Kabel dan kawat, yang berfungsi sebagai pembawa utama untuk transmisi daya dan komunikasi informasi, memiliki kinerja yang secara langsung bergantung pada proses isolasi dan pelapisannya. Dengan semakin beragamnya persyaratan industri modern untuk kinerja kabel, empat proses utama—ekstrusi, pembungkus memanjang, pembungkus heliks, dan pelapisan celup—menunjukkan keunggulan unik dalam berbagai skenario. Artikel ini membahas pemilihan material, alur proses, dan skenario aplikasi dari setiap proses, memberikan dasar teoritis untuk desain dan pemilihan kabel.
1 Proses Ekstrusi
1.1 Sistem Material
Proses ekstrusi terutama menggunakan bahan polimer termoplastik atau termosetting:
① Polivinil Klorida (PVC): Biaya rendah, mudah diproses, cocok untuk kabel tegangan rendah konvensional (misalnya, kabel standar UL 1061), tetapi memiliki ketahanan panas yang buruk (suhu penggunaan jangka panjang ≤70°C).
②Polietilen Terikat Silang (XLPE)Melalui pengikatan silang peroksida atau iradiasi, peringkat suhu meningkat hingga 90°C (standar IEC 60502), digunakan untuk kabel daya tegangan menengah dan tinggi.
③ Poliuretan Termoplastik (TPU): Ketahanan abrasi memenuhi Standar ISO 4649 Kelas A, digunakan untuk kabel rantai penarik robot.
④ Fluoroplastik (misalnya, FEP): Tahan suhu tinggi (200°C) dan tahan korosi kimia, memenuhi persyaratan kabel kedirgantaraan MIL-W-22759.
1.2 Karakteristik Proses
Menggunakan ekstruder ulir untuk mencapai pelapisan kontinu:
① Kontrol Suhu: XLPE memerlukan kontrol suhu tiga tahap (zona umpan 120°C → zona kompresi 150°C → zona homogenisasi 180°C).
② Kontrol Ketebalan: Eksentrisitas harus ≤5% (sebagaimana ditentukan dalam GB/T 2951.11).
③ Metode Pendinginan: Pendinginan gradien dalam wadah air untuk mencegah retak akibat tegangan kristalisasi.
1.3 Skenario Aplikasi
① Transmisi Daya: Kabel berinsulasi XLPE 35 kV dan di bawahnya (GB/T 12706).
② Rangkaian Kabel Otomotif: Isolasi PVC berdinding tipis (standar ISO 6722, ketebalan 0,13 mm).
③ Kabel Khusus: Kabel koaksial berinsulasi PTFE (ASTM D3307).
2 Proses Pembungkus Memanjang
2.1 Pemilihan Material
① Pita Logam: 0,15 mmpita baja galvanis(Persyaratan GB/T 2952), pita aluminium berlapis plastik (struktur Al/PET/Al).
② Bahan Penghalang Air: Pita penghalang air berlapis perekat leleh panas (tingkat pembengkakan ≥500%).
③ Bahan Pengelasan: Kawat las aluminium ER5356 untuk pengelasan busur argon (standar AWS A5.10).
2.2 Teknologi Utama
Proses pembungkus longitudinal melibatkan tiga langkah inti:
① Pembentukan Strip: Membengkokkan strip datar menjadi bentuk U → bentuk O melalui penggulungan multi-tahap.
② Pengelasan Kontinu: Pengelasan induksi frekuensi tinggi (frekuensi 400 kHz, kecepatan 20 m/menit).
③ Inspeksi Online: Penguji percikan api (tegangan uji 9 kV/mm).
2.3 Aplikasi Khas
① Kabel Bawah Laut: Pembungkus memanjang strip baja dua lapis (kekuatan mekanik standar IEC 60840 ≥400 N/mm²).
② Kabel Pertambangan: Selubung aluminium bergelombang (kekuatan tekan MT 818.14 ≥20 MPa).
③ Kabel Komunikasi: Pelindung pembungkus memanjang komposit aluminium-plastik (kerugian transmisi ≤0,1 dB/m @1GHz).
3 Proses Pembungkus Heliks
3.1 Kombinasi Material
① Pita Mika: Kandungan Muskovit ≥95% (GB/T 5019.6), suhu tahan api 1000°C/90 menit.
② Pita Semikonduktor: Kandungan karbon hitam 30%～40% (resistivitas volume 10²～10³ Ω·cm).
③ Pita Komposit: Film poliester + kain non-woven (ketebalan 0,05 mm ±0,005 mm).
3.2 Parameter Proses
① Sudut Pembungkus: 25°～55° (sudut yang lebih kecil memberikan ketahanan tekukan yang lebih baik).
② Rasio Tumpang Tindih: 50%～70% (kabel tahan api memerlukan tumpang tindih 100%).
③ Kontrol Tegangan: 0,5～2 N/mm² (kontrol loop tertutup motor servo).
3.3 Aplikasi Inovatif
① Kabel Tenaga Nuklir: Pembungkus pita mika tiga lapis (memenuhi standar IEEE 383 uji LOCA).
② Kabel Superkonduktor: Pembungkus pita penghalang air semikonduktor (tingkat retensi arus kritis ≥98%).
③ Kabel Frekuensi Tinggi: Pembungkus film PTFE (konstanta dielektrik 2,1 @1MHz).
4 Proses Pelapisan Celup
4.1 Sistem Pelapisan
① Lapisan Aspal: Penetrasi 60～80 (0,1 mm) @25°C (GB/T 4507).
② Poliuretan: Sistem dua komponen (NCO∶OH = 1,1∶1), adhesi ≥3B (ASTM D3359).
③ Pelapis nano: Resin epoksi yang dimodifikasi SiO₂ (uji semprot garam >1000 jam).
4.2 Peningkatan Proses
① Impregnasi Vakum: Tekanan 0,08 MPa dipertahankan selama 30 menit (tingkat pengisian pori >95%).
② Pengeringan UV: Panjang gelombang 365 nm, intensitas 800 mJ/cm².
③ Pengeringan Gradien: 40°C × 2 jam → 80°C × 4 jam → 120°C × 1 jam.
4.3 Aplikasi Khusus
① Konduktor Udara: Lapisan anti-korosi yang dimodifikasi dengan graphene (kepadatan endapan garam berkurang hingga 70%).
② Kabel Kapal: Lapisan poliurea yang dapat memperbaiki diri sendiri (waktu perbaikan retak <24 jam).
③ Kabel Terkubur: Lapisan semikonduktor (resistansi pentanahan ≤5 Ω·km).
5 Kesimpulan
Dengan perkembangan material baru dan peralatan cerdas, proses pelapisan berevolusi menuju kompositisasi dan digitalisasi. Misalnya, teknologi gabungan ekstrusi-pembungkus longitudinal memungkinkan produksi terintegrasi dari selubung ko-ekstrusi tiga lapis + aluminium, dan kabel komunikasi 5G menggunakan isolasi komposit pelapis nano + pembungkus. Inovasi proses di masa depan perlu menemukan keseimbangan optimal antara pengendalian biaya dan peningkatan kinerja, mendorong pengembangan industri kabel berkualitas tinggi.
Waktu posting: 31 Desember 2025