Как делают провода Статья
Мы привыкли к тому, что электроприборы заметно облегчают нам жизнь. Она уже немыслима без пылесосов, утюгов, компьютеров, принтеров, телевизоров и многого другого. Мы ценим такие устройства, но при этом порой забываем о том, без чего они не могут работать: о проводах, по которым подается электроэнергия. В этой статье мы поговорим об особенностях их изготовления.
Этапы изготовления проводов
Наиболее востребованными считаются медные провода. Технология их изготовления включает в себя несколько этапов. Рассмотрим основные из них.
Волочение
В качестве сырья для изготовления медных проводов используется катанка. Она представляет собой пруток диаметром 8–10 мм. На первом этапе катанку обрабатывают волочением. Во время этого процесса ее протягивают через волоки. Так называются специальные инструменты с каналами (фильерами), диаметр которых меньше диаметра прутка. В результате образуется медная проволока нужного сечения – пасьма.
Так работают волоки
Во время волочения медь подвергается пластической деформации и уплотняется. В результате изменяются ее свойства. Этот процесс называется «наклепом». При этом ухудшаются пластические свойства металла, повышается его плотность, твердость и прочность.
Так выглядит на практике волочение катанки
Серьезные изменения претерпевает и структура меди. Ее зерна вытягиваются и располагаются в направлении волочения. При этом возрастает количество дефектов структуры. Именно они являются причиной изменения механических свойств металла. Дальнейшая деформация может привести к появлению трещин и обрыву проволоки.
Процесс волочения медной катанки можно увидеть на видео ниже:
Термообработка
Чтобы снять наклеп металла и устранить его последствия, используется термообработка. Это может быть нормализация, отпуск, отжиг или патентирование. Каждый из этих процессов имеет свои особенности. При обработке медной проволоки используется отжиг. Для этого ее нагревают до 500–700 °С и охлаждают на воздухе. Более точная температура и время отжига устанавливаются в зависимости от сечения и свойств проволоки. Эта процедура выполняется в паровых или вакуумных печах, позволяющих избежать окисления меди. Как правило, для экономии времени отжиг выполняется «на проход», то есть проволока постоянно движется через печь с определенной скоростью.
Скрутка
На следующем этапе отдельные проволоки скручиваются в одну жилу. Она называется «стреньгой». Для этого проволока с разных барабанов подается в крутильную машину. По направлению скрутка может быть правой или левой, а по конструкции – состоять из групп или пучков.
Так выглядит стреньга, получаемая при изготовлении медного провода
Нанесение изолирующего слоя
В качестве изоляции для провода чаще всего применяется поливинилхлорид. Для нанесения на стреньгу его гранулы расплавляются до получения однородной массы. Чтобы улучшить адгезию поливинилхлорида к меди и предотвратить появление пузырьков воздуха, медная жила нагревается до 100–150 °С. Для этого она прокатывается через систему роликов, на которые подается переменное напряжение. Далее стреньга пропускается через экструдер и на нее накладывается изоляционная оболочка. После этого провод проходит через водяную ванну. Здесь он охлаждается до температуры 60–70 °С.
Если неправильно подобрать скорость прохождения провода через водяную ванну, он не успеет охладиться до требуемой температуры. В результате слой изолятора не успеет зафиксироваться на поверхности медной жилы и в дальнейшем сомнется или сместится.
Процедуру нанесения изоляции на медный провод можно увидеть на видео ниже:
Испытание готовой продукции
На последнем этапе провод проходит испытание на электрическую прочность и замыкание. В первом случае на него подается напряжение в несколько тысяч вольт и проверяется способность изоляции выдерживать его. Во втором – намотанный на бобину провод опускают в воду, оставляя непогруженными его концы. Затем пропускают через него электрический ток и фиксируют наличие пробоев. Так определяют равномерность и сплошность слоя изоляции.
На видео ниже можно увидеть, как делают и испытывают провода и кабели:
Заключение
Конечно, у различных производителей могут быть свои особенности технологии изготовления провода. При этом основные подходы при его производстве остаются неизменными.
