La guaina del cavo (nota anche come guaina esterna o guaina) è lo strato più esterno di un cavo, cavo ottico o filo, ed è la barriera più importante del cavo per proteggerne la sicurezza strutturale interna, proteggendolo da calore esterno, freddo, umidità, raggi ultravioletti, ozono o danni chimici e meccanici durante e dopo l'installazione. La guaina del cavo non è pensata per sostituire il rinforzo interno del cavo, ma può anche fornire un livello di protezione limitato piuttosto elevato. Inoltre, la guaina del cavo può anche fissare la forma del conduttore flessibile, nonché lo strato di schermatura (se presente), riducendo al minimo le interferenze con la compatibilità elettromagnetica (EMC) del cavo. Questo è importante per garantire una trasmissione costante di potenza, segnale o dati all'interno del cavo o del filo. La guaina svolge anche un ruolo importante nella durata dei cavi e dei fili ottici.
Esistono molti tipi di materiali per la guaina dei cavi, i materiali comunemente usati per la guaina dei cavi sono:polietilene reticolato (XLPE), politetrafluoroetilene (PTFE), etilene propilene fluorurato (FEP), resina perfluoroalcossilica (PFA), poliuretano (PUR),polietilene (PE), elastomero termoplastico (TPE) ecloruro di polivinile (PVC)Ognuno di essi presenta caratteristiche prestazionali diverse.
La selezione delle materie prime per la guaina dei cavi deve innanzitutto tenere conto dell'adattabilità all'ambiente e della compatibilità con l'utilizzo dei connettori. Ad esempio, ambienti estremamente freddi potrebbero richiedere una guaina che rimanga flessibile anche a temperature molto basse. La scelta del materiale di guaina corretto è fondamentale per determinare il cavo ottico più adatto a ciascuna applicazione. Pertanto, è importante comprendere esattamente quale scopo deve soddisfare il cavo o il filo ottico e quali requisiti deve soddisfare.
Cloruro di polivinile (PVC)È un materiale comunemente utilizzato per la guaina dei cavi. È realizzato in resina a base di cloruro di polivinile, a cui vengono aggiunti stabilizzanti, plastificanti, riempitivi inorganici come carbonato di calcio, additivi e lubrificanti, ecc., tramite miscelazione, impasto ed estrusione. Presenta buone proprietà fisiche, meccaniche ed elettriche, oltre a una buona resistenza agli agenti atmosferici e stabilità chimica; può anche migliorare le sue prestazioni aggiungendo diversi additivi, come ritardanti di fiamma, resistenza al calore e così via.
Il metodo di produzione della guaina per cavi in PVC consiste nell'aggiungere particelle di PVC all'estrusore ed estruderle ad alta temperatura e pressione per formare una guaina tubolare per cavi.
I vantaggi della guaina per cavi in PVC sono il costo contenuto, la facilità di lavorazione e installazione e la vasta gamma di applicazioni. Viene spesso utilizzata in cavi a bassa tensione, cavi di comunicazione, fili per l'edilizia e altri settori. Tuttavia, la resistenza alle alte temperature, al freddo, ai raggi UV e altre proprietà della guaina per cavi in PVC sono relativamente deboli, contengono sostanze nocive per l'ambiente e per l'organismo umano e presentano numerosi problemi quando applicata in ambienti particolari. Con la crescente consapevolezza ambientale e il miglioramento dei requisiti prestazionali dei materiali, sono stati imposti requisiti più elevati per i materiali in PVC. Pertanto, in alcuni settori specifici, come l'aviazione, l'aerospaziale, l'energia nucleare e altri, la guaina per cavi in PVC viene utilizzata con attenzione.
Polietilene (PE)È un materiale comune per le guaine dei cavi. Presenta buone proprietà meccaniche e stabilità chimica, oltre a una buona resistenza al calore, al freddo e agli agenti atmosferici. La guaina dei cavi in PE può essere migliorata aggiungendo additivi, come antiossidanti, assorbitori UV, ecc.
Il metodo di produzione della guaina per cavi in PE è simile a quello del PVC: le particelle di PE vengono aggiunte all'estrusore ed estruse ad alta temperatura e pressione per formare una guaina tubolare per cavi.
