Els sistemes elèctrics moderns es basen en interconnexions entre diferents dispositius, plaques de circuits i perifèrics. Tant si es tracta de transmetre energia com de senyals elèctrics, els cables són l'eix vertebrador de les connexions amb fil, cosa que els converteix en una part integral de tots els sistemes.
Tanmateix, sovint es subestima la importància de les cobertes dels cables (la capa exterior que envolta i protegeix els conductors interiors). Seleccionar el material adequat per a la coberta dels cables és una decisió crítica en el disseny i la fabricació de cables, especialment quan s'utilitzen en entorns difícils. Comprendre l'equilibri entre el rendiment mecànic, la resistència ambiental, la flexibilitat, el cost i el compliment normatiu és clau per prendre una decisió encertada.
Al cor de la funda del cable hi ha un escut que protegeix i garanteix la vida útil i la fiabilitat del cable interior. Aquesta protecció protegeix contra la humitat, els productes químics, la radiació UV i les tensions físiques com l'abrasió i l'impacte.
El material per a les jaquetes de cables abasta des de plàstics simples fins a polímers avançats, cadascun amb propietats úniques per satisfer requisits ambientals i mecànics específics. El procés de selecció és fonamental perquè el material adequat garanteix un rendiment i una protecció òptims en les condicions d'ús previstes.
No hi ha una solució única per a les jaquetes de cables. El material seleccionat pot variar molt segons les circumstàncies particulars de l'aplicació.
Hi ha diversos factors a tenir en compte a l'hora de seleccionar el material adequat per a la funda del cable.
1. Condicions ambientals
La resistència química és un factor crític a l'hora de seleccionar les cobertes de cable, ja que els cables poden trobar olis, dissolvents, àcids o bases, depenent de la seva aplicació. Una coberta de cable ben seleccionada pot prevenir la degradació o la corrosió dels seus components subjacents, mantenint així la integritat del cable durant la seva vida útil. Per exemple, en entorns industrials on l'exposició química és habitual, és fonamental seleccionar materials que puguin suportar aquestes condicions dures. Aquí, s'han d'avaluar els productes químics específics als quals estarà exposat el cable, ja que això determina la necessitat de materials especialitzats com els fluoropolímers per aconseguir una resistència química extrema.
La resistència a la intempèrie i a la llum solar és una altra consideració valuosa, especialment per als cables utilitzats a l'aire lliure. L'exposició prolongada a la llum solar pot debilitar els materials tradicionals, provocant fragilitat i eventual fallada. Els materials dissenyats per resistir la radiació UV garanteixen que el cable continuï sent funcional i durador fins i tot sota la llum solar intensa. Per a aquestes aplicacions, els materials ideals són els termoplàstics CPE, els termostats CPE o els termostats EPR. Altres materials avançats, com el polietilè reticulat (XLPE), s'han desenvolupat per proporcionar una resistència UV millorada, garantint la longevitat del cable en aplicacions a l'aire lliure.
A més, en entorns on el risc d'incendi és una preocupació, triar una funda de cable que sigui ignífuga o autoextingible pot ser una opció que pot salvar vides. Aquests materials estan dissenyats per aturar la propagació de les flames, afegint una capa important de seguretat en aplicacions crítiques. Pel que fa a la resistència a la flama, les opcions excel·lents inclouenPVCtermoplàstics i termoplàstics CPE. Aquests materials poden frenar la propagació de les flames alhora que redueixen l'emissió de gasos tòxics durant la combustió.
2. Propietats mecàniques
La resistència a l'abrasió, la força d'impacte i la capacitat d'aixafament de la funda del cable afecten directament la durabilitat del poliuretà. Això és més necessari en aplicacions on el cable travessa terrenys difícils o requereix una manipulació freqüent. En aplicacions altament mòbils, com ara en robòtica o maquinària dinàmica, triar una funda de cable amb propietats mecàniques superiors pot ajudar a evitar la substitució i el manteniment freqüents. Els millors materials resistents al desgast per a les cobertes de la funda inclouen els termoplàstics de poliuretà i els termoplàstics CPE.
3. Consideracions de temperatura
El rang de temperatura de funcionament del material de la funda d'un cable pot ser la diferència entre l'èxit o el fracàs d'un sistema. Els materials que no poden suportar el rang de temperatura de funcionament del seu entorn previst poden tornar-se fràgils en condicions de fred o degradar-se quan s'exposen a altes temperatures. Aquesta degradació pot comprometre la integritat del cable i causar fallades d'aïllament elèctric, cosa que pot provocar interrupcions operatives o riscos de seguretat.
Tot i que molts cables estàndard poden suportar temperatures de fins a 105 °C, les aplicacions especialitzades de PVC poden necessitar suportar temperatures més elevades. Per a indústries com la del petroli i el gas, les aplicacions especials requereixen materials, com ara els materials de la sèrie SJS d'ITT Cannon, que poden suportar temperatures de fins a 200 °C. Per a aquestes altes temperatures, pot ser necessari tenir en compte diversos materials, com ara el PVC al costat termoplàstic i el CPE, l'EPR o el CPR al costat del termòstat. Els materials que poden funcionar en aquests entorns poden suportar altes temperatures i resistir l'envelliment tèrmic, garantint el rendiment del cable al llarg del temps.
Tingueu en compte els entorns d'alta temperatura, com ara les plataformes de perforació terrestres. En aquests entorns d'alta pressió i alta temperatura, cal seleccionar un material de revestiment de cable que pugui suportar temperatures extremes sense degradar-se ni fallar. En definitiva, seleccionar el material de revestiment de cable adequat pot garantir un funcionament segur i fiable alhora que allarga la vida útil de l'equip.
4. La necessitat de flexibilitat
Algunes aplicacions requereixen que els cables es mantinguin flexibles sota moviments repetits de flexió i torsió. Aquesta necessitat de flexibilitat no redueix la necessitat de durabilitat; per tant, els materials s'han de seleccionar acuradament per equilibrar eficaçment aquests dos requisits. En aquests casos, es prefereixen materials com els elastòmers termoplàstics (TPE) o el poliuretà (PUR) per la seva elasticitat i resistència.
Els cables utilitzats en l'automatització industrial, per exemple, han de ser molt flexibles per adaptar-se al moviment de maquinària com ara els robots. Els robots de malla utilitzats per a tasques com ara recollir i col·locar peces són un exemple principal d'aquesta necessitat. El seu disseny permet una àmplia gamma de moviments, exercint una tensió constant sobre els cables, cosa que requereix l'ús de materials que puguin suportar la flexió i la torsió sense comprometre el rendiment.
Després de considerar les condicions ambientals, les propietats mecàniques, la temperatura i les necessitats de flexibilitat, també és important tenir en compte que el diàmetre exterior del cable variarà segons cada material. Per mantenir-se respectuós amb el medi ambient, el diàmetre del cable ha de romandre dins dels límits de segellat de la carcassa posterior o de la fixació del connector.
Data de publicació: 12 d'agost de 2024