-2-3,随着所述第一填芯成型模具脱模,辅以所述X射线测偏仪实时监测,于步骤2-2-2制得的所述信号芯线对的外部挤塑成型构成所述屏蔽层;
步骤2-2-4,将所述第二填芯成型模具套置于步骤2-2-3制得的所述信号芯线对的外部,往所述第二填芯成型模具中挤塑填充构成所述第二填芯;
步骤2-2-5,随着所述第二填芯成型模具脱模,辅以所述X射线测偏仪实时监测,于步骤2-2-4制得的所述信号芯线对的外部挤塑成型构成所述第一中间护套。
上述的车载数据电缆的制造方法,其中所述步骤2-2-3及2-2-5中的挤塑操作采用冷喂料方式,挤塑机螺杆的长径比为(12~20):1,挤出时的机身温度一区为110±5℃,二区为120±5℃,三区为125±5℃,四区为130±5℃,五区为135±5℃,机头温度为140±5℃,模具温度为150±5℃,挤塑机螺杆冷却方式为风冷却,挤出塑料采用分段式水冷却,从接近挤出机部位开始将冷却水槽分为3段,水温逐渐降低至室温,挤出模具的模芯承线长度与挤出外径之比为1:(1~1.2),模套定型段的长度为2~4mm。
上述的车载数据电缆的制造方法,其中所述第一填芯成型模具包括轴对称的第一轮廓成型座、设置于所述第一轮廓成型座中心的第一芯线固定腔、及其二者之间形成的第一挤塑注入腔,所述第一轮廓成型座的内壁面设置有第一疏液涂层;
于所述第一轮廓成型座的底部沿第一填芯的挤出成型方向延伸设置有用于固定信号芯线对的第一芯线定位件,且所述第一轮廓成型座上对应所述第一芯线固定腔至少设置有两组第一偏心度调整件,所述第一芯线定位件至少包括三组定位支撑爪。
上述的车载数据电缆的制造方法,其中所述第二填芯成型模具包括轴对称的第二轮廓成型座、设置于所述第二轮廓成型座中心的第二芯线固定腔、及其二者之间形成的第二挤塑注入腔,所述第二轮廓成型座的内壁面设置有第二疏液涂层;
于所述第二轮廓成型座的底部沿第二填芯的挤出成型方向延伸设置有用于固定信号芯线对的第二芯线定位件,且所述第二轮廓成型座上对应所述第二芯线固定腔至少设置有两组第二偏心度调整件。
上述的车载数据电缆的制造方法,其中于所述第二中间护套中按间隔距离设置有若干散热芯安装槽,于所述散热芯安装槽中镶嵌设置有散热芯。
上述的车载数据电缆的制造方法,其中所述隔离层由棉纸包带、铝箔包带和编织层组成,且所述隔离层的编织密度为80%以上。
上述的车载数据电缆的制造方法,其中所述第一绝缘层、第二绝缘层采用低介电常数、低介质损耗的材料,由高密度聚乙稀材料、物理发泡聚乙烯、物理发泡FEP材料制成。
本发明的有益效果为:本发明设计合理巧妙,所述电缆设置独立的数据传输部和电流传输部,有效地实现同时传输数据信号和电信号进而具备数据输送和电流输送双功能,为电缆内部结构提供优异的层间构架支撑,提高力学性能、电学性能和结构的稳定性,所述信号芯线用于高速数据传输信号,符合10GBASE-T以太网要求,90米距离内传输速率仍可达10G bit/s,是传统车载数据线的10倍以上,保证信号功能稳定性;其次,所述第一绝缘层、第二绝缘层分别用于对信号芯线、电源芯线起到绝缘功能,且有效地消除相邻芯线的电磁干扰,优化以太网信号和电流信号的传输;再者,采用所述第一中间护套、第二中间护套,分别营造所述数据传输部、电流传输部具有抗干扰、绝缘、防水、抗老化、高耐侯等性能的独立环境,以极大程度地防止所述信号芯线对、电源芯线相互之间的电磁串扰,从而避免影响数据和电流传输质量,可适用于户外环境,其中,采用退扭绞合的成束方式,可改善传统式双芯电缆的任一方向弯曲柔软性能差的缺点;此外,所述第一绝缘层、第二绝缘层、第一中间护套、第二中间护套、隔离层、外护套均是采用挤压式挤敷成层,利用挤敷材料的流动性,极大地提高各层间的粘结强度,确保各层结构的厚度均匀和层间结合度高,以提高各层结构的紧密性、抗拉性能、及防变形性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的结构截面示意图;
