高頻加熱機--全稱“高頻感應(yīng)加熱機”,又名高頻感應(yīng)加熱設(shè)備、高頻感應(yīng)加熱裝置、高頻加熱電源、高頻電源、高頻焊接機、高周波感應(yīng)加熱機、高周波感應(yīng)加熱器(焊接器)等,它主要是對金屬進行感應(yīng)式的加熱(非接觸性的);能對金屬極快的加熱,有省電、體積小、安裝方便、操作方便、可靠、加熱速度快等的優(yōu)點,應(yīng)用范圍十分廣泛。
隨著Internet業(yè)務(wù)、3G(3rdGeneration第三代移動通信技術(shù))業(yè)務(wù)和多媒體應(yīng)用的快速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)量正在以指數(shù)級的速度迅速膨脹,這就要求網(wǎng)絡(luò)需要具有高比特率數(shù)據(jù)傳輸能力和大吞吐量的交叉能力。光纖通信技術(shù)出現(xiàn)以后,其近30THz的巨大潛在帶寬容量給通信領(lǐng)域帶來了蓬勃發(fā)展的機遇,特別是在提出信息高速公路以來,光技術(shù)開始滲透于整個通信網(wǎng),光纖通信有向全光網(wǎng)推進的趨勢。光纖通信在我國走過了二十余年的歷程。市場是行業(yè)的命脈,價格是企業(yè)的命脈,如何合理降低產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、保證用戶使用要求,是各企業(yè)的重中之重。介紹了傳統(tǒng)光纜鋼包注膠方式與新型工藝-高頻感應(yīng)加熱的對比情況。
一、原理簡介
眾所周知光纜滲水性能是各用戶嚴格要求的一項環(huán)境性能指標,而鋼包結(jié)構(gòu)光纜在鋼帶搭接處容易滲水,傳統(tǒng)方式一般采用熱熔膠加注,使鋼帶搭接處粘接阻止?jié)B水。但傳統(tǒng)方式存在諸多弊病,如加膠量不足會造成滲水發(fā)生,加膠量過多會造成護套擠出時有包發(fā)生,因此人為很難控制加膠量;另外也會因為鋼帶表面聚酯膜粘結(jié)不牢在模芯處堆積而引起護套出包現(xiàn)象。新型工藝采用高頻感應(yīng)加熱原理使鋼帶表面覆膜熔融,不僅使鋼帶搭接處粘結(jié)牢固,而且提高了鋼帶與護套之間的粘結(jié)強度,解決了滲水問題和護套出包現(xiàn)象。
高頻感應(yīng)加熱原理是介質(zhì)材料在高頻電場的作用下發(fā)生分子極化現(xiàn)象,并按電場方向排列,因高頻電場以極快的速度改變分子方向,則介質(zhì)材料就會因介電損耗而發(fā)熱。高頻電流流向被繞制成環(huán)狀或其它形狀的加熱線圈(通常是用紫銅管制作)。由此在線圈內(nèi)產(chǎn)生極性瞬間變化的強磁束,將金屬等被加熱物質(zhì)放置在線圈內(nèi),磁束就會貫通整個被加熱物質(zhì),在被加熱物質(zhì)內(nèi)部與加熱電流相反的方向產(chǎn)生很大的渦電流,由于被加熱物質(zhì)內(nèi)的電阻產(chǎn)生焦耳熱,使物質(zhì)自身的溫度迅速上升,這就是感應(yīng)加熱的原理。
二、高頻感應(yīng)加熱機用途廣泛
高頻加熱機能對所有的金屬進行快速加熱,如:鐵、鋼、鑄鐵、不銹鋼、銅、鋁、錫、金、銀等。
1、熱鍛壓制行業(yè)---整件鍛打、局部鍛打、鉆頭壓制。
2、焊接---各種金屬制品釬焊、刀具刀片焊接、銅管焊接(在光纜制造行業(yè)中可用于鋼帶搭接焊接)。
3、熱處理---金屬淬火、退火、回火;尤其是局部處理(在光纜制造行業(yè)中可用于護套料與金屬帶剝離)。
4、熔煉---鑄造熔煉、貴重金屬熔煉、實驗室小型熔煉。
