導讀]本文分析了高頻感應加熱原理，實踐中的關鍵技術，以及在GYTS、GYTA53系列光纜中的應用優(yōu)勢。
名詞解釋
焦耳熱--充滿在毛細管內的的電解質在高電場下產生的自熱。
高頻加熱機--全稱“高頻感應加熱機”，又名高頻感應加熱設備、高頻感應加熱裝置、高頻加熱電源、高頻電源、高頻焊接機、高周波感應加熱機、高周波感應加熱器(焊接器)等，它主要是對金屬進行感應式的加熱(非接觸性的);能對金屬極快的加熱，有省電、體積小、安裝方便、操作方便、安全可靠、加熱速度快等的優(yōu)點，應用范圍十分廣泛。
隨著Internet業(yè)務、3G(3rdGeneration第三代移動通信技術)業(yè)務和多媒體應用的快速發(fā)展，網絡的業(yè)務量正在以指數(shù)級的速度迅速膨脹，這就要求網絡必須具有高比特率數(shù)據傳輸能力和大吞吐量的交叉能力。光纖通信技術出現(xiàn)以后，其近30THz的巨大潛在帶寬容量給通信領域帶來了蓬勃發(fā)展的機遇，特別是在提出信息高速公路以來，光技術開始滲透于整個通信網，光纖通信有向全光網推進的趨勢。光纖通信在我國走過了二十余年的歷程。市場是行業(yè)的命脈，價格是企業(yè)的命脈，如何合理降低產品成本、提高產品質量、保證用戶使用要求，是各企業(yè)的重中之重。本文重點介紹傳統(tǒng)光纜鋼包注膠方式與新型工藝-高頻感應加熱的對比情況。
一、原理簡介
眾所周知光纜滲水性能是各用戶嚴格要求的一項環(huán)境性能指標，而鋼包結構光纜在鋼帶搭接處容易滲水，傳統(tǒng)方式一般采用熱熔膠加注，使鋼帶搭接處完全粘接阻止?jié)B水。但傳統(tǒng)方式存在諸多弊病，如加膠量不足會造成滲水發(fā)生，加膠量過多會造成護套擠出時有包發(fā)生，因此人為很難控制加膠量;另外也會因為鋼帶表面聚酯膜粘結不牢在模芯處堆積而引起護套出包現(xiàn)象。新型工藝采用高頻感應加熱原理使鋼帶表面覆膜熔融，不僅使鋼帶搭接處粘結牢固，而且提高了鋼帶與護套之間的粘結強度，徹底解決了滲水問題和護套出包現(xiàn)象。
高頻感應加熱原理是介質材料在高頻電場的作用下發(fā)生分子極化現(xiàn)象，并按電場方向排列，因高頻電場以極快的速度改變分子方向，則介質材料就會因介電損耗而發(fā)熱。高頻電流流向被繞制成環(huán)狀或其它形狀的加熱線圈(通常是用紫銅管制作)。由此在線圈內產生極性瞬間變化的強磁束，將金屬等被加熱物質放置在線圈內，磁束就會貫通整個被加熱物質，在被加熱物質內部與加熱電流相反的方向產生很大的渦電流，由于被加熱物質內的電阻產生焦耳熱，使物質自身的溫度迅速上升，這就是感應加熱的原理。
二、高頻感應加熱機用途廣泛
高頻加熱機能對所有的金屬進行快速加熱，如：鐵、鋼、鑄鐵、不銹鋼、銅、鋁、錫、金、銀等。
1、熱鍛壓制行業(yè)---整件鍛打、局部鍛打、鉆頭壓制。
2、焊接---各種金屬制品釬焊、刀具刀片焊接、銅管焊接(在光纜制造行業(yè)中可用于鋼帶搭接焊接)。
3、熱處理---金屬淬火、退火、回火;尤其是局部處理(在光纜制造行業(yè)中可用于護套料與金屬帶剝離)。
4、熔煉---鑄造熔煉、貴重金屬熔煉、實驗室小型熔煉。
