浅谈多芯电缆的焊接与制作

浅谈多芯电缆的焊接与制作【摘要】在日益发展的当今社会，电子装备制造已成为制造业中发展迅速，更新换代较快的一个支柱型产业，其在各个功能型的系统中都是必不可少的一部分，其性能的好与坏直接影响整个系统的运行与功能的实现。而现代的电气产品由于设计需要，功能细化，为了便于生产，组装，维修，一套电气系统往往要有3到4个柜体来共同工作完成功能，而每个柜体大多数都采用分机结构。于是，在柜体与柜体之间，分机与分机之间，分机与柜体之间都要由电缆来连接起来，它是保证电气信号传输的关键环节，所以电缆的焊接质量和可靠性直接影响到整机以及系统的可靠性。【关键词】电缆；焊接；屏蔽处理一、前言电缆作为连接着整个电子系统的各个功能部件的中间环节，无论是在航空航天领域，还是海上舰载平台都被大量的使用着，分布在各种各样的工作环境中，其性能的稳定尤为重要。因为任何一个接触不良或焊接质量不高的焊点都会对整个系统产生不可估计的影响。电缆犹如人体的血管和神经，人体的主要血管和神经出现问题，会导致人的死亡，而电缆的不可靠不安全，会影响整个系统的功能实现。我在多年的工作过程中，总结摸索出了一套多芯电缆的焊接与制作的方法，下面就按照电缆的加工顺序来逐一叙述。二、电缆预加工1.电缆长度截取当接到电缆的加工要求之后，首先要核对图纸，根据图纸中标注的电缆型号选取电缆，然后进行长度截取。一般来说要看图纸上要求的成品长度是从电缆两端的连接器的端头量取还是由连接器的尾部量取。若是从连接器的端头测量，则电缆的实际截取长度必须将连接器端头到焊杯的长度去除，再加上百分之1-3的余量。若从连接器尾部测量则需加上电缆深入尾罩的部分之后再加百分之1-3的余量。2.电缆预处理当电缆的长度截取之后，要看电连接器尾罩能否穿过电缆，如可以那么再根据尾罩的长短来确定电缆绝缘层的剥除长度，原则上在尾罩旋紧到位之后应尽量将压紧环固定在电缆的绝缘皮上，而不是芯线上，这样可避免芯线受力。若尾罩不能穿过电缆，那么要将电缆的绝缘外皮从两边对称剖开外翻，用扎带捆住，露出芯线长度直至装上尾罩后不影响焊接，绝缘外皮不要直接剥掉，这样的话，当焊接完毕旋紧尾罩之后可将外皮截掉小部分之后塞入尾罩内，也可避免直接将尾罩压紧环直接压紧在芯线上。3.屏蔽层处理现在由于电磁兼容的需要，多芯电缆往往都采用屏蔽导线作为芯线，或在整束芯线外部包裹一层屏蔽层，一般称之为内屏蔽。而有的直接就采用铠装电缆。对于这种电缆要处理屏蔽。一般的设计者都要求留一根芯线屏蔽与电连接器的外壳相连或者芯线屏蔽与电缆内屏蔽都要求与电连接器的外壳相连。有的电缆芯线屏蔽外没有绝缘材料保护，那么操作时一般都从外圈芯线抽一根，挑出芯线，把屏蔽层留着，用热缩套管保护，端头做冷轧头，压接在电连接器尾罩的螺钉上。其余的芯线要将屏蔽层剥离一段，露出芯线，并在剥离处使用热缩套管把屏蔽层保护起来。如果芯线屏蔽层都不连通的话那么就要把屏蔽层外包裹的绝缘材料去除，使所有的屏蔽连通，再按照上述方法操作。电缆内屏蔽的制作则需将编好的屏蔽层用镊子挑散，保留一部分套上热缩套管引出，做冷轧头，其余剪掉，并用绝缘胶带包裹，使其不伤到芯线。4.