扇形耦芯同轴电缆及其制备工艺

技术领域

本发明涉及电缆制备技术领域，具体地，涉及一种扇形耦芯同轴电缆及其制备工艺。

背景技术

同轴电缆能以低损耗的方式传输模拟信号和数字信号，适用于各种应用，其中常见的有电视广播系统、长途电话传输系统、计算机系统之间的短距离跳线以及局域网互联等。

由于同轴电缆的绝缘层相对较厚，若绝缘层进行实心挤出将导致用料较多，生产成本增加。为了节省绝缘材料的用料量，现如今大都采用在绝缘层开设圆形气孔的方式，但是多个圆孔外的绝缘材料层的厚度不一致，导致各处的绝缘材料层厚薄不一，电缆受力不均匀，支撑力差，抗收缩性差，当电缆受到较大外力作用时，容易造成圆孔收缩导致电缆凹陷，使得电缆无法保持圆形的形状，影响电缆的正常使用。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请提供一种扇形耦芯同轴电缆及其制备工艺。

本申请公开的一种扇形耦芯同轴电缆的制备工艺包括：获得导电芯；将原料制成料棒；将料棒通过扇形藕芯推挤设备进行推挤并附在导电芯的表面形成绝缘层；料棒推挤通过扇形藕芯推挤设备时，于绝缘层内形成多个扇形孔，多个扇形孔依次间隔环设于绝缘层；相邻两个扇形孔的相对边中点的间距为第一间距，任一扇形孔与导电芯的间距为第二间距，任一扇形孔与绝缘层外表面的间距为第三间距，第一间距、第二间距和第三间距相等；烧结获得缆芯；在缆芯表面形成编织层；在编织层表面形成屏蔽层。

优选地，扇形耦芯推挤设备包括推挤驱动件、推挤模具和扇形耦芯模具，推挤驱动件设于扇形耦芯模具的一端，扇形耦芯模具的另一端伸入推挤模具内；将料棒通过扇形藕芯推挤设备进行推挤并附在导电芯的表面形成绝缘层，包括以下子步骤：推挤驱动件推挤料棒和导电芯；料棒经过推挤模具和扇形耦芯模具；料棒于推挤模具和扇形耦芯模具内形成具有多个扇形孔的绝缘层并附在导电芯表面。

优选地，扇形耦芯模具包括模具底座和多个成型柱，多个成型柱依次环设于模具底座，相邻两个成型柱与模具底座围成扇形形状，多个成型柱远离模具底座的一端伸入推挤模具内并围成电芯孔，成型柱远离模具底座的一端开设有扇形块；料棒经过推挤模具和扇形耦芯模具时，料棒被扇形块阻挡，并于绝缘层内形成扇形孔。

优选地，将原料制成料棒，包括以下步骤：将原料与助剂进行混合；将原料与助剂进行熟化处理获得线缆料；将线缆料预成型制成料棒。

优选地，将线缆料预成型制成料棒包括以下步骤：将线缆料从料筒顶部倒入，首次倒满料筒；于料筒底部抽真空，线缆料高度下降；多次倒入线缆料直至填满料筒；压料；获得料棒。

优选地，压料步骤之后还包括保压步骤，进行保压步骤时停止抽真空。

优选地，保压步骤时的压力大小为三个标准大气压。

优选地，在缆芯表面形成编织层步骤中采用六股、十六锭编织方式编织成编织层。

优选地，扇形耦芯同轴电缆的制备工艺还包括以下步骤：在屏蔽层表面形成保护层。

本申请还提供一种扇形藕芯同轴电缆，采用扇形耦芯同轴电缆的制备工艺制成。

本申请的有益效果在于：通过扇形孔的设置，能够节省绝缘层中绝缘材料的用料量，降低电缆整体质量，降低生产成本，提升经济效益。同时第一间距、第二间距和第三间距相等使得绝缘层的支撑力好，提升抗收缩性能，提升抗弯曲强度，确保电缆不易发生凹陷，保持外观整齐。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为实施例中扇形耦芯同轴电缆的制备工艺的流程示意图；

