1050 فویل آلومینیومی با روکش اپوکسی برای محافظ کابل

1. معرفی

1050 فویل آلومینیومی با روکش اپوکسی یک ماده محافظ کابل است که از خلوص بالا ساخته شده است 1050 پایه آلومینیومی و یک لایه سطحی رزین اپوکسی.

در ساخت و سازهای کابلی, لایه آلومینیومی مانع رسانا مورد نیاز برای تضعیف EMI/RFI را فراهم می کند, در حالی که لایه اپوکسی چسبندگی را بهبود می بخشد, مقاومت در برابر خوردگی, و دوام پردازش در طول بسته بندی, لمینیت, و مونتاژ کابل.

هواوی منتشر شد 1050 لیست های محدوده فویل 99.5% محتوای آلومینیوم, ضخامت از 0.006 میلی متر به 0.2 میلی متر, استحکام کششی حدود 60 تا 100 مگاپاسکال بسته به مزاج, و ازدیاد طول حداقل 15% در ای خلق و خو; مجموعه فویل پوشش دار آن همچنین اپوکسی مقاوم در برابر خوردگی را در میان پوشش های موجود فهرست می کند..

سپرهای فویل به طور گسترده ای در ارتباطات و کابل های سیگنال استفاده می شوند زیرا می توانند ارائه دهند 100% پوشش هادی و میرایی معمولی در حدود 60-65 دسی بل, اگرچه از نظر مکانیکی مقاومت کمتری نسبت به سپرهای قیطانی دارند.

2. تجزیه و تحلیل مواد از 1050 فویل آلومینیومی با روکش اپوکسی

2.1 فلز پایه: 1050 آلیاژ آلومینیوم

نمای کلی آلیاژ

1050 کاغذ آلومینیوم متعلق به 1آلیاژهای آلومینیوم سری xxx, به عنوان آلیاژهای آلومینیوم خالص تجاری شناخته می شود.

حداقل میزان آلومینیوم آن است:

Al ≥ 99.5%

ترکیب شیمیایی معمولی

خلوص بالا به طور مستقیم به:

• هدایت الکتریکی عالی
• مقاومت در برابر خوردگی برتر
• شکل پذیری فوق العاده
• هدایت حرارتی خوب

رسانایی الکتریکی

1050 آلومینیوم به طور معمول فراهم می کند:

61-63% هدایت IACS

اگرچه از مس پایین تر است (100% IACS), چگالی به میزان قابل توجهی کمتر آلومینیوم نسبت رسانایی به وزن بالاتری را ارائه می دهد.

مقایسه چگالی

این بدان معنی است که آلومینیوم تقریباً است:

70% سبک تر از مس

که در نصب کابل های طولانی بسیار سودمند است.

2.2 لایه پلیمری: پوشش رزین اپوکسی

پوشش اپوکسی یک لایه پلیمری ترموست است که روی یک یا هر دو طرف فویل آلومینیومی اعمال می شود..

توابع اصلی

حفاظت در برابر خوردگی

پوشش یک مانع موثر در برابر ایجاد می کند:

• رطوبت
• نمک پاش
• آلاینده های صنعتی
• آلاینده های شیمیایی

چسبندگی تقویت شده

پوشش های اپوکسی ویژگی های اتصال عالی را با:

• فیلم های PET
• پلی اتیلن (پلی اتیلن)
• پلی پروپیلن (PP)
• مواد روکش کابل

قدرت چسبندگی معمولی:

5-10 N/15 میلی متر

بسته به فرمول پوشش و شرایط پخت.

حفاظت مکانیکی

پوشش کاهش می یابد:

• خراش سطح
• آسیب سایش
• نقص های پردازش

در طول تولید کابل.

ضخامت پوشش معمولی

2.3 اثر هم افزایی

ترکیبی از 1050 رزین آلومینیوم و اپوکسی کامپوزیتی را ایجاد می‌کند که از محدودیت‌های اجزای جداگانه آن فراتر می‌رود..

آلومینیوم لخت در برابر خوردگی و اکسیداسیون بسیار حساس است, که تداوم الکتریکی آن را کاهش می دهد.

