Moderne elektrische systemen zijn afhankelijk van onderlinge verbindingen tussen verschillende apparaten, printplaten en randapparatuur. Of ze nu stroom of elektrische signalen overbrengen, kabels vormen de ruggengraat van bekabelde verbindingen en vormen daarmee een integraal onderdeel van alle systemen.
Het belang van kabelmantels (de buitenste laag die de binnengeleiders omhult en beschermt) wordt echter vaak onderschat. Het kiezen van het juiste kabelmantelmateriaal is een cruciale beslissing bij het ontwerp en de productie van kabels, vooral bij gebruik in zware omstandigheden. Inzicht in de balans tussen mechanische prestaties, omgevingsbestendigheid, flexibiliteit, kosten en naleving van regelgeving is essentieel voor het maken van een verstandige keuze.
Het hart van de kabelmantel is een schild dat de binnenkabel beschermt en de levensduur en betrouwbaarheid ervan waarborgt. Deze bescherming beschermt tegen vocht, chemicaliën, uv-straling en fysieke belastingen zoals slijtage en stoten.
Het materiaal voor kabelmantels varieert van eenvoudige kunststoffen tot geavanceerde polymeren, elk met unieke eigenschappen om te voldoen aan specifieke omgevings- en mechanische eisen. Het selectieproces is cruciaal, omdat het juiste materiaal optimale prestaties en bescherming garandeert onder de verwachte gebruiksomstandigheden.
Er is geen universele oplossing voor kabelmantels. Het gekozen materiaal kan sterk variëren, afhankelijk van de specifieke omstandigheden van de toepassing.
Bij de keuze van het juiste kabelmantelmateriaal moet u rekening houden met verschillende factoren.
1. Omgevingsomstandigheden
Chemische bestendigheid is een cruciale factor bij de keuze van kabelmantels, aangezien kabels, afhankelijk van hun toepassing, in aanraking kunnen komen met oliën, oplosmiddelen, zuren of basen. Een goed gekozen kabelmantel voorkomt degradatie of corrosie van de onderliggende componenten en behoudt zo de integriteit van de kabel gedurende zijn hele levensduur. In industriële omgevingen waar chemische blootstelling veel voorkomt, is het bijvoorbeeld cruciaal om materialen te selecteren die bestand zijn tegen dergelijke zware omstandigheden. Hierbij moeten de specifieke chemicaliën waaraan de kabel wordt blootgesteld, worden geëvalueerd, aangezien 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 bestand zijn tegen uv-straling zorgen ervoor dat de kabel functioneel en duurzaam blijft, zelfs in intens zonlicht. Voor dergelijke toepassingen zijn CPE-thermoplasten, CPE-thermostaten of EPR-thermostaten de ideale materialen. Andere geavanceerde materialen, zoals vernet polyethyleen (XLPE) zijn ontwikkeld om een betere UV-bestendigheid te bieden, waardoor de levensduur van de kabel bij buitentoepassingen wordt verlengd.
Bovendien kan in omgevingen waar brandgevaar een rol speelt, de keuze voor een vlamvertragende of zelfdovend kabelmantel een levensreddende keuze zijn. Deze materialen zijn ontworpen om de verspreiding van vlammen te voorkomen en bieden een belangrijke veiligheidslaag in kritieke toepassingen. Voor vlamvertraging zijn onder andere de volgende uitstekende keuzes mogelijk:PVCThermoplasten en CPE-thermoplasten. Deze materialen kunnen de verspreiding van vlammen vertragen en tegelijkertijd de uitstoot van giftige gassen tijdens verbranding verminderen.
2. Mechanische eigenschappen
De slijtvastheid, impactkracht en het verbrijzelingsvermogen van de kabelmantel zijn direct van invloed op de duurzaamheid van het polyurethaan. Dit is met name belangrijk in toepassingen waarbij de kabel door moeilijk terrein loopt of frequente manipulatie vereist. In zeer mobiele toepassingen, zoals in robotica of dynamische machines, kan de keuze voor een kabelmantel met superieure mechanische eigenschappen frequente vervanging en onderhoud helpen voorkomen. De beste slijtvaste materialen voor mantelbekledingen zijn polyurethaanthermoplasten en CPE-thermoplasten.
3. Temperatuuroverwegingen
Het bedrijfstemperatuurbereik van een kabelmantelmateriaal kan het verschil maken tussen succes of falen van een systeem. Materialen die niet bestand zijn tegen het bedrijfstemperatuurbereik van hun beoogde omgeving, kunnen broos worden bij koude omstandigheden of degraderen bij blootstelling aan hoge temperaturen. Deze degradatie kan de integriteit van de kabel in gevaar brengen en leiden tot storingen in de elektrische isolatie, 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 gasindustrie vereisen speciale toepassingen materialen, zoals de SJS-serie van ITT Cannon, die temperaturen tot 200 °C kunnen weerstaan. Voor deze hoge temperaturen kunnen verschillende materialen worden overwogen, waaronder PVC aan de thermoplastische zijde en CPE, EPR of CPR aan de thermostaatzijde. Materialen die in dergelijke omgevingen kunnen functioneren, zijn bestand tegen hoge temperaturen en thermische veroudering, waardoor de prestaties van de kabel op lange termijn gewaarborgd blijven.
Houd rekening met omgevingen met hoge temperaturen, zoals boorplatforms op land. In deze omgevingen met hoge druk en hoge temperaturen is het noodzakelijk om een kabelmantelmateriaal te kiezen dat bestand is tegen extreme temperaturen zonder te verslechteren of te falen. Uiteindelijk kan de keuze voor het juiste kabelmantelmateriaal een veilige en betrouwbare werking garanderen en tegelijkertijd de levensduur van de apparatuur verlengen.
4. De behoefte aan flexibiliteit
In sommige toepassingen moeten kabels flexibel blijven bij herhaalde buig- en draaibewegingen. Deze behoefte aan flexibiliteit doet niets af aan de behoefte aan duurzaamheid; daarom moeten materialen zorgvuldig worden geselecteerd om deze twee eisen 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 bewegingen van machines zoals robots te kunnen opvangen. Meshrobots die worden gebruikt voor taken zoals het oppakken en plaatsen van onderdelen zijn een goed voorbeeld van deze behoefte. Hun ontwerp maakt een groot bewegingsbereik mogelijk, waardoor de kabels constant worden belast. Dit vereist het gebruik van materialen die bestand zijn tegen buigen en draaien zonder dat dit ten koste gaat van de prestaties.
Na rekening te hebben gehouden met de omgevingsomstandigheden, mechanische eigenschappen, temperatuur en flexibiliteitsbehoeften, is het ook belangrijk om te weten dat de buitendiameter van de kabel per materiaal verschilt. Om milieuvriendelijk te blijven, moet de kabeldiameter binnen de afdichtingsgrenzen van de backshell of connectorbevestiging blijven.
Plaatsingstijd: 12-08-2024