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无缝PTFE电线电缆加工工艺技术

技术简介

       本项目所研究的产品为航空航天用聚酰亚胺/聚四氟乙烯复合绝缘无缝绕包电线电缆(在国内称为FF47系列)以及乙烯-四氟乙烯共聚物绝缘电线电缆(在国内称为C55系列),其作为航空航天环境下使用的高温安装导线,主要依据美国标准SAE AS22759/180~/192系列和国军标GJB 773B。其中FF47系列电线电缆使用新型材料聚四氟乙烯/聚酰亚胺组合绝缘(PTFE/PI)作为主要绝缘材料,具有重量轻、使用温度广、耐磨、耐化学试剂、耐切割、耐电弧等突出优点,其长期工作温度可达-65℃~+260℃,可广泛应用于军用飞机、民用飞机、卫星、武器等设备上作为机内连线。这类线对减轻航空航天飞行器自身重量、提高其综合性能具有很高的实用价值。C55系列电线电缆以镀银铜合金绞线为导体、交联乙烯-四氟乙烯共聚物(X-ETFE)为绝缘材料,不仅具有优良的电气绝缘性能、质轻、低燃或不燃、耐高低温及优异的力学性能,同时还具备真空逸气少、耐紫外照射、耐辐照、耐原子氧等针对空间环境的特殊性能。可用于卫星、飞船的舱内外部件、空间战对接机构、宇航服、月球车、预警机等系统间连接以及信号与电力传输线,并且由于此类线缆可靠性高,在一些高可靠要求的场合也可以适用,如舰艇与战车关键部位的高温导线。

       多年来,我单位在军用航空航天电子线缆领域承担国家相关部委多项课题,具体有总装备部新品项目《空间用螺旋电缆》、811项目《LVDS专用宇航级通讯电缆》、型谱项目《航空航天高温特种线缆》、贯军标线项目《航空航天用含氟聚合物绝缘电线电缆》、宇高项目《宇航级安装线缆技术攻关》、国防科工局军口配套项目《PI/PTFE组合绝缘电线电缆无缝制造技术和材料研究》、《宇航用高性能导体材料及线缆研制》、技术基础项目《宇航用电子线缆工艺优化技术》、国家标准编制项目《FF47系列航空航天用聚四氟乙烯/聚酰亚胺组合绝缘电线系列详细规范》等。在质量体系方面,2010年9月我们取得国际航空组织认可的AS9100B质量体系认证书。在军用航空电缆设计、材料、工艺、测试、质量、标准化等方面积累了深厚的技术基础。

       航空航天电子线缆部门在2013年与LUKAS公司签订合同,引进一条精密绕包立式生产线和一条精密绕包卧式生产线,并在2014年底交付,完成生产线技术验收工作。目前正打算拟订下一步生产线小批量生产计划,针对本项目的要求,提供生产设备的硬件条件。结合目前我们的宇高项目,2015年会建设一10万级净化厂房,全部配套于航空航天电子安装线缆的科研和生产,预计6月份完成建设。



技术指标

(1)FF47系列电缆

       电缆使用新型材料聚四氟乙烯/聚酰亚胺组合绝缘(PTFE/PI)作为主要绝缘材料,重量轻、使用温度广(温度等级:-65℃~260℃)、耐磨、耐化学试剂、耐切割、耐电弧。达到SAE AS22759/80~/92标准要求。

(2)C55系列电缆

       电缆以镀银铜合金绞线为导体、交联乙烯-四氟乙烯共聚物(X-ETFE)为绝缘材料,不仅具有优良的电气绝缘性能、质轻、低燃或不燃、耐高低温及优异的力学性能,同时还具备真空逸气少、耐紫外照射、耐辐照、耐原子氧等针对空间环境的特殊性能。


技术特点

(1)以FF47为主体的绕包类航空电子线缆

       该类电缆我所正在进行小批量生产和研制工作,产品与国外产品相比仍有一定差距,质量水平处于国内领先水平。国内走在前列的有江苏通光、江苏宝胜等民营企业,但在材料方面国内不具备研制能力。

       FF47线缆经过军口配套研制,已经初步完成了轻型系列的研制工作,但在一些关键指标上,由于缺少研制条件(精密绕包机、切带机等),与用户要求及进口水平仍有差距,并且不具备全系列全规格的生产能力。2013年我们又完成15种产品的研制,预计2014~2015年通过宇高工程建设完成全系列的研制,达到用户要求,满足美军标要求。

(2)以C55为主体的挤塑类航空电子线缆

       该类电缆我们已经完成研制工作,技术水平已达到国外先进产品水平,并具备批量供货能力。国内走在前列的有南京全信、湖北航天等企业,由于生产设备有限,目前国内各单位仅处于小批量样品的生产。

       我们经过所内新品、总装型谱、贯标建设,已经完成研制工作,成为货架产品,近年来已经进行批量供货,并通过宇高工程建设进一步提升质量一致性水平,达到国内领先。国内厂家全部使用进口X-ETFE原材料生产,对进口的原材料的依赖程度较大。产品的生产技术水平虽和国外有些差异,但差异不大。国际上生产航空航天线缆的较知名的公司有美国Raychem和法国Nexans,它们基本上占据者北美和欧洲的市场,同时出口到全世界,特别是中国市场。


预期效果

      研制产品能为我国民用航空电线电缆研制线提供研制保障条件,并使研制线水平接近国际先进水平。产品能够替代美国Raychem公司SPEC55和法国Nexans公司SAE AS22759/80~/92系列航天航空专用电线电缆标准产品,为国产大飞机、民用客机等批量提供FF47及C55系列航空高温绝缘电线电缆产品,满足国产大型客机项目的配套需求和建设目标,实现关键线缆产品的国产化;建立和完善民用航空高温电线电缆工艺技术标准;项目完成后年产量达3000km;项目完成后创造经济效益2000万/年。