專利名稱：多層涂覆的細(xì)長構(gòu)件的擠出方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及制造多層絕緣的電導(dǎo)體的方法，尤其涉及使用擠出工藝制造多層絕緣的導(dǎo)體的方法，所述擠出工藝包括管材擠出技術(shù)和壓力擠出技術(shù)的組合。
背景技術(shù)：
在絕緣電線的制造中，公知的是，將絕緣材料壓力擠出到細(xì)長構(gòu)件上的技術(shù)被用于直接將材料擠出到導(dǎo)體上。因?yàn)楣懿臄D出技術(shù)容易造成小孔或造成層完全破裂(由于在薄熔化物中缺少強(qiáng)度)，所以壓力擠出是將薄涂層施加到細(xì)長構(gòu)件上的優(yōu)選技術(shù)。壓力擠出還賦予平滑的表面紋理，復(fù)制其流經(jīng)的模具的金屬表面的平滑度。然而，由于壓力擠出工藝的特性，普遍相信不可能將第二絕緣材料層壓力擠出到下面的管材擠出的第一層的頂部上，尤其是在這些層非常薄(厚度小于0.064mm(0.0025英寸))時(shí)。壓力擠出技術(shù)要求被涂覆的非常精確的一致直徑的構(gòu)件能夠穿過導(dǎo)向器尖端中的緊密配合的開口，用于阻止熔化物通過游隙間隙泄漏返回，以及提高絕緣的同心性。在嘗試通過壓力擠出施加一層到其中下面層用管材擠出技術(shù)施加的已經(jīng)涂覆的導(dǎo)體上時(shí)，制造過程的最初“拉線(string-up) ”階段可能是相當(dāng)難以實(shí)現(xiàn)的，尤其是在管材擠出的層是薄的時(shí)。剪切應(yīng)力容易撕開管材擠出的層，導(dǎo)致材料在模具的后面聚積，最終導(dǎo)致被涂覆的構(gòu)件堵塞在模具中，通常導(dǎo)致破裂。然而，在許多電線涂覆應(yīng)用中，期望將管材擠出用于施加第一絕緣層，這是因?yàn)楣懿臄D出的第一層通常不會導(dǎo)致與導(dǎo)體的緊密接觸，考慮到后期容易剝離電線這是有用的，尤其是對于多股線的導(dǎo)體的情況，在多股線導(dǎo)體的情況中，壓力擠出可能迫使擠出的材料到股線之間。由于這種非緊密接觸，在管材擠出層上的壓力擠出容易造成第二層材料通過壓力擠出機(jī)的導(dǎo)向器尖端向后擠出(即與導(dǎo)體流動方向相反地滑動)，其最終導(dǎo)致后退，導(dǎo)致線破裂或其它的故障。盡管通常期望避免導(dǎo)體和絕緣物的第一層之間的緊密接觸以便易于剝離，但是在采用多層絕緣系統(tǒng)時(shí)，通常還期望所述緊密接觸或結(jié)合可以在隨后的絕緣層之間實(shí)現(xiàn)。也就是說，優(yōu)選地，管材擠出用于施加第一絕緣層至導(dǎo)體，而優(yōu)選地壓力擠出用于施加一個(gè)或更多中間層或外部層到第一絕緣層上。然而，此外那這兩種技術(shù)之間的明顯的不兼容阻止這樣的工藝在層非常薄的時(shí)候?qū)崿F(xiàn)
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，發(fā)明人確定可以將壓力擠出用于施加絕緣材料到下面的管材擠出的絕緣材料上，即使在施加厚度小于0. 064mm(0. 0025英寸)的管材擠出的絕緣材料時(shí)。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，一種用于制造多層涂覆的細(xì)長構(gòu)件的方法，包括提供細(xì)長構(gòu)件；在此之后使用第一擠出機(jī)設(shè)備管材擠出包括第一熱塑性材料的化合物到細(xì)長構(gòu)件的外表面上以產(chǎn)生具有小于約0. 064mm(0. 0025英寸)的厚度的第一層；之后使用第二擠出機(jī)設(shè)備壓力擠出包括不同于第一熱塑性材料的第二熱塑性材料的化合物到所述第一層的外表面上以產(chǎn)生鄰接第一層的第二層。所述第二層完全潤濕第一層，且所述第一熱塑性材料的流動點(diǎn)比所述第二熱塑性材料的擠出熔化溫度高至少30°C。在一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括將不同于第二熱塑性材料的第三熱塑性材料擠出到第二層的外表面上，以便產(chǎn)生覆蓋在第二層上且與第二層接觸的沿長度具有大致均勻的厚度的第三層。