1050 ケーブルシールド用のエポキシコーティングされたアルミホイル

1. 導入

1050 エポキシでコーティングされたアルミニウム箔は、高純度のアルミニウムから作られたケーブルシールド材料です。 1050 アルミニウム基材とエポキシ樹脂表面層.

ケーブル構造において, アルミニウム層は、EMI/RFI 減衰に必要な導電性バリアを提供します。, エポキシ層が接着力を向上させます。, 耐食性, ラッピング時の加工耐久性, ラミネート加工, およびケーブルアセンブリ.

ファーウェイが公開した 1050 フォイル範囲リスト 99.5% アルミニウム含有量, からの厚さ 0.006 mmから 0.2 mm, 引張強さは焼き戻しに応じて約 60 ～ 100 MPa, 少なくとも伸び 15% 短気な; 同社のコーティングされたフォイルのポートフォリオには、利用可能なコーティングとして耐食性エポキシもリストされています.

フォイル シールドは、次のような効果を提供できるため、通信および信号ケーブルで広く使用されています。 100% 導体の適用範囲と典型的な減衰は約 60 ～ 65 dB, ただし、編組シールドよりも機械的には堅牢ではありません。.

2. の材料分析 1050 エポキシコーティングされたアルミ箔

2.1 ベースメタル: 1050 アルミニウム合金

合金の概要

1050 アルミホイル に属します 1xxxシリーズアルミニウム合金, 商業用純アルミニウム合金として知られています.

アルミニウム含有量の最小値は次のとおりです。:

アル≧ 99.5%

代表的な化学組成

高純度は直接的に貢献します:

• 優れた導電性
• 優れた腐食抵抗
• 優れた成形性
• 良好な熱伝導性

電気伝導性

1050 アルミニウムは通常、:

61–63% IACS 導電率

銅よりは低いですが (100% IACS), アルミニウムの密度が大幅に低いため、優れた導電率対重量比が得られます。.

密度の比較

これは、アルミニウムがおよそ:

70% 銅より軽い

長いケーブルを設置する場合に非常に有利です.

2.2 ポリマー層: エポキシ樹脂コーティング

エポキシコーティングは、アルミニウム箔の片面または両面に塗布される熱硬化性ポリマー層です。.

主な機能

腐食防止

コーティングは、:

• 水分
• 塩水噴霧
• 産業汚染物質
• 化学的汚染物質

接着力の強化

エポキシコーティングは優れた接着特性を示します。:

• PETフィルム
• ポリエチレン (PE)
• ポリプロピレン (PP)
• ケーブル被覆材

典型的な接着強度:

5–10N/15mm

コーティング配合および硬化条件による.

機械的保護

コーティングが減る:

• 表面の傷
• 摩耗損傷
• 加工不良

ケーブル製造中に.

一般的なコーティングの厚さ

2.3 相乗効果

の組み合わせ 1050 アルミニウムとエポキシ樹脂は、個々のコンポーネントの限界を超える複合材料を作成します。.

裸のアルミニウムは腐食や酸化に非常に弱い, 電気的導通が低下します.

逆に, エポキシだけでは機械的剛性と電磁反射率が不足します.

一緒に, エポキシはアルミニウムの導電性を保護しながら、重要な接着ブリッジとして機能します。, アルミニウムシールドをケーブルの外側のポリエチレンにしっかりと接着 (PE) またはポリ塩化ビニル (PVC) シース.

3. の構造 1050 ケーブルシールド用のエポキシコーティングされたアルミホイル

3.1 一般的な構造

特定のケーブル要件に応じて, フォイルは通常、2 つの主要な構成で設計されます。:

1. 片面 (非対称): アルミベース (例えば, 0.15 mm) + エポキシコーティング (0.02 – 0.05 mm).
2. 両面 (対称): エポキシコーティング + アルミベース + エポキシコーティング.

3.2 機能層の分析

• 導電性コア (アル 1050): 通常は以下の範囲にあります 100 に 200 厚さはマイクロメートル, この層は EMI に対する主な防御であり、水蒸気に対する絶対的な気密シールとして機能します。.
• 変換/プライマー層: 顕微鏡的な, 多くの場合、アルミニウムに適用されるジルコニウムベースまたはクロメート変換層. この層は表面自由エネルギーを劇的に増加させます, エポキシが金属に永久的に固定されることを保証します。.
• エポキシトップコート: 正確な厚さ制御のために配合 (光ケーブルは緑または青に色分けされることが多い), この層はケーブル製造中に耐摩耗性を提供し、ジャケットへの熱接着を容易にします。.

3.3 シールド機構

この複合材料のシールド効率は主に次のものに依存します。 反射損失.

導電性の高いものに電磁波が当たると 1050 アルミニウム表面, 空気と金属の間のインピーダンスの不一致により、波が反射します。.

金属を貫通する残留波は影響を受けます。 吸収損失, 波のエネルギーが微量の熱に変換される場所, 表皮効果によって決まる 1050 高周波のアルミニウム.

4. の製造工程 1050 エポキシコーティングされたアルミ箔

高品質のエポキシコーティングされたアルミニウム箔の製造には、正確で管理されたいくつかのステップが含まれます.