图2为本发明中第一填芯成型模具的正视示意图;
图3为本发明中第一填芯成型模具的左视示意图;
图4为本发明中第二填芯成型模具的正视示意图;
图5为本发明中第二填芯成型模具的左视示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明,以使本发明技术方案更易于理解、掌握,而非对本发明进行限制。
参见图1,本实施例提供的一种车载数据电缆的制造方法,所述电缆包括并列设置的数据传输部、及至少两组电流传输部,裹覆所述数据传输部和电流传输部自内向外依次设置有隔离层3和外护套4;
于所述数据传输部中并列设置两组信号芯线对,裹覆两组所述信号芯线对自内向外依次设置有屏蔽层13和第一中间护套14,且每组所述信号芯线对的外周面裹覆有第一绝缘层12;
裹覆所述电流传输部自内向外依次设置有第二绝缘层22和第二中间护套23,于所述第二绝缘层22中设置有电源芯线21;
所述电缆的制造方法包括以下步骤:
步骤1,于成束的所述信号芯线对、电源芯线21的外部分别裹覆构成所述第一绝缘层12、第二绝缘层22;
步骤2,将两组步骤1制得的所述信号芯线对退扭绞合成束构成信号芯线对,于所述信号芯线对的外部依次裹覆所述屏蔽层13和第一中间护套14,制得所述数据传输部;
步骤3,于步骤1制得的所述电源芯线21的外部裹覆所述第二中间护套23,制得所述电流传输部;其中,所述电源芯线21的成缆节距为其外径的20~22倍,退扭率为8~10%
步骤4,将所述数据传输部和两组电流传输部经退扭绞合成束并依次裹覆隔离层3和外护套4,制得所述车载数据电缆;其中,所述电流传输部和数据传输部成束后的成缆节距为其外径的12~15倍,退扭率为8~10%。
具体地,所述电缆设置独立的数据传输部和电流传输部,有效地实现同时传输数据信号和电信号进而具备数据输送和电流输送双功能,为电缆内部结构提供优异的层间构架支撑,提高力学性能、电学性能和结构的稳定性,所述信号芯线对用于高速数据传输信号,符合10G BASE-T以太网要求,90米距离内传输速率仍可达10G bit/s,是传统车载数据线的10倍以上,保证信号功能稳定性;其次,所述第一绝缘层12、第二绝缘层22分别用于对信号芯线对、电源芯线21起到绝缘功能,且有效地消除相邻芯线的电磁干扰,优化以太网信号和电流信号的传输;再者,采用所述第一中间护套14、第二中间护套23,分别营造所述数据传输部、电流传输部具有抗干扰、绝缘、防水、抗老化、高耐侯等性能的独立环境,以极大程度地防止所述信号芯线对、电源芯线21相互之间的电磁串扰,从而避免影响数据和电流传输质量,可适用于户外环境,其中,采用退扭绞合的成束方式,可改善传统式双芯电缆的任一方向弯曲柔软性能差的缺点;此外,所述第一绝缘层12、第二绝缘层22、第一中间护套14、第二中间护套23、隔离层3、外护套4均是采用挤压式挤敷成层,利用挤敷材料的流动性,极大地提高各层间的粘结强度,确保各层结构的厚度均匀和层间结合度高,以提高各层结构的紧密性、抗拉性能、及防变形性能。
较佳地,所述步骤1的具体步骤包括如下:
步骤1-1,将无氧铜丝经拉丝、及退扭绞合构成所述电源芯线21,其中,拉丝后的无氧铜丝直径为0.01~0.02mm,所述电源芯线21的绞合节距为其外径的8~10倍,退扭率为10~12%;无氧铜丝克服了退火后屈服强度较低和高温下抗蠕变差的缺点,具有高温、高强度和高热导率的特性;
将两组以太网传输数据线退扭绞合构成所述信号芯线对,其中所述信号芯线对的绞合节距为其外径的8~10倍,退扭率为10~12%;所述信号芯线对用于高速数据传输信号,符合10G BASE-T以太网要求,90米距离内传输速率仍可达10G bit/s,是传统车载数据线的10倍以上,保证信号功能稳定性;
