W projektowaniu kabli światłowodowych (OFC) dobór odpowiednich surowców ma kluczowe znaczenie. Różne warunki pracy – takie jak ekstremalne zimno, wysokie temperatury, wilgotność, instalacja na zewnątrz, ciągłe zginanie lub częste przemieszczanie – stawiają zróżnicowane wymagania materiałom kabli optycznych. W niniejszym artykule podsumowujemy kilka powszechnie stosowanych w branży materiałów na rdzeń, analizując ich właściwości użytkowe i praktyczne zastosowania, aby pomóc zoptymalizować projekt i dobór materiałów do kabli światłowodowych.
1. PBT (politereftalan butylenu) — najpopularniejszy materiał na luźne tuby
PBTPBT to najszerzej stosowany materiał do produkcji luźnych tub w kablach światłowodowych. Zwykłe tworzywa sztuczne stosowane w kablach mają tendencję do kruchości w niskich temperaturach i mięknięcia w wysokich. Modyfikowany PBT, na przykład z elastycznymi segmentami łańcucha, znacznie poprawia odporność na uderzenia w niskich temperaturach i może spełniać wymagania do -40°C. Ponadto PBT oferuje doskonałą sztywność i stabilność wymiarową w wysokich temperaturach, zapewniając niezawodną ochronę włókien poddawanych naprężeniom termicznym. Jego zrównoważone parametry, rozsądna cena i wszechstronność sprawiają, że jest to typowy wybór do zewnętrznych kabli komunikacyjnych, kabli dalekosiężnych i konstrukcji kablowych ADSS.
2. PP (polipropylen) — doskonała wytrzymałość w niskich temperaturach i odporność na hydrolizę
PP zyskał popularność w materiałach na kable optyczne ze względu na doskonałą wytrzymałość w niskich temperaturach, zapobiegając pękaniu w ekstremalnie niskich temperaturach. Jego odporność na hydrolizę jest również wyższa niż PBT, dzięki czemu nadaje się do stosowania w środowiskach wilgotnych lub bogatych w wodę. PP ma jednak nieco niższy moduł sprężystości i sztywność w porównaniu z PBT, dlatego jego zastosowanie powinno uwzględniać specyfikę konstrukcji kabla. Na przykład, w przypadku lekkich kabli, kabli hybrydowych do zastosowań wewnątrz i na zewnątrz lub konstrukcji typu „luźna tuba” wymagających większej elastyczności, PP może okazać się alternatywą.
3. LSZH (Low Smoke Zero Halogen) — popularny, ekologiczny materiał na osłony kabli
LSZHto najszerzej stosowany, ekologiczny materiał na osłony kabli. Wysokiej jakości formuły LSZH, uzyskane dzięki specjalistycznym systemom polimerowym i technologiom wypełniaczy, spełniają wymagania dotyczące odporności na uderzenia w niskich temperaturach do -40°C i wytrzymują długotrwałe użytkowanie w temperaturze 85°C. W przypadku pożaru LSZH wydziela niewielką ilość dymu i nie wydziela gazów halogenowych, co znacznie zwiększa bezpieczeństwo kabli wewnętrznych, kabli centrów danych i okablowania obiektów użyteczności publicznej. Zapewnia również doskonałą odporność na pękanie naprężeniowe i korozję chemiczną, co czyni go wszechstronnym wyborem zarówno do osłon kabli wewnętrznych, jak i zewnętrznych.
4. TPU (termoplastyczny poliuretan) — „król” elastyczności w niskich temperaturach i odporności na ścieranie
TPU słynie z elastyczności i wytrzymałości w ekstremalnie niskich temperaturach. W przeciwieństwie do PVC, TPU pozostaje bardzo giętki i nie pęka. Charakteryzuje się również wyjątkową odpornością na ścieranie, olej i rozdarcie, dzięki czemu idealnie nadaje się do kabli ruchomych, w tym do łańcuchów holowniczych, kabli pojazdów, kabli górniczych, kabli robotycznych oraz zastosowań automatyki przemysłowej. Należy pamiętać, że odporność TPU na wysokie temperatury i hydrolizę zależy od konkretnego gatunku, dlatego wybór wysokiej jakości formulacji jest kluczowy.
5. PVC (polichlorek winylu) — ekonomiczny wybór osłony kabla z ograniczeniami niskiej temperatury
PVC jest nadal stosowany w niektórych kablach optycznych ze względu na niski koszt i łatwość przetwarzania. Jednak standardowy PVC twardnieje i może pękać w temperaturach poniżej -10°C, przez co nie nadaje się do stosowania w ekstremalnie niskich temperaturach. PVC odporny na niskie temperatury lub niskie temperatury może obniżyć temperaturę zeszklenia za pomocą plastyfikatorów, ale może to negatywnie wpłynąć na wytrzymałość mechaniczną i odporność na starzenie. Dlatego PVC lepiej nadaje się do projektów wymagających niskich kosztów w stosunkowo stabilnych warunkach, takich jak standardowe instalacje wewnętrzne lub tymczasowe konfiguracje kabli.
6. TPV (termoplastyczny wulkanizat) — połączenie elastyczności gumy i podatności na przetwarzanie tworzyw sztucznych
TPV łączy elastyczność gumy z przetwarzalnością tworzywa sztucznego. Oferuje doskonałą odporność na wysokie i niskie temperatury, a także wyjątkową odporność na warunki atmosferyczne i ozon. Elastyczność i trwałość TPV sprawiają, że nadaje się on do stosowania w zewnętrznych kablach optycznych, okablowaniu samochodowym i kablach elastycznych. Jako materiał, TPV łączy w sobie właściwości TPU i PVC, zapewniając doskonałą elastyczność strukturalną i odporność na warunki atmosferyczne.
7. XLPE (polietylen usieciowany) — materiał izolacyjny wysokotemperaturowy do kabli optycznych i energetycznych
XLPE, poprzez usieciowanie, zwiększa odporność na ciepło i może pracować w sposób ciągły powyżej 90°C. Zapewnia również doskonałą wytrzymałość mechaniczną i odporność na naprężenia. Chociaż XLPE jest częściej stosowany do izolacji kabli energetycznych (np. 1 kV–35 kV), jest czasami stosowany w kablach optycznych do wzmocnienia lub zastosowań wysokotemperaturowych. Jego właściwości termiczne i mechaniczne sprawiają, że nadaje się do specjalistycznych kabli optycznych w trudnych warunkach.
Wybór materiałów na osłony kabli optycznych — kluczowe są scenariusze zastosowań
Dobór odpowiednich materiałów na kable optyczne wymaga czegoś więcej niż tylko przeanalizowania danych technicznych; należy również uwzględnić rzeczywiste scenariusze zastosowań:
Instalacja stała (zewnętrzna, kanałowa, napowietrzna): LSZH, TPV, XLPE
Aplikacje mobilne (łańcuchy przeciągane, robotyka, pojazdy, górnictwo): TPU
Ekstremalne zimno (-40°C lub poniżej): modyfikowany PBT, PP, TPU
Okablowanie wewnętrzne, standardowe zastosowanie, projekty ekonomiczne: PVC (zalecane tylko w określonych warunkach)
Nie ma uniwersalnego rozwiązania dla materiałów na kable optyczne. Wybór powinien opierać się na kompleksowej ocenie struktury kabla, warunków instalacji, budżetu i długoterminowej niezawodności.
Czas publikacji: 20-11-2025