Osłona kabla (znana również jako osłona zewnętrzna lub poszycie) jest najbardziej zewnętrzną warstwą kabla, kabla optycznego lub przewodu, stanowiącą najważniejszą barierę w kablu, która chroni wewnętrzne bezpieczeństwo konstrukcyjne, chroniąc kabel przed zewnętrznym ciepłem, zimnem, wilgocią, promieniowaniem ultrafioletowym, ozonem lub uszkodzeniami chemicznymi i mechanicznymi podczas i po instalacji. Osłona kabla nie ma na celu zastąpienia wzmocnienia wewnątrz kabla, ale może również zapewnić dość wysoki poziom ograniczonej ochrony. Ponadto osłona kabla może również utrwalić kształt i formę przewodu linkowego, a także warstwy ekranującej (jeśli występuje), minimalizując w ten sposób zakłócenia w kompatybilności elektromagnetycznej kabla (EMC). Jest to ważne dla zapewnienia spójnego przesyłu mocy, sygnału lub danych w kablu lub przewodzie. Osłona odgrywa również ważną rolę w trwałości kabli i przewodów optycznych.
Istnieje wiele rodzajów materiałów osłonowych kabli. Najczęściej stosowanymi materiałami osłonowymi kabli są:usieciowany polietylen (XLPE), politetrafluoroetylen (PTFE), fluorowany etylen-propylen (FEP), żywica perfluoroalkoksylowa (PFA), poliuretan (PUR),polietylen (PE), elastomer termoplastyczny (TPE) ipolichlorek winylu (PCW)Każdy z nich ma inne parametry wydajnościowe.
Wybór surowców do osłon kabli musi przede wszystkim uwzględniać ich adaptowalność do warunków środowiskowych oraz kompatybilność z zastosowanymi złączami. Na przykład, ekstremalnie niskie temperatury mogą wymagać osłon kabli, które zachowują elastyczność w bardzo niskich temperaturach. Wybór odpowiedniego materiału osłony ma kluczowe znaczenie dla określenia optymalnego kabla optycznego do danego zastosowania. Dlatego ważne jest, aby dokładnie zrozumieć, jakiemu celowi ma służyć kabel lub przewód optyczny i jakie wymagania musi spełniać.
Polichlorek winylu (PCW)Jest to powszechnie stosowany materiał na osłony kabli. Wykonany jest z żywicy na bazie polichlorku winylu, z dodatkiem stabilizatora, plastyfikatora, wypełniaczy nieorganicznych, takich jak węglan wapnia, dodatków i środków smarnych itp., poprzez mieszanie, ugniatanie i wytłaczanie. Charakteryzuje się dobrymi właściwościami fizycznymi, mechanicznymi i elektrycznymi, a jednocześnie dobrą odpornością na warunki atmosferyczne i stabilnością chemiczną. Można go również poprawić poprzez dodanie różnych dodatków, takich jak środki zmniejszające palność, środki zwiększające odporność na ciepło itp.
Metoda produkcji osłony kabla PVC polega na dodaniu cząsteczek PVC do wytłaczarki i wytłaczaniu ich pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia w celu utworzenia rurowej osłony kabla.
Zalety osłon kablowych z PVC to niska cena, łatwość obróbki i montażu oraz szeroki zakres zastosowań. Są one często stosowane w kablach niskiego napięcia, kablach telekomunikacyjnych, przewodach budowlanych i innych dziedzinach. Jednak wysoka odporność na temperaturę, niskie temperatury, promieniowanie UV i inne właściwości osłon kablowych z PVC są stosunkowo słabe, a zawarte w nich substancje są szkodliwe dla środowiska i organizmu ludzkiego. W szczególnych warunkach użytkowania występują liczne problemy. Wraz ze wzrostem świadomości ekologicznej społeczeństwa i podwyższeniem wymagań dotyczących właściwości materiałów, zaostrzono wymagania dotyczące materiałów z PVC. Dlatego też osłony kablowe z PVC są stosowane z rozwagą w niektórych obszarach, takich jak lotnictwo, kosmonautyka, energetyka jądrowa i inne.
Polietylen (PE)PE to powszechny materiał na osłony kabli. Charakteryzuje się dobrymi właściwościami mechanicznymi i stabilnością chemiczną, a także dobrą odpornością na ciepło, zimno i warunki atmosferyczne. Osłonę kabla PE można ulepszyć poprzez dodanie dodatków, takich jak przeciwutleniacze, absorbery UV itp.
