1050 Epoxidbeschichtete Aluminiumfolie zur Kabelabschirmung

1. Einführung

1050 Epoxidbeschichtete Aluminiumfolie ist ein Kabelabschirmungsmaterial aus hochreinem Material 1050 Aluminiumbasis und einer Epoxidharz-Oberflächenschicht.

Im Kabelbau, Die Aluminiumschicht stellt die leitende Barriere dar, die für die EMI/RFI-Dämpfung erforderlich ist, während die Epoxidschicht die Haftung verbessert, Korrosionsbeständigkeit, und Verarbeitungsbeständigkeit beim Wickeln, Laminierung, und Kabelkonfektionierung.

Huawei hat veröffentlicht 1050 Foliensortimentslisten 99.5% Aluminiumgehalt, Dicke von 0.006 mm zu 0.2 mm, Zugfestigkeit ca. 60–100 MPa, je nach Zustand, und Dehnung von mindestens 15% in O-Temperament; In seinem Portfolio an beschichteten Folien ist unter den verfügbaren Beschichtungen auch korrosionsbeständiges Epoxidharz aufgeführt.

Folienschirme werden aufgrund ihrer Leistungsfähigkeit häufig in Kommunikations- und Signalkabeln eingesetzt 100% Leiterabdeckung und typische Dämpfung etwa 60–65 dB, Allerdings sind sie mechanisch weniger robust als Geflechtschirme.

2. Materialanalyse von 1050 Epoxidbeschichtete Aluminiumfolie

2.1 Das unedle Metall: 1050 Aluminiumlegierung

Legierungsübersicht

1050 Aluminiumfolie gehört zu den 1Aluminiumlegierungen der Serie xxx, bekannt als kommerziell reine Aluminiumlegierungen.

Sein minimaler Aluminiumgehalt beträgt:

Al ≥ 99.5%

Typische chemische Zusammensetzung

Die hohe Reinheit trägt direkt dazu bei:

• Hervorragende elektrische Leitfähigkeit
• Überlegene Korrosionsbeständigkeit
• Hervorragende Formbarkeit
• Gute Wärmeleitfähigkeit

Elektrische Leitfähigkeit

1050 Aluminium bietet typischerweise:

61–63 % IACS-Leitfähigkeit

Obwohl niedriger als Kupfer (100% InVeKoS), Die deutlich geringere Dichte von Aluminium bietet ein hervorragendes Verhältnis von Leitfähigkeit zu Gewicht.

Dichtevergleich

Das bedeutet, dass Aluminium ca:

70% leichter als Kupfer

was bei langen Kabelinstallationen von großem Vorteil ist.

2.2 Die Polymerschicht: Epoxidharzbeschichtung

Bei der Epoxidbeschichtung handelt es sich um eine duroplastische Polymerschicht, die auf eine oder beide Seiten der Aluminiumfolie aufgetragen wird.

Hauptfunktionen

Korrosionsschutz

Die Beschichtung bildet eine wirksame Barriere gegen:

• Feuchtigkeit
• Salzspray
• Industrielle Schadstoffe
• Chemische Verunreinigungen

Verbesserte Haftung

Epoxidbeschichtungen weisen hervorragende Haftungseigenschaften auf:

• PET-Folien
• Polyethylen (PE)
• Polypropylen (PP)
• Materialien für die Kabelummantelung

Typische Haftfestigkeit:

5–10 N/15 mm

Abhängig von der Beschichtungsformulierung und den Aushärtungsbedingungen.

Mechanischer Schutz

Die Beschichtung reduziert sich:

• Kratzer auf der Oberfläche
• Abriebschaden
• Verarbeitungsmängel

bei der Kabelherstellung.

Typische Beschichtungsdicke

2.3 Der synergistische Effekt

Die Kombination von 1050 Aluminium und Epoxidharz ergeben einen Verbundwerkstoff, der die Grenzen seiner einzelnen Komponenten überschreitet.

Blankes Aluminium ist sehr anfällig für Korrosion und Oxidation, wodurch die elektrische Kontinuität beeinträchtigt wird.

