Guide de sélection des matériaux de harnais de fil

Dans la conception et la fabrication de faisceaux de fil, le choix des matériaux de faisceaux de fil détermine directement leur fiabilité et leur durée de vie dans un environnement spécifique. Ce n'est qu 'en faisant correspondre raisonnablement les caractéristiques des matériaux de faisceau de fil avec les exigences environnementales que les faisceaux de fil peuvent être assurés de fonctionner de manière stable pendant l'utilisation. Cet article analysera en détail la méthode de sélection des matériaux de faisceau de fil en fonction des conditions environnementales rencontrées pendant l'utilisation du faisceau de fil.

1. Environnement haute température

Les environnements à haute température (généralement des températures supérieures à 120 ° C) peuvent causer de nombreux problèmes avec les matériaux de câblage :

• La couche isolante vieillit et se carbonise lorsqu ' elle est exposée à la chaleur, perdant ses propriétés isolantes.
• Le conducteur est facilement oxydé, augmentant ainsi la résistance de contact.
• Le tuyau thermo-rétrécissement peut ramollir et fondre, perdant sa fonction protectrice. Dans le même temps, des températures élevées accéléreront la décomposition chimique du matériau et raccourciront la durée de vie du faisceau de câblage.

Sélection de matériaux résistants à haute température

• Matériau conducteur : cuivre en étain ou cuivre argenté est préférable. Le revêtement empêche l'oxygène de entrer en contact avec le cuivre et réduit l'oxydation Dans des environnements à température extrêmement élevée (plus de 200 ° C), des conducteurs en alliage de nickel-chrome peuvent être sélectionnés, qui ont une excellente résistance à l'oxydation à haute température.
• Matériaux d'isolation : Le chlorure de polyvinyle réticulé (XLPE), le polyimide (PI) et les fluoroplastiques (tels que le PTFE) sont couramment utilisés comme matériaux isolants à haute température. Le XLPE a une résistance à la température allant jusqu'à 135 ° C, le PI peut fonctionner pendant une longue période à des températures supérieures à 250 ° C et le PTFE a une résistance à la température allant jusqu'à 260 ° C.
• Matériaux Sheath : Le polyamide (PA) et le caoutchouc fluoro (FKM) présentent une bonne résistance aux hautes températures et une bonne résistance au vieillissement, ce qui les rend adaptés comme matériaux de gaine dans les environnements à haute température. Choisissez un fil résistant aux hautes températures.
• Conducteurs de la série FLRY : Noyau en cuivre en conserve et isolation en PVC réticulé, résistance à la température de 135 ° C, largement utilisé dans les zones à haute température telles que les compartiments moteurs automobiles.
• Polyimide enveloppé wire : Le film PI est utilisé comme couche d'isolation, le conducteur est principalement en cuivre plaqué argent, résistance à la température jusqu'à 250 ° C, adapté aux moteurs à haute température, aux équipements aéronautiques et à d'autres domaines.
• Câble PTFE isolé : La couche d'isolation est en PTFE, le conducteur est en cuivre nickelé, résistance à la température de 260 ° C, et peut être utilisé dans des environnements à température extrêmement élevée tels que les fourneaux industriels et les équipements d'essai à haute température.

2. Environnement basse température

Un environnement à basse température (se réfère généralement à une température inférieure à -40 ° C) ralentira le mouvement moléculaire du matériau du faisceau de câblage, ce qui entraînera le durcissement du matériau, la fragilité et la réduction de la flexibilité. Lorsque le faisceau de câblage est soumis à des forces externes telles que la flexion et les vibrations, la couche d'isolation et la gaine sont sujettes à la fissuration, exposant le conducteur et causant des courts-circuits et d'autres défauts. Les basses températures affectent également la conductivité du conducteur et augmentent les pertes de transmission du signal.