La guaina per cavi in PE presenta i vantaggi di una buona resistenza all'invecchiamento ambientale e ai raggi UV, mentre il prezzo è relativamente basso, ed è ampiamente utilizzata in cavi ottici, cavi a bassa tensione, cavi di comunicazione, cavi minerari e altri settori. Il polietilene reticolato (XLPE) è un materiale per guaine per cavi con elevate proprietà elettriche e meccaniche. Viene prodotto reticolando materiali in polietilene ad alte temperature. La reazione di reticolazione può far sì che il materiale in polietilene formi una struttura a rete tridimensionale, che gli conferisce elevata resistenza e resistenza alle alte temperature. La guaina per cavi in XLPE è ampiamente utilizzata nel campo dei cavi ad alta tensione, come linee di trasmissione, sottostazioni, ecc. Presenta eccellenti proprietà elettriche, resistenza meccanica e stabilità chimica, ma anche un'eccellente resistenza al calore e agli agenti atmosferici.
Poliuretano (PUR)Il termine "PUR" si riferisce a un gruppo di materie plastiche sviluppate alla fine degli anni '30. Viene prodotto mediante un processo chimico chiamato polimerizzazione per addizione. La materia prima è solitamente il petrolio, ma anche materiali vegetali come patate, mais o barbabietole da zucchero possono essere utilizzati nella sua produzione. Il PUR è un materiale comunemente utilizzato per le guaine dei cavi. È un materiale elastomerico con eccellente resistenza all'usura, all'invecchiamento, agli oli e agli acidi e agli alcali, pur avendo una buona resistenza meccanica e proprietà di recupero elastico. La guaina dei cavi in PUR può essere migliorata aggiungendo diversi additivi, come ritardanti di fiamma, agenti resistenti alle alte temperature, ecc.
Il metodo di produzione della guaina per cavi in PUR consiste nell'aggiungere particelle di PUR a un estrusore ed estruderle ad alta temperatura e pressione per formare una guaina tubolare. Il poliuretano ha proprietà meccaniche particolarmente buone.
Il materiale presenta un'eccellente resistenza all'usura, al taglio e allo strappo, e rimane altamente flessibile anche a basse temperature. Questo rende il PUR particolarmente adatto ad applicazioni che richiedono movimenti dinamici e requisiti di flessione, come le catene di traino. Nelle applicazioni robotiche, i cavi con guaina in PUR possono sopportare senza problemi milioni di cicli di flessione o elevate forze di torsione. Il PUR presenta inoltre un'elevata resistenza a oli, solventi e radiazioni ultraviolette. Inoltre, a seconda della composizione del materiale, è privo di alogeni e ignifugo, criteri importanti per i cavi certificati UL e utilizzati negli Stati Uniti. I cavi in PUR sono comunemente utilizzati nell'edilizia meccanica e industriale, nell'automazione industriale e nell'industria automobilistica.
Sebbene la guaina del cavo in PUR abbia buone proprietà fisiche, meccaniche e chimiche, il suo prezzo è relativamente alto e non è adatta per produzioni di massa a basso costo.
Elastomero termoplastico poliuretanico (TPU)è un materiale comunemente utilizzato per la guaina dei cavi. A differenza dell'elastomero poliuretanico (PUR), il TPU è un materiale termoplastico con buona lavorabilità e plasticità.
La guaina del cavo in TPU ha una buona resistenza all'usura, all'olio, agli acidi e agli alcali e alle intemperie, e ha una buona resistenza meccanica e prestazioni di recupero elastico, che possono adattarsi a movimenti meccanici complessi e ambienti vibranti.
La guaina del cavo in TPU viene realizzata aggiungendo particelle di TPU a un estrusore ed estrudendole ad alta temperatura e pressione per formare una guaina tubolare del cavo.
La guaina per cavi in TPU è ampiamente utilizzata nell'automazione industriale, nelle macchine utensili, nei sistemi di controllo del movimento, nei robot e in altri settori, così come nell'industria automobilistica, navale e in altri settori. Presenta una buona resistenza all'usura e un buon recupero elastico, protegge efficacemente il cavo e offre anche un'eccellente resistenza alle alte e alle basse temperature.