根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例，一種用于擠出多層絕緣的細(xì)長構(gòu)件的方法，包括提供具有管材擠出機(jī)模具和定位在所述管材擠出機(jī)模具內(nèi)的管材擠出機(jī)導(dǎo)向器尖端的管材擠出機(jī)設(shè)備；提供具有壓力擠出機(jī)模具和定位在所述壓力擠出機(jī)模具內(nèi)的壓力擠出機(jī)導(dǎo)向器尖端的壓力擠出機(jī)設(shè)備，所述壓力擠出機(jī)導(dǎo)向器尖端限定了壓力擠出機(jī)導(dǎo)向器尖端開口 ；牽拉細(xì)長構(gòu)件通過所述管材擠出機(jī)導(dǎo)向器尖端，以將第一熱塑性材料的第一絕緣層管材擠出到所述導(dǎo)體的外表面上而成厚度為約0. 051mm(0. 002英寸)的第一絕緣層；牽拉所述導(dǎo)體通過所述壓力擠出機(jī)模具的壓力擠出機(jī)導(dǎo)向器尖端，以壓力擠出不同于第一熱塑性材料的第二熱塑性材料的第二絕緣層到第一絕緣層的外表面上而成厚度為約0. 038mm(0. 0015英寸)的第二絕緣層；在此之后將第三熱塑性材料的第三絕緣層擠出到第二絕緣層的外表面上。所述第二絕緣層完全潤濕所述第一絕緣層，所述第一熱塑性材料的流動點(diǎn)比所述第二熱塑性材料的擠出熔化溫度高至少30°C。所述第一熱塑性材料的拉伸模量在25°C大于1241MPa(180，OOOpsi)，第二熱塑性材料的拉伸模量在25°C大于 1379MPa(200, OOOpsi)。本發(fā)明的示例性實(shí)施例的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)包括將薄的材料層壓力擠出到之前通過管材擠出施加的另一薄的材料層上的能力。本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)包括在順列過程中結(jié)合管材擠出和壓力擠出步驟的能力，且因此無需具有兩個(gè)單獨(dú)的裝置和兩個(gè)單獨(dú)的涂覆操作。本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例的另一優(yōu)點(diǎn)包括通過在順列過程中且在進(jìn)行充分的冷卻之前施加所述層，可以在絕緣層之間實(shí)現(xiàn)更好的結(jié)合，同時(shí)在整個(gè)涂覆產(chǎn)品中保持滿意的性質(zhì)平衡。結(jié)合附圖，從示例性實(shí)施例的下述的更加詳細(xì)的描述中可明白本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖通過舉例的方式說明了本發(fā)明的原理。


圖1示意性地示出用于進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的方法的順列(inline)
擠出裝置。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例所形成的兩層絕緣導(dǎo)體的橫截面。
圖3示意性地示出用于進(jìn)行根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的方法的順列擠出裝置。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例所形成的三層絕緣導(dǎo)體的橫截面。當(dāng)相似部件在多于一個(gè)附圖中出現(xiàn)時(shí)，為了清楚嘗試使用相似的參考標(biāo)號。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的示例性實(shí)施例涉及涂覆細(xì)長構(gòu)件的方法，諸如通過擠出形成絕緣導(dǎo)體， 其中通過管材擠出施加涂覆材料的下面層，通過壓力擠出直接將第二層施加到下面層上。 盡管顯示的內(nèi)容主要關(guān)于順列布置，但是可以認(rèn)識到本發(fā)明的原理同樣適用于包括中間纏繞和拉線操作的過程。