Moderne elektrische systemen zijn afhankelijk van verbindingen tussen verschillende apparaten, printplaten en randapparatuur. Of het nu gaat om het verzenden van stroom of elektrische signalen, kabels vormen de ruggengraat van bekabelde verbindingen, waardoor ze een integraal onderdeel van alle systemen zijn.
Het belang van kabelmantels (de buitenste laag die de binnenste geleiders omringt en beschermt) wordt echter vaak onderschat. Het selecteren van het juiste materiaal voor de kabelmantel is een cruciale beslissing bij het ontwerp en de productie van kabels, vooral bij gebruik in zware omstandigheden. Het begrijpen van de balans tussen mechanische prestaties, omgevingsbestendigheid, flexibiliteit, kosten en naleving van de regelgeving is de sleutel tot het maken van een verstandige keuze.
In het hart van de kabelmantel bevindt zich een afscherming die de levensduur en betrouwbaarheid van de binnenkabel beschermt en garandeert. Deze bescherming beschermt tegen vocht, chemicaliën, UV-straling en fysieke belastingen zoals schuren en stoten.
Het materiaal voor kabelmantels varieert van eenvoudige kunststoffen tot geavanceerde polymeren, elk met unieke eigenschappen om aan specifieke milieu- en mechanische eisen te voldoen. Het selectieproces is van cruciaal belang omdat het juiste materiaal optimale prestaties en bescherming garandeert onder de verwachte gebruiksomstandigheden.
Er bestaat geen ‘one size fits all’-oplossing voor kabelmantels. Het gekozen materiaal kan sterk variëren, afhankelijk van de unieke omstandigheden van de toepassing.
Er zijn verschillende factoren waarmee u rekening moet houden bij het selecteren van het juiste kabelmantelmateriaal.
1. Omgevingsomstandigheden
Chemische bestendigheid is een cruciale factor bij het selecteren van kabelmantels, omdat kabels, afhankelijk van hun toepassing, in aanraking kunnen komen met oliën, oplosmiddelen, zuren of basen. Een goed gekozen kabelmantel kan degradatie of corrosie van de onderliggende componenten voorkomen, waardoor de integriteit van de kabel gedurende zijn levensduur behouden blijft. In industriële omgevingen waar chemische blootstelling gebruikelijk is, is het bijvoorbeeld van cruciaal belang om materialen te selecteren die bestand zijn tegen zulke zware omstandigheden. Hier moeten de specifieke chemicaliën waaraan de kabel wordt blootgesteld worden geëvalueerd, omdat dit de behoefte aan gespecialiseerde materialen zoals fluorpolymeren bepaalt om extreme chemische bestendigheid te bereiken.
Weer- en zonlichtbestendigheid is een andere waardevolle overweging, vooral voor kabels die buitenshuis worden gebruikt. Langdurige blootstelling aan zonlicht kan traditionele materialen verzwakken, wat leidt tot broosheid en uiteindelijk falen. Materialen die zijn ontworpen om UV-straling te weerstaan, zorgen ervoor dat de kabel functioneel en duurzaam blijft, zelfs bij intens zonlicht. Voor dergelijke toepassingen zijn de ideale materialen CPE-thermoplasten, CPE-thermostaten of EPR-thermostaten. Andere geavanceerde materialen, zoals vernet polyethyleen (XLPE), zijn ontwikkeld om verbeterde UV-bestendigheid te bieden, waardoor de levensduur van de kabel bij buitentoepassingen wordt gegarandeerd.
Bovendien kan het kiezen van een kabelmantel die vlamvertragend of zelfdovend is, in omgevingen waar het risico op brand een probleem is, een levensreddende keuze zijn. Deze materialen zijn ontworpen om de verspreiding van vlammen te stoppen en voegen een belangrijke veiligheidslaag toe in kritische toepassingen. Voor vlamvertraging zijn er onder meer uitstekende keuzesPVCthermoplasten en CPE-thermoplasten. Dergelijke materialen kunnen de verspreiding van vlammen vertragen en tegelijkertijd de uitstoot van giftige gassen tijdens de verbranding verminderen.
