Güç iletimi ve bilgi iletişimi için temel taşıyıcılar olarak görev yapan teller ve kabloların performansı, yalıtım ve kılıf kaplama işlemlerine doğrudan bağlıdır. Kablo performansına yönelik modern endüstri gereksinimlerinin çeşitlenmesiyle birlikte, ekstrüzyon, boyuna sarma, helisel sarma ve daldırma kaplama olmak üzere dört ana işlem, farklı senaryolarda benzersiz avantajlar göstermektedir. Bu makale, her bir işlemin malzeme seçimi, işlem akışı ve uygulama senaryolarını inceleyerek, kablo tasarımı ve seçimi için teorik bir temel sunmaktadır.
1 Ekstrüzyon İşlemi
1.1 Malzeme Sistemleri
Ekstrüzyon işleminde esas olarak termoplastik veya termoset polimer malzemeler kullanılır:
① Polivinil Klorür (PVC): Düşük maliyetli, kolay işlenebilir, geleneksel düşük voltajlı kablolar için uygundur (örneğin, UL 1061 standardı kablolar), ancak ısıya dayanıklılığı zayıftır (uzun süreli kullanım sıcaklığı ≤70°C).
②Çapraz Bağlı Polietilen (XLPE)Peroksit veya ışınlama yoluyla çapraz bağlama sayesinde, sıcaklık dayanımı 90°C'ye (IEC 60502 standardı) yükselir ve orta ve yüksek gerilim güç kablolarında kullanılır.
③ Termoplastik Poliüretan (TPU): Aşınma direnci ISO 4649 Standardı A Sınıfına uygundur ve robot çekme zinciri kablolarında kullanılır.
④ Floroplastikler (ör. FEP): Yüksek sıcaklık dayanımı (200°C) ve kimyasal korozyon direnci, havacılık kablosu MIL-W-22759 gereksinimlerini karşılar.
1.2 Proses Özellikleri
Sürekli kaplama elde etmek için vidalı ekstrüder kullanır:
① Sıcaklık Kontrolü: XLPE üç aşamalı sıcaklık kontrolü gerektirir (besleme bölgesi 120°C → sıkıştırma bölgesi 150°C → homojenleştirme bölgesi 180°C).
② Kalınlık Kontrolü: Eksantriklik ≤%5 olmalıdır (GB/T 2951.11'de belirtildiği gibi).
③ Soğutma Yöntemi: Kristalleşme kaynaklı gerilme çatlamasını önlemek için su teknesinde kademeli soğutma.
1.3 Uygulama Senaryoları
① Güç İletimi: 35 kV ve altı XLPE yalıtımlı kablolar (GB/T 12706).
② Otomotiv Kablo Demetleri: İnce duvarlı PVC izolasyon (ISO 6722 standardı 0,13 mm kalınlık).
③ Özel Kablolar: PTFE yalıtımlı koaksiyel kablolar (ASTM D3307).
2 Boyuna Sarma İşlemi
2.1 Malzeme Seçimi
① Metal Şeritler: 0,15 mmgalvanizli çelik bant(GB/T 2952 gereklilikleri), plastik kaplı alüminyum bant (Al/PET/Al yapısı).
② Su Geçirmez Malzemeler: Sıcak eriyen yapıştırıcı kaplı su geçirmez bant (şişme oranı ≥%500).
③ Kaynak Malzemeleri: Argon ark kaynağı için ER5356 alüminyum kaynak teli (AWS A5.10 standardı).
2.2 Temel Teknolojiler
Boyuna sarma işlemi üç temel adımdan oluşur:
① Şerit Şekillendirme: Düz şeritlerin çok aşamalı haddeleme yoluyla U şeklinde → O şeklinde bükülmesi.
② Sürekli Kaynak: Yüksek frekanslı indüksiyon kaynağı (frekans 400 kHz, hız 20 m/dak).
③ Çevrimiçi Kontrol: Kıvılcım test cihazı (test gerilimi 9 kV/mm).