也就是，本發(fā)明的示例性實(shí)施例設(shè)想了順列的擠出過程和其中在單獨(dú)的分立擠出步驟中施加涂覆材料的過程。轉(zhuǎn)向圖1，示意性地顯示順列的擠出裝置5，其包括管材擠出設(shè)備10和壓力擠出設(shè)備20，細(xì)長構(gòu)件100被牽拉通過壓力擠出設(shè)備20，在其期間將多層涂覆材料擠出到細(xì)長構(gòu)件100上。細(xì)長構(gòu)件100可以是任何適合規(guī)格的電線，且可以是實(shí)心的或多股絞合的(即由許多更小的電線扭絞在一起而構(gòu)成)。圖2示出了根據(jù)是示例性實(shí)施例的使用在圖1中顯示的裝置的絕緣導(dǎo)體300的橫截面視圖，其中細(xì)長構(gòu)件100是多股絞合的導(dǎo)體。多股絞合的導(dǎo)體優(yōu)選地用在飛行器或其它將經(jīng)受振動的裝置中。導(dǎo)體通常是銅或另一金屬，諸如銅合金或鋁。如果使用純銅，那么它可以涂覆有錫、銀、鎳或其它的用于減輕氧化和改善可焊接性的金屬。多股絞合的導(dǎo)體可以是一致層(imilay)的、同心的或其它的類型。導(dǎo)體對于實(shí)心導(dǎo)體來說優(yōu)選地具有在從約0. 40mm(0. 0159英寸)至約0. 81mm(0. 032英寸)的范圍內(nèi)的直徑，或?qū)τ诙喙山g合的導(dǎo)體來說具有在從約0. 46mm(0. 0180英寸)至約1. 04mm(0. 041 英寸)的范圍內(nèi)的直徑。這些直徑對應(yīng)于20AWG至2&kW電線的標(biāo)準(zhǔn)尺寸。施加第一層112以覆蓋在導(dǎo)體100的外表面上。第一層112包括可擠出的熱塑性材料110以便提供沿著其長度具有大致均勻的厚度的第一層112，其不能通過帶纏繞技術(shù)充分實(shí)現(xiàn)。對于電線涂覆應(yīng)用來說，選擇用于第一層112的材料110(也稱作為內(nèi)部層或核心層)通常是絕緣材料，且通常被選擇成在室溫和更高的溫度下具有高的拉伸模量(如根據(jù)ASTM D638所測量的)。對于厚達(dá)0. 064mm(0. 0025英寸)的涂層來說在25°C時(shí)第一層材料的拉伸模量應(yīng)當(dāng)是至少1241MPa(180, OOOpsi)。對于等于或小于約0. 038mm(0. 0015 英寸)的涂層來說，在25 °C時(shí)拉伸模量應(yīng)當(dāng)是至少1379MPa (200，OOOpsi)，而對于約 0. 025mm(0. 001英寸)的涂層來說在25°C時(shí)拉伸模量應(yīng)當(dāng)是至少1724MPa(250, OOOpsi)。另外，第一材料層通常選擇成阻止與下面的導(dǎo)體100的結(jié)合。結(jié)合至導(dǎo)體可能增加隨后的剝離的難度。典型的適合用作第一層材料的材料包括聚酰胺，聚脂，聚烯烴，諸如聚甲基戊烯、聚醚醚酮(PEEK)、聚醚酮酮(PEKK)、聚醚酮(PEK)、聚酰亞胺(PI)、聚醚酰亞胺 (PEI)、聚酰胺-酰亞胺(PAI)、聚砜(PQ和聚醚砜(PES)以及這些材料的混溶共混物。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，通過管材擠出形成第一層112，其中導(dǎo)體100牽拉通過定位在管材擠出設(shè)備10的管材擠出模具160內(nèi)的導(dǎo)向器尖端150，該管材擠出設(shè)備10包含塊狀熔融的第一層材料110。如普通技術(shù)人員可以認(rèn)知的，管材擠出涉及被擠出作為熔融管材的絕緣材料的熔化物，其中熔化物被帶到與所述表面物理接觸(所述表面為其將被施加到其上的表面，即導(dǎo)體100的外表面)，并且是在所述表面穿過到模具160的外面之后。關(guān)于圖1，導(dǎo)體100 穿過管材擠出設(shè)備10內(nèi)的導(dǎo)向器尖端150，且在導(dǎo)體100從模具160退出時(shí)與第一層材料 110接觸。