一种高柔性光电复合电缆及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高柔性光电复合电缆及其制备工艺，其中电缆包含控制单元

【技术实现步骤摘要】
一种高柔性光电复合电缆及其制备工艺


[0001]本专利技术涉及一种高柔性光电复合电缆及其制备工艺，属于通信

。

技术介绍

[0002]随着智能制造领域的不断发展，复合电缆在各种复杂机器人
、
新能源等领域应用日益广泛，电缆面临弯折
、
扭动的场景日益增多，在长时间使用后，线缆灵敏度会逐渐降低并最终导致最终线缆失效
。
同时，当线缆应用于智能领域时，还往往要求具备射频功能，此时线缆的特性阻抗
、
抗扭曲性能将直接影响线缆使用功能，线缆的抗弯折邢将对电缆寿命产生重大影响，并导致电缆的传输性能变得不可控
。
在此背景下，制备一种高柔性
、
抗弯折的高柔性光电复合电缆十分必要
。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术的目的是提供一种高柔性光电复合电缆
。
[0004]实现本专利技术目的的技术方案是：
[0005]一种高柔性光电复合电缆，包含控制单元
、
光缆单元
、BUS
信号单元
、
填充
、
包带
、
屏蔽和护套，所述控制单元
、
光缆单元
、BUS
信号单元相互间构成三角位置关系并在其缝隙中设置填充形成缆芯，所述包带
、
屏蔽和护套由内到外依次设置在缆芯外围；所述
BUS
信号单元包含导体和绝缘层，所述导体为绞合铜或镀锡铜导体，所述绝缘为化学发泡
PP
材料，
PP
的发泡度
30
％，介电常数
≤2.3
，抗拉强度
≥25Mpa
，伸长率
≥500
％，包覆后绝缘外径
2.5mm
，所述屏蔽编织时采用
0.12
～
0.13mm
的镀锡铜丝，覆盖率
90
％，编织角度
30
～
50
％，控制特性阻抗
120
±
12
Ω
。
[0006]本方案中，发泡
PP
带具有重量轻，韧性好，介电常数低的特点，使得电缆能够降低传输衰减，降低电缆外径，移动使用时可增加绝缘与带材之间的滑动性能，降低断芯风险
。
将搭盖率
25
～
30
％，可控制张力
15
～
20N。
[0007]张力控制是调控特性阻抗的关键环节，在通讯电缆生产过程中，阻抗与屏蔽内介电常数相关，张力太大，单元空间变小，介电常数增大，阻抗变低，反之张力太小，绕包比较松散，介电常数变小，阻抗变大
。
[0008]生产过程中，可以通过监控电容来控制发泡的程度，
100nF/km
对于本产品来讲能够保证特性阻抗能够在
120
Ω
这个范围中心值
。
发泡度控制在
30
％，相对实心
pp
绝缘能降低电缆的外径和材料的用量，相对于高发泡的
pp
绝缘又能保证在移动过程中绝缘尺寸不会因为挤压而造成形变，使传输性能不可控
。
[0009]电容控制
、
绝缘外径设计以及屏蔽前外径控制是通讯电缆设计中的关键环节，能够保证特性阻抗稳定，采用上述编织工艺可有效控制电缆参数，达到控制特性阻抗
120
±
12
Ω
的工艺要求
。
[0010]进一步地，所述控制单元由导体
、
绝缘
、
填充
、
包带
、
屏蔽及护套组成，所述导体经绝缘包覆后，与填充一起绞合为控制缆芯，控制缆芯外依次包覆包带
、
屏蔽及护套
。
[0011]进一步地，所述导体为六类绞合铜或镀锡铜导体，所述绝缘为高柔性
TPE
材料，所述屏蔽为镀锡铜丝，所述护套采用高性能
TPU
材料，其中所述
TPE
材料选用硬度
90
～
95A
的材料，抗拉强度
≥20Mpa
，断裂伸长率
≥400
％，体积电阻率
≥1015
Ω
.cm
，绝缘厚度为
0.2mm
；所述阻燃
PUR
材料，抗拉强度
≥35Mpa
，断裂伸长率
≥500
％，所述屏蔽采用
0.127mm
的镀锡铜丝，编制覆盖率
85
％以上，编织角度
45
～
60
％
。
[0012]采用上述参数制备的高柔性光电复合电缆能满足
600v
以下的耐压，而且能够保证移动环境应用不开裂，保证芯线之间的相对滑动性，使导体不扭曲
、
不断裂，该单元缩小芯线尺寸，使电缆达到小尺寸轻量化的设计
。
控制单元不仅能够传递强电信号，还能传递电能
。
[0013]进一步地，所述光缆单元由扭转不敏感光纤及填充条和包带组成，所述扭转不敏感光纤核心为多模
POF
