뉴스 - 케이블 코팅 공정 | 인라인 점도 제어

자동화된 인라인 점도 측정 및 제어는 와이어 코팅 공정에서 코팅 배합 및 도포 점도를 제어하는 데 필수적입니다. 일관되고 균일한 고품질 코팅을 보장하기 위해 공정 흐름 전반의 점도 변화를 실시간으로 모니터링하여 단순히 절대값을 측정하는 것이 아니라 기준점을 기준으로 측정합니다.

케이블 코팅이란?

케이블 코팅은 전선과 케이블의 내구성, 전기적 성능, 그리고 환경적 요인에 대한 내성을 향상시키기 위해 보호층 또는 절연층을 도포하는 공정입니다. 에나멜 전선 코팅은 구리나 알루미늄과 같은 전도성 전선에 폴리머 기반 에나멜과 같은 얇은 절연층을 도포하여 단락을 방지하고 습기, 마모, 화학 물질로부터 보호하는 공정입니다. 코팅 점도는 균일한 두께의 코팅을 달성하고, 전기 모터부터 통신에 이르기까지 다양한 분야에서 일관된 절연성과 전반적인 제품 신뢰성을 보장하는 데 매우 중요합니다.

코팅 공정의 목적

케이블 코팅 공정은 여러 가지 필수 기능을 수행하는데, 주로 전선과 케이블에 전기적 절연 및 기계적 보호 기능을 제공합니다. 생성된 전선의 최적의 특성을 습기, 열, 화학 물질, 마모와 같은 환경적 위험으로부터 보호하는 동시에 수명을 연장하고 다양한 산업 분야에서 안전한 작동을 보장합니다.

여기에는 권선을 습기 흡수 및 기름, 산, 화학 물질, 열, 곰팡이 발생과 같은 파괴적인 영향으로부터 보호하는 동시에, 전선과 절연체를 단단하고 응집력 있는 덩어리로 접합하여 충격, 진동, 기계적 응력에 저항하는 것이 포함됩니다. 또한, 절연체의 전기적 특성을 향상시켜 고온과 저온의 사이클에서도 성능을 유지합니다. 이 공정은 단락, 기계적 손상, 환경적 열화를 방지하는 동시에 색상이나 표시를 통해 식별을 용이하게 합니다. 전반적으로 모터, 변압기, 고전압 케이블에 사용되는 제품의 내구성, 유연성, 내마모성, 극한 온도, 화학 물질에 대한 내성을 향상시킵니다.

케이블 코팅 공정은 어떻게 진행되나요?

케이블 코팅 공정은 균일한 절연층을 도포하기 위해 여러 단계로 구성되며, 코팅 점도는 흐름과 접착력 제어에 중요한 역할을 합니다. 일반적으로 나전선은 세척, 에나멜 또는 폴리머 코팅, 경화 및 테스트 과정을 거칩니다. 이 공정은 전선을 세척하여 오염 물질을 제거하고 최적의 접착력을 확보하는 준비 및 세척 단계로 시작됩니다.

다음으로, 와이어를 에나멜 배스 또는 압출 다이에 통과시켜 용융된 재료가 접착되는 재료 도포 공정이 진행됩니다. 균일한 두께의 코팅을 위해 인라인 점도 측정기를 통해 유량을 모니터링합니다. 코팅된 와이어를 오븐에서 가열하여 용매를 증발시키고 층을 응고시키는 경화 공정이 이어집니다. 이 공정은 절연 두께를 높이기 위해 여러 번 반복됩니다. 이후, 냉각 및 권취 공정을 통해 와이어를 냉각시켜 코팅을 안정화시킨 후 릴에 감습니다. 마지막으로, 인라인 점도계를 통해 실시간으로 매개변수를 조정하여 에나멜 와이어 코팅의 균일성을 유지하는 품질 관리가 진행됩니다.

케이블 코팅에는 어떤 재료가 사용됩니까?

케이블 코팅에는 전기 절연성, 유연성, 내환경성 등 적용 요건에 따라 다양한 소재가 선택됩니다. 일반적인 소재로는 폴리머와 에나멜이 있으며, 고형분 함량은 8%에서 60% 사이이고 점도는 30~60,000 mPas입니다.

주요 옵션으로는 유전 강도가 높고 습기 및 내화학성이 뛰어난 폴리에틸렌(PE)이 있으며, 유연성이 뛰어난 LDPE와 내구성이 뛰어난 HDPE도 있습니다.