將相繼熔化的管材拉伸到在模具160外面的導(dǎo)體100上成會聚錐體125的形狀， 導(dǎo)致第一絕緣層112形成到導(dǎo)體100上。第一層材料110應(yīng)當(dāng)能夠被拉伸成比期望的壁厚更薄，并且不與導(dǎo)體脫離或?qū)е碌谝粚?12的平滑度顯著變化。這允許涂覆有第一層112的導(dǎo)體100在開始和隨后的上升操作至穩(wěn)態(tài)的操作期間穿過第二(壓力)擠出機(jī)20的導(dǎo)向器尖端250中的緊密配合的開口 252。也就是，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行管材擠出步驟使得在將導(dǎo)體從管材擠出機(jī)10拉出至壓力擠出機(jī)20時(shí)錐體125不會變得太短以致于導(dǎo)致脫離或變得太長以致于導(dǎo)致成塊或尺寸過大的部分，這可能取決于被管材擠出的層112所采用的特定材料。結(jié)果，對于順列操作可能期望首先進(jìn)行例行試驗(yàn)以研究面積拉伸比以確定穩(wěn)定的錐體長度的范圍，從而可以在不穩(wěn)定狀態(tài)操作期間(諸如制造開始階段)更好地將操作錐體長度保持在所述范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)體100和覆蓋的第一層112被從管材擠出設(shè)備10拉出，并且立刻進(jìn)入壓力擠出設(shè)備20，使得第二熱塑性材料210可以被壓力擠出以在第一層112上形成第二層212。使用根據(jù)本示例性實(shí)施例的順列過程允許在第一層112具有實(shí)質(zhì)的冷卻機(jī)會之前將壓力擠出的第二層212施加到管材擠出的第一層112。這可以改善第一層112和第二層212之間的結(jié)合。與第一絕緣層112相似，第二層212同樣被制造成具有大致均勻厚度且因此具有平滑的表面?？梢岳斫?，在壓力擠出中已經(jīng)制備的(即大致均勻的)熔化物開始與其在壓力擠出模具沈0中將被施加至其上的表面(在此處為第一層112的外表面)物理接觸，且被通過模具260在壓力下拉拔在一起。根據(jù)示例性實(shí)施例，壓力擠出機(jī)20中的熔化物通常不能通過開口逸出返回(導(dǎo)體 100從該開口進(jìn)入粘膠空間沈6(即在導(dǎo)向器尖端開口 252處))，這是因?yàn)閴毫D出機(jī)260 的導(dǎo)向器尖端開口 252通常被成形且制定尺寸以緊密匹配導(dǎo)體100和拉拔通過開口的上覆的第一層112。更具體地，為了避免通過所述間隙回流的任何潛在的問題，與移動通過其的第一層112的外直徑相比，壓力擠出機(jī)導(dǎo)向器尖端250的開口 252應(yīng)當(dāng)在直徑上大僅僅約 0. 0051mm至0. 025mm(0. 0002inch至0. 001英寸)，。也就是，壓力擠出機(jī)導(dǎo)向器尖端250 的開口 252的直徑應(yīng)當(dāng)是大僅僅約0. 0051mm至0. 025mm (0. 0002inch M 0. 001英寸)，比起離開管材擠出機(jī)的涂覆電線的直徑的話。導(dǎo)體的向前移動拖曳出任何熔化物，否則這些熔化物容易通過在導(dǎo)向器尖端開口 252處的間隙逸出。在一些應(yīng)用中，導(dǎo)向器尖端開口半角的角度(圖1中顯示的角度a)在約15至22度之間或更小，而模具開口的半角(在圖1中顯示為角度b)可以是約25至30度。模具工作帶(die land) 264的長度通常被選擇成等于或小于模具開口 262的尺寸的兩倍，且優(yōu)選地等于模具開口的尺寸。假如第二層材料210潤濕第一層112以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)層112、212之間的緊密接觸并且第一層112的熱塑性材料110具有比第二層212的熱塑性材料210的擠出熔化物溫度高至少30°C的流動溫度，壓力擠出的第二層212可以是不同于管材擠出的第一層112的熱塑性材料110的任何熱塑性材料210。第二層材料210可以在任何方面上是不同的，其可保證除第一層之外使用第二層以實(shí)現(xiàn)整體絕緣涂層的性質(zhì)的期望的混合(例如包含不同的添加劑、交聯(lián)劑、顏料等)，但是通常涉及使用具有不同于第一層的聚合物材料的成分的聚合物材料。