Los sistemas eléctricos modernos dependen de interconexiones entre diferentes dispositivos, placas de circuitos y periféricos. Ya sea que transmitan energía o señales eléctricas, los cables son la columna vertebral de las conexiones por cable, lo que los convierte en una parte integral de todos los sistemas.
Sin embargo, a menudo se subestima la importancia de las cubiertas de los cables (la capa exterior que rodea y protege los conductores internos). Seleccionar el material adecuado para la cubierta del cable es una decisión crítica en el diseño y fabricación de cables, especialmente cuando se utilizan en entornos hostiles. Comprender el equilibrio entre rendimiento mecánico, resistencia ambiental, flexibilidad, costo y cumplimiento normativo es clave para tomar una decisión acertada.
En el corazón de la cubierta del cable hay un blindaje que protege y garantiza la vida útil y confiabilidad del cable interior. Esta protección protege contra la humedad, los productos químicos, la radiación UV y el estrés físico como la abrasión y el impacto.
Los materiales para las cubiertas de los cables varían desde plásticos simples hasta polímeros avanzados, cada uno con propiedades únicas para cumplir con requisitos ambientales y mecánicos específicos. El proceso de selección es fundamental porque el material adecuado garantiza un rendimiento y protección óptimos en las condiciones de uso esperadas.
No existe una solución única para las cubiertas de cables. El material seleccionado puede variar mucho dependiendo de las circunstancias únicas de la aplicación.
Hay varios factores a considerar al seleccionar el material adecuado para la cubierta del cable.
1. Condiciones ambientales
La resistencia química es un factor crítico en la selección de cubiertas de cables, ya que los cables pueden encontrarse con aceites, solventes, ácidos o bases, según su aplicación. Una cubierta de cable bien seleccionada puede evitar la degradación o corrosión de sus componentes subyacentes, manteniendo así la integridad del cable durante su vida útil. Por ejemplo, en entornos industriales donde la exposición a sustancias químicas es común, es fundamental seleccionar materiales que puedan soportar condiciones tan duras. Aquí se deben evaluar los químicos específicos a los que estará expuesto el cable, ya que esto determina la necesidad de materiales especializados como los fluoropolímeros para lograr una resistencia química extrema.
La resistencia a la intemperie y a la luz solar es otra consideración valiosa, especialmente para los cables utilizados en exteriores. La exposición prolongada a la luz solar puede debilitar los materiales tradicionales, provocando fragilidad y eventual falla. Los materiales diseñados para resistir la radiación UV garantizan que el cable siga siendo funcional y duradero incluso bajo la luz solar intensa. Para tales aplicaciones, los materiales ideales son los termoplásticos CPE, los termostatos CPE o los termostatos EPR. Otros materiales avanzados, como el polietileno reticulado (XLPE), han sido desarrollados para proporcionar una mayor resistencia a los rayos UV, asegurando la longevidad del cable en aplicaciones al aire libre.
Además, en entornos donde el riesgo de incendio es una preocupación, elegir una cubierta de cable que sea retardante de llama o autoextinguible puede ser una opción que salve vidas. Estos materiales están diseñados para detener la propagación de llamas, añadiendo una importante capa de seguridad en aplicaciones críticas. Para retardo de llama, excelentes opciones incluyenCLORURO DE POLIVINILOtermoplásticos y termoplásticos CPE. Estos materiales pueden frenar la propagación de las llamas y al mismo tiempo reducir la emisión de gases tóxicos durante la combustión.
2. Propiedades mecánicas
La resistencia a la abrasión, la fuerza de impacto y la capacidad de aplastamiento de la cubierta del cable afectan directamente la durabilidad del poliuretano. Esto es más necesario en aplicaciones donde el cable atraviesa terrenos desafiantes o requiere manipulación frecuente. En aplicaciones altamente móviles, como en robótica o maquinaria dinámica, elegir una cubierta de cable con propiedades mecánicas superiores puede ayudar a evitar reemplazos y mantenimiento frecuentes. Los mejores materiales resistentes al desgaste para fundas de chaquetas incluyen los termoplásticos de poliuretano y los termoplásticos CPE.
3. Consideraciones de temperatura
El rango de temperatura de funcionamiento del material de la cubierta de un cable puede marcar la diferencia entre el éxito o el fracaso de un sistema. Los materiales que no pueden soportar el rango de temperatura de funcionamiento del entorno previsto pueden volverse quebradizos en condiciones de frío o degradarse cuando se exponen a altas temperaturas. Esta degradación puede comprometer la integridad del cable y provocar fallas en el aislamiento eléctrico, lo que resulta en interrupciones operativas o riesgos de seguridad.
Si bien muchos cables estándar pueden tener una clasificación de hasta 105 °C, es posible que las aplicaciones especializadas de PVC deban soportar temperaturas más altas. Para industrias como las de petróleo y gas, las aplicaciones especiales requieren materiales, como los materiales de la serie SJS de ITT Cannon, que pueden soportar temperaturas de hasta 200 °C. Para estas altas temperaturas, es posible que sea necesario considerar una variedad de materiales, incluido PVC en el lado del termoplástico y CPE, EPR o CPR en el lado del termostato. Los materiales que pueden funcionar en dichos entornos pueden soportar altas temperaturas y resistir el envejecimiento térmico, lo que garantiza el rendimiento del cable a lo largo del tiempo.
Considere entornos de alta temperatura, como plataformas de perforación en tierra. En estos entornos de alta presión y alta temperatura, es necesario seleccionar un material de cubierta de cable que pueda soportar temperaturas extremas sin degradarse ni fallar. En última instancia, seleccionar el material adecuado de la cubierta del cable puede garantizar operaciones seguras y confiables y al mismo tiempo extender la vida útil del equipo.
4. La necesidad de flexibilidad
Algunas aplicaciones requieren que los cables permanezcan flexibles bajo repetidos movimientos de flexión y torsión. Esta necesidad de flexibilidad no reduce la necesidad de durabilidad; por lo tanto, los materiales deben seleccionarse cuidadosamente para equilibrar eficazmente estos dos requisitos. En estos casos, se prefieren materiales como los elastómeros termoplásticos (TPE) o el poliuretano (PUR) por su elasticidad y resiliencia.
Los cables utilizados en la automatización industrial, por ejemplo, deben ser muy flexibles para adaptarse al movimiento de maquinaria como los robots. Los robots de malla utilizados para tareas como recoger y colocar piezas son un excelente ejemplo de esta necesidad. Su diseño permite una variedad de movimientos, lo que genera una tensión constante en los cables, lo que requiere el uso de materiales que puedan resistir la flexión y la torsión sin comprometer el rendimiento.
Después de considerar las condiciones ambientales, las propiedades mecánicas, la temperatura y las necesidades de flexibilidad, también es importante tener en cuenta que el diámetro exterior del cable variará con cada material. Para seguir siendo respetuoso con el medio ambiente, el diámetro del cable debe permanecer dentro de los límites de sellado de la carcasa posterior o del conector.
Hora de publicación: 12 de agosto de 2024