Umgekehrt, Epoxid allein mangelt es an mechanischer Steifigkeit und elektromagnetischem Reflexionsvermögen.

Zusammen, Das Epoxidharz schützt die Leitfähigkeit des Aluminiums und fungiert gleichzeitig als wichtige Haftbrücke, Die Aluminiumabschirmung wird fest mit dem äußeren Polyethylen des Kabels verbunden (PE) oder Polyvinylchlorid (PVC) Mantel.

3. Struktur von 1050 Epoxidbeschichtete Aluminiumfolie zur Kabelabschirmung

3.1 Typische Konstruktion

Abhängig von der spezifischen Kabelanforderung, Die Folie wird typischerweise in zwei Hauptkonfigurationen hergestellt:

1. Einseitig (Asymmetrisch): Aluminiumbasis (z.B., 0.15 mm) + Epoxidbeschichtung (0.02 – 0.05 mm).
2. Doppelseitig (Symmetrisch): Epoxidbeschichtung + Aluminiumbasis + Epoxidbeschichtung.

3.2 Funktionsschichtanalyse

• Der leitfähige Kern (Al 1050): Im Bereich typischerweise von 100 zu 200 Mikrometer dick, Diese Schicht ist der primäre Schutz gegen elektromagnetische Störungen und fungiert als absolut hermetische Abdichtung gegen Wasserdampf.
• Die Konvertierungs-/Grundierungsschicht: Ein mikroskopisches, Oftmals wird auf das Aluminium eine Konversionsschicht auf Zirkonium- oder Chromatbasis aufgebracht. Diese Schicht erhöht die freie Oberflächenenergie dramatisch, Dadurch wird sichergestellt, dass das Epoxidharz dauerhaft auf dem Metall verankert ist.
• Der Epoxid-Decklack: Formuliert für eine exakte Dickenkontrolle (Bei optischen Kabeln ist die Farbe häufig grün oder blau), Diese Schicht sorgt für Abriebfestigkeit bei der Kabelherstellung und erleichtert die thermische Verbindung mit dem Mantel.

3.3 Abschirmmechanismus

Die Abschirmeffizienz dieses Verbundwerkstoffs hängt in erster Linie davon ab Reflexionsverlust.

Wenn eine elektromagnetische Welle auf das hochleitfähige Material trifft 1050 Aluminiumoberfläche, Die Impedanzfehlanpassung zwischen Luft und Metall führt dazu, dass die Welle reflektiert wird.

Jede in das Metall eindringende Restwelle wird ausgesetzt Absorptionsverlust, wo die Energie der Welle in winzige Wärmemengen umgewandelt wird, diktiert durch den Skin-Effekt des 1050 Aluminium bei hohen Frequenzen.

4. Herstellungsprozess von 1050 Epoxidbeschichtete Aluminiumfolie

Die Herstellung hochwertiger epoxidbeschichteter Aluminiumfolie umfasst mehrere präzise und kontrollierte Schritte.

4.1 Herstellung von Aluminiumfolie

Der Prozess beginnt mit hoher Reinheit 1050 Aluminiumbarren, die zu dicken Blechen warmgewalzt und dann durch eine Reihe von Walzwerken kaltgewalzt werden, um die gewünschte Folienstärke zu erreichen.

Zur Kabelabschirmung, Die Folie wird typischerweise auf Dicken zwischen 1 und 10 mm gewalzt 25 μm und 100 μm.

Um die Weichheit zu erreichen, wird häufig ein abschließender Glühvorgang durchgeführt (Ö) Temperament, um maximale Flexibilität zu gewährleisten.

4.2 Oberflächenvorbehandlung

Das Erreichen einer stabilen Verbindung zwischen der Aluminiumfolie und der Epoxidbeschichtung ist von entscheidender Bedeutung.

