中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一三研究所130工廠 孫 霞

淺談多芯電纜的焊接與制作

中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七一三研究所130工廠 孫 霞

在日益發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，電子裝備制造已成為制造業(yè)中發(fā)展迅速，更新?lián)Q代較快的一個(gè)支柱型產(chǎn)業(yè)，其在各個(gè)功能型的系統(tǒng)中都是必不可少的一部分，其性能的好與壞直接影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行與功能的實(shí)現(xiàn)。而現(xiàn)代的電氣產(chǎn)品由于設(shè)計(jì)需要，功能細(xì)化，為了便于生產(chǎn)，組裝，維修，一套電氣系統(tǒng)往往要有3到4個(gè)柜體來共同工作完成功能，而每個(gè)柜體大多數(shù)都采用分機(jī)結(jié)構(gòu)。于是，在柜體與柜體之間，分機(jī)與分機(jī)之間，分機(jī)與柜體之間都要由電纜來連接起來，它是保證電氣信號(hào)傳輸?shù)年P(guān)鍵環(huán)節(jié)，所以電纜的焊接質(zhì)量和可靠性直接影響到整機(jī)以及系統(tǒng)的可靠性。

電纜；焊接；屏蔽處理

一、前言

電纜作為連接著整個(gè)電子系統(tǒng)的各個(gè)功能部件的中間環(huán)節(jié)，無論是在航空航天領(lǐng)域，還是海上艦載平臺(tái)都被大量的使用著，分布在各種各樣的工作環(huán)境中，其性能的穩(wěn)定尤為重要。因?yàn)槿魏我粋€(gè)接觸不良或焊接質(zhì)量不高的焊點(diǎn)都會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生不可估計(jì)的影響。電纜猶如人體的血管和神經(jīng)，人體的主要血管和神經(jīng)出現(xiàn)問題，會(huì)導(dǎo)致人的死亡，而電纜的不可靠不安全，會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的功能實(shí)現(xiàn)。我在多年的工作過程中，總結(jié)摸索出了一套多芯電纜的焊接與制作的方法，下面就按照電纜的加工順序來逐一敘述。

二、電纜預(yù)加工

1.電纜長(zhǎng)度截取

當(dāng)接到電纜的加工要求之后，首先要核對(duì)圖紙，根據(jù)圖紙中標(biāo)注的電纜型號(hào)選取電纜，然后進(jìn)行長(zhǎng)度截取。一般來說要看圖紙上要求的成品長(zhǎng)度是從電纜兩端的連接器的端頭量取還是由連接器的尾部量取。若是從連接器的端頭測(cè)量，則電纜的實(shí)際截取長(zhǎng)度必須將連接器端頭到焊杯的長(zhǎng)度去除，再加上百分之1-3的余量。若從連接器尾部測(cè)量則需加上電纜深入尾罩的部分之后再加百分之1-3的余量。

2.電纜預(yù)處理

當(dāng)電纜的長(zhǎng)度截取之后，要看電連接器尾罩能否穿過電纜，如可以那么再根據(jù)尾罩的長(zhǎng)短來確定電纜絕緣層的剝除長(zhǎng)度，原則上在尾罩旋緊到位之后應(yīng)盡量將壓緊環(huán)固定在電纜的絕緣皮上，而不是芯線上，這樣可避免芯線受力。若尾罩不能穿過電纜，那么要將電纜的絕緣外皮從兩邊對(duì)稱剖開外翻，用扎帶捆住，露出芯線長(zhǎng)度直至裝上尾罩后不影響焊接，絕緣外皮不要直接剝掉，這樣的話，當(dāng)焊接完畢旋緊尾罩之后可將外皮截掉小部分之后塞入尾罩內(nèi)，也可避免直接將尾罩壓緊環(huán)直接壓緊在芯線上。