Sélection de matériaux résistants à basse température

• Matériau conducteur : Le cuivre mou sans oxygène a une bonne ténacité à basse température, n'est pas facilement fragile et peut maintenir une bonne conductivité, ce qui en fait le premier choix pour les conducteurs dans les environnements à basse température.
• Matériaux d'isolation : Le polyéthylène réticulé (XLPE) et le polyuréthane (PU) ont encore une certaine flexibilité à basses températures et ont une faible température de fragilité, ce qui les rend adaptés comme matériaux isolants dans les environnements à basse température.
• Matériaux Sheath : Le polyuréthane thermoplastique (TPU) et le monomère d'éthylène propylène diène (EPDM) ont une excellente élasticité à basse température et peuvent maintenir une bonne flexibilité et une bonne résistance aux fissures en dessous de -40 °C.
• Conducteurs de la série AVSS en utilisant un noyau de cuivre mou sans oxygène et une isolation en PVC contenant un plastifiant résistant au froid, la température de fragilité est inférieure à -40 °C„ƒ, et est largement utilisé dans les pièces à basse température et faciles à plier telles que les lignes de porte de voiture et les câblages de toit.
• Câble isolé XLPE TPU gainé : la couche d'isolation est XLPE, la gaine est TPU, il a une excellente résistance à basse température, peut fonctionner normalement dans un environnement de -50 °C.„ƒ, et convient pour les équipements de recherche scientifique polaire, les véhicules logistiques de la chaîne du froid, etc.
• Câble EPDM : La gaine est faite de caoutchouc EPDM, qui a une bonne résistance à basse température et résistance aux intempéries, et est souvent utilisé pour la transmission de puissance dans les environnements extérieurs à basse température.

3. Environnement de corrosion chimique

Dans un environnement chimiquement corrosif, le faisceau de câblage sera corrosif par des substances telles que l'acide, l'alcalin, la pulvérisation de sel et l'huile. Ces substances réagissent chimiquement avec le matériau du faisceau de câblage, provoquant le gonflement de la couche d'isolation et de la gaine, la fissuration, le vieillissement et même la corrosion du conducteur, affectant la conductivité électrique et la résistance mécanique du faisceau de câblage.

Sélection des matériaux résistants aux produits chimiques

• Matériau conducteur : Le cuivre plaqué d'argent et le cuivre plaqué de nickel peuvent résister efficacement à la corrosion chimique et bien fonctionner dans les environnements de pulvérisation saline, acide et alcalin. Les conducteurs en alliage de titane peuvent être sélectionnés dans des environnements hautement corrosifs, mais leur coût est relativement élevé.
• Matériaux d'isolation : Le polytétrafluoroéthylène (PTFE) et le copolymère éthylène-tétrafluoroéthylène (ETFE) sont extrêmement inertes sur le plan chimique et peuvent résister à la corrosion de la plupart des acides, des alcalis et des solvants organiques.
• Matériaux Sheath : Le caoutchouc fluoré (FKM), le caoutchouc chloroprène (CR) et la polyéthylène à faible fumée sans halogène (LSZH) ont une bonne tolérance à l'huile, aux pulvérisations de sel, etc., et sont adaptés comme matériaux de gaine pour les environnements chimiquement corrosifs.
• Câble en cuivre plaqué argent isolé en PTFE : La couche d'isolation est en PTFE, le conducteur est en cuivre plaqué argent, il a une excellente résistance à la corrosion chimique et convient aux usines chimiques, aux laboratoires et à d'autres environnements hautement corrosifs.
• Câble gainé FKM : La gaine est faite de caoutchouc FKM, et la couche d'isolation est ETFE, qui peut résister efficacement à l'érosion de l'huile et des solvants chimiques. Il est souvent utilisé dans les compartiments moteur de l'automobile, les boîtes de vitesses et d'autres pièces en contact avec l'huile.
• Câble en cuivre nickelé gainé LSZH : La gaine est en polyooléfine LSZH, le conducteur est en cuivre nickelé, il a une bonne résistance aux pulvérisations de sel et aux intempéries, et convient aux zones côtières, aux navires et à d'autres environnements de pulvérisation de sel humides.