5、其它應用---粉末涂裝、金屬植入塑料、加熱去油(在光纜制造行業(yè)中可用于鋼絲擠墊層鋼絲去油、雜質)。
三、應用傳統(tǒng)熱熔膠機與高頻焊接的情況對比
高頻感應加熱機，屬于高頻介質加熱設備。將鋼包后的纜芯置于該設備產生的電極之間，用交流電流流向被卷曲成環(huán)狀的導體(通常為銅管)，由此產生磁束，將鋼帶縱包后纜芯通過銅管，磁束就會貫通鋼帶，在與磁束自繳的方向產生渦電流(旋轉電流)，感應作用此時，由于鋼帶內的電阻產生焦耳熱(1平方R)，使溫度急速上升，這就是感應加熱。由此對在鋼帶非接觸的狀態(tài)下就能加熱。(發(fā)熱有焦耳熱及磁滯損失產生的熱，但主要有焦耳熱引起的。)當鋼帶受高頻加熱后，鋼帶表面聚酯膜受熱熔化，搭接處鋼帶利用本身聚酯膜實現(xiàn)粘接，達到鋼帶搭接阻水效果。經外護套直接與聚酯膜粘接，不僅增加了鋼帶與外護套的粘接強度，而且去除了鋼包光纜鋼帶覆膜、熱熔膠頻繁出包問題。
根據YD/T901-2001核心網用光纜-層絞式通信用室外光纜標準中
粘接護套(含53型外護層)的鋁(或鋼)帶與聚乙烯套之間的剝離強度和搭接重迭處鋁(或鋼)帶之間的剝離強度都應不小于1.4N/mm，但在鋁(或鋼)帶下面采用填充或涂覆復合物阻水時，鋁(或鋼)帶搭接處可不作數(shù)值要求。
表1 傳統(tǒng)熱熔膠機與高頻焊接比較
四、高頻感應加熱機優(yōu)點、特點
高頻感應加熱機優(yōu)點：
1、可快速加熱：與其它方法相比，以秒為單位即可加熱到所要求的目標溫度。
2、可局部加熱：僅加熱鋼帶，通過鋼帶產生熱量熔化表面聚酯膜，對光纜內其他部件無任何傷害。
3、節(jié)省能源：除工作時間以外，僅待機電力就可以，很合理省電。
4、可在相對穩(wěn)定的溫度下自動運轉：即使生產人員操作不夠熟練，也可保證設備正常運轉。
5、綠色環(huán)保：不產生有害物質。
6、根據被加熱物體的質量、加熱時間、溫度，來調節(jié)高頻的輸出。
高頻感應加熱機特點：
1、全固態(tài)IGBT變頻及功能調節(jié)，軟開關諧振雙調控及頻率自動跟蹤技術，是高可靠性的保證;
2、超小體積，為客戶節(jié)省10倍的生產空間;
3、高效節(jié)能，全功率范圍內，極高的功率因數(shù)和電源效率;
4、寬頻1～20KHZ頻率自動跟蹤適應能力，無需現(xiàn)場調試;
5、100%全負載、24小時連續(xù)工作能力;
6、恒輸出電壓/恒輸出功率控制選擇功能;
7、頻率、功率、電壓及電流全顯示。
五、試驗結果
經過近一個多月的工藝試驗和檢測跟蹤，由高頻感應加熱機處理的纜芯護套后無滲水性能發(fā)生，無模芯堆積覆膜情況發(fā)生，無護套出包現(xiàn)象產生。同時對護套與鋼帶之間的剝離強度進行了抽樣檢測，具體結果見表2;鋼帶搭接之間的剝離強度進行了抽樣檢測，具體結果見表3。經高頻感應加熱機生產的光纜做了光纜全性能試驗并且全部檢測合格，這里就不一一列舉試驗結果。
六、結論
相信通過我的介紹，您已經對高頻感應加熱機以及工作原理有了更多的了解。通過兩種不同方式方法的比較，充分說明了高頻加熱機在光纜制造中的應用優(yōu)勢，相信在不久的將來會得到更廣泛的應用。
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