3.屏蔽層處理

現(xiàn)在由于電磁兼容的需要，多芯電纜往往都采用屏蔽導(dǎo)線作為芯線，或在整束芯線外部包裹一層屏蔽層，一般稱之為內(nèi)屏蔽。而有的直接就采用鎧裝電纜。對(duì)于這種電纜要處理屏蔽。一般的設(shè)計(jì)者都要求留一根芯線屏蔽與電連接器的外殼相連或者芯線屏蔽與電纜內(nèi)屏蔽都要求與電連接器的外殼相連。有的電纜芯線屏蔽外沒有絕緣材料保護(hù)，那么操作時(shí)一般都從外圈芯線抽一根，挑出芯線，把屏蔽層留著，用熱縮套管保護(hù)，端頭做冷軋頭，壓接在電連接器尾罩的螺釘上。其余的芯線要將屏蔽層剝離一段，露出芯線，并在剝離處使用熱縮套管把屏蔽層保護(hù)起來。如果芯線屏蔽層都不連通的話那么就要把屏蔽層外包裹的絕緣材料去除，使所有的屏蔽連通，再按照上述方法操作。電纜內(nèi)屏蔽的制作則需將編好的屏蔽層用鑷子挑散，保留一部分套上熱縮套管引出，做冷軋頭，其余剪掉，并用絕緣膠帶包裹，使其不傷到芯線。

4.準(zhǔn)備標(biāo)識(shí)

(1)標(biāo)識(shí)分為兩種，一種是電纜標(biāo)識(shí)，一種是芯線標(biāo)識(shí)。先說說電纜標(biāo)識(shí)的準(zhǔn)備。根據(jù)電纜外徑選擇能夠套上的熱縮套管做標(biāo)識(shí)，尺寸與電纜外徑不要相差太大，以免熱縮后不能縮緊在電纜上。用套管標(biāo)志機(jī)打上標(biāo)識(shí)，一般只要標(biāo)注出電纜代號(hào)和插頭代號(hào)即可，打印的字跡要清晰，整齊。標(biāo)識(shí)長(zhǎng)度一般定為10-12cm。芯線標(biāo)識(shí)一般選用聚氯乙烯套管，規(guī)格選取時(shí)不但要看芯線的粗細(xì)，還要看焊杯的大小，注意要兩者兼顧，長(zhǎng)度一般定為10-13mm即可。也是用套管標(biāo)志機(jī)打上數(shù)字即可，主要是焊接的時(shí)候便于操作者分辨和保護(hù)焊點(diǎn)。電纜標(biāo)識(shí)要在焊接之前就套在電纜上，最好再加套一個(gè)透明的熱縮套管，就是說在縮好電纜標(biāo)識(shí)之后，再在標(biāo)識(shí)之上再縮一層透明熱縮套管，這樣的話就會(huì)將標(biāo)識(shí)很好的保護(hù)起來，不至于在使用一段時(shí)間之后由于摩擦導(dǎo)致標(biāo)識(shí)看不清楚。套標(biāo)識(shí)的時(shí)候一般遵循一個(gè)原則，就是要保持標(biāo)識(shí)的一致性。舉例來說，套標(biāo)識(shí)的時(shí)候要左手持線，右手拿標(biāo)識(shí)，標(biāo)識(shí)上的字由左至右排列。要始終都遵循這個(gè)方法，不要一會(huì)這樣套，一會(huì)那樣套。

(2)熱縮套管

為了防潮防塵還要在電連接器與電纜連接處熱縮一層熱縮套管保護(hù)，熱縮套管的選擇要根據(jù)電連接器尾附件的尺寸和電纜的外徑來選取，長(zhǎng)度要從電連接器的外螺套之后到能夠縮住一部分電纜，縮住的電纜長(zhǎng)度一般有電纜外徑的2倍左右即可。比如直徑6cm的電纜，熱縮套管要能縮住10cm左右的電纜。