典型的第二層包括含氟聚合物、聚酰胺、聚酯或聚烯烴或這些材料的混溶共混物。在一個(gè)實(shí)施例中，第二絕緣層包括從由聚(乙烯四氟乙烯)(ETFE)、聚(乙烯三氟氯乙烯)(ECTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯三元聚合物 (THV)、和這些材料的混溶共混物構(gòu)成的組中選擇的含氟聚合物。其它的適合的含氟聚合物包括全氟烷氧基聚合物(PFA)和氟化乙丙烯聚合物(FEP)。應(yīng)當(dāng)理解，選擇用于第二層的材料應(yīng)當(dāng)在第二層的熔化處理溫度下與第一層的材料化學(xué)兼容，使得在被加熱至第二層的擠出熔化溫度時(shí)第二材料可以完全潤濕第一層材料。其所表達(dá)的意思是在兩個(gè)層112、212之間實(shí)現(xiàn)充分地緊密接觸，使得第二層材料210 在它穿過壓力擠出機(jī)模具260的粘膠空間時(shí)施加足夠小的向后的拖曳到第一層112上，以克服管材擠出的第一層112在壓力擠出機(jī)導(dǎo)向器尖端250中聚集的趨勢。另外，兩個(gè)層之間的緊密接觸可能導(dǎo)致了它們之間有更令人滿意的機(jī)械結(jié)合，其通常有利于整個(gè)絕緣系統(tǒng)的機(jī)械性質(zhì)的整體平衡。還應(yīng)當(dāng)理解，第二層的特定材料可能取決于是否將第三層施加到第二層上。也就是，所使用的成分還可能取決于第二層是否是用于絕緣導(dǎo)體的外層或它是否被設(shè)置成芯層和外層之間的中間/粘結(jié)層。在壓力擠出步驟期間，部分絕緣的導(dǎo)體(已經(jīng)經(jīng)歷涂覆有第一層112的管材擠出步驟)應(yīng)當(dāng)具有足夠強(qiáng)的物理性質(zhì)以忍受在壓力擠出機(jī)模具260中的粘膠空間266和模具工作帶264中引入的高的變形張力和剪切力。此外，如果由于任何原因使導(dǎo)體破裂，例如在焊接接頭處或因?yàn)樵谥圃炱陂g的缺陷，那么導(dǎo)體必須被再次拉線通過緊密配合的導(dǎo)向器尖端開口 252，以及粘膠空間266和模具工作帶沈3，上述兩者全是粘性的熔化物。結(jié)果，重要的是在第二層212的將要擠出熔化物溫度下在第一層112中保持高度的機(jī)械整體性。關(guān)于這一點(diǎn)，第一層材料110的流動點(diǎn)應(yīng)當(dāng)比壓力擠出機(jī)20中的擠出熔化溫度的流動點(diǎn)高至少約30°C。應(yīng)當(dāng)理解，“流動點(diǎn)”是指晶體狀聚合物的第一層材料的結(jié)晶熔化點(diǎn)或無定形聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。轉(zhuǎn)向圖3，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，示意性地示出了用于制造三層涂覆的構(gòu)件的順列系統(tǒng)6，例如用于在第二層212是中間層時(shí)使用，第三層312被施加到該中間層上以產(chǎn)生三層絕緣的導(dǎo)體400(圖4)?？梢酝ㄟ^管材擠出或壓力擠出來施加第三層。如圖3所示， 通過管材擠出來施加第三層，其中第二管材擠出設(shè)備10可以被設(shè)置成第三順列擠出機(jī)。如果通過壓力擠出施加第三層，那么可以將第二壓力擠出機(jī)設(shè)備設(shè)置成第三順列擠出機(jī)?？商娲?，壓力擠出機(jī)設(shè)備20可以是用于根據(jù)共同擠出原理同時(shí)施加兩個(gè)層的共同擠出設(shè)備，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所能理解的那樣。第三層可以包括用于將使用的對于特定類型的擠出技術(shù)所適合的任何材料，且不同于第二絕緣材料210。第三層絕緣材料可以與第一絕緣材料110相同或不同。