การสำรวจกระบวนการผลิตปลอกหุ้มคอมโพสิตแบบป้องกันด้วยเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกมาตรฐานยุโรป

เมื่อวางระบบสายเคเบิลไว้ใต้ดิน ในทางเดินใต้ดิน หรือในน้ำที่น้ำอาจสะสม เพื่อป้องกันไอน้ำและน้ำไม่ให้เข้าไปในชั้นฉนวนของสายเคเบิล และเพื่อยืดอายุการใช้งานของสายเคเบิล สายเคเบิลควรใช้โครงสร้างชั้นกั้นรัศมีที่ไม่ซึมผ่าน ซึ่งประกอบด้วยปลอกโลหะและปลอกโลหะผสมพลาสติก ตะกั่ว ทองแดง อะลูมิเนียม และวัสดุโลหะอื่นๆ มักใช้เป็นปลอกโลหะสำหรับสายเคเบิล เทปคอมโพสิตโลหะผสมพลาสติกและปลอกโพลีเอทิลีนประกอบกันเป็นปลอกโลหะผสมพลาสติกของสายเคเบิล ปลอกโลหะผสมพลาสติก หรือที่รู้จักกันในชื่อปลอกหุ้มแบบครอบคลุม มีลักษณะเด่นคือความนุ่ม พกพาสะดวก และซึมผ่านน้ำได้น้อยกว่าปลอกพลาสติกและยางมาก เหมาะสำหรับสถานที่ที่ต้องการประสิทธิภาพการกันน้ำสูง แต่เมื่อเทียบกับปลอกโลหะแล้ว ปลอกโลหะผสมพลาสติกยังคงมีความสามารถในการซึมผ่านได้ในระดับหนึ่ง

ในมาตรฐานสายเคเบิลแรงดันปานกลางของยุโรป เช่น HD 620 S2: 2009, NF C33-226: 2016, UNE 211620: 2020 เทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติกด้านเดียวถูกนำมาใช้เป็นวัสดุกันน้ำที่ครอบคลุมสำหรับสายไฟฟ้า ชั้นโลหะของเทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติกด้านเดียวเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกสัมผัสกับฉนวนโดยตรง และทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันโลหะในเวลาเดียวกัน ตามมาตรฐานยุโรป จำเป็นต้องทดสอบแรงดึงระหว่างเทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติกและปลอกหุ้มสายเคเบิล และดำเนินการทดสอบความต้านทานการกัดกร่อนเพื่อวัดความต้านทานน้ำในแนวรัศมีของสายเคเบิล ขณะเดียวกัน จำเป็นต้องวัดความต้านทานไฟฟ้ากระแสตรงของเทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติกเพื่อวัดความสามารถในการนำกระแสไฟฟ้าลัดวงจร

1. การจำแนกประเภทของเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติก
ตามจำนวนฟิล์มพลาสติกที่เคลือบด้วยวัสดุพื้นผิวอลูมิเนียมที่แตกต่างกัน สามารถแบ่งออกได้เป็นกระบวนการเคลือบตามยาว 2 ประเภท คือ เทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกสองหน้าและเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกด้านเดียว
ชั้นป้องกันน้ำและความชื้นที่ครอบคลุมของสายไฟฟ้าแรงดันปานกลางและแรงดันต่ำและสายออปติก ประกอบด้วยเทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติกสองหน้าและปลอกหุ้มโพลีเอทิลีน โพลีโอเลฟิน และอื่นๆ ทำหน้าที่กันน้ำและความชื้นในแนวรัศมี เทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติกด้านเดียวส่วนใหญ่ใช้เพื่อป้องกันโลหะของสายสื่อสาร

ในมาตรฐานยุโรปบางมาตรฐาน นอกจากจะใช้เป็นปลอกกันน้ำแบบครอบคลุมแล้ว เทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกด้านเดียวยังใช้เป็นเกราะป้องกันโลหะสำหรับสายไฟแรงดันปานกลางอีกด้วย และการป้องกันด้วยเทปอลูมิเนียมนั้นมีข้อได้เปรียบด้านต้นทุนที่ชัดเจนเมื่อเทียบกับการป้องกันด้วยทองแดง

2. กระบวนการพันตามยาวของเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติก
กระบวนการพันตามยาวของแผ่นคอมโพสิตอะลูมิเนียม-พลาสติก หมายถึงกระบวนการเปลี่ยนรูปร่างของเทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติกจากรูปทรงแบนเดิมเป็นรูปทรงท่อ ผ่านการขึ้นรูปแม่พิมพ์หลายครั้ง และยึดติดขอบทั้งสองของเทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติก เทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติกมีขอบเรียบและเรียบ ยึดติดแน่น ไม่มีการลอกล่อนของอะลูมิเนียม-พลาสติก