Die Aluminiumoberfläche muss sorgfältig gereinigt und vorbehandelt werden, um restliche Walzöle zu entfernen, Oxide, und Verunreinigungen. Zu den gängigen Vorbehandlungsmethoden gehören::

• Entfette: Chemische oder lösungsmittelhaltige Reinigung zur Entfernung organischer Verunreinigungen.
• Chemische Ätzen: Eine kontrollierte saure oder alkalische Ätzung, um die natürliche Oxidschicht zu entfernen und eine mikroraue Oberflächentopographie zu erzeugen, wodurch die mechanische Verzahnung mit der Beschichtung verbessert wird.
• Konversionsbeschichtung: Auftragen einer dünnen chemischen Schicht (z.B., chromatfreie Konversionsbeschichtung) zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit und zur Förderung der Haftung.
• Corona- oder Plasmabehandlung: Elektrische Hochspannungsentladung zur Erhöhung der Oberflächenenergie des Aluminiums, wodurch es aufnahmefähiger für die Beschichtung wird.

4.3 Anwendung einer Epoxidbeschichtung

Die spezielle Epoxidharzformulierung wird mittels Präzisionsbeschichtungsverfahren auf die vorbehandelte Aluminiumfolie aufgetragen. Die gebräuchlichste Technik ist Spulenbeschichtung (auch Rollbeschichtung genannt).

• Verfahren: Die Aluminiumfolie wird abgewickelt und durch eine Reihe von Rollen geführt. Eine Aufnahmewalze überträgt die flüssige Epoxidbeschichtung aus einem Vorratsbehälter auf eine Auftragswalze, Anschließend wird eine präzise und gleichmäßige Schicht der Beschichtung auf die sich bewegende Aluminiumfolie aufgetragen.
• Präzision: Die Schichtdicke wird durch die Einstellung der Abstände zwischen den Walzen sorgfältig kontrolliert, die Walzengeschwindigkeiten, und die Viskosität der Epoxidbeschichtung.

4.4 Aushärtungsprozess

Nach dem Beschichten, Die Folie durchläuft einen Mehrzonen-Härtungsofen. Die Hitze aktiviert die chemische Vernetzungsreaktion innerhalb des Epoxidharzes, Umwandlung von einem flüssigen oder halbfesten Zustand in einen zähen Zustand, geheilt, duroplastisches Polymer.

• Temperatur und Zeit: Der Aushärtungszyklus (Temperaturprofil und Verweilzeit) ist von entscheidender Bedeutung und muss sorgfältig für die spezifische Epoxidformulierung und Foliendicke optimiert werden. Die Temperaturen können variieren 150 ℃ zu über 250 °C.
• Lösungsmittelverdunstung: Wenn das Epoxidharz lösungsmittelhaltig ist, Der Ofen erleichtert außerdem die kontrollierte Verdampfung und Rückgewinnung der Lösungsmittel.

4.5 Schneiden und Umwickeln

Die Geheilten, Beschichtete Folie wird typischerweise in breiten Masterrollen hergestellt.

Um den spezifischen Anforderungen der Kabelhersteller gerecht zu werden, Diese Masterrollen müssen in schmalere Breiten geschnitten werden (z.B., 10 mm zu 100 mm) mit Präzisionsschneidemaschinen.

Anschließend werden die geschlitzten Flachspulen wieder auf Kerne gewickelt, versandfertig.

4.6 Qualitätsprüfung

Während des gesamten Herstellungsprozesses wird eine strenge Qualitätskontrolle durchgeführt. Zu den wichtigsten Inspektionen gehören:

• Visuelle Inspektion: Online- und Offline-Inspektion auf Fehler wie Nadellöcher, Kratzer, Hohlräume beschichten, oder Kontamination.
• Dickenmessung: Online-Messungen und Offline-Probenahme, um sicherzustellen, dass sowohl die Aluminiumfolie als auch die Epoxidbeschichtung innerhalb der angegebenen Toleranzen liegen.
• Adhäsionstests: Schältests (z.B., 180 ℃ Schältest) um die Haftfestigkeit zwischen Epoxidharz und Aluminium zu quantifizieren.
• Elektrische Leitfähigkeit: Regelmäßige Tests der Aluminiumbasis, um zu bestätigen, dass sie dem IACS-Standard entspricht.

