Обвивката на кабела (известна още като външна обвивка или изолация) е най-външният слой на кабел, оптичен кабел или проводник, като най-важната бариера в кабела за защита на вътрешната структурна безопасност, предпазвайки кабела от външна топлина, студ, влага, ултравиолетови лъчи, озон или химически и механични повреди по време и след монтажа. Обвивката на кабела не е предназначена да замени армировката вътре в кабела, но може да осигури и сравнително високо ниво на ограничена защита. Освен това, обвивката на кабела може също да фиксира формата на многожилния проводник, както и екраниращия слой (ако има такъв), като по този начин минимизира смущенията в електромагнитната съвместимост (EMC) на кабела. Това е важно, за да се осигури постоянно предаване на мощност, сигнал или данни в кабела или проводника. Обвивката също играе важна роля за издръжливостта на оптичните кабели и проводници.
Има много видове материали за обвивка на кабели, като най-често използваните материали за обвивка на кабели са –омрежен полиетилен (XLPE), политетрафлуороетилен (PTFE), флуориран етилен пропилен (FEP), перфлуороалкокси смола (PFA), полиуретан (PUR),полиетилен (PE), термопластичен еластомер (TPE) иполивинилхлорид (PVC), Всеки от тях има различни характеристики на производителност.
Изборът на суровини за обвивка на кабели трябва първо да вземе предвид адаптивността към околната среда и съвместимостта на използването на конектори. Например, изключително студени среди може да изискват обвивка на кабели, която остава гъвкава при много ниски температури. Изборът на правилния материал за обвивка е от решаващо значение за определянето на най-добрия оптичен кабел за всяко приложение. Следователно е важно да се разбере точно каква цел трябва да изпълнява оптичният кабел или проводник и на какви изисквания трябва да отговаря.
Поливинилхлорид (PVC)е често използван материал за обвивка на кабели. Изработен е от смола на базата на поливинилхлорид, към която се добавят стабилизатор, пластификатор, неорганични пълнители като калциев карбонат, добавки и смазочни материали и др. чрез смесване, месене и екструдиране. Има добри физични, механични и електрически свойства, като същевременно има добра устойчивост на атмосферни влияния и химическа стабилност, но може да подобри производителността си чрез добавяне на различни добавки, като забавители на горенето, устойчивост на топлина и др.
Методът на производство на PVC кабелна обвивка е да се добавят PVC частици към екструдера и да се екструдират под висока температура и налягане, за да се образува тръбна кабелна обвивка.
Предимствата на PVC кабелната обвивка са евтина цена, лесна обработка и монтаж, както и широк спектър от приложения. Често се използва в нисковолтови кабели, комуникационни кабели, строителни кабели и други области. Въпреки това, устойчивостта на висока температура, устойчивост на студ, UV устойчивост и други свойства на PVC кабелната обвивка са сравнително слаби, съдържат вредни вещества за околната среда и човешкото тяло и има много проблеми, когато се прилага в специални среди. С повишаването на екологичната осведоменост на хората и подобряването на изискванията за характеристики на материалите, към PVC материалите са поставени по-високи изисквания. Поради това в някои специални области, като авиацията, космическата индустрия, ядрената енергетика и други, PVC кабелната обвивка се използва внимателно.
Полиетилен (PE)е често срещан материал за обвивка на кабели. Той има добри механични свойства и химическа стабилност, както и добра устойчивост на топлина, студ и атмосферни влияния. PE обвивката на кабелите може да се подобри чрез добавяне на добавки, като антиоксиданти, UV абсорбатори и др.
Методът на производство на PE кабелна обвивка е подобен на този на PVC, като PE частиците се добавят към екструдера и се екструдират под висока температура и налягане, за да се образува тръбна кабелна обвивка.
PE обвивката на кабела има предимствата на добра устойчивост на стареене в условия на околната среда и UV устойчивост, като същевременно цената е сравнително ниска, широко използвана в оптични кабели, кабели за ниско напрежение, комуникационни кабели, минни кабели и други области. Омреженият полиетилен (XLPE) е материал за обвивка на кабели с високи електрически и механични свойства. Произвежда се чрез омрежване на полиетиленови материали при високи температури. Реакцията на омрежване може да накара полиетиленовия материал да образува триизмерна мрежова структура, което му придава висока якост и устойчивост на високи температури. XLPE обвивката на кабелите се използва широко в областта на кабелите за високо напрежение, като например електропроводи, подстанции и др. Тя има отлични електрически свойства, механична якост и химическа стабилност, но също така има отлична устойчивост на топлина и атмосферни влияния.
Полиуретан (PUR)отнася се до група пластмаси, разработени в края на 30-те години на миналия век. Произвежда се чрез химичен процес, наречен адитивна полимеризация. Суровината обикновено е петрол, но за производството му могат да се използват и растителни материали като картофи, царевица или захарно цвекло. PUR е често използван материал за обвивка на кабели. Това е еластомерен материал с отлична устойчивост на износване, устойчивост на стареене, устойчивост на масло и киселини и основи, като същевременно има добра механична якост и свойства за еластично възстановяване. PUR обвивката на кабела може да бъде подобрена чрез добавяне на различни добавки, като забавители на горенето, агенти, устойчиви на високи температури и др.
Методът на производство на PUR кабелна обвивка е чрез добавяне на PUR частици към екструдер и екструдирането им под висока температура и налягане, за да се образува тръбна кабелна обвивка. Полиуретанът има особено добри механични свойства.