准备标识(1)标识分为两种，一种是电缆标识，一种是芯线标识。先说说电缆标识的准备。根据电缆外径选择能够套上的热缩套管做标识，尺寸与电缆外径不要相差太大，以免热缩后不能缩紧在电缆上。用套管标志机打上标识，一般只要标注出电缆代号和插头代号即可，打印的字迹要清晰，整齐。标识长度一般定为10-12cm。芯线标识一般选用聚氯乙烯套管，规格选取时不但要看芯线的粗细，还要看焊杯的大小，注意要两者兼顾，长度一般定为10-13mm即可。也是用套管标志机打上数字即可，主要是焊接的时候便于操作者分辨和保护焊点。电缆标识要在焊接之前就套在电缆上，最好再加套一个透明的热缩套管，就是说在缩好电缆标识之后，再在标识之上再缩一层透明热缩套管，这样的话就会将标识很好的保护起来，不至于在使用一段时间之后由于摩擦导致标识看不清楚。套标识的时候一般遵循一个原则，就是要保持标识的一致性。举例来说，套标识的时候要左手持线，右手拿标识，标识上的字由左至右排列。要始终都遵循这个方法，不要一会这样套，一会那样套。(2)热缩套管为了防潮防尘还要在电连接器与电缆连接处热缩一层热缩套管保护，热缩套管的选择要根据电连接器尾附件的尺寸和电缆的外径来选取，长度要从电连接器的外螺套之后到能够缩住一部分电缆，缩住的电缆长度一般有电缆外径的2倍左右即可。比如直径6cm的电缆，热缩套管要能缩住10cm左右的电缆。5.芯线预处理电缆芯线剥出之后，根据连接器中焊杯的长度来剥除芯线绝缘皮，剥除时可使用剥线钳，热剥器工具等。当芯线截面较大时，可使用剪刀，美工刀片等工具。注意剥除时不要损伤导线，剥完之后应及时对线进行检查，首先看是否将绝缘皮以及内部填充物剥除干净，无毛刺。然后观察导线有无割伤，划痕或断股等机械损伤，若有应当剪掉重新剥除绝缘层。若都没有的话将芯线按照其原先的绞合方向绞合，不要出现散股。剥出的金属导线应当光泽好，无老化发乌的现象，若导线老化则需在焊接之前用砂纸去除氧化层。以上各项检查完毕之后方可进行搪锡，搪锡时间不要过长，过长则绝缘皮容易后缩变形。也不要过短，过短容易搪锡不匀。要求锡量适中，表面光滑无拉尖，无瘤渣，锡要镀透，一面镀完之后还有将芯线转180°，检查导线背面锡是否镀透，若没有还要补镀一次。三、焊接当上述工作都完成后，就进入焊接工序了。这也是电缆制作最关键重要的步骤。在这之前一定要再检查一遍电缆标识，热缩套管，尾罩及其附件是否都已套在电缆上，而且要注意检查标识的方向，尾罩及附件的方向，要按照拆下时的顺序依次装到电缆上。还要核对电连接器的型号，准确无误后方可进行焊接，在焊接前要进行电连接器的清洁处理，可使用棉球蘸取无水乙醇进行擦拭，去除杂物。然后对焊杯进行搪锡，烙铁的烙铁头大小要合适，一般来说要焊粗线用尺寸大一些的烙铁头，焊细线用尺寸小点的烙铁头。操作的时候要注意，锡量不能过多，均匀的镀上一层即可。焊接导线的时候要将导线平放入焊杯，不要翘起，也不要歪斜，遵循由下排至上排，由左至右的顺序焊接。焊接的时间要控制在3-5秒内，如果一次焊接的质量不好，则要等待焊杯温度冷却之后再进行二次补焊，遇到不好上锡的焊点时可少量使用助焊剂，注意焊接完毕之后要及时的用无水乙醇清洗干净，不要有焊剂残留。