光纤，其外层包覆有耐高温油膏为子缆，耐高温油膏外层依次设置有外被层
、
凯夫拉加强层及护套，多根扭转不敏感光纤与填充条共同绞合，其外层为包带
。
[0014]采用多模
POF
光纤，可有效降低光缆的扭转敏感度，使其在面临多扭转或动态应用场景时适应性更好；在外层包覆有耐高温油膏在扭转时油膏能为光纤提供良好的缓冲作用且耐高温性能好，在工况严酷时适应性更优
。
[0015]进一步地，所述耐高温油膏厚度
0.1
～
0.15mm
，外被厚度
0.2
～
0.25mm
，子缆外径
0.9mm
，采用半紧套的挤塑工艺
。
[0016]控制上述参数，既能保证光缆传输时具有良好的衰减，又具有一定的剥离力，便于安装；松套工艺让光纤子缆能够在扭转的过程中有足够的活动控制，不易被强力拉扯，影响传输性能
。
[0017]进一步地，上述一种高柔性光电复合电缆的制备工艺，包括以下步骤：
[0018]S1
：制备控制单元；
[0019]S2
：制备光缆单元；
[0020]S3
：制备
BUS
信号单元；
[0021]S4
：成缆；
[0022]S5
：制备屏蔽层；
[0023]S6
：制备护套
。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高柔性光电复合电缆，其特征在于：包含控制单元
(1)、
光缆单元
(2)、BUS
信号单元
(3)、
填充
(4)、
包带
(5)、
屏蔽
(6)
和护套
(7)
，所述控制单元
(1)、
光缆单元
(2)、BUS
信号单元
(3)
相互间构成三角位置关系并在其缝隙中设置填充
(4)
形成缆芯，所述包带
(5)、
屏蔽
(6)
和护套
(7)
由内到外依次设置在缆芯外围；所述
BUS
信号单元
(3)
包含导体和绝缘层，所述导体为绞合铜或镀锡铜导体，所述绝缘为化学发泡
PP
材料，
PP
的发泡度
30
％，介电常数
≤2.3
，抗拉强度
≥25Mpa
，伸长率
≥500
％，包覆后绝缘外径
2.5mm
，所述屏蔽
(6)
采用
0.12
～
0.13mm
的镀锡铜丝，覆盖率
90
％，编织角度
30
～
50
％
。2.
根据权利要求1所述的一种高柔性光电复合电缆，其特征在于：所述控制单元
(1)
由导体
、
绝缘
、
填充
、
包带
、
屏蔽及护套组成，所述导体经绝缘包覆后，与填充一起绞合为控制缆芯，控制缆芯外依次包覆包带
、
屏蔽及护套
。3.
根据权利要求2所述的一种高柔性光电复合电缆，其特征在于：所述导体为六类绞合铜或镀锡铜导体，所述绝缘为高柔性
TPE
材料，所述屏蔽为镀锡铜丝，所述护套采用高性能
TPU
材料，其中所述
TPE
材料选用硬度
90
～
95A
的材料，抗拉强度
≥20Mpa
，断裂伸长率
≥400
％，体积电阻率
≥1015
Ω
.cm
，绝缘厚度为
0.2mm
；所述阻燃
PUR
材料，抗拉强度
≥35Mpa
，断裂伸长率
≥500
％，所述屏蔽采用
0.127mm
的镀锡铜丝，编制覆盖率
85
％以上，编织角度
45
～
60
％
。4.
根据权利要求1所述的一种高柔性光电复合电缆，其特征在于：所述光缆单元
(2)
由扭转不敏感光纤
(2
‑
1)
及填充条
(2
‑
2)
和包带
(2
‑
3)
组成，所述扭转不敏感光纤
(2
‑
1)
核心为多模
POF
光纤
(2
‑1‑
1)
，其外层包覆有耐高温油膏
(2
‑1‑
2)
为子缆，耐高温油膏
(2
‑1‑
2)
外层依次设置有外被层
(2
‑1‑
3)、
凯夫拉加强层
(2
‑1‑
4)
及护套
(2
‑1‑
5)
，多根扭转不敏感光纤
(2
‑
1)
与填充条
(2
‑
2)
共同绞合，其外层为包带
(2
‑
3)。5.
根据权利要求4所述的一种高柔性光电复合电缆，其特征在于：所述耐高温油膏
(2
‑1‑
2)
厚度
0.1
～
0.15mm
，外被厚度
0.2
～
0.25mm
，子缆外径
0.9mm
，采用半紧套的挤塑工艺
。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：谢志滨，陈兴武，孙前程，田麒源，边宗真，
申请(专利权)人：远东复合技术有限公司新远东电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：