激光剝線技術(shù)在航空航天中的應(yīng)用

摘 要：在航空航天電裝過程中，導(dǎo)線端頭處理工藝是電裝生產(chǎn)工藝中必不可少的一個(gè)工步，導(dǎo)線端頭處理的質(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性，因此，采用激光剝線技術(shù)以提高航空航天產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：航空航天；激光技術(shù)；剝線

中圖分類號(hào)：TG665 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2014） 22-0000-01

目前，在航空航天的電裝應(yīng)用中，“剝線”是一個(gè)非常小的環(huán)節(jié)，也是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。因?yàn)楹芏嘈l(wèi)星、導(dǎo)彈等出現(xiàn)故障，大部分原因都是由于其線束系統(tǒng)出現(xiàn)問題，而線束系統(tǒng)的問題常常是由于“剝線”的時(shí)候?qū)?dǎo)線的破壞導(dǎo)致的，這個(gè)破壞常常是“剝線”過程中對(duì)導(dǎo)線導(dǎo)體造成了硬傷，也就是導(dǎo)線線芯出現(xiàn)了部分切斷造成的，我們稱之為“傷線”。長久以來，如何提高航空航天產(chǎn)品的可靠性一直是大家追捧的話題。

一、激光的發(fā)展和特點(diǎn)

激光是20世紀(jì)四大發(fā)明之一，是一門發(fā)展極快的高新技術(shù)。由于激光具有方向性好、能量高、單色性好、高相干性等特點(diǎn)使激光加工得到廣泛應(yīng)用。

激光加工已成為發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)，改造傳統(tǒng)制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一。各種激光加工技術(shù)（標(biāo)記、焊接、微調(diào)、打孔、切割、劃線、熱處理等）已經(jīng)或正在進(jìn)入各工業(yè)領(lǐng)域，諸如電子、通訊、包裝印刷、鐘表禮品、服裝、皮革、五金、醫(yī)療器械、汽車、機(jī)械制造等，為傳統(tǒng)工業(yè)的技術(shù)改造和制造業(yè)的現(xiàn)代化提供了先進(jìn)的技術(shù)。

近20年來，中國的改革開放和迅速發(fā)展的市場經(jīng)濟(jì)，極大地推動(dòng)著高新技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。激光科學(xué)技術(shù)和激光加工是中國發(fā)展較快的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。

二、激光剝線在導(dǎo)線加工上優(yōu)勢(shì)

激光剝線方式，完全實(shí)現(xiàn)非機(jī)械接觸加工，對(duì)加工材料不產(chǎn)生任何機(jī)械擠壓或機(jī)械應(yīng)力，加工質(zhì)量好；能加工AWG#30以上的細(xì)線和極細(xì)線、排線、扁線、同軸線等；加工信號(hào)線時(shí)，能很好地剝屏蔽層，而不造成屏蔽層變形和損傷絕緣層；剝絕緣層時(shí)不損傷導(dǎo)體，成品率很高；加工成本低廉，利用激光加工速度很快的優(yōu)勢(shì)，大大提高生產(chǎn)效率；與傳統(tǒng)方式相比，可提高幾十倍的效率；可精確控制剝線位置、尺寸和深度；定位精度高，一致性好、導(dǎo)線端頭處理后導(dǎo)線的抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)線的端頭處理的速度也提高了1倍以上。

傳統(tǒng)的導(dǎo)線剝皮工序都是用專用機(jī)械剝線鉗或剪刀等完成。在地面雷達(dá)產(chǎn)品中，則常常選用主動(dòng)化程度較高的機(jī)械剝皮機(jī)。但機(jī)械式剝皮因鉗口觸摸導(dǎo)線，故會(huì)對(duì)金屬線線芯發(fā)生必定的揉捏及切削力，招致金屬線芯的損傷，若是鉗口不與金屬線觸摸，則絕緣皮不能剝切干凈，關(guān)于由多層人造絲編織物組成的絕緣皮導(dǎo)線，機(jī)械式剝皮就更難滿足需求。電熱式剝皮器，盡管不會(huì)損傷金屬線芯，但因?yàn)槠鋭兤さ墓β实汀①|(zhì)量差、運(yùn)用不方便，也不是理想的剝線工具。