4. Environnement d'application mécanique

Les faisceaux de fil font face à trois défis majeurs dans les environnements d'application mécanique :

1. La flexion à haute fréquence (comme les chaînes de traînée de robot et les fils de porte de voiture) peut facilement entraîner une fracture par fatigue du conducteur et une usure de l'isolation.
2. l'usure (telle que les câbles des machines minières et des équipements de construction), qui frottent souvent contre d'autres objets et causent des dommages à la gaine ;
3. Les vibrations (telles que les faisceaux de fil des moteurs, des machines-outils et d'autres équipements), les vibrations à long terme peuvent provoquer le desserrage des connecteurs et la rupture des conducteurs.

Sélection de matériaux résistants à l'usure mécanique

• Matériau conducteur : Le fil de cuivre extrêmement fin (diamètre 0,05 - 0,1 mm) est utilisé pour améliorer la flexibilité et la résistance à la fatigue, et réduire les dommages causés par la flexion et les vibrations.
• Matériaux d'isolation : Le silicone et le polyuréthane (PU) ont une bonne flexibilité et une bonne résistance à l'usure, et sont adaptés comme matériaux d'isolation dans des environnements de contrainte mécanique.
• Matériaux Sheath : Le polyuréthane (PUR) et le polyamide (PA) ont une excellente résistance à l'usure et à la déchirure, et la gaine renforcée tressée en aramide peut encore améliorer la résistance mécanique du harnais.
• Câble enduit PUR isolé en silicone extrêmement fin : Le conducteur est un fil de cuivre extrêmement fin, la couche isolante est en silicone et la gaine est en PUR. Il a une excellente flexibilité et une résistance à l'usure et convient aux scénarios de flexion à haute fréquence tels que les chaînes de traction de robots industriels et les lignes de production automatisées.
• A.câble renforcé tressé ramid gainé : La couche tressée en aramide est ajoutée à la gaine PA pour améliorer la résistance à la traction et à l'usure. Il est souvent utilisé dans des environnements à forte usure, tels que les machines minières et les équipements de construction.
• Câble résistant aux vibrations : Le conducteur adopte une structure torsadée multi-brins, la couche isolante est PU et la gaine est PUR. Il a une bonne résistance aux vibrations et convient aux équipements de vibration tels que les moteurs et les machines-outils.

5. Environnement d'interférence électromagnétique

Dans un environnement d'interférence électromagnétique, le câblage sera interféré par des ondes électromagnétiques externes, entraînant une distorsion de transmission du signal, un taux d'erreur binaire accru et même une incapacité à communiquer normalement. Pendant l'utilisation, le rayonnement électromagnétique généré par le faisceau de câblage lui-même interférera également avec le fonctionnement des équipements environnants.

Sélection des matériaux anti-interférences électromagnétiques

• Matériau conducteur : Le cuivre sans oxygène de haute pureté (OFC) a une faible résistance et une bonne conductivité, ce qui peut réduire la perte de transmission du signal et le rayonnement électromagnétique.
• Matériaux d'isolation : Le polyéthylène moussé (PE) et le polytétrafluoroéthylène (PTFE) ont une faible constante diélectrique et un faible facteur de perte, ce qui peut réduire l'atténuation et la distorsion dans la transmission du signal.
• Matériau de blindage : La feuille de cuivre, la feuille d'aluminium et la tresse de fil de cuivre sont des matériaux de blindage couramment utilisés, qui peuvent bloquer efficacement les interférences des ondes électromagnétiques externes et réduire le rayonnement électromagnétique du harnais lui-même.
• Câble blindé tressé en cuivre + fil de cuivre : Le conducteur est de cuivre sans oxygène de haute pureté, la couche d'isolation est en PE moussé et la couche de blindage est composée de feuille de cuivre et de fil de cuivre tressé. L'efficacité de blindage est supérieure à 80dB, ce qui convient à la transmission de signaux haute fréquence (tel que USB4.0, Ethernet automobile, etc.).
• Câble sans halogène à faible fumée blindé en feuille d'aluminium : La couche de blindage est en feuille d'aluminium, et l'isolation et la gaine sont fabriquées à partir de matériaux sans halogène à faible fumée. Il a une bonne compatibilité électromagnétique et des performances de protection de l'environnement, et est souvent utilisé dans les endroits sensibles aux interférences électromagnétiques, tels que les bâtiments de bureaux et les hôpitaux.
• Câble à double blindage : La structure à double blindage avec feuille d'aluminium interne et tressage de fil de cuivre externe est adoptée. L'efficacité du blindage est encore améliorée, ce qui convient aux environnements d'interférences électromagnétiques fortes (comme les sous-stations, les stations de base de communication, etc.).