图2为实施例中将线缆料预成型制成料棒的流程示意图；

图3为实施例中扇形耦芯推挤设备的剖视图；

图4为本实施例中扇形藕芯模具的俯视图；

图5为实施例中填料时预成型装置的结构示意图；

图6为实施例中保压时预成型装置的结构示意图；

图7为实施例中扇形耦芯同轴电缆的结构示意图。

附图标记：

1、导电芯；2、绝缘层；21、扇形孔；211、外弧；212、第一边；213、内弧；214、第二边；3、编织层；4、屏蔽层；5、保护层；6、扇形耦芯推挤设备；61、推挤模具；611、挤压轨道；612、成型轨道；62、扇形藕芯模具；621、模具底座；622、成型柱；6221、扇形块；6222、电芯孔；6223、第一柱；6224、第二柱；7、预成型装置；71、料筒件；711、隔离片；712、抽气口；713、限位环；714、填料斗；715、中心棒；72、抽气件；721、过滤器；73、挤压件；74、密封件。

具体实施方式

以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。也就是说，在本申请的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本申请实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本申请，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

为能进一步了解本申请的申请内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

实施例一：

参照图1、图3和图7，图1为实施例中扇形耦芯同轴电缆的制备工艺的流程示意图，图3为实施例中扇形耦芯推挤设备的剖视图，图7为实施例中扇形耦芯同轴电缆的结构示意图，本实施例中的扇形耦芯同轴电缆的制备工艺包括以下步骤：

S1：获得导电芯1。

S2：将原料制成料棒。

S3：将料棒通过扇形藕芯推挤设备6进行推挤并附在导电芯1的表面形成绝缘层2。料棒推挤通过扇形藕芯推挤设备6时，于绝缘层2内形成多个扇形孔21，多个扇形孔21依次间隔环设于绝缘层2。相邻两个扇形孔21的相对边中点的间距为第一间距，任一扇形孔21与导电芯1的间距为第二间距，任一扇形孔21与绝缘层2外表面的间距为第三间距，第一间距、第二间距和第三间距相等。

S4：烧结获得缆芯。

S5：在缆芯表面形成编织层3。

S6：在编织层3表面形成屏蔽层4。

通过扇形耦芯同轴电缆的制备工艺可制得一种绝缘层2内具有多个扇形孔21的同轴电缆，通过扇形孔21的设置，能够节省绝缘层2中绝缘材料的用料量，降低电缆整体质量，降低生产成本，提升经济效益。同时第一间距、第二间距和第三间距相等使得绝缘层2的支撑力好，提升电缆的抗收缩性能，提升抗弯曲强度，确保电缆不易发生凹陷，保持外观整齐。

优选地，扇形耦芯同轴电缆的制备工艺还包括S7。

S7：在S6中线缆的屏蔽层4外表面套上橡胶保护套形成保护层5。保护层5由耐磨性良好的树脂橡胶所制成，能有效保护电缆的同时对外界的电离干扰起到屏蔽的作用，同时可防止内部的线缆发生磨损起到保护线缆的作用。

其中S1步骤中的导电芯1为铜线。

参照图2，图2为实施例中将线缆料预成型制成料棒的流程示意图，优选地，S2将原料制成料棒，包括以下步骤：

S21：将原料与助剂进行混合。在投料斗加入足量的原料与助剂，原料为PTFE粉末，助剂为航空煤油，其中航空煤油占混合物的比例为18％-22％，本实施例中PTFE粉末与航空煤油的加入比例为4:1，航空煤油与PTFE粉末混入后使得PTFE粉末分散开不成团。

S22：将原料与助剂进行熟化处理获得线缆料。将S21中混合后的PTFE粉末和航空煤油放置于40℃环境下处理8小时以上，航空煤油充分渗透入PTFE粉末中，混合更加均匀充分，使得PTFE粉末结构更松散，不易成团。