步骤1-2,于所述信号芯线对、电源芯线21的外周面挤敷构成所述第一绝缘层12、第二绝缘层22,并通过X射线测偏仪监测信号芯线对、电源芯线21的绝缘偏心情况,控制其偏心度低于6%;实时监测并调整其偏心度,以检测所述第一绝缘层12、第二绝缘层22的厚度外径、电源芯线21和信号芯线对的同心度等是否符合尺寸,进而确保具有良好的屏蔽效果、充分均衡电场,且优化以太网的信号传输效果。
进一步地,在步骤1-1中,无氧铜丝首次拉丝至直径为0.30~0.35mm,二次拉丝至直径为0.10~0.20mm,三次拉丝至直径为0.05~0.08mm,四次拉丝至直径为0.01~0.02mm,通过依次进行四次拉丝操作,可确保达到良好的拉丝均匀性和抗拉强度,以使无氧铜丝有效地降低拉制过程中的断丝率。
进一步地,所述第一绝缘层12、第二绝缘层22的挤敷操作采用冷喂料方式,挤塑机螺杆的长径比为(12~20):1,机身温度为80℃~100℃,机头温度100℃~120℃,模具温度为120℃~150℃,挤塑机螺杆冷却方式为水冷却至室温,挤出模具的模芯承线长度与挤出外径之比为1:(1~1.2),模套定型段的长度为2~4mm;在此挤敷操作条件下,所述绝缘层12的厚度均匀、紧密。
进一步地,所述第一绝缘层12、第二绝缘层22采用低介电常数、低介质损耗的材料,由高密度聚乙稀材料、物理发泡聚乙烯、物理发泡FEP材料制成,所述第一绝缘层12、第二绝缘层22分别用于对信号芯线对、电源芯线21起到绝缘功能,且有效地消除相邻芯线的电磁干扰,优化以太网信号和电流信号的传输。
较佳地,所述步骤2和步骤3在实际操作中并无严格的先后顺序,可根据实际工序要求自行决定所述数据传输部和电流传输部的制备顺序;所述步骤2的具体步骤包括如下:
步骤2-1,将两组已裹覆第一绝缘层12的所述信号芯线对按照一定的绞合节距退扭绞合构成所述信号芯线对,其中,所述信号芯线对的绞合节距为其外径的8~12倍,且每组所述信号芯线对的绞合节距均不同,退扭率为10~12%;适当调配每组所述信号芯线对的绞合节距,有利于优化和改变电磁场的分布,提高串音衰减性能;
步骤2-2,于所述信号芯线对的外周面依次挤敷构成所述屏蔽层13和第一中间护套14,并辅以X射线测偏仪实时监测所述数据传输部中该信号芯线对的绝缘偏心情况,控制其偏心度低于6%;实时监测并调整信号芯线对的偏心度,以检测所述屏蔽层13、第一中间护套14的厚度外径、信号芯线对的同心度等是否符合尺寸,进而确保具有良好的屏蔽效果、充分均衡电场,且优化以太网的信号传输效果。
进一步地,于所述第一绝缘层12与屏蔽层13、屏蔽层13与第一中间护套14、以及隔离层3与数据传输部、电流传输部的间隙中根据间隙的大小分别填充尺寸不一的第一填芯、第二填芯、第三填芯;由于各处的间隙尺寸均不相同,为了确保电缆内部结构的稳定性和挤压稳固性,选择采用不同尺寸的所述第一填芯、第二填芯及第三填芯以填充间隙、不易变形,增强电缆的结构柔软性、圆整度和抗拉强度。
进一步地,所述步骤2-2进一步包括以下步骤:
步骤2-2-1,根据所述屏蔽层13、第一中间护套14的内部轮廓的结构和精度要求,分别设计并制作第一填芯成型模具、第二填芯成型模具;
步骤2-2-2,将所述第一填芯成型模具套置于所述信号芯线对的外部,往所述第一填芯成型模具中挤塑填充构成所述第一填芯;
步骤2-2-3,随着所述第一填芯成型模具脱模,辅以所述X射线测偏仪实时监测,于步骤2-2-2制得的所述信号芯线对的外部挤塑成型构成所述屏蔽层13;
步骤2-2-4,将所述第二填芯成型模具套置于步骤2-2-3制得的所述信号芯线对的外部,往所述第二填芯成型模具中挤塑填充构成所述第二填芯;