隨著航空航天產(chǎn)品的不斷發(fā)展，由于航空航天產(chǎn)品內(nèi)部空間的限制，精細(xì)度需求也越來越高，因?yàn)榧す饩哂心芰繒?huì)集、光束質(zhì)好、功率高、非觸摸、成品率高等許多優(yōu)點(diǎn)，故能夠使用聚集后的精細(xì)激光束（刀）來剝切精細(xì)極細(xì)排線和同軸線導(dǎo)線絕緣皮和多層導(dǎo)線中的屏蔽層，它獨(dú)特適合于剝切強(qiáng)度和熔點(diǎn)都比通常絕緣皮高的聚四氟乙烯、聚酰酸等組成有機(jī)絕緣皮。

其在導(dǎo)線加工上的主要優(yōu)勢(shì)有以下幾點(diǎn)：

激光剝線后各種型號(hào)規(guī)格導(dǎo)線的耐拉力大于熱脫器熱脫后的導(dǎo)線的耐拉力；激光剝線后導(dǎo)線內(nèi)、外層絕緣層無明顯碳化、發(fā)黑現(xiàn)象；激光剝線后導(dǎo)線芯線、導(dǎo)線屏蔽層無損傷；激光剝線后導(dǎo)線內(nèi)外絕緣層切口處無拉絲、無不整齊現(xiàn)象；屏蔽線激光剝除導(dǎo)線外絕緣層后導(dǎo)線內(nèi)絕緣層無損傷；激光剝線前后導(dǎo)線的絕緣性能無變化；激光剝線后導(dǎo)線內(nèi)外絕緣層端口的性能無變化；導(dǎo)線端頭處理的速度提高1-2倍；同類型導(dǎo)線端頭處理的質(zhì)量一致性和可靠性達(dá)到100%。

三、激光剝線在航空航天應(yīng)用上具有高保障性

航空航天的產(chǎn)品中都有大量的線束在其中，例如衛(wèi)星等。而這些產(chǎn)品內(nèi)部的線束質(zhì)量好壞直接影響到產(chǎn)品的好壞，但是作為衛(wèi)星這樣重要的產(chǎn)品來說，如果一次線束的損壞，可能導(dǎo)致整個(gè)衛(wèi)星不能正常工作，后果非常嚴(yán)重。

激光剝線技術(shù)采用激光照射導(dǎo)線的外絕緣皮，絕緣皮吸收激光中的能量完全汽化掉，激光會(huì)在導(dǎo)線上形成一條很細(xì)很齊的剝口，而導(dǎo)線的金屬線芯則完全反射激光，激光不會(huì)對(duì)導(dǎo)線線芯造成任何損傷，從而也實(shí)現(xiàn)了無損剝線。

剝線時(shí)導(dǎo)線線芯沒有任何損傷，會(huì)大大提高整個(gè)線束系統(tǒng)的穩(wěn)定性，最大限度的提高了線束系統(tǒng)的保障性。但是激光剝線技術(shù)也不是萬能的，其影響激光加工質(zhì)量的相關(guān)因素主要有以下方面。

四、激光剝線可加工導(dǎo)線絕緣層種類

目前在我國航空航天產(chǎn)品中，大部分導(dǎo)線都采用耐高溫等特殊材質(zhì)的導(dǎo)線絕緣層。但是，正是這些高級(jí)的、穩(wěn)定性好的、可靠的導(dǎo)線絕緣皮材料優(yōu)良特性，導(dǎo)致“剝線”時(shí)產(chǎn)生了非常大的困難。例如：有些絲包導(dǎo)線，在使用冷剝的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)很長拉絲現(xiàn)象，導(dǎo)致無法焊接，外觀效果非常不好。例如：有些很細(xì)的耐高溫導(dǎo)線，使用工具很容易把導(dǎo)線弄斷，而且加熱很久導(dǎo)線絕緣皮也不變軟。所以，使用冷剝來加工目前的高級(jí)導(dǎo)線是完全不能滿足了。

但是，以上所有問題對(duì)于激光剝線來說都不是問題，因?yàn)樗慕^緣皮吸收激光能量的原理與絕緣皮的耐高溫等特征沒有直接聯(lián)系，所以目前市場上應(yīng)用的所有絕緣材質(zhì)的導(dǎo)線，都在激光可加工的范圍內(nèi)。

五、結(jié)束語

從目前幾種流行的剝線方式中進(jìn)行分析后，激光剝線方式是目前對(duì)于剝線質(zhì)量、效率、加工導(dǎo)線種類等多方面綜合比較中，最適合目前航空航天的使用情況的，激光剝線方式也是目前對(duì)于導(dǎo)線加工工藝中提供產(chǎn)品可靠性的最理想方式。

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