S23：将线缆料预成型制成料棒。将熟化处理后得到的线缆料倒入预成型装置7中进行预成型工序，获得料棒。

参照图5-6，图5为实施例中填料时预成型装置的结构示意图，图6为实施例中保压时预成型装置的结构示意图，优选地，预成型装置7包括料筒件71、抽气件72和挤压件73。料筒件71包括料筒和隔离片711，隔离片711活动设于料筒内，且与料筒内壁紧贴密封。隔离片711具有气体通道。抽气件72的抽气端设于料筒内，且位于隔离片711下方。挤压件73的挤压端与隔离片711底部连接。具体应用时，隔离片711为滤网隔片，气体可从隔离片711中通过，而线缆料则无法通过隔离片711。隔离片711与料筒内壁紧贴密封，确保气体及线缆料无法从隔离片711与料筒内壁接触处溢出，提升密闭性。具体的，隔离片711为现有的过滤垫片，用于隔绝粉末而气体能通过。

复参照图5-6，优选地，挤压件73包括挤压气缸和底盖，底盖密封设于料筒底部，挤压气缸设于底盖，且挤压气缸的驱动端与隔离片711底部连接。具体应用时，本实施例中挤压气缸和底盖一体成型，使得底盖、料筒内壁和隔离片711围成一个抽气空间，挤压气缸可推动隔离片711于料筒内壁上升和下降。

复参照图5-6，优选地，抽气件72包括真空机和过滤器721，料筒侧壁靠近底部的位置开设有抽气口712，抽气口712分别连通料筒和真空机的抽气端，过滤器721设于抽气口712。抽气口712位于隔离片711下方。具体应用时，抽气口712开设于抽气空间内，且抽气口712的位置始终低于隔离片711，打开真空机将抽气空间内的空气抽出，抽气空间内形成近似真空状态，隔离片711上方的料筒空间内的空气即会通过隔离片711被吸入抽气空间内，而后经真空机抽出。当线缆料意外越过隔离片711进入抽气空间时，通过过滤器721的设置，能将线缆料进行阻挡，避免真空机吸入线缆料导致真空机损坏。

复参照图5-6，优选地，料筒件71还包括限位环713，限位环713固定设于料筒内，且限位环713位于抽气口712上方。具体应用时，隔离片711于料筒内下降时，限位环713对隔离片711进行阻挡，避免隔离片711下降越过抽气口712导致真空机的抽气端与线缆料直接正对，从而避免真空机吸入线缆料导致真空机损坏。同时限位环713对隔离片711还起到辅助支撑作用，降低其对挤压气缸的压力，提升生产的稳定性。

复参照图2、图5和图6，优选地，将线缆料预成型制成料棒包括以下步骤：

S231：将线缆料从料筒顶部倒入，首次倒满料筒。此时挤压气缸带动隔离片711至料筒底部直至被限位环713阻挡，隔离片711位于抽气口712上方，将线缆料倒入料筒直至倒满。

复参照图2-4，优选地，料筒件71还包括填料斗714，填料斗714可拆卸安装于料筒顶部。具体应用时，由于料筒的口径较小，当需要进行倒料时，将填料斗714安装于料筒顶部，工人通过填料斗714即可增大倒料口径，提升线缆料的填料效率，同时避免填料过程中线缆料未能准确倒入料筒而造成浪费。

S232：于料筒底部抽真空，线缆料高度下降。打开真空机对位于料筒底部的抽气空间进行抽真空，由于抽气空间内形成近似真空状态，线缆料内的空气被抽入抽气空间内，而线缆料被隔离片711阻挡，使得线缆料内的空气减少，形成更为紧密、均匀的状态，同时由于线缆料内的空气减少，线缆料的高度也随之下降。