步骤2-2-5,随着所述第二填芯成型模具脱模,辅以所述X射线测偏仪实时监测,于步骤2-2-4制得的所述信号芯线对的外部挤塑成型构成所述第一中间护套14。
由于所述屏蔽层13、第一中间护套14采用挤塑工艺成型,故选择配合采用所述第一填芯成型模具和第二填芯成型模具以提高其二者的成型精度和质量,在完成挤塑第一填芯或第二填芯后,所述第一填芯成型模具或第二填芯成型模具随即脱模,进而继续挤塑成型所述屏蔽层13或第一中间护套14;因挤塑材料于成型形状上的自由度高,各材料组份之间通过固相扩散互相渗透,实质上是促进各组份之间、及与所述信号芯线对、屏蔽层13的结合面结合交联,通过成型模具的压制即可充分填充第一填料、第二填料,进而成型结构复杂的所述屏蔽层13、第一中间护套14,从而确保数据传输部的均匀性,使其外部轮廓乃至内部间隙的边角处同样具有良好的综合性能。
进一步地,所述步骤2-2-3及2-2-5中的挤塑操作采用冷喂料方式,挤塑机螺杆的长径比为(12~20):1,挤出时的机身温度一区为110±5℃,二区为120±5℃,三区为125±5℃,四区为130±5℃,五区为135±5℃,机头温度为140±5℃,模具温度为150±5℃,挤塑机螺杆冷却方式为风冷却,挤出塑料采用分段式水冷却,从接近挤出机部位开始将冷却水槽分为3段,水温逐渐降低至室温,挤出模具的模芯承线长度与挤出外径之比为1:(1~1.2),模套定型段的长度为2~4mm,在此挤敷操作条件下,所述屏蔽层13、第一中间护套14的厚度均匀、紧密。
更进一步地,参见图2-图3,所述第一填芯成型模具包括轴对称的第一轮廓成型座51、设置于所述第一轮廓成型座51中心的第一芯线固定腔、及其二者之间形成的第一挤塑注入腔,所述第一轮廓成型座51的内壁面设置有第一疏液涂层;所述第一芯线固定腔用于固定已绞合成束的所述信号芯线对维持于同一高度,所述第一挤塑注入腔用于注入挤塑材料,所述第一疏液涂层用于防止挤塑材料粘附于所述第一轮廓成型座51的内壁面而影响成型效果和质量,例如但不限于采用超疏水涂层或超疏油涂层;
于所述第一轮廓成型座51的底部沿第一填芯的挤出成型方向延伸设置有用于固定信号芯线对的第一芯线定位件52,且所述第一轮廓成型座51上对应所述第一芯线固定腔至少设置有两组第一偏心度调整件53,所述第一芯线定位件52至少包括三组定位支撑爪;将已绞合成束的所述信号芯线对置于所述第一芯线定位件52上,此时所述定位支撑爪稳固地支撑该信号芯线对,所述信号芯线对垂直于所述第一轮廓成型座51,向所述第一挤塑注入腔中注入挤塑材料以形成所述第一填料,待该第一填料固定后,随着脱模所述第一填芯成型模具,继续挤塑成型所述屏蔽层13,所述X射线测偏仪实时监测该信号芯线对的绝缘偏心情况,若存在偏差,则所述第一偏心度调整件53对该信号芯线对进行调整以满足其偏心度低于6%。
更进一步地,参见图4-图5,所述第二填芯成型模具包括轴对称的第二轮廓成型座61、设置于所述第二轮廓成型座61中心的第二芯线固定腔、及其二者之间形成的第二挤塑注入腔,所述第二轮廓成型座61的内壁面设置有第二疏液涂层;所述第二芯线固定腔用于固定已裹覆屏蔽层13的所述信号芯线对维持于同一高度,所述第二挤塑注入腔用于注入挤塑材料,所述第二疏液涂层用于防止挤塑材料粘附于所述第二轮廓成型座61的内壁面而影响成型效果和质量,例如但不限于采用超疏水涂层或超疏油涂层;
于所述第二轮廓成型座61的底部沿第二填芯的挤出成型方向延伸设置有用于固定信号芯线对的第二芯线定位件62,且所述第二轮廓成型座61上对应所述第二芯线固定腔至少设置有两组第二偏心度调整件63;将已裹覆屏蔽层13的所述信号芯线对置于所述第二芯线定位件62上,此时所述信号芯线对垂直于所述第二轮廓成型座61,向所述第二挤塑注入腔中注入挤塑材料以形成所述第二填料,待该第二填料固定后,随着脱模所述第二填芯成型模具,继续挤塑成型所述第一中间护套14,所述X射线测偏仪实时监测该信号芯线对的绝缘偏心情况,若存在偏差,则所述第二偏心度调整件63对该信号芯线对进行调整以满足其偏心度低于6%。