برعکس, اپوکسی به تنهایی فاقد استحکام مکانیکی و بازتاب الکترومغناطیسی است.

با هم, اپوکسی از یکپارچگی رسانای آلومینیوم محافظت می کند در حالی که به عنوان یک پل چسبنده حیاتی عمل می کند., سپر آلومینیومی را محکم به پلی اتیلن بیرونی کابل بچسبانید (پلی اتیلن) یا پلی وینیل کلراید (پی وی سی) غلاف.

3. ساختار 1050 فویل آلومینیومی با روکش اپوکسی برای محافظ کابل

3.1 ساخت و ساز معمولی

بسته به نیاز کابل خاص, فویل معمولاً در دو پیکربندی اولیه مهندسی می شود:

1. یک طرفه (نامتقارن): پایه آلومینیومی (به عنوان مثال،, 0.15 میلی متر) + روکش اپیوکسی (0.02 – 0.05 میلی متر).
2. دو طرفه (متقارن): روکش اپیوکسی + پایه آلومینیومی + روکش اپیوکسی.

3.2 تجزیه و تحلیل لایه های عملکردی

• هسته رسانا (ال 1050): به طور معمول از 100 به 200 میکرومتر در ضخامت, این لایه دفاع اولیه در برابر EMI است و به عنوان یک مهر و موم هرمتیک مطلق در برابر بخار آب عمل می کند.
• لایه تبدیل/پرایمر: یک میکروسکوپی, اغلب لایه تبدیلی مبتنی بر زیرکونیوم یا کرومات روی آلومینیوم اعمال می شود. این لایه به طور چشمگیری انرژی آزاد سطح را افزایش می دهد, اطمینان از اتصال دائمی اپوکسی به فلز.
• روکش اپوکسی: برای کنترل دقیق ضخامت فرموله شده است (اغلب برای کابل‌های نوری با رنگ سبز یا آبی کدگذاری می‌شود), این لایه در طول ساخت کابل مقاومت سایشی ایجاد می کند و اتصال حرارتی به ژاکت را تسهیل می کند..

3.3 مکانیسم محافظ

راندمان محافظ این کامپوزیت در درجه اول به آن بستگی دارد از دست دادن انعکاس.

هنگامی که یک موج الکترومغناطیسی با رسانایی بسیار بالا برخورد می کند 1050 سطح آلومینیومی, عدم تطابق امپدانس بین هوا و فلز باعث انعکاس موج می شود.

هر موج باقیمانده ای که به فلز نفوذ کند تحت تأثیر قرار می گیرد از دست دادن جذب, که در آن انرژی موج به مقدار کمی گرما تبدیل می شود, دیکته شده توسط اثر پوست از 1050 آلومینیوم در فرکانس های بالا.

4. فرآیند تولید از 1050 فویل آلومینیومی با روکش اپوکسی

تولید فویل آلومینیومی با پوشش اپوکسی با کیفیت بالا شامل چندین مرحله دقیق و کنترل شده است.

4.1 تولید فویل آلومینیوم

فرآیند با خلوص بالا آغاز می شود 1050 شمش الومینیوم, که به صورت گرم نورد شده و به شکل ورق های ضخیم در می آیند و سپس از طریق یک سری آسیاب سرد نورد می شوند تا به فویل سنج مورد نظر دست پیدا کنند..

برای محافظ کابل, فویل معمولا به ضخامت های بین نورد می شود 25 میکرومتر و 100 μm.

برای دستیابی به نرمی، اغلب فرآیند بازپخت نهایی انجام می شود (O) خلق و خوی, تضمین حداکثر انعطاف پذیری.

4.2 پیش تصفیه سطح

دستیابی به یک پیوند قوی بین فویل آلومینیوم و پوشش اپوکسی بسیار مهم است..