6. Référence d'application de combinaison commune

1. Résistance à haute température :

• Application générale (120 - 150 °)„ƒ: conducteur en cuivre en étanche + isolant en PVC (XLPE) réticulé + gaine de tube ondulé PA6.
• Application mise à jour (> 180 â)„ƒ conducteur en alliage nickel-chrome (température anti-oxydation augmentée à 250 ° C)„ƒ) + revêtement en film de polyimide (PI) + revêtement en PTFE (résistance à la température augmentée à 260 °„ƒ) + gaine en caoutchouc fluoré (FKM) (avec renforcement de tresse en fibre de verre, la résistance à la traction a été augmentée de 50MPa de PA6 à 100MPa de FKM).

2. Résistance à basse température :

• Application générale (-30 à -40 â)„ƒ): conducteur en cuivre mou sans oxygène + isolation PVC résistant au froid (plastifiant phtalate ajouté) + gaine TPU (dureté de Shore A80).
• App lication mise à jour (< - 40 â)„ƒ): Cu vre ultra - fine dou x sans ox yg ène (diam èt re rédu it à 0, 08 mm , rayon de fle xion rédu it de 8 D à 5 D) + isola tion en silic one (ajo ut d ' hu ile de silic one rés ist ante au f roid , rés istance à bas se temp ér ature jusqu ' à - 60 ° C)„ƒ) + ga ine E PD M (con ten ant un agent antig el no ir de carb one , avec une cou che de tr ess age en fibre d ' aram ide , la rés istance à la dé chir ure a augment é de 15 k N / m à 30 k N / m).

3. Résistance chimique à la corrosion :

• Application générale (corrosion moyenne et faible) : conducteur en cuivre nickelé + isolation en ETFE + gaine LSZH.
• Application améliorée (fortement corrosif) : conducteur en alliage de titane (matériau TC4, résistant à la corrosion de l'eau de régie) + isolation en PTFE (résistant à toutes les concentrations d'acides, d'alcalins et de solvants organiques) + gaine FKM (couche de blindage en acier inoxydable 304).

4. Stress mécanique :

• Application générale (train moyen) : cuivre multifilament + isolation PU (dureté Shore A75) + gaine PUR.
• Application améliorée (fort stress) : cuivre extrêmement fin (200 brins) + isolation en silicone (dureté de Shore A60) + gaine renforcée en PUR tressée en aramide (résistance à l'usure augmentée de 3 fois).

5. Anti-interférences électromagnétiques :

• Application générale (interférence basse fréquence) : cuivre de haute pureté (99,95%) + isolation en PE moussé (degree de moussage 40%) + blindage en feuille d'aluminium + gaine en PVC.
• Application améliorée (haute fréquence forte interférence) : cuivre 7N sans oxygène (pureté 99,99999%) + isolation en PTFE (mousse physique, qui augmente le taux de transmission du signal de 1 Gbps à 10 Gbps) + feuille de cuivre (0,05 mm) + tressage de fil de cuivre en étanche (couverture 95%) double blindage + gaine de ceinture composite aluminium-plastique.

La sélection du bon matériau en fonction du scénario d'application peut améliorer la fiabilité et la durée de vie du faisceau de câblage et réduire les coûts d'entretien. Kaweei L'usine de personnalisation de faisceau de câblage peut fournir des solutions de faisceau de câblage de haute qualité pour les environnements complexes. Si vous avez besoin de faisceaux de câblage personnalisés, s'il vous plaît entrer Toucher avec nous.