在施加第三層時(shí)，第二絕緣材料在25°C時(shí)拉伸模量應(yīng)當(dāng)是至少1379MPa(200，OOOpsi)。在一個(gè)實(shí)施例中，可以通過施加兩個(gè)額外的層到第三層312上來制造多達(dá)5層的或更多層的絕緣導(dǎo)體。例如，可能期望使用兩種、三種、四種或甚至五種不同的材料形成厚度為0. 025mm(0. 001英寸)的管材擠出的第一層，接著是厚度為0. 19mm(0. 0075英寸)的壓力擠出的第二層，厚度為0.025mm(0.001英寸)的管材擠出的第三層、厚度為0.19mm(0. 0075英寸)的壓力擠出的第四層，之后是厚度為0. 076mm(0. 003英寸)的管材擠出的外部層，以便為特定的屬性平衡制造整個(gè)絕緣系統(tǒng)。除了各個(gè)層的聚合物成分之外，每個(gè)層可以包括用于電線絕緣的任何傳統(tǒng)的成分，諸如抗氧化劑、UV穩(wěn)定劑、顏料或其它的著色或乳濁劑和/或阻燃劑。一些層，特別是外部層，還可以包括交聯(lián)劑?？梢赃M(jìn)行交聯(lián)步驟(諸如使涂覆的導(dǎo)體暴露至輻射源)，以提高導(dǎo)體的外部層的韌性。任何添加劑(包括交聯(lián)劑)可以一起構(gòu)成按重量計(jì)小于所述層的約20%，且優(yōu)選地按重量計(jì)為約10%或更小。因此，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，與本領(lǐng)域內(nèi)的預(yù)期相反，細(xì)長導(dǎo)體可以通過將絕緣材料層壓力擠出到已經(jīng)通過管材擠出施加的材料層上來提供多層絕緣涂層，甚至是在兩個(gè)層的厚度非常薄時(shí)，例如每個(gè)層小于0. 064mm(0. 0025英寸)。還應(yīng)當(dāng)理解，在進(jìn)行此處描述的示例性方法時(shí)，可能期望包括作為制造裝置的一部分的輔助停機(jī)監(jiān)控和輸出設(shè)備。在生產(chǎn)線被停止的情況下，這可以幫助減小在生產(chǎn)線啟動和/或在再次拉線操作期間可能出現(xiàn)的問題，諸如例如當(dāng)進(jìn)行導(dǎo)體卷軸變化或必須處理大的絕緣故障(例如滴料、破裂或起泡)時(shí)。雖然主要關(guān)于涂覆是實(shí)心或多股絞合的導(dǎo)體的細(xì)長構(gòu)件進(jìn)行了描述，但是應(yīng)當(dāng)理解可以在任何涂覆應(yīng)用中使用前述的方法，且此處的教導(dǎo)可以擴(kuò)展至任何可能期望通過壓力擠出施加材料層到通過管材擠出施加的材料層上的細(xì)長構(gòu)件。例如，細(xì)長構(gòu)件可以是具有一個(gè)或更多的已經(jīng)施加的絕緣層的導(dǎo)體，或具有多于一個(gè)的絕緣或非絕緣導(dǎo)體(被扭曲或平行地放置)的多導(dǎo)體電纜，具有或沒有編織的或纏繞的防護(hù)物，以及具有或沒有外部封套。例子關(guān)于下述的例子進(jìn)一步描述了本發(fā)明，其作為圖示來顯示，而非限制性的。具有外直徑為0. 94mm(0. 0372英寸)的軟退火銅的20AWG的一致層的多股絞合的導(dǎo)體被鍍覆錫。通過使用具有內(nèi)直徑為5. 3mm(0. 210英寸)的Malifer型導(dǎo)向器尖端將聚酰亞胺(獲得的如來自Mitsui Chemicals的AURUM)管材擠出到所述導(dǎo)體上。管材擠出機(jī)模具頭具有7. 5mm (0.295英寸)的開口。聚酰亞胺被使用長度與內(nèi)直徑(L/D)比為M 1 的擠出機(jī)筒管材擠出至導(dǎo)體上，目標(biāo)厚度為0. 051mm(0. 002英寸)，從而制造了直徑為約