较佳地,于所述第二中间护套23中按间隔距离设置有若干散热芯安装槽,于所述散热芯安装槽中镶嵌设置有散热芯24,所述散热芯24用于快速吸收并排放所述电源芯线21因长时间工作而散出的热量,以实现平衡所述电源芯线21上的热量,避免热量发生局部聚集而影响数据传输、电流传输效果。
进一步地,在进行步骤3之前,所述电缆的制造方法进一步包括:根据所述第二中间护套23的外部轮廓的结构和精度要求,设计并制作电流传输部成型模具,其中所述外部轮廓包括所述散热芯安装槽的设置位置、尺寸和数量、以及所述第二中间护套23的外表面的曲率半径;所述电流传输部成型模具包括轴对称的第三轮廓成型座、设置于所述第三轮廓成型座中心的第三芯线固定腔、及其二者之间形成的第三挤塑注入腔,所述第三轮廓成型座的内壁面设置有第三疏液涂层,且于所述第三轮廓成型座对应所述第三挤塑注入腔按间隔距离设置有与所述散热芯安装槽数量相符的安装槽成型凸起;所述第三轮廓成型座的底部沿缆线的挤出成型方向延伸设置有用于固定电流传输部的第三芯线定位件,且所述第三轮廓成型座上对应所述第三芯线固定腔至少设置有两组第三偏心度调整件。
进一步地,所述屏蔽层13采用改性膨胀石墨纤维;所述第一中间护套14、第二中间护套23、及外护套4采用高耐侯材料,例如但不限于陶瓷化硅橡胶、陶瓷化聚烯烃中的一种或两种组合物;所述隔离层3由棉纸包带、铝箔包带和编织层组成,用于防止信号干扰、及挤塑成型所述外护套4时高温粘连,便于加工时去除所述外护套4,且所述隔离层3的编织密度为80%以上。
现根据本发明的制备方法详细描述如下实施例:
实施例1:本实施例公开一种车载数据电缆的制造方法,所述电缆包括并列设置的数据传输部、及至少两组电流传输部,裹覆所述数据传输部和电流传输部自内向外依次设置有隔离层3和外护套4;
于所述数据传输部中并列设置两组信号芯线对,裹覆两组所述信号芯线对自内向外依次设置有屏蔽层13和第一中间护套14,且每组所述信号芯线对的外周面裹覆有第一绝缘层12;
裹覆所述电流传输部自内向外依次设置有第二绝缘层22和第二中间护套23,于所述第二绝缘层22中设置有电源芯线21;
所述电缆的制造方法包括以下步骤:
步骤1,将无氧铜丝经拉丝、及退扭绞合构成所述电源芯线21,其中,拉丝后的无氧铜丝直径为0.015mm,所述电源芯线21的绞合节距为其外径的10倍,退扭率为10%;将两组以太网传输数据线退扭绞合构成所述信号芯线对,其中所述信号芯线对的绞合节距为其外径的8倍,退扭率为10%;
无氧铜丝首次拉丝至直径为0.35mm,二次拉丝至直径为0.20mm,三次拉丝至直径为0.08mm,四次拉丝至直径为0.015mm;
于所述信号芯线对、电源芯线21的外周面挤敷构成所述第一绝缘层12、第二绝缘层22,并通过X射线测偏仪监测信号芯线对、电源芯线21的绝缘偏心情况,控制其偏心度低于6%;
所述第一绝缘层12、第二绝缘层22的挤敷操作采用冷喂料方式,挤塑机螺杆的长径比为15:1,机身温度为80℃,机头温度100℃℃,模具温度为120℃,挤塑机螺杆冷却方式为水冷却至室温,挤出模具的模芯承线长度与挤出外径之比为1:1.2,模套定型段的长度为4mm;所述第一绝缘层12、第二绝缘层22采用由高密度聚乙稀材料、物理发泡聚乙烯、物理发泡FEP材料制成绝缘材料;
