线缆发泡技朮升级版
通信网络之完整性，除了机房内之软硬件及其周边附属设备外，通信电缆扮演着送信与受信二端间连络主要传输媒介，通信电缆不仅质量需符合未来整体服务数字网络(ISDN)之要求外，所占用之空间也不容忽视，二者更是息息相关。近十年来欲使通信网络传输更快速，除了设备增强外，通信电缆也做了重大变革，纷纷采用发泡聚乙烯为绝缘材料，促使电缆特性更能符合较佳通信效果，其中电气特性如静电容量、电容不平衡、远(近)端串音及衰减等与材料发泡方式更是立竿见影.
发泡的目的
一般材料发泡的目的在于使制品轻量化，并加强制品隔热性与可扰性，及降低材料成本，而线缆用材料发泡的目的，则在降低材料的介质常数.
发泡的优点及缺点：
A.使品质轻量化同时可以降低材料成本.
B.介电系数小、高频衰减低、性能稳定、防水防潮及弯曲性好、电阻外径小，使用寿命长.
发泡的缺点：附著力较差、强度差
为什麽它有这样的缺点呢？
于PE绝缘材料制料过程中,混合适当比例热效应发泡剂,其使于芯线制程时,利用温度促使发泡剂产生化学分解变化,于PE材料内部形成气泡,此项材料对温度反应相当灵敏( ±1℃),温控设备稍受外界影响,其发泡度变化极大,目前此项方式发泡度可达到40-50%,且此发泡材料须置放于干燥环境内,否则水分进入材料后于押出易导致芯线电容,外径不稳定.
发泡的基本概念：
市场上的材料发泡方式
为了增加传输容量及速率，降低材料介质常数(Dielectric Constant)系最佳途径，而使用发泡PE材料则可达成此目的，其材料发泡方式一般区分为二种方式：
(一) 化学发泡方法
(二) 物理发泡 (氮气发泡)
1、传统化学发泡
于PE绝缘材料制料过程中，混合适当比例热效应发泡剂，其使于芯线制程时，利用温度促使发泡剂产生化学分解变化，于PE材料内部形成气泡，此项材料对温度反应相当灵敏( ±1℃)，温控设备稍受外界影响，其发泡度变化极大，目前此项方式发泡度可达到40-50%，且此发泡材料须置放于干燥环境内，否则水分进入材料后于押出易导致芯线电容，外径不稳定，此二项于通信电缆远(近)端将造成不良影响.
为减小介质常数，其所用基材应为低介质常数的材料，目前线缆最常用者为PE。在特殊的场合，也有利用PP、PS及TEFLON为基材的.
PE发泡度与介电常数,波长短缩率,时间延迟关系图:
PE发泡之特性关系表
在静电容量要求一定的场合,降低绝缘材料的实效介质常数,则芯线径便可减小.此时,一定尺寸的线缆管中,就可多设线路,在多心线缆场合有很大的优点，材料发泡,则强度下降,故薄绝缘场合发泡度只限于20-30%,厚绝缘时则约达50%左右,属于较低发泡的类别.
发泡度的测定方法
线缆发泡层的发泡度，可利用普通的密度测定法计测，所谓发泡度乃指发泡体中含多少百分比的气体，可应用下式表示之
密度测定法
先称发泡体重量为W1，再将发泡体与砝码连接，用极细钢丝或铜丝吊挂与水或酒精中，称重为W2，最后称出砝码在液体中的重量为W3，则密度d可用下式求出
押出发泡法：
发泡剂的类别
目前市售发泡PE之发泡剂
1、高密度用尿素类
2、低密度用碳酸类
大部分发泡剂的分解生成物都具有吸湿性，生成的气体亦常含水分，故在要求低损失的场合，押出线必须施行干燥手续.
押出发泡的制造工程
出发泡的制造工程如下所列
1. 从押出机加料斗供入发泡材料
2. 材料在螺缸受热，由螺杆的运转而使其发生可塑化，且在混练中往前输送
3. 经过眼模形成一定外径，押出同时发泡。
4. 押出线在冷水槽冷却固化
发泡押出用押出机
押出机的L/D约20-28，并有较长的供料段，压缩比约2.0-2.5，押出机在设计上应注意下列各点：
(1) 设计小压缩比的螺杆﹔
(2) 设置反压调节器，以控制适当的反压﹔
(3) 机头与眼模部阻力尽量减小﹔
(4) 螺旋廊宽减小﹔
加料段:颗粒状塑料从料斗进入机筒螺杆.由于落感的旋转,产生足够大的推力和反向摩擦力,形成稳定的压力,使胶料混合,初步加热,软化塑料向压缩段推进.