焊完一排的焊杯之后将套管逐一的用镊子推到焊杯上，注意标记要向上，便于查看。四、组装当所有芯线焊接完之后，备用线用热缩套管把端头包起来。将尾罩旋紧，顶丝紧固，将电缆表面与压紧环之间用绝缘缠带包裹几层，将芯线屏蔽层或内屏蔽层引出，端头做一个冷轧头，连接在压紧环的一个螺钉上，再将压紧环上两端的螺钉紧固，弹垫压平。尾罩上好之后应与电缆连接紧固，不晃动。将热缩套管缩到不妨碍外螺套旋转的最高位置，另一段要包裹住电缆最少不短于2倍电缆直径的位置。如果电缆直径过细，而电连接器的尾部结构尺寸较大，尾部缩紧了之后还不能把电缆缩住，那么就要加缩一个相对较细的热缩套管在上一个热缩套管的尾部，将其与电缆紧密结合。最后将电缆标识缩在距离热缩套管尾部或电连接器尾部5cm处，热缩时注意将电缆标识有字的一面与电连接器1号的位置保持一致，即在一个水平面上。而且热缩时最好用热风枪从标示的背面吹，这样热缩出来的标示字体不会缩小太多而导致不清晰，不好辨认。五、检验电缆焊接组装完毕之后要按照图纸进行自检，互检以及专检。检验内容一般为电缆的导通，绝缘，连接器型号，电缆型号，长度，标识，外观这几项。（1）导通使用蜂鸣器或万用表电阻档，对应设计图纸中芯线的对应关系，一一检查其导通性。（2）绝缘使用兆欧表，按照图纸要求对导线与导线，导线与外壳，导线与屏蔽层之间进行绝缘检查，应满足设计要求。（3）连接器型号，电缆型号，长度，标识连接器型号，电缆型号，长度，标识内容符合图纸要求。（4）外观电缆绝缘皮无破损，老化等现象。电连接器无磕碰，变形现象。标识方向正确，无破损，脏污，模糊字迹不清等现象。六、包装电缆经检验合格之后要进行包装，去除电连接器头上和电缆上的临时标记，检查并清除多余物，使用无水乙醇擦拭干净。将电连接器上配的防尘帽装上，如果是金属的防尘帽还需将连接链一端压接在电连接器的尾附件的螺钉上。使用塑料等包装材料包裹电连接器，捆扎牢固。将电缆盘整齐，将电连接器捆扎在电缆上，不要使其坠落受力，磕碰。七、注释本文中涉及的热缩套管分两大类。一类用来保护电连接器与电缆连接处用的是内壁带热溶胶的，这种带胶的热缩套管加热后内壁的胶会融化，冷却之后有很好的防潮作用，有一定的硬度。一类是内壁不带胶的热缩套管，热缩后比较柔软，其中一种是编带型包装的，可打印标记，作为标识套管使用。一种是用来保护电缆标识的透明热缩套管，常常用于标识保护套管。还有一种就是可用来做备用线的端头保护和芯线屏蔽层的端头保护。热缩套管的使用要充分考虑热缩前后的尺寸，也就是说在选用的时候必须要选热缩前略大于包裹物尺寸，热缩后尺寸必须小于包裹物总外径，这样才能确保热缩套管的使用效果。总的来说，在一根多芯电缆的整个生产焊接过程中，不单只有焊接是最重要的环节，从接到图纸到交出产品，每个工序都要认真对待，因为不论哪一步的疏忽都可能导致这根电缆出现故障。只有严格把关每一步才能获得整根电缆高效，高质量的电性能传输。参考文献[1]李晓麟.多芯电缆装焊工艺与技术[M].电子工业出版社,2010.[2]夏新民.电力电缆头制作与故障测寻[M].化学工业出版社,2008.[3]职业技能鉴定教材.无线电装接工[M].中国劳动出版社,1998.