Rispetto al PUR, la guaina per cavi in TPU offre il vantaggio di buone prestazioni di lavorazione e plasticità, che la rendono adattabile a più requisiti di dimensioni e forma dei cavi. Tuttavia, il prezzo della guaina per cavi in TPU è relativamente elevato e non è adatta per produzioni di massa a basso costo.
Gomma siliconica (PU)È un materiale comunemente utilizzato per la guaina dei cavi. È un materiale polimerico organico, la cui catena principale è composta alternativamente da atomi di silicio e ossigeno, e l'atomo di silicio è solitamente legato a due gruppi organici di gomma. La gomma siliconica comune è composta principalmente da catene di silicone contenenti gruppi metilici e una piccola quantità di vinile. L'introduzione del gruppo fenile può migliorare la resistenza alle alte e basse temperature della gomma siliconica, mentre l'introduzione del gruppo trifluoropropile e del gruppo cianuro può migliorare la resistenza alla temperatura e all'olio della gomma siliconica. Il PU ha una buona resistenza alle alte temperature, al freddo e all'ossidazione, e ha anche buone proprietà di morbidezza e recupero elastico. La guaina per cavi in gomma siliconica può migliorare le sue prestazioni aggiungendo diversi additivi, come agenti antiusura, agenti antiolio, ecc.
Il metodo di produzione della guaina per cavi in gomma siliconica consiste nell'aggiungere la miscela di gomma siliconica all'estrusore ed estruderla ad alta temperatura e pressione per formare una guaina tubolare. La guaina per cavi in gomma siliconica è ampiamente utilizzata in applicazioni che richiedono alte temperature, alte pressioni e resistenza agli agenti atmosferici, come nel settore aerospaziale, nucleare, petrolchimico, militare e in altri settori.
Presenta una buona resistenza alle alte temperature e all'ossidazione, può funzionare stabilmente in ambienti ad alta temperatura, alta pressione e forte corrosione, ma ha anche una buona resistenza meccanica e prestazioni di recupero elastico, può adattarsi a movimenti meccanici complessi e ambienti vibranti.
Rispetto ad altri materiali per guaine per cavi, la guaina in gomma siliconica offre una maggiore resistenza alla temperatura e all'ossidazione, ma presenta anche buone proprietà di morbidezza e recupero elastico, adatte ad ambienti di lavoro più complessi. Tuttavia, il prezzo della guaina in gomma siliconica è relativamente elevato e non è adatta per produzioni di massa a basso costo.
Politetrafluoroetilene (PTFE)Il politetrafluoroetilene è un materiale comunemente utilizzato per la guaina dei cavi. È un polimero con eccellente resistenza alla corrosione, alle alte temperature e agli agenti chimici, e può funzionare stabilmente in ambienti estremamente caldi, ad alta pressione e con forte corrosione. Inoltre, le plastiche fluorurate presentano anche buone proprietà ignifughe e resistenza all'usura.
Il metodo di produzione della guaina per cavi in plastica al fluoro consiste nell'aggiungere particelle di plastica al fluoro all'estrusore ed estruderle ad alta temperatura e pressione per formare una guaina tubolare per cavi.
La guaina per cavi in plastica fluorurata è ampiamente utilizzata nei settori aerospaziale, nucleare, petrolchimico e in altri settori di fascia alta, nonché nei semiconduttori, nelle comunicazioni ottiche e in altri settori. Presenta un'eccellente resistenza alla corrosione e alle alte temperature, può funzionare stabilmente in ambienti ad alta temperatura, alta pressione e forte corrosione per lungo tempo, ma presenta anche una buona resistenza meccanica e un buon recupero elastico, adattandosi a movimenti meccanici complessi e ambienti vibranti.
Rispetto ad altri materiali per guaine per cavi, la guaina in fluoroplastica offre una maggiore resistenza alla corrosione e alle alte temperature, risultando adatta ad ambienti di lavoro più estremi. Tuttavia, il prezzo della guaina in fluoroplastica è relativamente elevato e non è adatta per produzioni di massa a basso costo.
Data di pubblicazione: 14-10-2024