压缩段:由于此段温度较高,预热好的塑料开始塑化压实,最后由固态塑料转变为熔融态塑料.因为螺杆的旋转,继续对塑料进行混合搅拌,实现初步塑化且初步压实.
熔融段(均压段):在螺杆旋转推力的作用下,经初步塑化,初步压实的塑料被推入均压段,此段螺槽溶剂最小,从而产生更大的压力,温度又最高,塑料在高温高压下,塑化更均匀,在落感的推力下,等压定量的被推如机头,从模口挤出成型.
押出条件
发泡线押出的时候，其押出条件受押出机尺寸，螺杆构造、螺杆回转数及发泡剂浓度等要因素影响，很难得到通用的原则，重点在如何使材料迅速熔融，并使分解气溶于材料中，直到出眼模口后才开始发泡。
押出条件：例如压力、温度、及押出时间等发生变化，则押出成品特性亦发生很大变化
押出温度：系指熔融材料的实际温度，当温度不同的时候，押出线的发泡特性亦起变异，温度在某一特定范围的时候，发泡特性最良好，高或低于此项范围，都无法得到质量良好的押出线。
押出时间：押出时材料在螺缸的停留时间，称为押出时间，对发泡特性亦有相当大的影响，材料在螺缸停留时间亦应保持在某一特定范围内，才能押出特性良好的发泡线来.
综上所叙，可知发泡押出作业实为一项需要相当高技朮水准的作业，押出条件设定稍有不慎，就很难制造出质量良好的发泡电线，作业人员应从不断体会中获得良好的经验，精益求精，才能达到提高水准、高质量的境界
发泡情形如下图
押出条件的影响
(1) 押出温度的影响
采用添加发泡剂进行押出发泡的时候，押出温度条件对发泡特性的良莠占有决定性地位，押出温度如能与发泡剂分解温度充分配合，必可制造出特性良好的成品。
低温押出气泡数很少，温度上升则气泡分布逐渐均匀，发泡度渐行提高，在到达某温度的时候，发泡度最高，并得到极细微的气泡构造﹔温度再上升则气泡粗大化，并有气泡破裂现象，形成不均匀的气泡构造.
此项最适当温度条件，端视材料别而异，除利用实验来决定外，实别无良途可循。
(2) 螺杆回转数的影响
螺杆回转数对发泡状态也有相当影响性。回转数增加的时候，发泡度也逐渐增加，气泡构造更形微细，直至达到某限度为止。超过此限度后，效果反而下降，故如何决定适当的螺杆回转数，极为重要.
发泡押出用押出机：
押出机的L/D约20-28,并有较长的供料段,压缩比约2.0-2.5,押出机在设计上应注意下列各点：
A.设计小压缩比的螺杆﹔
B.设置反压调节器，以控制适当的反压﹔
C.机头与眼模部阻力尽量减小﹔
D.螺旋廊宽减小.
目前在发泡押出部分，业界比较有性价比保证的厂商主要是，创展机械，正威机械，新杰机械等.
外眼形状的影响
押出发泡用眼模，在设计时必须考虑外眼出口后的膨胀性，若以A表示材料发泡前后的断面积比，则如下图所示
一般薄层押出的时候，膨胀比约等于2，厚层押出则膨胀比约等于4，押出发泡外眼孔径，可利用前式变形，求出如下：
当发泡后的完成外径及导体外径决定时，外眼孔径便可利用公式很简便的求出来。
外眼入口角也为设计的重要项目。在发泡押出场合，眼模内角通常皆略大于实体押出眼模的角度
低发泡薄层押出的场合，入口角约60-90º，出口角9-15º，设极廊长或不设长，这样设计眼模便能得到良好的押出表面，押出发泡用眼模代表例.
厚发泡层的冷却
发泡层的特性，受冷却条件的影响很大，气泡系在外眼出口后才开始膨胀，为使其完全发泡，应设相当距离的空冷段，厚层押出后急冷，则发泡度降低，押出表面常起波浪，成为芯线变形原因之一.
发泡体本为隔热材料，芯线表面与内部温度相差很大，便会发生变形，故厚层押出一定要实行分段冷却的技巧才行.
押出线尚未充分冷却便开始卷取，结果很容易发生变形与溃裂现象，故冷却水槽末段一定要维持充分的低温，芯线倘有浮出水面现象，亦发生部分的变形，应设法使线完全浸入水中冷却。
制程如何使发泡PE变异降到最低
在要求高性能场合，一定要设法使制造条件固定，此时必须注意下列各点，才能使变异减为最低
1、选用质量均匀的材料
2、材料供入定量化
3、保持一定的押出温度
4、保持螺杆回转数不变
5、维持一定的温度的导体温度
6、维持一定的线速
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