Metoda produkcji osłony kabla PE jest podobna do metody produkcji PVC. Cząsteczki PE dodaje się do wytłaczarki, a następnie wytłacza pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia, tworząc rurową osłonę kabla.
Osłona kabla PE charakteryzuje się dobrą odpornością na starzenie środowiskowe i promieniowanie UV, a jednocześnie jest stosunkowo tania. Jest szeroko stosowana w kablach optycznych, niskonapięciowych, telekomunikacyjnych, górniczych i innych zastosowaniach. Polietylen usieciowany (XLPE) to materiał na osłonę kabla o wysokich właściwościach elektrycznych i mechanicznych. Powstaje w wyniku sieciowania polietylenu w wysokich temperaturach. Reakcja sieciowania umożliwia utworzenie trójwymiarowej struktury sieciowej, co zapewnia wysoką wytrzymałość i odporność na wysokie temperatury. Osłona kabla XLPE jest szeroko stosowana w kablach wysokiego napięcia, takich jak linie przesyłowe, podstacje itp. Charakteryzuje się doskonałymi właściwościami elektrycznymi, wytrzymałością mechaniczną i stabilnością chemiczną, a także doskonałą odpornością na ciepło i warunki atmosferyczne.
Poliuretan (PUR)Odnosi się do grupy tworzyw sztucznych opracowanych pod koniec lat 30. XX wieku. Powstaje w procesie chemicznym zwanym polimeryzacją addycyjną. Surowcem jest zazwyczaj ropa naftowa, ale do jego produkcji można również wykorzystać materiały roślinne, takie jak ziemniaki, kukurydza czy buraki cukrowe. PUR to powszechnie stosowany materiał na powłoki kablowe. Jest to materiał elastomerowy o doskonałej odporności na zużycie, starzenie, oleje oraz działanie kwasów i zasad, a jednocześnie o dobrej wytrzymałości mechanicznej i elastyczności. Powłokę kablową PUR można ulepszyć poprzez dodanie różnych dodatków, takich jak środki zmniejszające palność, środki odporne na wysokie temperatury itp.
Metoda produkcji osłony kablowej PUR polega na dodaniu cząstek PUR do wytłaczarki i wytłaczaniu ich pod wysokim ciśnieniem w celu utworzenia rurowej osłony kablowej. Poliuretan charakteryzuje się szczególnie dobrymi właściwościami mechanicznymi.
Materiał charakteryzuje się doskonałą odpornością na zużycie, przecięcie i rozdarcie, a także zachowuje wysoką elastyczność nawet w niskich temperaturach. Dzięki temu PUR jest szczególnie odpowiedni do zastosowań wymagających dynamicznego ruchu i zginania, takich jak łańcuchy holownicze. W zastosowaniach robotycznych kable z powłoką PUR bez problemu wytrzymują miliony cykli zginania lub duże siły skręcające. PUR charakteryzuje się również wysoką odpornością na oleje, rozpuszczalniki i promieniowanie ultrafioletowe. Ponadto, w zależności od składu materiału, jest on bezhalogenowy i trudnopalny, co jest ważnym kryterium dla kabli posiadających certyfikat UL i stosowanych w Stanach Zjednoczonych. Kable PUR są powszechnie stosowane w budowie maszyn i fabryk, automatyce przemysłowej oraz przemyśle motoryzacyjnym.
Mimo że powłoka kablowa PUR ma dobre właściwości fizyczne, mechaniczne i chemiczne, jej cena jest stosunkowo wysoka i nie nadaje się ona do taniej, masowej produkcji.
Termoplastyczny elastomer poliuretanowy (TPU)TPU to powszechnie stosowany materiał na osłony kabli. W przeciwieństwie do elastomeru poliuretanowego (PUR), TPU jest materiałem termoplastycznym o dobrej przetwarzalności i plastyczności.
Osłona kabla TPU charakteryzuje się dobrą odpornością na zużycie, oleje, kwasy i zasady oraz warunki atmosferyczne, a także dobrą wytrzymałością mechaniczną i zdolnością do odzyskiwania sprężystości, dzięki czemu może dostosowywać się do złożonych ruchów mechanicznych i środowisk wibracji.
Osłonę kabla TPU uzyskuje się poprzez dodanie cząsteczek TPU do wytłaczarki i wytłaczanie ich pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia w celu utworzenia rurowej osłony kabla.
Osłony kablowe TPU są szeroko stosowane w automatyce przemysłowej, obrabiarkach, systemach sterowania ruchem, robotach i innych dziedzinach, a także w motoryzacji, statkach i innych gałęziach przemysłu. Charakteryzują się dobrą odpornością na zużycie i odkształcaniem, skutecznie chronią kabel, a także doskonałą odpornością na wysokie i niskie temperatury.
