王宗偉

摘 要

室溫硫化硅橡膠具有良好的耐高溫、耐低溫、柔軟性、耐磨性和密封特性，且用其制作的電纜組件表面光滑、光潔，外觀美觀，有很廣的市場(chǎng)前景。本文通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，分析了影響電纜組件硫化的關(guān)鍵因素，主要針對(duì)電纜組件硫化中的膠液選型、線束制作、灌注方式、二次硫化、補(bǔ)膠措施等進(jìn)行了工藝方法研究和相關(guān)試驗(yàn)驗(yàn)證，為電纜組件硫化工藝技術(shù)攻關(guān)奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 ?電纜組件、室溫硫化、同心度、線束

1 引言

在電纜組件生產(chǎn)加工時(shí)，面對(duì)的是各種結(jié)構(gòu)和導(dǎo)線的導(dǎo)線組合，使得電纜的外形尺寸各不相同，傳統(tǒng)的做法是在電纜外穿套各種護(hù)套，有錦綸絲護(hù)套、橡膠護(hù)套、縫制的護(hù)套等等，但隨著對(duì)電纜組件外觀要求和其他性能（如密封性、柔軟性、耐磨性、耐溫性等等）的不斷提高，這種傳統(tǒng)的做法越來(lái)越難以滿足市場(chǎng)需求。而直接選用市場(chǎng)上的成品線纜，難以找到合適的型號(hào)規(guī)格，多數(shù)需要定制，不僅成本高、周期長(zhǎng)，而且分叉處和連接器根部很難處理。本文對(duì)目前電纜組件生產(chǎn)中低溫硫化工藝方法進(jìn)行摸索，使得生產(chǎn)出的電纜組件能滿足整體性好，表面光滑、光潔，柔軟性、耐磨性良好，具有好的抗撕裂性和密封性，以及好的耐溫性和絕緣性，同時(shí)能適應(yīng)各種不同的電纜結(jié)構(gòu)和導(dǎo)線組合，方便批量生產(chǎn)。

2 硫化工藝

硫化工藝是指在一定的溫度、時(shí)間等作用下，使硅橡膠大分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生交聯(lián)， 使未經(jīng)硫化的膠料轉(zhuǎn)變?yōu)榱蚧z，從而賦予硅橡膠各種寶貴的物理性能。室溫硫化硅橡膠是以分子量較小的聚硅氧烷為基礎(chǔ)膠，在交聯(lián)劑和催化劑的作用下，在室溫或稍許加熱下硫化為彈性體，具有良好的耐高溫、耐低溫、耐老化和良好的抗震、耐沖擊以及密封特性。電纜組件硫化是指通過(guò)一定的工藝方法在電纜組件的線束外層裹覆一層橡膠，對(duì)線束中的導(dǎo)線起到保護(hù)作用，并賦予電纜組件硅橡膠的優(yōu)異性能，同時(shí)滿足使用性能和外觀質(zhì)量要求。

2.1 硫化工藝流程

電纜組件硫化工藝流程主要包括了灌封前的準(zhǔn)備工作，灌封中的膠料配置和注膠以及灌封后的成型及外觀檢驗(yàn)等（如圖1所示）。同時(shí)由于每次硫化長(zhǎng)度限制，對(duì)于長(zhǎng)線束需進(jìn)行分段硫化，其流程基本相同。

2.2 硫化難點(diǎn)

2.2.1同心度：在電纜組件硫化中，由于線束是柔性材料，自然狀態(tài)下呈彎曲狀，但硫化時(shí)我們要保證其與模具有較好的同心度，使得線束處于模具中心，這樣硫化后的線束外層的硅橡膠厚度均勻，一致性好，不會(huì)發(fā)生漏線現(xiàn)象。

2.2.2氣泡：硫化是硅橡膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，會(huì)產(chǎn)生大量的氣泡，不僅需要真空排氣，而且在注膠時(shí)要嚴(yán)格控制，避免產(chǎn)生氣泡，注膠時(shí)應(yīng)勻速不間斷的注膠，同時(shí)保證注射針頭不漏出注膠面。而且模具設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮設(shè)置排氣孔，以使注膠時(shí)將腔體內(nèi)的空氣排出，也利于排出固化過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡。

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 膠料驗(yàn)證

電纜組件硫化最為關(guān)鍵的就是硫化橡膠，要保證電纜組件硫化后整體性好，具有橡膠的優(yōu)良性能，選擇合適的硫化硅橡膠尤為重要，現(xiàn)在市面上的硫化硅橡膠種類繁多，性能各異，通過(guò)大量的資料查閱和市場(chǎng)調(diào)研，從中篩選出四種膠液進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，最終確定采用HY-E620加成型硫化硅橡膠能滿足要求。

3.2 線束制作

要使硫化后的線束有較好的柔軟性，就要使的線束本身具有一定的柔軟性，由于電纜組件所用導(dǎo)線型號(hào)種類多、導(dǎo)線硬度不一，在線束制作時(shí)就需考慮制作線束的柔軟性;硫化時(shí)應(yīng)控制線束與模具的同心度，使得線束成為一個(gè)整體，避免繃直時(shí)，個(gè)別導(dǎo)線單根受力;線束線徑應(yīng)盡可能小、粗細(xì)均勻，無(wú)凸起凹坑等。