1.04mm (0. 041英寸)的涂覆電線。聚酰亞胺涂覆的導(dǎo)體被繞好，且之后被在二次通過式壓力擠出機(jī)進(jìn)行拉線，其中獲得為來自Dyneon的510ESD的THV層被施加到之前管材擠出的聚酰亞胺涂覆的導(dǎo)體上。 壓力擠出機(jī)使用內(nèi)直徑為1. Imm(0. 042英寸)的Malifer類型的導(dǎo)向器尖端，即比通過其拉出的涂覆的導(dǎo)體大0. 025mm(0. 001英寸)，模具開口為1. 12mm(0. 044英寸)。使用長度與內(nèi)直徑(L/D)比為M 1的擠出機(jī)筒將THV成功地壓力擠出至管材擠出的聚酰亞胺涂覆的導(dǎo)體上，擠出至厚度為0. 051mm(0. 002英寸)，從而制造直徑為約1. 15mm(0. 0454英寸) 的涂覆的電線。雖然被在兩個(gè)過程中完成，但是這一實(shí)驗(yàn)證明了薄的壓力擠出層被施加到薄的管材擠出的層上的能力，且因此證明了為了高效制造在順列布置中進(jìn)行上述過程的能力。之后將第三層管材擠出到壓力擠出的THV層上。獲得的如來自Ausimont的PFA 450的全氟烷氧基聚合物(PFA)用作第三層。對于這一層，使用內(nèi)直徑為6. Imm (0. 240英寸)且模具開口為8. Imm(0. 320英寸)的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)向器尖端，以施加厚度為約0. IOmm(0. 004 英寸)的PFA。這制造了最終的樣本，對于為1.36mm(0.0535英寸)的總的導(dǎo)體直徑，其是具有總絕緣厚度為0. 20mm(0. 008英寸)的三層絕緣導(dǎo)體。以相同的方式進(jìn)行第二例子，除了用同樣從Dyneon獲得的不同的等級(THV 500) 替換特定的THV(510ESD)以外。這一材料被壓力擠出至層厚度為0.025mm(0.001英寸)，進(jìn)一步證明了在管材擠出的材料薄層上成功地壓力擠出薄層的能力。嘗試使用20AWG的多股絞合的導(dǎo)體進(jìn)行第三例子，該導(dǎo)體在涂覆THV之前已經(jīng)管材擠出有0. 10mm(0.004英寸)的乙烯四氟乙烯(ETFE)。ETFE涂覆的導(dǎo)體被通過壓力擠出機(jī)拉線，該壓力擠出機(jī)具有內(nèi)直徑為1. 19mm(0. 0470英寸)、比ETFE涂覆的電線的直徑大0. 038mm(0. 0015英寸)的Malifer類型的導(dǎo)向器尖端，且使用的模具開口為 1. 24mm(0.0490英寸)，力圖制造具有總直徑為1. 16mm(0. 0455英寸)的涂覆電線。然而， 由于ETFE內(nèi)部層表明在壓力擠出機(jī)的導(dǎo)向器尖端內(nèi)有聚集，從而導(dǎo)致電線破裂，最終沒能由這一特定構(gòu)造制造樣品。雖然前述的說明書說明且描述了示例性的實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在不背離本發(fā)明的范圍的情況下進(jìn)行各種變化且可以對其中的元件進(jìn)行等價(jià)替換。另外，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以進(jìn)行許多修改以使得特定的情形或材料適合于本發(fā)明的教導(dǎo)。因此，意圖是本發(fā)明不限于如用于進(jìn)行本發(fā)明所設(shè)想的最佳方式所公開的特定實(shí)施例，但是本發(fā)明包括落入到隨附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
10
權(quán)利要求
1.一種用于制造多層涂覆的細(xì)長構(gòu)件的方法，包括提供細(xì)長構(gòu)件；在此之后使用第一擠出機(jī)設(shè)備，管材擠出包括第一熱塑性材料的化合物到細(xì)長構(gòu)件的外表面上以產(chǎn)生具有小于約0. 064mm(0. 0025英寸)的厚度的第一層；之后使用第二擠出機(jī)設(shè)備，壓力擠出包括不同于第一熱塑性材料的第二熱塑性材料的化合物到所述第一層的外表面上以產(chǎn)生鄰接第一層的第二層，所述第二層完全潤濕第一層，且所述第一熱塑性材料的流動點(diǎn)比所述第二熱塑性材料的擠出熔化溫度大至少30°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括擠出包括不同于第二熱塑性材料的第三熱塑性材料的化合物到所述第二層的外表面上，以產(chǎn)生鄰接第二層的第三層