S233：多次倒入线缆料直至填满料筒。料筒内线缆料高度下降后继续往料筒内倒入线缆料，此时真空机持续保持工作状态。再次倒入线缆料后随着真空机的抽真空，线缆料的高度会再次下降，如此还可继续倒入线缆料，直至其高度不再下降，也即线缆料填满料筒。如此可以增加线缆料的填料量近30％，从而增加后续压料后得到的料棒的长度。

S234：压料。预成型装置7还包括密封件74，密封件74可拆卸安装于料筒顶部。当线缆料填满料筒后，将密封件74安装于料筒顶部，并与线缆料接触，将线缆料压于密封件74和隔离片711之间，打开挤压气缸推动隔离片711上升，隔离片711上升对线缆料进行加压压料。如此能有效排出位于料筒上方线缆料内的空气，而真空机能有效排出位于料筒下方线缆料内的空气，以实现上下同时进行排气处理，提升压料效率，节省压料所需时间，提升料棒的紧密度和均匀性，从而提高后续制备线缆时线径的一致性，提高产品质量。

S235：获得料棒。拆卸密封件74，挤压气缸推动隔离片711上升顶料，将料棒从料筒顶出获得料棒。

复参照图5-6，优选地，S234压料步骤之后还包括保压步骤S2341，进行保压步骤时停止抽真空。预成型装置7还包括压力传感器，压力传感器的感应端设于料筒内，压力传感器分别与挤压气缸和真空机电性连接，压力传感器对料筒内线缆料的压力进行检测。当挤压气缸推动隔离片711上升对线缆料进行压料时，线缆料内的压力不断上升，通过压力传感器实时检测线缆料内的压力水平，当压力达到三个标准大气压大小时开始进行S2341保压步骤：压力传感器控制挤压气缸停止推动隔离片711上升，压力传感器控制真空机关闭停止抽真空，使得线缆料内的压力维持在三个标准大气压大小，并持续8-15分钟。使得线缆料更为紧密，且由于线缆料本身材质比较松散，压力控制在三个标准大气压时既能使其维持紧密状态的同时避免其结构被改变，从而避免后续烧结时发生形状变化导致线缆制备时线径不稳定的情况。

复参照图5-6，优选地，料筒件71还包括中心棒715，中心棒715的一端与隔离片711连接，另一端向着料筒上方延伸。通过中心棒715的设置，可以在获得的料棒中部预留圆柱空间，便于后续将导电芯放置于圆柱空间内，提升后续推挤效率，同时还能在加入线缆料的时候通过中心棒715对线缆料进行适当搅拌，避免底部的线缆料被过分压料导致上方的线缆料内的空气无法通过隔离片711进行抽真空。

参照图3-4，图3为实施例中扇形耦芯推挤设备的剖视图，图4为本实施例中扇形藕芯模具的俯视图，优选地，扇形耦芯推挤设备6包括推挤驱动件、推挤模具61和扇形耦芯模具62，推挤驱动件设于扇形耦芯模具62的一端，扇形耦芯模具62的另一端伸入推挤模具61内。

S3：将料棒通过扇形藕芯推挤设备6进行推挤并附在导电芯1的表面形成绝缘层2，包括以下子步骤：

S31：推挤驱动件推挤料棒和导电芯1，导电芯1位于料棒中心处。推挤驱动件为现有的料棒推挤器。

S32：料棒经过推挤模具61和扇形耦芯模具62。其中推挤模具61包括挤压轨道611和成型轨道612，推挤驱动件设于挤压轨道611的一侧，挤压轨道611远离推挤驱动件的一端与成型管道的一端连通，扇形耦芯模具62分别设于挤压轨道611和成型轨道612内。具体应用时，沿料棒的推挤方向，挤压轨道611的内径逐渐减小，推挤驱动件推动料棒经过挤压轨道611时，料棒的外径被逐渐挤压使其接近成品电缆的外径大小，而成型轨道612的内径与所需推挤的绝缘层2的外径相等。