2. Mechanische eigenschappen
De slijtvastheid, slagkracht en het verbrijzelingsvermogen van de kabelmantel hebben rechtstreeks invloed op de duurzaamheid van het polyurethaan. Dit is vooral nodig bij toepassingen waarbij de kabel door uitdagend terrein loopt of veelvuldig moet worden gehanteerd. In zeer mobiele toepassingen, zoals in robotica of dynamische machines, kan het kiezen van een kabelmantel met superieure mechanische eigenschappen frequente vervanging en onderhoud helpen voorkomen. De beste slijtvaste materialen voor mantelhoezen zijn polyurethaan thermoplasten en CPE thermoplasten.
3. Temperatuuroverwegingen
Het bedrijfstemperatuurbereik van een kabelmantelmateriaal kan het verschil zijn tussen succes of falen van een systeem. Materialen die niet bestand zijn tegen het bedrijfstemperatuurbereik van de beoogde omgeving, kunnen bros worden onder koude omstandigheden of degraderen bij blootstelling aan hoge temperaturen. Deze verslechtering kan de integriteit van de kabel in gevaar brengen en storingen in de elektrische isolatie veroorzaken, wat kan leiden tot operationele verstoringen of veiligheidsrisico's.
Hoewel veel standaardkabels bestand zijn tegen temperaturen tot 105°C, moeten gespecialiseerde PVC-toepassingen mogelijk hogere temperaturen weerstaan. Voor industrieën zoals de olie- en gassector vereisen speciale toepassingen materialen, zoals de materialen uit de SJS-serie van ITT Cannon, die temperaturen tot 200 °C kunnen weerstaan. Voor deze hoge temperaturen moet mogelijk rekening worden gehouden met verschillende materialen, waaronder PVC aan de thermoplastische zijde en CPE of EPR of CPR aan de thermostaatzijde. Materialen die in dergelijke omgevingen kunnen functioneren, zijn bestand tegen hoge temperaturen en zijn bestand tegen thermische veroudering, waardoor de prestaties van de kabel in de loop van de tijd worden gegarandeerd.
Denk aan omgevingen met hoge temperaturen, zoals boorplatforms op land. In deze omgevingen met hoge druk en hoge temperaturen is het noodzakelijk om een materiaal voor de kabelmantel te selecteren dat bestand is tegen extreme temperaturen zonder te verslechteren of te falen. Uiteindelijk kan het selecteren van het juiste kabelmantelmateriaal een veilige en betrouwbare werking garanderen en tegelijkertijd de levensduur van de apparatuur verlengen.
4. De behoefte aan flexibiliteit
Sommige toepassingen vereisen dat kabels flexibel blijven onder herhaalde buig- en draaibewegingen. Deze behoefte aan flexibiliteit vermindert de behoefte aan duurzaamheid niet; daarom moeten materialen zorgvuldig worden geselecteerd om deze twee vereisten effectief in evenwicht te brengen. In deze gevallen hebben materialen zoals thermoplastische elastomeren (TPE) of polyurethaan (PUR) de voorkeur vanwege hun elasticiteit en veerkracht.
Kabels die bijvoorbeeld in de industriële automatisering worden gebruikt, moeten zeer flexibel zijn om de beweging van machines zoals robots te kunnen accommoderen. Mesh-robots die worden gebruikt voor taken zoals het oppakken en plaatsen van onderdelen zijn een goed voorbeeld van deze behoefte. Hun ontwerp maakt bewegingsvrijheid mogelijk, waardoor er constante spanning op de kabels wordt uitgeoefend, waardoor het gebruik van materialen nodig is die bestand zijn tegen buigen en draaien zonder dat dit ten koste gaat van de prestaties.
Na het overwegen van de omgevingsomstandigheden, mechanische eigenschappen, temperatuur en flexibiliteitsbehoeften, is het ook belangrijk op te merken dat de buitendiameter van de kabel per materiaal zal variëren. Om milieuvriendelijk te blijven, moet de kabeldiameter binnen de afdichtingsgrenzen van de backshell of connectorbevestiging blijven.
Posttijd: 12 augustus 2024