5. Wichtige Leistungsmerkmale

5.1 Wirksamkeit der EMI-Abschirmung

Aufgrund der >99.5% Reinheit der 1050 Legierung, Die Folie bietet eine hervorragende Abschirmwirkung (SE).

In den für die moderne Kommunikation typischen Frequenzbereichen (1 MHz zu 10 GHz), a 0,15mm 1050 Aluminiumfolie erreicht einen SE von 60 dB zu über 90 dB, effektiv blockieren >99.9% elektromagnetischer Störungen.

5.2 Mechanische Eigenschaften

• Zugfestigkeit: Standardfolie 1050-O ergibt eine Zugfestigkeit von 50 zu 70 MPa, Es stellt sicher, dass es unter der Spannung von Hochgeschwindigkeits-Kabelwickelmaschinen nicht reißt.
• Verlängerung: Die Bruchdehnung wird leicht überschritten 15% zu 20%, Bietet die erforderliche Flexibilität, damit das Kabel während der Installation enge Biegeradien übersteht.

5.3 Korrosionsbeständigkeit

Die Epoxidbeschichtung verwandelt das Aluminium in eine chemisch inerte Barriere.

In Standard-Salzsprühtests (ASTM B117), hochwertig 1050 Epoxidharzbeschichtete Folien können das aushalten über 500 Stunden ohne Anzeichen von Weißrost oder Delaminierung zu zeigen.

Es verfügt außerdem über eine Wasserdampfdurchlässigkeit (WVTR) von praktisch Null.

5.4 Thermische Stabilität

Die duroplastische Natur von Epoxidharz bietet ein breites Einsatzfenster, typischerweise von -40°C bis +150°C.

Bei der Extrusion des Außenmantels des Kabels (wo geschmolzenes PE oder PVC bei ~200°C aufgetragen wird), die Epoxidschicht bleibt stabil, weder schmilzt noch verformt.

5.5 Haftungsleistung

Die Verbindung zwischen dem Epoxidharz und der Aluminiumbasis ist außergewöhnlich stark, Normalerweise ergibt sich eine Schälfestigkeit von ≥ 6.13 N/cm.

Bei Verklebung mit dem äußeren PE-Mantel des Kabels, Die Folie bildet einen Feststoff, einheitliche Struktur, die verhindert, dass Feuchtigkeit in Längsrichtung entlang des Kabels wandert.

6. Anwendungen von 1050 Epoxidbeschichtete Aluminiumfolie zur Kabelabschirmung

Die einzigartigen Eigenschaften von 1050 Die mit Epoxidharz beschichtete Aluminiumfolie eignet sich für eine Vielzahl von Kabeltypen in den unterschiedlichsten Branchen.

6.1 Kommunikationskabel

Dies ist der größte Anwendungsbereich.

• Datenkabel (Kategorie Kabel): Wird in Cat 6a verwendet, Katze 7, und Kat 8 Kabel zur Abschirmung einzelner Paare (U/FTP) oder das Gesamtkabel (F/UTP) um Übersprechen zu minimieren und eine schnelle Datenübertragung sicherzustellen (bis zu 10 Gbit/s und mehr). Die Folie sorgt dafür 100% Abdeckung, für diese hohen Frequenzen unerlässlich.
• Glasfaserkabel: Wird als Feuchtigkeitsbarriere und Nagetierschutz in Glasfaserkabeln für den Außenbereich verwendet. Die Epoxidbeschichtung gewährleistet eine langfristige Korrosionsbeständigkeit.

6.2 Koaxialkabel

• CATV und Breitband: Wird als Außenleiter und Abschirmung in Koaxialkabeln für Kabelfernsehen und Internetverteilung verwendet. Die Folie bietet eine hohe Abschirmwirkung gegen das Ein- und Austreten von Signalen. Es wird oft mit dem dielektrischen Kern und/oder dem Außenmantel verklebt.

6.3 Strom- und Steuerkabel

• Industrielle Automatisierung: Wird in Steuerkabeln und Frequenzumrichtern verwendet (VFD) Kabel zum Schutz empfindlicher Steuersignale vor den leistungsstarken Schaltgeräuschen, die von Antrieben und Motoren erzeugt werden.
• Instrumentierungskabel: Schützt empfindliche Messsignale vor elektromagnetischen Störungen in Industrieanlagen und -anlagen.