為滿足上述要求通過(guò)多種工藝方法進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，方法一：間隔綁扎成束;方法二：導(dǎo)線自然絞合后纏生料帶;方法三：導(dǎo)線理順，平行排列。試驗(yàn)證明三種方法各有優(yōu)缺，實(shí)際應(yīng)根據(jù)線束中導(dǎo)線的類型選擇，一般情況下，對(duì)普通導(dǎo)線采用自然絞合后纏生料帶的方式較好。

3.3 灌注方式

注膠時(shí)需將腔內(nèi)的空氣排出，避免腔體里的空氣形成氣泡或缺膠等缺陷。采用傾斜式或垂直式從下往上的注膠方式，有利于排出腔體內(nèi)的空氣，更便于判斷膠液是否注滿。

傾斜式灌膠是采用專用夾具，使得線束與模具同心并固定，后將夾具傾斜（約15°以上）放置，再?gòu)牡吞幍淖⒛z的方式。模具上應(yīng)間隔設(shè)置排氣孔，同時(shí)可作為觀察孔，注膠時(shí)當(dāng)排氣孔中有膠液漏出時(shí)，需迅速將該排氣孔封堵，直至最后一個(gè)排氣孔有膠液漏出則注膠完成，注膠不能中斷，應(yīng)一次性完成膠液注射。

垂直式是將線束和模具垂直固定，可在線束下端加一重物，利用重力使得線束繃直，并取得較好的同心度。注膠時(shí)可分多次灌注，但間隔時(shí)間不能超過(guò)膠體固化的時(shí)間。

這兩種灌膠方式各有優(yōu)缺點(diǎn)，垂直式只能灌注圓形的線束，特別適合長(zhǎng)度較長(zhǎng)圓形線束硫化，整體性較好，但對(duì)于扁平線束或異型（如連接器尾端和線束分叉處）則不能滿足，而傾斜式由于采用模具，因此可以適用于各種形狀，缺點(diǎn)是硫化長(zhǎng)度受限，對(duì)于較長(zhǎng)導(dǎo)線則需分段硫化，整體一致性不好。因此在實(shí)際硫化時(shí)要根據(jù)電纜組件的特點(diǎn)綜合考慮，選擇合適的硫化方式。

3.4 二次硫化

長(zhǎng)線束硫化時(shí)特別是采用傾斜式灌膠方式時(shí)，受模具限制往往不能一次性灌注完成，需要在第一次灌膠固化后，進(jìn)行二次硫化，因此兩次硫化銜接面的黏合度的好壞直接影響整體灌注效果。為保證兩次端接面有很好的黏合度，兩次硫化時(shí)間間隔越短越好，同時(shí)可在端面涂抹粘合劑，使得兩次硫化的端面能很好的黏合，整體性較好。

3.5 補(bǔ)校措施

線束硫化后，總會(huì)有這樣那樣的缺陷，對(duì)產(chǎn)生的氣孔、局部缺膠或拆模時(shí)碰傷等缺陷，需要進(jìn)行補(bǔ)校處理，大的缺陷可采用聚氨酯薄膜包纏在缺陷處，再注膠，補(bǔ)校前可在缺陷處涂抹粘合劑;小的缺陷可直接用膠液涂抹。

4 產(chǎn)品硫化

在確定了膠液牌號(hào)、線束制作工藝和注膠方式后，對(duì)某型號(hào)電纜組件進(jìn)行室溫硫化。該電纜組件是4頭電纜，線束導(dǎo)線由單線、雙絞屏蔽線和CEC線組成，規(guī)格種類多，特別是有CEC線使得線束較硬，連接器有J16F、J30J和J18A型，規(guī)格多、連接器尾部形狀不一，給硫化帶來(lái)了很大的難度，具有代表性。

對(duì)單線和雙絞屏蔽導(dǎo)線的線束采用自然絞合纏繞生料帶的方式制作，對(duì)有CEC線的線束則采用平行排列纏繞生料帶的方式制作。線束灌注方式均采用垂直注膠方式，硫化膠采用AB組分HY-E620加成型硫化硅橡膠，配比A：B=1：1，固化時(shí)間4h。連接器尾端和分叉處則采用模具傾斜式注膠方式，其他與線束灌注一致，硫化后的電纜組件見(jiàn)圖2所示。

5 結(jié)論

本文主要通過(guò)大量試驗(yàn)驗(yàn)證和理論分析，對(duì)電纜組件室溫硫化工藝方法進(jìn)行闡述，對(duì)硫化中的關(guān)鍵點(diǎn)和控制方式進(jìn)行重點(diǎn)論述，最后采用傾斜式注膠和垂直式注膠兩種方式結(jié)合，并利用二次硫化、補(bǔ)校等措施完成了某型號(hào)4頭電纜組件的硫化制作，為電纜組件硫化工藝技術(shù)攻關(guān)奠定了基礎(chǔ)，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。