步骤2,根据所述屏蔽层13、第一中间护套14的内部轮廓的结构和精度要求,分别设计并制作第一填芯成型模具、第二填芯成型模具;将两组已裹覆第一绝缘层12的所述信号芯线对按照绞合节距为其外径的8倍、12倍退扭绞合构成所述信号芯线对,其中退扭率为10%;将所述第一填芯成型模具套置于所述信号芯线对的外部,往所述第一填芯成型模具中挤塑填充构成所述第一填芯;随着所述第一填芯成型模具脱模,辅以所述X射线测偏仪实时监测,于所述信号芯线对的外部挤塑成型构成所述屏蔽层13;将所述第二填芯成型模具套置于所述信号芯线对的外部,往所述第二填芯成型模具中挤塑填充构成所述第二填芯;随着所述第二填芯成型模具脱模,辅以所述X射线测偏仪实时监测,于所述信号芯线对的外部挤塑成型构成所述第一中间护套14,制得所述数据传输部;所述屏蔽层13采用改性膨胀石墨纤维;所述第一中间护套14采用陶瓷化硅橡胶;
所述挤塑操作采用冷喂料方式,挤塑机螺杆的长径比为15:1,挤出时的机身温度一区为115℃,二区为125℃,三区为125℃,四区为130℃,五区为140℃,机头温度为140℃,模具温度为150℃,挤塑机螺杆冷却方式为风冷却,挤出塑料采用分段式水冷却,从接近挤出机部位开始将冷却水槽分为3段,水温逐渐降低至室温,挤出模具的模芯承线长度与挤出外径之比为1:1.2,模套定型段的长度为4mm;
步骤3,根据所述第二中间护套23的外部轮廓的结构和精度要求,设计并制作电流传输部成型模具,于步骤1制得的所述电源芯线21的外部套置所述电流传输部成型模具并裹覆所述第二中间护套23,制得所述电流传输部;所述第二中间护套23采用陶瓷化硅橡胶;其中,所述电源芯线21的成缆节距为其外径的22倍,退扭率为10%;
步骤4,将所述数据传输部和两组电流传输部经退扭绞合成束并依次裹覆隔离层3和外护套4,制得所述车载数据电缆;其中,所述电流传输部和数据传输部成束后的成缆节距为其外径的15倍,退扭率为10%,所述隔离层3由棉纸包带、铝箔包带和编织层组成,所述外护套4采用陶瓷化硅橡胶。
对实施例1制得的车载数据电缆进行性能参数测定,其中,于105℃下经3000H热老化测试电缆的抗老化效能,于500MHz下测定串音性能,相隔90m测量数据传输速率。经测定,性能参数测定结果如下:
表1实施例1的电缆具体性能参数测定结果
Figure BDA0002999435760000131
实施例2:本实施例公开一种车载数据电缆的制造方法,所述电缆包括并列设置的数据传输部、及至少两组电流传输部,裹覆所述数据传输部和电流传输部自内向外依次设置有隔离层3和外护套4;
于所述数据传输部中并列设置两组信号芯线对,裹覆两组所述信号芯线对自内向外依次设置有屏蔽层13和第一中间护套14,且每组所述信号芯线对的外周面裹覆有第一绝缘层12;
裹覆所述电流传输部自内向外依次设置有第二绝缘层22和第二中间护套23,于所述第二绝缘层22中设置有电源芯线21;
所述电缆的制造方法包括以下步骤:
步骤1,将无氧铜丝经拉丝、及退扭绞合构成所述电源芯线21,其中,拉丝后的无氧铜丝直径为0.015mm,所述电源芯线21的绞合节距为其外径的10倍,退扭率为10%;将两组以太网传输数据线退扭绞合构成所述信号芯线对,其中所述信号芯线对的绞合节距为其外径的8倍,退扭率为10%;
无氧铜丝首次拉丝至直径为0.35mm,二次拉丝至直径为0.20mm,三次拉丝至直径为0.08mm,四次拉丝至直径为0.015mm;
于所述信号芯线对、电源芯线21的外周面挤敷构成所述第一绝缘层12、第二绝缘层22,并通过X射线测偏仪监测信号芯线对、电源芯线21的绝缘偏心情况,控制其偏心度低于6%;
所述第一绝缘层12、第二绝缘层22的挤敷操作采用冷喂料方式,挤塑机螺杆的长径比为15:1,机身温度为100℃,机头温度100℃,模具温度为130℃,挤塑机螺杆冷却方式为水冷却至室温,挤出模具的模芯承线长度与挤出外径之比为1:1.2,模套定型段的长度为4mm;所述第一绝缘层12、第二绝缘层22采用由高密度聚乙稀材料、物理发泡聚乙烯、物理发泡FEP材料制成绝缘材料;