6.4 Automobilkabel

• Elektrofahrzeuge (Evs): Entscheidend für die Abschirmung von Hochspannungskabeln, die die Batterie verbinden, Wechselrichter, und Motor. Die Folienabschirmung verhindert, dass das Schaltgeräusch bei hoher Leistung die empfindliche Niederspannungselektronik und die Kommunikationssysteme des Fahrzeugs beeinträchtigt (CAN-Bus). Das geringe Gewicht von Aluminium ist ein entscheidender Vorteil für die Optimierung der Reichweite von Elektrofahrzeugen.

6.5 Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsanwendungen

• Flugzeugverkabelung: Wird im Leichtgewicht verwendet, Hochleistungskabel für die Avionik, Kommunikation, und Radarsysteme. Die Folie muss hohe Anforderungen an die Schirmdämpfung erfüllen, Gewichtsreduktion, und Umweltbeständigkeit.

7. Vergleichende Analyse mit alternativen Abschirmmaterialien

8. Technische Spezifikationen von Huawei 1050 Epoxidbeschichtete Aluminiumfolie

9. Schlussfolgerung

1050 Epoxidbeschichtete Aluminiumfolie ist zu einem der wichtigsten Abschirmmaterialien in der modernen Kabelherstellung geworden.

Durch die Kombination der hervorragenden Leitfähigkeit, Flexibilität, und leichte Eigenschaften von hoher Reinheit 1050 Aluminium mit der Haftung, Haltbarkeit, und Korrosionsbeständigkeit von Epoxidbeschichtungen, Es bietet eine hochwirksame Lösung für den EMI- und RFI-Schutz.

Seine Fähigkeit, eine nahezu vollständige Abschirmung zu gewährleisten, hervorragende Verarbeitbarkeit, langfristige Umweltstabilität, und wettbewerbsfähige Kosten machen es in Kommunikationsnetzwerken unverzichtbar, Industrielle Automatisierung, Automobilelektronik, Luft- und Raumfahrtsysteme, und Hochgeschwindigkeits-Datenübertragungsinfrastruktur der nächsten Generation.

Als 5G, KI-Rechenzentren, elektrische Fahrzeuge, und zukünftige 6G-Technologien nehmen weiter zu, Die Nachfrage nach leistungsstarken Kabelabschirmungsmaterialien wird voraussichtlich stetig wachsen, weitere Stärkung der Position von 1050 epoxidbeschichtete Aluminiumfolie als kritisches Material in der globalen Kabelindustrie.

FAQs

Q1. Warum ist 1050 Aluminium wird für die Kabelabschirmung bevorzugt?

Weil es eine hohe Reinheit bietet (≥99,5 % Al), Hervorragende Leitfähigkeit, geringe Dichte, und hervorragende Formbarkeit.

Q2. Was ist der Zweck einer Epoxidbeschichtung??

Es verbessert die Korrosionsbeständigkeit, Adhäsion, mechanische Haltbarkeit, und Umweltschutz.

Q3. Welche Abschirmwirkung kann erreicht werden?

Typischerweise 60–90 dB, abhängig von Kabelaufbau und Betriebsfrequenz.

Q4. Welche Folienstärke wird üblicherweise verwendet??

Bei den meisten Anwendungen zur Kabelabschirmung werden Foliendicken dazwischen verwendet 9 μm und 50 μm.

Q5. Wie ist es im Vergleich zur Kupferabschirmung??

Aluminiumfolie ist ca 70% leichter und im Allgemeinen kostengünstiger und bietet dennoch eine hervorragende Abschirmung.

Q6. Welche Branchen verwenden 1050 epoxidbeschichtete Aluminiumfolie?

Telekommunikation, Datenübertragung, Industrielle Automatisierung, selbstfahrend, Luft- und Raumfahrt, Verteidigung, und Energieinfrastruktursektoren.