S33：料棒于推挤模具61和扇形耦芯模具62内形成具有多个扇形孔21的绝缘层2并附在导电芯1表面。具体的，扇形耦芯模具62包括模具底座621和多个成型柱622，多个成型柱622依次环设于模具底座621，相邻两个成型柱622与模具底座621围成扇形形状，多个成型柱622远离模具底座621的一端伸入推挤模具61内并围成电芯孔6222，成型柱622远离模具底座621的一端开设有扇形块6221。具体应用时，推挤驱动件推动导电芯1经过挤压轨道611、成型轨道612和扇形耦芯模具62后从电芯孔6222处穿出，料棒经过成型轨道612和扇形耦芯模具62时，料棒被多个扇形块6221阻挡从而形成具有多个扇形孔21的绝缘层2并附在导电芯1表面。

复参照图3-4，优选地，成型柱622包括第一柱6223和第二柱6224，第一柱6223的一端与模具底座621连接，第一柱6223的另一端与第二柱6224连接，第一柱6223位于挤压轨道611内且与挤压轨道611平行设置，第二柱6224位于成型轨道612内且与成型轨道612平行设置。多个扇形块6221靠近于成型轨道612的出料口。第一柱6223与挤压轨道611配合对料棒进行挤压，使得料棒的外径被逐渐挤压使其接近成品电缆的外径大小，同时让料棒紧紧挤压于导电芯1外。第二柱6224与成型轨道612配合对料棒进行最后的成型过程，多个扇形块6221形成多个料棒阻挡口，使得料棒形成具有多个扇形孔21的绝缘层2并附在导电芯1表面，具体而言，扇形块6221的形状大小也即扇形孔21的形状大小。

复参照图3-4，优选地，扇形块6221与成型轨道612间的间距和扇形块6221与导电芯1的间距相等。具体应用时，扇形块6221与成型轨道612间的间距即为扇形孔21与绝缘层2外壁的间距，扇形块6221与导电芯1的间距即为扇形孔21与导电芯1的间距，如此推挤出的扇形孔21与绝缘层2的内外壁之间的间距相等，使得绝缘层2隔断厚度一致，提升电缆整体结构的稳定性。具体的，模具底座621与挤压轨道611可拆卸连接，可拆卸连接方式为螺接或卡接等，此处不做限定，如此当需要推挤成型具有不同孔数的绝缘层2时，只需要将模具底座621从挤压轨道611处拆卸，更换具有不同数量定型柱622的扇形耦芯模具62即可，提升便利性。

复参照图3-4，优选地，导电芯1与多个扇形块6221间的间距均相等。具体应用时，扇形块6221与导电芯1的间距即为扇形孔21与导电芯1的间距，如此推挤形成的多个扇形孔21与导电芯1间的间距均相等，使得绝缘层2隔断厚度一致，进一步提升电缆整体结构的稳定性。具体的，本实施例中定型柱622和扇形块6221的数量均为九个，九个定型柱622的一端分别环设于模具底座621，另一端分别伸入成型轨道612后并围成电芯孔6222。如此通过料棒通过扇形藕芯模具后即可推挤出具有九孔结构的扇形耦芯同轴电缆，当然在其他实施例中定型柱622和扇形块6221的数量可以为六个、七个、八个等，根据实际生产需求生产出不同孔数的扇形耦芯同轴电缆。

S4：将S33中推挤出的线芯进行340℃以上高温烧结，而后进行冷却定型后得到缆芯。

S5：将S4中得到的缆芯通过编织设备，使用铜丝或铝丝作为编织材料，采用六股、十六锭编织方式于缆芯外表面编织形成编织层3，编织层3也即外导体层，编织密度为99％覆盖率。

