线芯分层绞合是电缆制造的核心工艺，通过将多根金属单线按固定几何规则、工艺参数逐层同心绞合，配合紧压、退扭等处理，形成圆整致密、性能均衡的整体导体，核心解决单根导体柔韧性差、大截面难制造的问题，同时优化电气与机械性能，广泛应用于电力、特种、控制电缆等产品制造。

一、核心工艺目的

提升柔韧性：相较实心导体，绞合结构更易弯曲，大幅降低电缆安装、敷设难度。

保证结构稳定：规律的同心分层排列使导体横截面保持圆形，避免松散、回弹。

优化电气性能：改善电流分布，减轻集肤效应和邻近效应影响，适配高频、大电流工作场景。

实现大截面制造：单根导线过粗难以生产和施工，绞合是制造大截面导体的唯一实用方法。

二、基础核心规则

线芯分层绞合以同心层绞为核心，所有操作围绕以下固定规则展开，是保证工艺效果的基础：

中心起步，逐层递增：以1根单线为中心（小截面）或正规绞合核心层为中心（大截面），从内到外分层排布；第n层（n≥1）单线数量为6n，每向外一层单线数比内层多6根，经典结构为1+6+12+18+24……

相邻绞向，严格相反：相邻层采用S向（左向）、Z向（右向）交替绞合，核心目的是抵消扭转应力，防止单线松开，消除回弹扭力，保证导体结构紧密平整。

节距差异化控制：每层节距（单线螺旋一周的轴向长度）随层数调整，外层节距略小于内层，兼顾致密性与结构稳定性。

按需退扭定型：圆形线芯成缆需通过退扭装置消除应力，扇形线芯可预扭后不退扭，避免绝缘损伤，后续配合包带、填充材料固定结构。

三、典型绞合流程（以1+6+12三层正规绞合为例）

正规绞合是最常用的分层绞合方式，以下为标准化操作流程，大截面导体可在此基础上增加层数并配合分层紧压：

前期准备：将单线（盘元）放置在绞线机对应放线架，设备包含1个中心放线架和若干环绕式放线架，放线架数量匹配绞合层需求。

中心层+第一层绞合：中心放线架引出1根单线作为轴心，6个环绕放线架同步引出6根单线，以固定节距沿单一方向（如Z向）围绕中心线旋转，同时由牵引装置向前牵引，形成1+6的基础芯线，此层节距比约20–25。

第二层绞合：将1+6芯线作为新核心，送入下一个绞合单元；12根单线从更大的环形放线架引出，以相反绞向（如S向）围绕基础芯线旋转绞合，此层节距比约13–16，最终形成19根单线组成的1+6+12绞合芯线。

紧压处理：绞合后导体通过紧压模具（圆形/扇形），小截面导体一次紧压，大截面导体（≥50mm²）分层紧压，通过挤压减少单线间空隙，提升填充系数与导电效率。

收线定型：紧压后的导体经退扭装置消除残余应力，必要时包带/填充固定，最后收线至工字轮，完成基础分层绞合。

四、常见绞合结构类型

根据电缆使用场景、截面大小和性能需求，分层绞合衍生出三种主流结构，各有适用范围：

五、关键工艺参数及控制要点

工艺参数直接决定导体性能，需根据产品需求精准调控，核心参数及影响如下：

节距/节距比

节距：单线旋转一周前进的长度，节距比=节距/该层外径；

控制：外层节距比8–12，内层20–25，外层节距略小；

影响：节距越小，绞合越紧密但线材偏硬；节距越大，柔韧性越好但易结构松散。

绞合角度：由节距和导体直径共同决定，是节距参数的衍生物理指标，直接影响导体弯曲性与致密性。

单线直径：同层单线直径必须一致，层间可按需优化；直径均匀保证导体圆整，细化单线可提升整体柔韧性。

填充系数：绞合后导体实际截面积与轮廓外圆面积之比，紧压绞合可将填充系数提升至90%以上；填充系数越高，直流电阻越低，导电效率越好。

紧压程度：通过控制压缩率实现分层紧压，核心作用是提升填充系数、降低直流电阻，同时减少集肤效应影响。

六、易出现的问题及优化方案

生产过程中因参数控制、设备操作不当易出现各类问题，针对性优化方案如下：

结构松散：调整节距比，缩小外层节距，增加紧压模具的压缩量，提升单线间贴合度。

扭转应力大：检查退扭装置运行状态，重新校准绞向，确保相邻层S/Z向严格相反，抵消扭力。

直流电阻超标：优化分层紧压工艺提升填充系数，更换高纯度单线原材料，保证导体导电性能。

圆整度差：校准放线架位置保证轴心精准，确保同层单线直径一致，调整紧压模具尺寸匹配导体截面。

七、易混淆概念区分

需注意导体内部分层绞合与多芯电缆成缆绞合的差异，二者均为绞合工艺但应用阶段、目的不同：

导体内部分层绞合：针对单根线芯，将多根单线绞合成一根完整导体，核心目的是提升单根线芯的柔韧性、制造大截面导体。

多芯电缆成缆绞合：针对已完成绝缘的多根线芯（如3芯、4芯），将其绞合成一根完整电缆，常采用三角形（3芯）、中心+环绕（4芯及以上）排列，核心目的是保证电缆整体结构稳定，便于后续包覆屏蔽层、护套。

八、工艺核心总结

线芯分层绞合的核心逻辑是“中心出发、逐层反向、数量递增、参数适配”，通过精密的机械控制，将众多单线组织成一个整体。该工艺完美平衡了导体的电气性能（低电阻、抗集肤效应）、机械性能（抗拉、抗弯、结构稳定）和施工柔性，是现代电缆工业的基础工艺，尤其适用于高压、大截面及医疗、拖链等特种电缆场景。