سطح آلومینیوم باید به دقت تمیز و از قبل تصفیه شود تا روغن های نورد باقی مانده حذف شوند., اکسیدها, و آلاینده ها. روش های متداول پیش تصفیه عبارتند از:

• بی پروا: تمیز کردن شیمیایی یا حلال برای حذف آلاینده های آلی.
• اچ شیمیایی: یک اچ اسیدی یا قلیایی کنترل شده برای حذف لایه اکسید طبیعی و ایجاد یک توپوگرافی سطح خشن, که اتصال مکانیکی با پوشش را افزایش می دهد.
• پوشش تبدیلی: استفاده از یک لایه نازک شیمیایی (به عنوان مثال،, پوشش تبدیلی بدون کرومات) برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی و افزایش چسبندگی.
• درمان کرونا یا پلاسما: تخلیه الکتریکی ولتاژ بالا برای افزایش انرژی سطحی آلومینیوم, باعث می شود که پوشش را بیشتر پذیرا شود.

4.3 کاربرد پوشش اپوکسی

فرمول تخصصی رزین اپوکسی با استفاده از روش‌های پوشش دقیق روی فویل آلومینیومی پیش تصفیه شده اعمال می‌شود.. رایج ترین تکنیک این است روکش سیم پیچ (همچنین به عنوان پوشش رول شناخته می شود).

• روند: فویل آلومینیومی باز می شود و از یک سری غلتک عبور می کند. یک غلتک پیک آپ، پوشش اپوکسی مایع را از یک مخزن به یک غلتک اپلیکاتور منتقل می کند., که سپس یک لایه دقیق و یکنواخت از پوشش را روی فویل آلومینیومی متحرک اعمال می کند.
• دقت: ضخامت پوشش با تنظیم شکاف بین غلتک ها به دقت کنترل می شود, سرعت غلتک, و ویسکوزیته پوشش اپوکسی.

4.4 فرآیند پخت

پس از پوشش, فویل از یک اجاق پخت چند ناحیه ای عبور می کند. گرما واکنش شیمیایی متقابل را در رزین اپوکسی فعال می کند, تبدیل آن از حالت مایع یا نیمه جامد به حالت سخت, درمان شد, پلیمر گرماسخت.

• دما و زمان: چرخه پخت (مشخصات دما و زمان اقامت) بسیار مهم است و باید به دقت برای فرمولاسیون اپوکسی خاص و ضخامت فویل بهینه شود. دما می تواند از 150 ℃ به پایان 250 درجه سانتی گراد.
• تبخیر حلال: اگر اپوکسی بر پایه حلال باشد, فر همچنین تبخیر کنترل شده و بازیابی حلال ها را تسهیل می کند.

4.5 بریدن و پیچیدن

درمان شده ها, فویل روکش دار معمولاً در رول های اصلی گسترده تولید می شود.

برای برآوردن نیازهای خاص تولید کنندگان کابل, این رول های اصلی باید به عرض های باریک تر بریده شوند (به عنوان مثال،, 10 میلی متر به 100 میلی متر) با استفاده از دستگاه های برش دقیق.

سپس حلقه های شکاف پنکیک روی هسته ها پیچیده می شوند, آماده برای حمل و نقل.

4.6 بازرسی کیفیت

کنترل کیفیت دقیق در طول فرآیند تولید انجام می شود. بازرسی های کلیدی شامل:

• بازرسی بصری: بازرسی آنلاین و آفلاین برای عیوب مانند سوراخ سوزن, خش, حفره های پوششی, یا آلودگی.
• اندازه گیری ضخامت: سنج های آنلاین و نمونه برداری آفلاین برای اطمینان از اینکه هم فویل آلومینیومی و هم پوشش اپوکسی در محدوده تحمل های مشخص شده هستند..
• تست چسبندگی: تست های لایه برداری (به عنوان مثال،, 180 ℃ تست لایه برداری) برای تعیین کمیت استحکام پیوند بین اپوکسی و آلومینیوم.
• رسانایی الکتریکی: تست دوره ای پایه آلومینیومی برای تایید مطابقت آن با استاندارد IACS.

5. ویژگی های کلیدی عملکرد

5.1 اثربخشی محافظ EMI

با توجه به >99.5% خلوص از 1050 آلیاژ, فویل اثر محافظتی عالی را ارائه می دهد (SE).