S6：将S5中的线缆通过浸锡设备进行浸锡处理，于编织层3表面形成屏蔽层4，使编织层3与外界环境隔离开来，保护编织层3，提升导电性能。

S7：通过现有的包装设备在屏蔽层4外包覆上保护层5。

实施例二：

参照图7，图7本实施例中扇形耦芯同轴电缆的结构示意图，本实施例中的扇形耦芯同轴电缆是由实施例一中的扇形耦芯同轴电缆的制备工艺制备得到，包括导电芯1、绝缘层2、编织层3、屏蔽层4和保护层5，绝缘层2、编织层3、屏蔽层4和保护层5由内至外依次包裹于导电芯1外。绝缘层2开设多个扇形孔21，多个扇形孔21依次间隔环设于绝缘层2。相邻两个扇形孔21的相对边中点的间距为第一间距，任一扇形孔21与编织层3的间距为第二间距，任一扇形孔21与导电芯1的间距为第三间距，第一间距、第二间距和第三间距相等。通过扇形孔21的设置，能够节省绝缘层2中绝缘材料的用料量，降低电缆整体质量，降低生产成本，提升经济效益。同时第一间距、第二间距和第三间距相等使得绝缘层2的支撑力好，提升抗收缩性能，提升抗弯曲强度，确保电缆不易发生凹陷，保持外观整齐。

复参照图7，优选地，扇形孔21的截面包括外弧211、第一边212、内弧213和第二边214，外弧211靠近于编织层3内壁，内弧213靠近于导电芯1外壁。外弧211、第一边212、内弧213和第二边214依次首尾相连。扇形孔21的第一边212中点与另一相邻扇形孔21的第二边214中点的间距为第一间距，外弧211与编织层3内壁的间距为第二间距，内弧213与导电芯1外壁的间距为第三间距。具体应用时，导电芯1为长条圆柱状的铜芯，其横截面为圆形，内弧213与导电芯1的横截面的圆形所对应同一个圆心，也即内弧213任一处位置与导电芯1外壁的间距均相等，使得内弧213与导电芯1间的绝缘层2厚度一致，确保绝缘层2受力更均匀，避免压力过大导致绝缘层2其中一处位置凹陷，提升电缆的抗收缩性能及整体强度。同理，编织层3与外弧211所对应同一个圆心，外弧211任一处位置与编织层3内壁的间距相等，使得编织层3与外弧211间的绝缘层2厚度一致。具体的，外弧211长度大于内弧213长度，如此确保其一扇形孔21的第一边212与另一扇形孔21的第二边214间的绝缘层2厚度较为均匀，进一步提升电缆的抗收缩性能及整体强度。

复参照图7，优选地，扇形孔21的数量为九个，九个扇形孔21依次间隔环设于绝缘层2。具体应用时，本实施例中的扇形耦芯同轴电缆可分为五层结构，其中最内层的为导电芯1。导电芯1外表面包覆着由PTFE材质制得的绝缘层2，其具有优良的化学稳定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的抗老化耐力。绝缘层2外表面包覆着由铜丝或铝丝编织而成的编织层3，编织层3采用六股、十六锭总共九十六根铜丝或铝丝同时编织，编织密度达到99％覆盖率，形成结构紧密的外导体层。编织层3外表面包覆着由金属锡通过浸锡工艺得到的屏蔽层4，使编织层3与外界环境隔离开来，保护编织层3，提升导电性能。最外层为保护层5，其包裹于屏蔽层4外，由耐磨性良好的树脂橡胶所制成，能有效保护电缆的同时对外界的电离干扰起到屏蔽的作用。当然在其他实施例中可根据实际生产需求设置六个、七个、八个或十个扇形孔21，此处不再赘述。

综上所述，通过扇形耦芯同轴电缆的制备工艺可制得一种绝缘层内具有多个扇形孔的同轴电缆，通过扇形孔的设置，能够节省绝缘层中绝缘材料的用料量，降低电缆整体质量，降低生产成本，提升经济效益。同时第一间距、第二间距和第三间距相等使得绝缘层的支撑力好，提升抗收缩性能，提升抗弯曲强度，确保电缆不易发生凹陷，保持外观整齐。

以上仅为本申请的实施方式而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的权利要求范围之内。