4.1 アルミ箔の製造

プロセスは高純度から始まります 1050 アルミニウムインゴット, 熱間圧延されて厚いシートになり、その後一連の圧延機で冷間圧延されて、目的のフォイルゲージが得られます。.

ケーブルシールド用, フォイルは通常、次の厚さまで圧延されます。 25 μmと 100 μm.

最終焼鈍プロセスは、軟化を実現するために実行されることがよくあります。 (○) 気性, 最大限の柔軟性を確保する.

4.2 表面前処理

アルミニウム箔とエポキシコーティングの間に強固な接着を実現することが重要です.

アルミニウムの表面を注意深く洗浄し、残留圧延油を除去するために前処理する必要があります。, 酸化物, および汚染物質. 一般的な前処理方法には次のものがあります。:

• 脱脂: 有機汚染物質を除去するための化学洗浄または溶剤洗浄.
• 化学エッチング: 制御された酸またはアルカリエッチングにより自然酸化層を除去し、微細な粗い表面トポグラフィーを作成します。, コーティングとの機械的連動を強化します。.
• 化成皮膜: 薄い化学層の塗布 (例えば, クロメートフリー化成皮膜) 耐食性を向上させ、密着性を促進します。.
• コロナまたはプラズマ治療: 高電圧放電によりアルミニウムの表面エネルギーを増加させます。, コーティングをより受け入れやすくする.

4.3 エポキシコーティングの塗布

特殊なエポキシ樹脂配合物を、精密コーティング方法を使用して前処理されたアルミニウム箔に塗布します。. 最も一般的なテクニックは、 コイルコーティング (ロールコーティングとも呼ばれます).

• プロセス: アルミホイルは巻き出され、一連のローラーを通過します。. ピックアップ ローラーが液状エポキシ コーティングをリザーバーからアプリケーター ローラーに転写します。, 次に、移動するアルミ箔上に正確かつ均一なコーティング層を塗布します。.
• 精度: ローラー間の隙間を調整することで塗膜の厚さを緻密にコントロール, ローラーの速度, そしてエポキシコーティングの粘度.

4.4 硬化プロセス

塗装後, フォイルはマルチゾーン硬化オーブンを通過します. 熱によりエポキシ樹脂内の化学架橋反応が活性化されます。, 液体または半固体の状態から強靭な状態に変える, 治った, 熱硬化性ポリマー.

• 温度と時間: 硬化サイクル (温度プロファイルと滞留時間) これは非常に重要であり、特定のエポキシ配合と箔の厚さに合わせて慎重に最適化する必要があります。. 温度の範囲は次のとおりです。 150 ℃以上 250 ℃.
• 溶媒の蒸発: エポキシが溶剤ベースの場合, オーブンは、溶媒の蒸発と回収の制御も容易にします。.

4.5 スリットと巻き戻し

治った人, コーティングされた箔は通常、幅広のマスターロールで製造されます.

ケーブルメーカーの特定の要件を満たすため, これらのマスターロールは、より狭い幅にスリットする必要があります (例えば, 10 mmから 100 mm) 精密スリッター機を使用して.

スリットされたパンケーキコイルはコアに巻き戻されます。, 出荷準備完了.

4.6 品質検査

製造工程全体にわたって厳格な品質管理が行われています. 主な検査には以下が含まれます:

• 目視検査: ピンホールなどの欠陥をオンラインおよびオフラインで検査, 傷, コーティングボイド, または汚染.
• 厚み測定: オンラインゲージとオフラインサンプリングにより、アルミホイルとエポキシコーティングの両方が指定された許容範囲内にあることを確認します.
• 接着テスト: 剥離試験 (例えば, 180 ℃剥離試験) エポキシとアルミニウム間の接着強度を定量化します。.
• 電気伝導性: アルミニウムベースを定期的にテストして、IACS規格を満たしていることを確認します。.

5. 主なパフォーマンス特性

5.1 EMIシールド効果

原因としては、 >99.5% の純粋さ 1050 合金, フォイルは優れたシールド効果を発揮します (SE).

現代の通信に典型的な周波数範囲では (1 MHzから 10 GHz), 0.15mm 1050 アルミ箔はSEを達成 60 dB以上 90 dB, 効果的にブロックする >99.9% 電磁干渉の.

5.2 機械的性質

• 抗張力: 標準の 1050-O フォイルの引張強度は次のとおりです。 50 に 70 MPa, 高速ケーブルラッピングマシンの張力を受けても切れないようにします。.
• 伸長: 破断点伸びは容易に超えます 15% に 20%, 設置時の厳しい曲げ半径に耐えるケーブルに必要な柔軟性を提供します。.

5.3 耐食性

エポキシコーティングはアルミニウムを化学的に不活性なバリアに変えます.

標準的な塩水噴霧試験において (ASTM B117), 高品質 1050 エポキシでコーティングされたフォイルは耐久性があります 以上 500 時間 白錆や層間剥離の兆候が見られないこと.

水蒸気透過率も優れています (WVTR) 実質的にゼロの.