در محدوده فرکانس معمولی ارتباطات مدرن (1 مگاهرتز به 10 گیگاهرتز), 0.15 میلی متر 1050 فویل آلومینیومی به SE از 60 دسی بل به بیش از 90 دسی بل, به طور موثر مسدود کردن >99.9% تداخل الکترومغناطیسی.

5.2 ویژگی های مکانیکی

• استحکام کششی: فویل استاندارد 1050-O دارای استحکام کششی برابر است 50 به 70 MPa, اطمینان حاصل شود که تحت کشش دستگاه های بسته بندی کابل با سرعت بالا قرار نمی گیرد.
• ازدیاد طول: ازدیاد طول در هنگام شکست به راحتی بیشتر می شود 15% به 20%, ایجاد انعطاف پذیری لازم برای کابل برای تحمل شعاع های خمشی در هنگام نصب.

5.3 مقاومت در برابر خوردگی

پوشش اپوکسی آلومینیوم را به یک سد بی اثر شیمیایی تبدیل می کند.

در تست های استاندارد اسپری نمک (ASTM B117), با کیفیت بالا 1050 فویل های پوشش داده شده با اپوکسی می توانند دوام بیاورند بر فراز 500 ساعت بدون نشان دادن علائم زنگ سفید یا لایه لایه شدن.

همچنین دارای نرخ انتقال بخار آب است (رفیق) تقریبا صفر.

5.4 پایداری حرارتی

ماهیت ترموست اپوکسی یک پنجره عملیاتی گسترده را فراهم می کند, به طور معمول از -40 درجه سانتیگراد تا +150 درجه سانتیگراد.

در حین اکستروژن غلاف بیرونی کابل (جایی که PE یا PVC مذاب در دمای 200 درجه سانتیگراد اعمال می شود), لایه اپوکسی پایدار می ماند, نه ذوب می شود و نه تغییر شکل.

5.5 عملکرد چسبندگی

پیوند بین اپوکسی و پایه آلومینیومی فوق العاده قوی است, معمولا قدرت لایه برداری را ایجاد می کند ≥ 6.13 N/cm.

هنگامی که به ژاکت پلی اتیلن خارجی کابل متصل می شود, فویل یک جامد ایجاد می کند, ساختار یکپارچه که از عبور طولی رطوبت از کابل جلوگیری می کند.

6. برنامه های کاربردی از 1050 فویل آلومینیومی با روکش اپوکسی برای محافظ کابل

خصوصیات منحصر به فرد 1050 فویل آلومینیومی با روکش اپوکسی آن را برای طیف گسترده ای از انواع کابل در صنایع مختلف مناسب می کند.

6.1 کابل های ارتباطی

این بزرگترین منطقه کاربردی است.

• کابل های داده (دسته کابل ها): مورد استفاده در Cat 6a, گربه 7, و گربه 8 کابل ها برای محافظت از جفت های جداگانه (U/FTP) یا کابل کلی (F/UTP) برای به حداقل رساندن تداخل و اطمینان از انتقال داده با سرعت بالا (تا 10 گیگابیت بر ثانیه و فراتر از آن). فویل فراهم می کند 100% پوشش, برای این فرکانس های بالا ضروری است.
• کابل های فیبر نوری: به عنوان یک مانع رطوبت و محافظت در برابر جوندگان در کابل های فیبر نوری فضای باز استفاده می شود. پوشش اپوکسی مقاومت طولانی مدت در برابر خوردگی را تضمین می کند.

6.2 کابل های کواکسیال

• CATV و پهنای باند: به عنوان هادی بیرونی و محافظ در کابل های کواکسیال برای تلویزیون کابلی و توزیع اینترنت استفاده می شود. فویل اثر محافظتی بالایی در برابر ورود و خروج سیگنال ها ایجاد می کند. اغلب به هسته دی الکتریک و/یا ژاکت بیرونی متصل می شود.