W porównaniu z PUR, osłony kablowe TPU charakteryzują się dobrą wydajnością przetwarzania i plastycznością, co pozwala na dostosowanie ich do różnych rozmiarów i kształtów kabli. Jednak cena osłon kablowych TPU jest stosunkowo wysoka i nie nadaje się ona do taniej, masowej produkcji.
Kauczuk silikonowy (PU)Poliuretan (PU) jest powszechnie stosowanym materiałem osłonowym kabli. Jest to organiczny materiał polimerowy, którego łańcuch główny składa się naprzemiennie z atomów krzemu i tlenu, a atom krzemu jest zazwyczaj połączony z dwiema organicznymi grupami kauczuku. Zwykła guma silikonowa składa się głównie z łańcuchów silikonowych zawierających grupy metylowe i niewielką ilość winylu. Wprowadzenie grupy fenylowej może poprawić odporność kauczuku silikonowego na wysokie i niskie temperatury, a wprowadzenie grupy trifluoropropylowej i cyjankowej może poprawić odporność na temperaturę i olej. PU charakteryzuje się dobrą odpornością na wysokie temperatury, niską temperaturę i utlenianie, a także dobrą miękkością i elastycznością. Właściwości osłony kablowej z gumy silikonowej można poprawić poprzez dodanie różnych dodatków, takich jak środki przeciwzużyciowe, środki przeciwolejowe itp.
Metoda produkcji osłony kablowej z gumy silikonowej polega na dodaniu mieszanki gumy silikonowej do wytłaczarki i wytłaczaniu jej pod wysokim ciśnieniem w celu utworzenia rurowej osłony kablowej. Osłona kablowa z gumy silikonowej jest szeroko stosowana w przemyśle lotniczym, jądrowym, petrochemicznym, wojskowym i innych, gdzie wymagane są wysokie temperatury i ciśnienie.
Posiada dobrą odporność na wysoką temperaturę i utlenianie, może stabilnie pracować w środowisku o wysokiej temperaturze, wysokim ciśnieniu i silnej korozji, ale ma również dobrą wytrzymałość mechaniczną i odkształcalność, może dostosować się do złożonych ruchów mechanicznych i środowiska wibracji.
W porównaniu z innymi materiałami na osłony kabli, osłony z gumy silikonowej charakteryzują się wyższą odpornością na temperaturę i utlenianie, a jednocześnie dobrą miękkością i elastycznością, co czyni je odpowiednimi do bardziej złożonych środowisk pracy. Jednak cena osłon z gumy silikonowej jest stosunkowo wysoka i nie nadaje się ona do tanich, masowych produkcji.
Politetrafluoroetylen (PTFE)Politetrafluoroetylen to powszechnie stosowany materiał na osłony kabli, znany również jako politetrafluoroetylen. Jest to materiał polimerowy o doskonałej odporności na korozję, wysoką temperaturę i chemikalia, który może stabilnie pracować w ekstremalnie wysokich temperaturach, wysokim ciśnieniu i w środowiskach silnie korozyjnych. Ponadto tworzywa fluorowe charakteryzują się również dobrą ognioodpornością i odpornością na zużycie.
Metoda produkcji osłony kabla z tworzywa fluorowego polega na dodaniu cząstek tworzywa fluorowego do wytłaczarki i wytłaczaniu ich pod wpływem wysokiej temperatury i ciśnienia w celu utworzenia rurowej osłony kabla.
Osłona kablowa z tworzywa fluorowego jest szeroko stosowana w przemyśle lotniczym, elektrowniach jądrowych, petrochemicznym i innych zaawansowanych dziedzinach, a także w półprzewodnikach, komunikacji optycznej i innych. Charakteryzuje się doskonałą odpornością na korozję i wysoką temperaturę, może stabilnie pracować w wysokich temperaturach, wysokim ciśnieniu i silnym środowisku korozyjnym przez długi czas, a także charakteryzuje się dobrą wytrzymałością mechaniczną i odkształcalnością, co pozwala na adaptację do złożonych ruchów mechanicznych i wibracji.
W porównaniu z innymi materiałami na osłony kabli, osłona z tworzywa fluorowego charakteryzuje się wyższą odpornością na korozję i wysoką temperaturę, co czyni ją odpowiednią do pracy w bardziej ekstremalnych warunkach. Jednak cena osłony z tworzywa fluorowego jest stosunkowo wysoka i nie nadaje się ona do taniej, masowej produkcji.
Czas publikacji: 14 października 2024 r.