5.4 熱安定性

エポキシの熱硬化性の性質により、幅広い操作範囲が提供されます, 通常 -40°C ～ +150°C.

ケーブルの外側シースの押し出し中 (溶融したPEまたはPVCを約200℃で塗布する場合), エポキシ層は安定したままです, 溶けたり変形したりしない.

5.5 接着性能

エポキシとアルミニウムベースの間の接着は非常に強力です, 通常、剥離強度は次のようになります。 ≥ 6.13 N/cm.

ケーブルの外側のPEジャケットに接着した場合, 箔は固体を作成します, 湿気がケーブルを縦方向に移動するのを防ぐ一体構造.

6. の応用 1050 ケーブルシールド用のエポキシコーティングされたアルミホイル

のユニークなプロパティ 1050 エポキシでコーティングされたアルミニウム箔により、さまざまな業界の幅広い種類のケーブルに適しています.

6.1 通信ケーブル

これが最大の応用分野です.

• データケーブル (カテゴリ ケーブル): Cat 6a で使用, 猫 7, と猫 8 個々のペアをシールドするケーブル (U/FTP) またはケーブル全体 (F/UTP) クロストークを最小限に抑え、高速データ伝送を保証します。 (まで 10 Gbps以上). フォイルが提供するのは、 100% カバレッジ, これらの高周波に不可欠な.
• 光ファイバーケーブル: 屋外光ファイバーケーブルの防湿層およびげっ歯類保護として使用されます。. エポキシコーティングにより長期にわたる耐食性を確保.

6.2 同軸ケーブル

• CATVとブロードバンド: ケーブルテレビおよびインターネット配信用の同軸ケーブルの外部導体およびシールドとして使用されます。. フォイルは信号の出入りに対して高いシールド効果を発揮します。. 多くの場合、誘電体コアおよび/または外側ジャケットに接着されます。.

6.3 電源および制御ケーブル

• 産業オートメーション: 制御ケーブルおよび可変周波数ドライブに使用 (VFD) ドライブやモーターによって発生する高電力スイッチング ノイズから敏感な制御信号を保護するケーブル.
• 計装ケーブル: 産業プラントや施設における繊細な測定信号をEMIからシールド.

6.4 自動車用ケーブル

• 電気自動車 (EVS): バッテリーに接続する高電圧電源ケーブルのシールドに重要, インバータ, とモーター. フォイルシールドは、高出力スイッチングノイズが車両の高感度の低電圧電子機器や通信システムに干渉するのを防ぎます。 (CANバス). アルミニウムの軽量な性質は、EV航続距離の最適化にとって重要な利点です.

6.5 航空宇宙および防衛用途

• 航空機の配線: 軽量で使用される, アビオニクス用高性能ケーブル, コミュニケーション, およびレーダーシステム. フォイルはシールド効果に関する厳しい要件を満たさなければなりません, 軽量化, 耐環境性.

7. 代替シールド材との比較分析

8. ファーウェイの技術仕様 1050 エポキシコーティングされたアルミ箔

9. 結論

1050 エポキシでコーティングされたアルミ箔は、現代のケーブル製造において最も重要なシールド材の 1 つとなっています。.

優れた導電性を兼ね備えることにより、, 柔軟性, 高純度の軽量特性 1050 接着性のあるアルミニウム, 耐久性, エポキシコーティングの耐食性, EMIおよびRFI保護のための非常に効果的なソリューションを提供します。.

ほぼ完全なシールド範囲を提供する機能, 優れた加工性, 長期的な環境安定性, 競争力のあるコストにより、通信ネットワークに不可欠なものになります, 産業オートメーション, 自動車エレクトロニクス, 航空宇宙システム, 次世代高速データ伝送インフラ.

5Gとして, AIデータセンター, 電気自動車, 将来の 6G テクノロジーは拡大し続けます, 高性能ケーブルシールド材の需要は着実に伸びることが予想される, ～の立場をさらに強化する 1050 世界のケーブル業界の重要な材料としてのエポキシコーティングされたアルミ箔.

よくある質問

Q1. なぜそうなのか 1050 ケーブルシールドにはアルミニウムが好ましい?

高純度なので (≥99.5% アルミニウム), 優れた導電率, 低密度, 優れた成形性.

Q2. エポキシコーティングの目的は何ですか?

耐食性が向上します, 接着力, 機械的耐久性, と環境保護.

Q3. どのようなシールド効果が得られるか?

通常 60 ～ 90 dB, ケーブルの構造と動作周波数による.

Q4. 一般的に使用される箔の厚さはどれくらいですか?

ほとんどのケーブルシールド用途では、次の厚さの箔を使用します。 9 μmと 50 μm.

Q5. 銅シールドとの比較はどうですか?

アルミホイルは約 70% 軽量で一般にコスト効率が高く、優れたシールド範囲を提供します.

Q6. どの業界が使用しているか 1050 エポキシコーティングされたアルミホイル?

電気通信, データ送信, 産業オートメーション, 自動車, 航空宇宙, 防衛, およびエネルギーインフラセクター.