步骤2,根据所述屏蔽层13、第一中间护套14的内部轮廓的结构和精度要求,分别设计并制作第一填芯成型模具、第二填芯成型模具;将两组已裹覆第一绝缘层12的所述信号芯线对按照绞合节距为其外径的8倍、10倍退扭绞合构成所述信号芯线对,其中退扭率为10%;将所述第一填芯成型模具套置于所述信号芯线对的外部,往所述第一填芯成型模具中挤塑填充构成所述第一填芯;随着所述第一填芯成型模具脱模,辅以所述X射线测偏仪实时监测,于所述信号芯线对的外部挤塑成型构成所述屏蔽层13;将所述第二填芯成型模具套置于所述信号芯线对的外部,往所述第二填芯成型模具中挤塑填充构成所述第二填芯;随着所述第二填芯成型模具脱模,辅以所述X射线测偏仪实时监测,于所述信号芯线对的外部挤塑成型构成所述第一中间护套14,制得所述数据传输部;所述屏蔽层13采用改性膨胀石墨纤维;所述第一中间护套14采用陶瓷化硅橡胶;
所述挤塑操作采用冷喂料方式,挤塑机螺杆的长径比为15:1,挤出时的机身温度一区为110℃,二区为120℃,三区为130℃,四区为135℃,五区为135℃,机头温度为140℃,模具温度为150℃,挤塑机螺杆冷却方式为风冷却,挤出塑料采用分段式水冷却,从接近挤出机部位开始将冷却水槽分为3段,水温逐渐降低至室温,挤出模具的模芯承线长度与挤出外径之比为1:1.2,模套定型段的长度为4mm;
步骤3,根据所述第二中间护套23的外部轮廓的结构和精度要求,设计并制作电流传输部成型模具,于步骤1制得的所述电源芯线21的外部套置所述电流传输部成型模具并裹覆所述第二中间护套23,制得所述电流传输部;所述第二中间护套23采用陶瓷化硅橡胶;其中,所述电源芯线21的成缆节距为其外径的22倍,退扭率为10%;
步骤4,将所述数据传输部和两组电流传输部经退扭绞合成束并依次裹覆隔离层3和外护套4,制得所述车载数据电缆;其中,所述电流传输部和数据传输部成束后的成缆节距为其外径的15倍,退扭率为10%,所述隔离层3由棉纸包带、铝箔包带和编织层组成,所述外护套4采用陶瓷化硅橡胶。
对实施例2制得的车载数据电缆进行性能参数测定,其中,于105℃下经3000H热老化测试电缆的抗老化效能,于500MHz下测定串音性能,相隔90m测量数据传输速率。经测定,性能参数测定结果如下:
表2实施例2的电缆具体性能参数测定结果
Figure BDA0002999435760000151
Figure BDA0002999435760000161
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的技术手段和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种车载数据电缆的制造方法,其特征在于,所述电缆包括并列设置的数据传输部、及至少两组电流传输部,裹覆所述数据传输部和电流传输部自内向外依次设置有隔离层和外护套;
于所述数据传输部中并列设置两组信号芯线,裹覆两组所述信号芯线自内向外依次设置有屏蔽层和第一中间护套,且每组所述信号芯线的外周面裹覆有第一绝缘层;
裹覆所述电流传输部自内向外依次设置有第二绝缘层和第二中间护套,于所述第二绝缘层中设置有电源芯线;
所述电缆的制造方法包括以下步骤:
步骤1,于成束的所述信号芯线、电源芯线的外部分别裹覆构成所述第一绝缘层、第二绝缘层;
步骤2,将两组步骤1制得的所述信号芯线退扭绞合成束构成信号芯线对,于所述信号芯线对的外部依次裹覆所述屏蔽层和第一中间护套,制得所述数据传输部;
步骤3,于步骤1制得的所述电源芯线的外部裹覆所述第二中间护套,制得所述电流传输部;
步骤4,将所述数据传输部和两组电流传输部经退扭绞合成束并依次裹覆隔离层和外护套,制得所述车载数据电缆。
2.根据权利要求1所述的车载数据电缆的制造方法,其特征在于,所述步骤2的具体步骤包括如下:
步骤2-1,将两组已裹覆第一绝缘层的所述信号芯线按照一定的绞合节距退扭绞合构成所述信号芯线对,其中,所述信号芯线对的绞合节距为其外径的8~12倍,且每组所述信号芯线对的绞合节距均不同,退扭率为10~12%;
步骤2-2,于所述信号芯线对的外周面依次挤敷构成所述屏蔽层和第一中间护套,并辅以X射线测偏仪实时监测所述数据传输部中该信号芯线对的绝缘偏心情况,控制其偏心度低于6%。
3.根据权利要求2所述的车载数据电缆的制造方法,其特征在于,于所述第一绝缘层与屏蔽层、屏蔽层与第一中间护套、以及隔离层与数据传输部、电流传输部的间隙中根据间隙的大小分别填充尺寸不一的第一填芯、第二填芯、第三填芯。
4.根据权利要求3所述的车载数据电缆的制造方法,其特征在于,所述步骤2-2进一步包括以下步骤:
步骤2-2-1,根据所述屏蔽层、第一中间护套的内部轮廓的结构和精度要求,分别设计并制作第一填芯成型模具、第二填芯成型模具;
步骤2-2-2,将所述第一填芯成型模具套置于所述信号芯线对的外部,往所述第一填芯成型模具中挤塑填充构成所述第一填芯;
步骤2-2-3,随着所述第一填芯成型模具脱模,辅以所述X射线测偏仪实时监测,于步骤2-2-2制得的所述信号芯线对的外部挤塑成型构成所述屏蔽层;
步骤2-2-4,将所述第二填芯成型模具套置于步骤2-2-3制得的所述信号芯线对的外部,往所述第二填芯成型模具中挤塑填充构成所述第二填芯;
步骤2-2-5,随着所述第二填芯成型模具脱模,辅以所述X射线测偏仪实时监测,于步骤2-2-4制得的所述信号芯线对的外部挤塑成型构成所述第一中间护套。
5.根据权利要求4所述的车载数据电缆的制造方法,其特征在于,所述步骤2-2-3及2-2-5中的挤塑操作采用冷喂料方式,挤塑机螺杆的长径比为(12~20):1,挤出时的机身温度一区为110±5℃,二区为120±5℃,三区为125±5℃,四区为130±5℃,五区为135±5℃,机头温度为140±5℃,模具温度为150±5℃,挤塑机螺杆冷却方式为风冷却,挤出塑料采用分段式水冷却,从接近挤出机部位开始将冷却水槽分为3段,水温逐渐降低至室温,挤出模具的模芯承线长度与挤出外径之比为1:(1~1.2),模套定型段的长度为2~4mm。
6.根据权利要求4所述的车载数据电缆的制造方法,其特征在于,所述第一填芯成型模具包括轴对称的第一轮廓成型座、设置于所述第一轮廓成型座中心的第一芯线固定腔、及其二者之间形成的第一挤塑注入腔,所述第一轮廓成型座的内壁面设置有第一疏液涂层;
于所述第一轮廓成型座的底部沿第一填芯的挤出成型方向延伸设置有用于固定信号芯线对的第一芯线定位件,且所述第一轮廓成型座上对应所述第一芯线固定腔至少设置有两组第一偏心度调整件,所述第一芯线定位件至少包括三组定位支撑爪。
7.根据权利要求6所述的车载数据电缆的制造方法,其特征在于,所述第二填芯成型模具包括轴对称的第二轮廓成型座、设置于所述第二轮廓成型座中心的第二芯线固定腔、及其二者之间形成的第二挤塑注入腔,所述第二轮廓成型座的内壁面设置有第二疏液涂层;
于所述第二轮廓成型座的底部沿第二填芯的挤出成型方向延伸设置有用于固定信号芯线对的第二芯线定位件,且所述第二轮廓成型座上对应所述第二芯线固定腔至少设置有两组第二偏心度调整件。
8.根据权利要求1所述的车载数据电缆的制造方法,其特征在于,于所述第二中间护套中按间隔距离设置有若干散热芯安装槽,于所述散热芯安装槽中镶嵌设置有散热芯。
9.根据权利要求8所述的车载数据电缆的制造方法,其特征在于,所述隔离层由棉纸包带、铝箔包带和编织层组成,且所述隔离层的编织密度为80%以上。
10.根据权利要求9所述的车载数据电缆的制造方法,其特征在于,所述第一绝缘层、第二绝缘层采用低介电常数、低介质损耗的材料,由高密度聚乙稀材料、物理发泡聚乙烯、物理发泡FEP材料制成。
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