Материалът има отлична износоустойчивост, устойчивост на рязане и разкъсване и остава изключително гъвкав дори при ниски температури. Това прави PUR особено подходящ за приложения, които изискват динамично движение и огъване, като например теглещи вериги. В роботизирани приложения, кабелите с PUR обвивка могат да издържат на милиони цикли на огъване или силни усукващи сили без проблеми. PUR също така има силна устойчивост на масло, разтворители и ултравиолетова радиация. Освен това, в зависимост от състава на материала, той е без халогени и забавящ горенето, което са важни критерии за кабели, сертифицирани по UL и използвани в Съединените щати. PUR кабелите се използват често в машиностроенето и фабричното строителство, индустриалната автоматизация и автомобилната индустрия.
Въпреки че PUR кабелната обвивка има добри физични, механични и химични свойства, цената ѝ е сравнително висока и не е подходяща за евтини, масови производства.
Полиуретанов термопластичен еластомер (TPU)е често използван материал за обвивка на кабели. За разлика от полиуретановия еластомер (PUR), TPU е термопластичен материал с добра обработваемост и пластичност.
TPU кабелната обвивка има добра износоустойчивост, маслоустойчивост, киселинно-алкална устойчивост и устойчивост на атмосферни влияния, както и добра механична якост и еластично възстановяване, което позволява адаптиране към сложни механични движения и вибрации.
TPU кабелната обвивка се изработва чрез добавяне на TPU частици към екструдер и екструдирането им под висока температура и налягане, за да се образува тръбна кабелна обвивка.
TPU обвивката на кабелите се използва широко в индустриалната автоматизация, машинно оборудване, системи за управление на движението, роботи и други области, както и в автомобили, кораби и други области. Тя има добра износоустойчивост и еластично възстановяване, може ефективно да предпази кабела, но също така има отлична устойчивост на високи и ниски температури.
В сравнение с PUR, TPU кабелната обвивка има предимството на добрата производителност при обработка и пластичност, което позволява адаптиране към по-големи изисквания за размер и форма на кабелите. Цената на TPU кабелната обвивка обаче е сравнително висока и не е подходяща за евтини случаи на масово производство.
Силиконова гума (PU)е често използван материал за обвивка на кабели. Това е органичен полимерен материал, чиято основна верига се състои от редуващи се силициеви и кислородни атоми, като силициевият атом обикновено е свързан с две органични групи от каучук. Обикновеният силиконов каучук е съставен главно от силиконови вериги, съдържащи метилови групи и малко количество винил. Въвеждането на фенилна група може да подобри устойчивостта на силиконовия каучук на високи и ниски температури, а въвеждането на трифлуоропропилна и цианидна група може да подобри температурната и маслоустойчивата му устойчивост. PU има добра устойчивост на високи температури, студоустойчивост и устойчивост на окисляване, както и добра мекота и еластичност. Силиконовата гумена обвивка на кабели може да подобри своите характеристики чрез добавяне на различни добавки, като износоустойчиви агенти, маслоустойчиви агенти и др.
Методът за производство на силиконова гумена кабелна обвивка е да се добави силиконовата гумена смес към екструдера и да се екструдира под висока температура и налягане, за да се образува тръбна кабелна обвивка. Силиконовата гумена кабелна обвивка се използва широко в области като аерокосмическа индустрия, атомни електроцентрали, нефтохимическа индустрия, военна индустрия и други.
Има добра устойчивост на високи температури и окисляване, може да работи стабилно при висока температура, високо налягане, силна корозионна среда, но също така има добра механична якост и еластично възстановяване, може да се адаптира към сложна механична среда на движение и вибрации.
В сравнение с други материали за обвивка на кабели, силиконовата гумена обвивка на кабели има по-висока температурна устойчивост и устойчивост на окисляване, но също така има добра мекота и еластичност, подходящи за по-сложни работни среди. Цената на силиконовата гумена обвивка на кабели обаче е сравнително висока и не е подходяща за евтини, масови производства.
Политетрафлуороетилен (PTFE)е често използван материал за обвивка на кабели, известен още като политетрафлуороетилен. Това е полимерен материал с отлична устойчивост на корозия, устойчивост на високи температури и химическа устойчивост и може да работи стабилно при екстремно високи температури, високо налягане и силна корозионна среда. Освен това, флуорните пластмаси имат и добри свойства на забавяне на горенето и износоустойчивост.
Методът на производство на флуоропластмасова кабелна обвивка е да се добавят флуоропластмасови частици към екструдера и да се екструдират под висока температура и налягане, за да се образува тръбна кабелна обвивка.
Флуорпластмасовата кабелна обвивка се използва широко в аерокосмическата промишленост, атомните електроцентрали, нефтохимическата промишленост и други високотехнологични области, както и в полупроводниците, оптичните комуникации и други области. Тя има отлична устойчивост на корозия и висока температурна устойчивост, може да работи стабилно при висока температура, високо налягане и силна корозионна среда за дълго време, но също така има добра механична якост и еластично възстановяване, може да се адаптира към сложна механична среда, движение и вибрации.
В сравнение с други материали за кабелна обвивка, флуоропластичната кабелна обвивка има по-висока устойчивост на корозия и висока температурна устойчивост, подходяща за по-екстремни работни среди. Цената на флуоропластичната кабелна обвивка обаче е сравнително висока и не е подходяща за евтини, масови производства.
Време на публикуване: 14 октомври 2024 г.