5.芯線預(yù)處理

電纜芯線剝出之后，根據(jù)連接器中焊杯的長(zhǎng)度來剝除芯線絕緣皮，剝除時(shí)可使用剝線鉗，熱剝器工具等。當(dāng)芯線截面較大時(shí)，可使用剪刀，美工刀片等工具。注意剝除時(shí)不要損傷導(dǎo)線，剝完之后應(yīng)及時(shí)對(duì)線進(jìn)行檢查，首先看是否將絕緣皮以及內(nèi)部填充物剝除干凈，無毛刺。然后觀察導(dǎo)線有無割傷，劃痕或斷股等機(jī)械損傷，若有應(yīng)當(dāng)剪掉重新剝除絕緣層。若都沒有的話將芯線按照其原先的絞合方向絞合，不要出現(xiàn)散股。剝出的金屬導(dǎo)線應(yīng)當(dāng)光澤好，無老化發(fā)烏的現(xiàn)象，若導(dǎo)線老化則需在焊接之前用砂紙去除氧化層。

以上各項(xiàng)檢查完畢之后方可進(jìn)行搪錫，搪錫時(shí)間不要過長(zhǎng)，過長(zhǎng)則絕緣皮容易后縮變形。也不要過短，過短容易搪錫不勻。要求錫量適中，表面光滑無拉尖，無瘤渣，錫要鍍透，一面鍍完之后還有將芯線轉(zhuǎn)180°，檢查導(dǎo)線背面錫是否鍍透，若沒有還要補(bǔ)鍍一次。

三、焊接

當(dāng)上述工作都完成后，就進(jìn)入焊接工序了。這也是電纜制作最關(guān)鍵重要的步驟。在這之前一定要再檢查一遍電纜標(biāo)識(shí)，熱縮套管，尾罩及其附件是否都已套在電纜上，而且要注意檢查標(biāo)識(shí)的方向，尾罩及附件的方向，要按照拆下時(shí)的順序依次裝到電纜上。還要核對(duì)電連接器的型號(hào)，準(zhǔn)確無誤后方可進(jìn)行焊接，在焊接前要進(jìn)行電連接器的清潔處理，可使用棉球蘸取無水乙醇進(jìn)行擦拭，去除雜物。然后對(duì)焊杯進(jìn)行搪錫，烙鐵的烙鐵頭大小要合適，一般來說要焊粗線用尺寸大一些的烙鐵頭，焊細(xì)線用尺寸小點(diǎn)的烙鐵頭。操作的時(shí)候要注意，錫量不能過多，均勻的鍍上一層即可。焊接導(dǎo)線的時(shí)候要將導(dǎo)線平放入焊杯，不要翹起，也不要歪斜，遵循由下排至上排，由左至右的順序焊接。焊接的時(shí)間要控制在3-5秒內(nèi)，如果一次焊接的質(zhì)量不好，則要等待焊杯溫度冷卻之后再進(jìn)行二次補(bǔ)焊，遇到不好上錫的焊點(diǎn)時(shí)可少量使用助焊劑，注意焊接完畢之后要及時(shí)的用無水乙醇清洗干凈，不要有焊劑殘留。焊完一排的焊杯之后將套管逐一的用鑷子推到焊杯上，注意標(biāo)記要向上，便于查看。

四、組裝

當(dāng)所有芯線焊接完之后，備用線用熱縮套管把端頭包起來。將尾罩旋緊，頂絲緊固，將電纜表面與壓緊環(huán)之間用絕緣纏帶包裹幾層，將芯線屏蔽層或內(nèi)屏蔽層引出，端頭做一個(gè)冷軋頭，連接在壓緊環(huán)的一個(gè)螺釘上，再將壓緊環(huán)上兩端的螺釘緊固，彈墊壓平。尾罩上好之后應(yīng)與電纜連接緊固，不晃動(dòng)。將熱縮套管縮到不妨礙外螺套旋轉(zhuǎn)的最高位置，另一段要包裹住電纜最少不短于2倍電纜直徑的位置。如果電纜直徑過細(xì)，而電連接器的尾部結(jié)構(gòu)尺寸較大，尾部縮緊了之后還不能把電纜縮住，那么就要加縮一個(gè)相對(duì)較細(xì)的熱縮套管在上一個(gè)熱縮套管的尾部，將其與電纜緊密結(jié)合。最后將電纜標(biāo)識(shí)縮在距離熱縮套管尾部或電連接器尾部5cm處，熱縮時(shí)注意將電纜標(biāo)識(shí)有字的一面與電連接器1號(hào)的位置保持一致，即在一個(gè)水平面上。而且熱縮時(shí)最好用熱風(fēng)槍從標(biāo)示的背面吹，這樣熱縮出來的標(biāo)示字體不會(huì)縮小太多而導(dǎo)致不清晰，不好辨認(rèn)。