2.3 Tipik Uygulamalar
① Denizaltı Kabloları: Çift katmanlı çelik şerit boyuna sargı (IEC 60840 standardı mekanik dayanım ≥400 N/mm²).
② Madencilik Kabloları: Oluklu alüminyum kılıf (MT 818.14 basınç dayanımı ≥20 MPa).
③ İletişim Kabloları: Alüminyum-plastik kompozit uzunlamasına sargılı koruma (iletim kaybı ≤0,1 dB/m @1GHz).
3. Sarmal Sarma İşlemi
3.1 Malzeme Kombinasyonları
① Mika Bant: Muskovit içeriği ≥%95 (GB/T 5019.6), yangına dayanıklılık sıcaklığı 1000°C/90 dk.
② Yarı İletken Bant: Karbon siyahı içeriği %30～%40 (hacimsel özdirenç 10²～10³ Ω·cm).
③ Kompozit Bantlar: Polyester film + dokunmamış kumaş (kalınlık 0,05 mm ±0,005 mm).
3.2 Proses Parametreleri
① Sarma Açısı: 25°～55° (daha küçük açı daha iyi bükülme direnci sağlar).
② Örtüşme Oranı: %50～%70 (yangına dayanıklı kablolar %100 örtüşme gerektirir).
③ Gerilim Kontrolü: 0,5～2 N/mm² (servo motor kapalı devre kontrolü).
3.3 Yenilikçi Uygulamalar
① Nükleer Enerji Kabloları: Üç katmanlı mika bant sargısı (IEEE 383 standardı LOCA testinden geçmiştir).
② Süperiletken Kablolar: Yarıiletken su geçirmez bant sargısı (kritik akım tutma oranı ≥%98).
③ Yüksek Frekanslı Kablolar: PTFE film sargısı (dielektrik sabiti 2,1 @1MHz).
4 Daldırma Kaplama İşlemi
4.1 Kaplama Sistemleri
① Asfalt Kaplamalar: Penetrasyon 60～80 (0,1 mm) @25°C (GB/T 4507).
② Poliüretan: İki bileşenli sistem (NCO∶OH = 1,1∶1), yapışma ≥3B (ASTM D3359).
③ Nano kaplamalar: SiO₂ ile modifiye edilmiş epoksi reçine (tuz püskürtme testi >1000 saat).
4.2 Süreç İyileştirmeleri
① Vakum Emprenye: 30 dakika boyunca 0,08 MPa basınç uygulanır (gözenek doldurma oranı >%95).
② UV ile Kürleme: Dalga boyu 365 nm, yoğunluk 800 mJ/cm².
③ Kademeli Kurutma: 40°C × 2 saat → 80°C × 4 saat → 120°C × 1 saat.
4.3 Özel Uygulamalar
① Havai İletkenler: Grafenle modifiye edilmiş korozyon önleyici kaplama (tuz birikimi yoğunluğu %70 azaltılmıştır).
② Gemi Kabloları: Kendiliğinden onarılan poliüre kaplama (çatlak onarım süresi <24 saat).
③ Toprağa Gömülü Kablolar: Yarı iletken kaplama (topraklama direnci ≤5 Ω·km).
5 Sonuç
Yeni malzemelerin ve akıllı ekipmanların gelişmesiyle birlikte, kaplama süreçleri kompozitizasyon ve dijitalleşme yönünde evrilmektedir. Örneğin, ekstrüzyon-boyuna sarma birleşik teknolojisi, üç katmanlı ko-ekstrüzyon + alüminyum kılıfın entegre üretimini mümkün kılarken, 5G iletişim kabloları nano kaplama + sarma kompozit izolasyon kullanmaktadır. Gelecekteki süreç inovasyonunun, maliyet kontrolü ve performans artışı arasında en uygun dengeyi bulması ve kablo endüstrisinin yüksek kaliteli gelişimini yönlendirmesi gerekmektedir.
Yayın tarihi: 31 Aralık 2025