폴리염화비닐(PVC)은 비용 효율적이고 난연성이 뛰어나며 유연성이 뛰어나 범용 케이블에 적합합니다. 가교 폴리에틸렌(XLPE)은 열경화성으로 내열성, 내마모성, 내화학성이 뛰어나 고전압 용도에 적합합니다.

폴리우레탄(PUR)은 혹독한 환경에서도 뛰어난 내마모성과 우수한 납땜성을 제공합니다. 폴리에스터이미드(PEI)와 THEIC 변성 폴리에스터(TPE)는 내열성 에나멜로, 마그네트 와이어의 베이스코트에 자주 사용됩니다.

폴리아미드이미드(PAI)는 높은 열 안정성을 제공하며 기계적 및 화학적 강화를 위한 상도료로 사용됩니다. 실리콘 고무는 내열성이 뛰어나고 고온 케이블에 안정적입니다. 폴리비닐포르말(PVF)과 같은 다른 에나멜 및 에폭시 기반과 같은 자가 접합 유형은 특정 접합 요구 사항을 충족합니다.

와이어 코팅 공정의 측정 지점

균일한 두께의 코팅을 보장하기 위해 코팅 점도를 모니터링하는 데는 측정 지점이 매우 중요합니다. 여기에는 원료를 혼합하는 에나멜 혼합 탱크 또는 수조가 포함됩니다.인라인 점도계초기 점도를 감지합니다. 다음으로 어플리케이터로 연결되는 공급 라인이 있어 다이 또는 도료조에 넣기 전에 공급 농도를 조절할 수 있습니다. 그 다음 단계로 도료 도포 후 단계를 거쳐 경화 후 두께와 접착력의 품질 검증이 이루어집니다. 공정 흐름 전반에 걸쳐 연속적인 인라인 점도 측정을 통해 온도 또는 전단력으로 인한 실시간 변화를 포착합니다.

점도 제어의 현재 문제점

케이블 코팅의 점도 제어는 여러 가지 어려움에 직면하며, 이는 종종 에나멜 와이어 코팅의 불균일성으로 이어집니다. 오프라인 테스트에 의존하는 것은 큰 문제인데, 실험실 샘플은 온도와 전단력에 따라 점도가 변하기 때문에 오프라인 테스트에서 지연과 부정확성을 초래하기 때문입니다.

용매 증발, 습도, 온도 변화와 같은 환경적 요인은 코팅 점도를 예측 불가능하게 변화시킵니다. 에나멜의 비뉴턴적 거동은 전단력에 따라 점도가 변하기 때문에 문제를 더욱 복잡하게 만듭니다. 따라서 유출 컵과 같은 기존 도구를 사용한 측정은 복잡하고 반복이 불가능합니다.

장비의 한계도 한몫하는데, 패들 점도계는 증발 오류가 발생하고 수동 방식으로는 동적 변화를 포착하지 못해 가동 중지 시간과 유지 관리 필요성이 커집니다.

일관되지 않은 점도로 인한 부정적인 영향

코팅 점도가 일정하지 않으면 케이블 성능 저하 및 비용 증가를 초래하는 결함이 발생합니다. 이는 불균일한 절연으로 이어져 핀홀, 기포 또는 과도한 두께를 발생시켜 전기 단락 및 고장을 초래합니다.

점도가 높거나 낮아 코팅이 끈적거리거나 늘어져 밀폐성, 유연성, 기계적 특성이 감소하는 등 품질 저하도 발생합니다.

폐기물 증가는 또 다른 결과로, 폐기율 증가, 용제 사용 증가, 이익 마진과 환경 규정 준수에 영향을 미치는 재작업이 포함됩니다.

운영상의 위험도 커져서 퇴색 방지 및 건조성이 좋지 않아 제품 리콜, 규정 위반, 시장 수용력 상실 등으로 이어질 가능성이 있습니다.

실시간 점도 모니터링의 필요성

실시간 모니터링을 통해인라인 점도계이러한 문제를 해결하는 데 있어 지속적인 데이터를 제공하고 용매와 온도를 즉시 조정하여 안정적인 코팅 점도를 확보하는 것이 필수적입니다. 샘플링 오류를 제거하고 기준 측정값에서 균일한 두께의 코팅을 보장하여 편차를 줄입니다. 또한, 빠르게 진행되는 생산 환경에서 불량품, 가동 중단, 규정 준수 위험을 최소화하는 자동화된 제어를 통해 효율성을 향상시킵니다.