五、檢驗(yàn)

電纜焊接組裝完畢之后要按照?qǐng)D紙進(jìn)行自檢，互檢以及專檢。檢驗(yàn)內(nèi)容一般為電纜的導(dǎo)通，絕緣，連接器型號(hào)，電纜型號(hào)，長(zhǎng)度，標(biāo)識(shí)，外觀這幾項(xiàng)。

（1）導(dǎo)通

使用蜂鳴器或萬用表電阻檔，對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)圖紙中芯線的對(duì)應(yīng)關(guān)系，一一檢查其導(dǎo)通性。

（2）絕緣

使用兆歐表，按照?qǐng)D紙要求對(duì)導(dǎo)線與導(dǎo)線，導(dǎo)線與外殼，導(dǎo)線與屏蔽層之間進(jìn)行絕緣檢查，應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。

（3）連接器型號(hào)，電纜型號(hào)，長(zhǎng)度，標(biāo)識(shí)

連接器型號(hào)，電纜型號(hào)，長(zhǎng)度，標(biāo)識(shí)內(nèi)容符合圖紙要求。

（4）外觀

電纜絕緣皮無破損，老化等現(xiàn)象。電連接器無磕碰，變形現(xiàn)象。標(biāo)識(shí)方向正確，無破損，臟污，模糊字跡不清等現(xiàn)象。

六、包裝

電纜經(jīng)檢驗(yàn)合格之后要進(jìn)行包裝，去除電連接器頭上和電纜上的臨時(shí)標(biāo)記，檢查并清除多余物，使用無水乙醇擦拭干凈。將電連接器上配的防塵帽裝上，如果是金屬的防塵帽還需將連接鏈一端壓接在電連接器的尾附件的螺釘上。使用塑料等包裝材料包裹電連接器，捆扎牢固。將電纜盤整齊，將電連接器捆扎在電纜上，不要使其墜落受力，磕碰。

七、注釋

本文中涉及的熱縮套管分兩大類。

一類用來保護(hù)電連接器與電纜連接處用的是內(nèi)壁帶熱溶膠的，這種帶膠的熱縮套管加熱后內(nèi)壁的膠會(huì)融化，冷卻之后有很好的防潮作用，有一定的硬度。

一類是內(nèi)壁不帶膠的熱縮套管，熱縮后比較柔軟，其中一種是編帶型包裝的，可打印標(biāo)記，作為標(biāo)識(shí)套管使用。一種是用來保護(hù)電纜標(biāo)識(shí)的透明熱縮套管，常常用于標(biāo)識(shí)保護(hù)套管。還有一種就是可用來做備用線的端頭保護(hù)和芯線屏蔽層的端頭保護(hù)。

熱縮套管的使用要充分考慮熱縮前后的尺寸，也就是說在選用的時(shí)候必須要選熱縮前略大于包裹物尺寸，熱縮后尺寸必須小于包裹物總外徑，這樣才能確保熱縮套管的使用效果。

總的來說，在一根多芯電纜的整個(gè)生產(chǎn)焊接過程中，不單只有焊接是最重要的環(huán)節(jié)，從接到圖紙到交出產(chǎn)品，每個(gè)工序都要認(rèn)真對(duì)待，因?yàn)椴徽撃囊徊降氖韬龆伎赡軐?dǎo)致這根電纜出現(xiàn)故障。只有嚴(yán)格把關(guān)每一步才能獲得整根電纜高效，高質(zhì)量的電性能傳輸。

[1]李曉麟.多芯電纜裝焊工藝與技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社,2010.

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