5、其它應(yīng)用---粉末涂裝、金屬植入塑料、加熱去油(在光纜制造行業(yè)中可用于鋼絲擠墊層鋼絲去油、雜質(zhì))。
三、應(yīng)用傳統(tǒng)熱熔膠機與高頻焊接的情況對比
高頻感應(yīng)加熱機,屬于高頻介質(zhì)加熱設(shè)備。將鋼包后的纜芯置于該設(shè)備產(chǎn)生的電極之間,用交流電流流向被卷曲成環(huán)狀的導(dǎo)體(通常為銅管),由此產(chǎn)生磁束,將鋼帶縱包后纜芯通過銅管,磁束就會貫通鋼帶,在與磁束自繳的方向產(chǎn)生渦電流(旋轉(zhuǎn)電流),感應(yīng)作用此時,由于鋼帶內(nèi)的電阻產(chǎn)生焦耳熱(1平方R),使溫度急速上升,這就是感應(yīng)加熱。由此對在鋼帶非接觸的狀態(tài)下就能加熱。(發(fā)熱有焦耳熱及磁滯損失產(chǎn)生的熱,但主要有焦耳熱引起的。)當鋼帶受高頻加熱后,鋼帶表面聚酯膜受熱熔化,搭接處鋼帶利用本身聚酯膜實現(xiàn)粘接,達到鋼帶搭接阻水效果。經(jīng)外護套直接與聚酯膜粘接,不僅增加了鋼帶與外護套的粘接強度,而且去除了鋼包光纜鋼帶覆膜、熱熔膠頻繁出包問題。
根據(jù)YD/T901-2001核心網(wǎng)用光纜-層絞式通信用室外光纜標準中4.3.2.2要求。
粘接護套(含53型外護層)的鋁(或鋼)帶與聚乙烯套之間的剝離強度和搭接重迭處鋁(或鋼)帶之間的剝離強度都應(yīng)不小于1.4N/mm,但在鋁(或鋼)帶下面采用填充或涂覆復(fù)合物阻水時,鋁(或鋼)帶搭接處可不作數(shù)值要求。
四、高頻感應(yīng)加熱機優(yōu)點、特點
高頻感應(yīng)加熱機優(yōu)點:
1、可快速加熱:與其它方法相比,以秒為單位即可加熱到所要求的目標溫度。
2、可局部加熱:僅加熱鋼帶,通過鋼帶產(chǎn)生熱量熔化表面聚酯膜,對光纜內(nèi)其他部件無任何傷害。
3、節(jié)省能源:除工作時間以外,僅待機電力就可以,很合理省電。
4、可在相對穩(wěn)定的溫度下自動運轉(zhuǎn):即使生產(chǎn)人員操作不夠熟練,也可保證設(shè)備正常運轉(zhuǎn)。
5、不產(chǎn)生有害物質(zhì)。
6、根據(jù)被加熱物體的質(zhì)量、加熱時間、溫度,來調(diào)節(jié)高頻的輸出。
高頻感應(yīng)加熱機特點:
1、全固態(tài)IGBT變頻及功能調(diào)節(jié),軟開關(guān)諧振雙調(diào)控及頻率自動跟蹤技術(shù),是高可靠性的保證;
2、超小體積,為客戶節(jié)省10倍的生產(chǎn)空間;
3、節(jié)能,全功率范圍內(nèi),很高的功率因數(shù)和電源效率;
4、寬頻30-80KHZ頻率自動跟蹤適應(yīng)能力,無需現(xiàn)場調(diào)試;
5、全負載、24小時連續(xù)工作能力;
6、恒輸出電壓/恒輸出功率控制選擇功能;
7、頻率、功率、電壓及電流全顯示。
五、試驗結(jié)果
經(jīng)過近一個多月的工藝試驗和檢測跟蹤,由高頻感應(yīng)加熱機處理的纜芯護套后無滲水性能發(fā)生,無模芯堆積覆膜情況發(fā)生,無護套出包現(xiàn)象產(chǎn)生。同時對護套與鋼帶之間的剝離強度進行了抽樣檢測,具體結(jié)果見表2;鋼帶搭接之間的剝離強度進行了抽樣檢測,具體結(jié)果見表3。經(jīng)高頻感應(yīng)加熱機生產(chǎn)的光纜做了光纜全性能試驗并且全部檢測合格,這里就不一一列舉試驗結(jié)果。
六、結(jié)論
通過兩種不同方式方法的比較,充分說明了高頻加熱機在光纜制造中的應(yīng)用優(yōu)勢,相信在不久的將來會得到更廣泛的應(yīng)用。