6.3 کابل های برق و کنترل

• اتوماسیون صنعتی: مورد استفاده در کابل های کنترل و درایو فرکانس متغیر (VFD) کابل هایی برای محافظت از سیگنال های کنترل حساس در برابر نویز سوئیچینگ پرقدرت تولید شده توسط درایوها و موتورها.
• کابل های ابزار دقیق: از سیگنال های اندازه گیری ظریف از EMI در کارخانه ها و تاسیسات صنعتی محافظت می کند.

6.4 کابل های خودرو

• وسایل نقلیه الکتریکی (EVS): برای محافظت از کابل های برق ولتاژ بالا که باتری را به هم وصل می کنند بسیار مهم است, اینورتر, و موتور. محافظ فویل مانع از تداخل صدای سوئیچینگ پرقدرت با سیستم های الکترونیکی و ارتباطی حساس خودرو با ولتاژ پایین می شود. (اتوبوس CAN). ماهیت سبک وزن آلومینیوم یک مزیت کلیدی برای بهینه سازی محدوده EV است.

6.5 کاربردهای هوافضا و دفاع

• سیم کشی هواپیما: در سبک وزن استفاده می شود, کابل های با کارایی بالا برای اویونیک, ارتباط, و سیستم های راداری. فویل باید الزامات سختگیرانه ای برای اثربخشی محافظ داشته باشد, کاهش وزن, و مقاومت محیطی.

7. تجزیه و تحلیل مقایسه ای با مواد محافظ جایگزین

8. مشخصات فنی هواوی از 1050 فویل آلومینیومی با روکش اپوکسی

9. نتیجه

1050 فویل آلومینیومی با روکش اپوکسی به یکی از مهمترین مواد محافظ در تولید کابل مدرن تبدیل شده است..

با ترکیب رسانایی برجسته, انعطاف پذیری, و ویژگی های سبک وزن با خلوص بالا 1050 آلومینیوم با چسبندگی, دوام, و مقاومت در برابر خوردگی پوشش های اپوکسی, این یک راه حل بسیار موثر برای حفاظت EMI و RFI ارائه می دهد.

توانایی آن در ارائه پوشش محافظ تقریباً کامل, پردازش پذیری عالی, ثبات محیطی بلند مدت, و هزینه رقابتی آن را در شبکه های ارتباطی ضروری می کند, اتوماسیون صنعتی, الکترونیک خودرو, سیستم های هوافضا, و نسل بعدی زیرساخت انتقال داده با سرعت بالا.

به عنوان 5G, مراکز داده هوش مصنوعی, وسایل نقلیه الکتریکی, و فناوری های 6G آینده به گسترش خود ادامه می دهند, انتظار می رود تقاضا برای مواد محافظ کابل با کارایی بالا به طور پیوسته افزایش یابد, تقویت بیشتر موقعیت 1050 فویل آلومینیومی با روکش اپوکسی به عنوان یک ماده حیاتی در صنعت کابل کشی جهانی.

سوالات متداول

Q1. چرا 1050 آلومینیوم برای محافظ کابل ترجیح داده می شود?

زیرا خلوص بالایی را ارائه می دهد (≥99.5٪ Al), هدایت عالی, چگالی کم, و شکل پذیری فوق العاده.

Q2. هدف از پوشش اپوکسی چیست؟?

مقاومت در برابر خوردگی را بهبود می بخشد, چسبندگی, دوام مکانیکی, و حفاظت از محیط زیست.

Q3. چه اثر حفاظتی را می توان به دست آورد?

به طور معمول 60-90 دسی بل, بسته به ساختار کابل و فرکانس کاری.

Q4. چه ضخامت فویل معمولا استفاده می شود?

اکثر برنامه های محافظ کابل از ضخامت فویل بین آنها استفاده می کنند 9 میکرومتر و 50 μm.

Q5. چگونه با محافظ مس مقایسه می شود?

فویل آلومینیوم تقریبا 70% سبک تر و به طور کلی مقرون به صرفه تر و در عین حال پوشش محافظ عالی را ارائه می دهد.

q6. چه صنایعی استفاده می کنند 1050 فویل آلومینیومی با روکش اپوکسی?

مخابرات, انتقال داده, اتوماسیون صنعتی, خودرو, هوافضا, دفاع, و بخش های زیرساخت انرژی.