กระบวนการเปลี่ยนเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกจากรูปทรงแบนเป็นรูปทรงท่อสามารถทำได้โดยใช้แม่พิมพ์พันตามยาว ซึ่งประกอบด้วยแม่พิมพ์พันตามยาว แม่พิมพ์รักษาแนวเส้น และแม่พิมพ์ปรับขนาด แผนภาพขั้นตอนการทำงานของแม่พิมพ์พันตามยาวของเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกแสดงไว้ในภาพต่อไปนี้ ขอบทั้งสองข้างของเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกแบบท่อสามารถยึดติดได้ด้วยสองกระบวนการ ได้แก่ การยึดติดด้วยความร้อนและการยึดติดด้วยความเย็น

(1) กระบวนการเชื่อมร้อน
กระบวนการยึดติดด้วยความร้อนคือการใช้ชั้นพลาสติกของเทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติกให้อ่อนตัวลงที่อุณหภูมิ 70-90 องศาเซลเซียส ในกระบวนการเปลี่ยนรูปของเทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติก ชั้นพลาสติกที่รอยต่อของเทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติกจะถูกทำให้ร้อนด้วยปืนลมร้อนหรือไฟพ่น จากนั้นขอบทั้งสองข้างของเทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติกจะถูกยึดเข้าด้วยกันโดยใช้ความหนืดหลังจากที่ชั้นพลาสติกอ่อนตัวลงแล้ว ติดเทปอะลูมิเนียมเคลือบพลาสติกทั้งสองข้างให้แน่น

(2) กระบวนการเชื่อมเย็น
กระบวนการยึดติดแบบเย็นแบ่งออกเป็นสองประเภท ประเภทแรกคือการเพิ่มแม่พิมพ์ยาวที่มีเสถียรภาพตรงกลางแม่พิมพ์คาลิปเปอร์และหัวเครื่องอัดรีด เพื่อให้เทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกคงโครงสร้างท่อที่ค่อนข้างมั่นคงก่อนเข้าสู่หัวเครื่องอัดรีด ทางออกของแม่พิมพ์ที่มั่นคงจะอยู่ใกล้กับทางออกของแกนแม่พิมพ์ของเครื่องอัดรีด และคอมโพสิตอลูมิเนียม-พลาสติกจะเข้าสู่แกนแม่พิมพ์ของเครื่องอัดรีดทันทีหลังจากนำแม่พิมพ์ที่มั่นคงออก แรงกดจากการอัดรีดของวัสดุหุ้มจะคงโครงสร้างท่อของเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกไว้ และอุณหภูมิสูงของพลาสติกที่อัดรีดจะทำให้ชั้นพลาสติกของเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกอ่อนตัวลง ทำให้การยึดติดเสร็จสมบูรณ์ เทคโนโลยีนี้เหมาะสำหรับเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกแบบเคลือบสองด้าน อุปกรณ์การผลิตใช้งานง่าย แต่กระบวนการขึ้นรูปค่อนข้างซับซ้อน และเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกสามารถคืนตัวได้ง่าย

อีกกระบวนการหนึ่งคือการยึดติดด้วยกาวร้อนละลาย โดยกาวร้อนละลายจะถูกรีดด้วยเครื่องอัดรีดในตำแหน่งแม่พิมพ์แบบห่อตามยาว โดยบีบที่ขอบด้านนอกด้านหนึ่งของเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติก จากนั้นนำเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกทั้งสองตำแหน่งผ่านเส้นคงที่และแม่พิมพ์ปรับขนาดหลังจากยึดติดด้วยกาวร้อนละลาย เทคโนโลยีนี้เหมาะสำหรับทั้งเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกสองหน้าและเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกหน้าเดียว อุปกรณ์การผลิตและขึ้นรูปแม่พิมพ์ใช้งานง่าย แต่ประสิทธิภาพของการยึดติดจะขึ้นอยู่กับคุณภาพของกาวร้อนละลายเป็นหลัก

เพื่อให้มั่นใจถึงความน่าเชื่อถือของการทำงานของระบบสายเคเบิล ฉนวนโลหะจะต้องเชื่อมต่อทางไฟฟ้าเข้ากับฉนวนของสายเคเบิล ดังนั้นจำเป็นต้องใช้เทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกด้านเดียวเป็นฉนวนโลหะของสายเคเบิล ตัวอย่างเช่น กระบวนการเชื่อมติดด้วยความร้อนที่กล่าวถึงในบทความนี้เหมาะสำหรับการใช้งานสองด้านเท่านั้นเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกในขณะที่กระบวนการติดแบบเย็นโดยใช้กาวร้อนเหมาะสำหรับเทปอลูมิเนียมเคลือบพลาสติกด้านเดียวมากกว่า