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述第一熱塑性材料不同于所述第三熱塑性材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，包括管材擠出或壓力擠出第三熱塑性材料到所述第二層的外表面上，優(yōu)選地其中所述方法包括通過壓力擠出同時(shí)共同擠出所述第二和第三層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述壓力擠出步驟是與管材擠出步驟順列的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，包括管材擠出所述第一熱塑性材料以形成具有等于或小于約0. 025mm(0. 001英寸)的厚度的第一層，優(yōu)選地其中所述第一熱塑性材料在25°C時(shí)具有大于1724MPa(250，OOOpsi)的拉伸模量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，包括壓力擠出所述第二熱塑性材料以形成具有等于或小于約0. 038mm(0. 0015英寸)的厚度的第二層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述管材擠出和壓力擠出的步驟形成了具有第一和第二層的總厚度小于0. 076mm(0. 003英寸)的絕緣細(xì)長構(gòu)件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一層粘結(jié)至所述第二層。
10.一種用于制造多層涂覆的細(xì)長構(gòu)件的方法，包括提供具有管材擠出機(jī)模具和定位在所述管材擠出機(jī)模具內(nèi)的管材擠出機(jī)導(dǎo)向器尖端的管材擠出機(jī)設(shè)備；提供具有壓力擠出機(jī)模具和定位在所述壓力擠出機(jī)模具內(nèi)的壓力擠出機(jī)導(dǎo)向器尖端的壓力擠出機(jī)設(shè)備，所述壓力擠出機(jī)導(dǎo)向器尖端限定了壓力擠出機(jī)導(dǎo)向器尖端開口 ；牽拉細(xì)長構(gòu)件通過所述管材擠出機(jī)導(dǎo)向器尖端，以將第一熱塑性材料的第一絕緣層管材擠出到所述細(xì)長構(gòu)件的外表面上而成厚度小于或等于0. 051mm (0. 002英寸)的第一絕緣層；牽拉所述細(xì)長構(gòu)件通過所述壓力擠出機(jī)模具的壓力擠出機(jī)導(dǎo)向器尖端，以將不同于第一熱塑性材料的第二熱塑性材料的第二絕緣層壓力擠出到第一絕緣層的外表面上而成厚度小于或等于0. 038mm(0. 0015英寸)的第二絕緣層；和將第三熱塑性材料的第三絕緣層擠出到第二絕緣層的外表面上；其中所述第二絕緣層完全潤濕所述第一絕緣層，其中所述第一熱塑性材料的流動點(diǎn)比所述第二熱塑性材料的擠出熔化溫度高至少 30 °C，和其中所述第一熱塑性材料在25°C時(shí)的拉伸模量大于1241M Pa(180，OOOpsi)，第二熱塑性材料在25°C時(shí)的拉伸模量大于1379MPa(200，OOOpsi)。
全文摘要
公開了一種用于制造多層絕緣的細(xì)長構(gòu)件的方法。所述方法包括提供細(xì)長構(gòu)件(100)；和使用第一擠出機(jī)設(shè)備(10)管材擠出第一熱塑性材料到細(xì)長構(gòu)件的外表面上以產(chǎn)生具有小于或等于0.064mm(0.0025英寸)的厚度的第一層(112)。所述方法還包括使用第二擠出機(jī)設(shè)備(20)壓力擠出包括不同于第一熱塑性材料的第二熱塑性材料的化合物到所述第一層的外表面上以產(chǎn)生第二層(212)。所述第二層完全潤濕第一層，且所述第一熱塑性材料的流動點(diǎn)比所述第二熱塑性材料的擠出熔化溫度高至少30℃。
文檔編號H01B7/02GK102333634SQ201080009487
公開日2012年1月25日 申請日期2010年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
發(fā)明者阿肖克·K·麥漢 申請人:泰科電子公司