1050 Aluminiumfolie met epoxycoating voor kabelafscherming

1. Invoering

1050 aluminiumfolie met epoxycoating is een kabelafschermingsmateriaal opgebouwd uit een hoge zuiverheid 1050 aluminium basis en een oppervlaktelaag van epoxyhars.

Bij kabelconstructies, de aluminiumlaag zorgt voor de geleidende barrière die nodig is voor EMI/RFI-demping, terwijl de epoxylaag de hechting verbetert, corrosieweerstand, en verwerkingsduurzaamheid tijdens het inpakken, laminering, en kabelmontage.

Huawei is gepubliceerd 1050 folie bereiklijsten 99.5% aluminium inhoud, dikte vanaf 0.006 mm tot 0.2 mm, treksterkte rond 60–100 MPa, afhankelijk van de temperatuur, en verlenging van tenminste 15% in O-humeur; haar portfolio met gecoate folie vermeldt ook corrosiebestendige epoxy als een van de beschikbare coatings.

Folieschermen worden veel gebruikt in communicatie- en signaalkabels omdat ze hiervoor kunnen zorgen 100% geleiderdekking en typische demping rond 60–65 dB, hoewel ze mechanisch minder robuust zijn dan gevlochten schilden.

2. Materiaalanalyse van 1050 Epoxy gecoate aluminiumfolie

2.1 Het basismetaal: 1050 Aluminium profiel

Legering overzicht

1050 aluminiumfolie behoort tot de 1Aluminiumlegeringen uit de xxx-serie, bekend als commercieel zuivere aluminiumlegeringen.

Het minimale aluminiumgehalte is:

Al ≥ 99.5%

Typische chemische samenstelling

De hoge zuiverheid draagt ​​daar direct aan bij:

• Uitstekende elektrische geleidbaarheid
• Superieure corrosieweerstand
• Uitstekende vervormbaarheid
• Goede thermische geleidbaarheid

Elektrische geleiding

1050 aluminium levert doorgaans:

61–63% IACS-geleidingsvermogen

Hoewel lager dan koper (100% IACS), De aanzienlijk lagere dichtheid van aluminium biedt een superieure verhouding tussen geleidbaarheid en gewicht.

Dichtheidsvergelijking

Dit betekent dat aluminium ongeveer is:

70% lichter dan koper

wat zeer voordelig is bij lange kabelinstallaties.

2.2 De polymeerlaag: Epoxyharscoating

Epoxycoating is een thermohardende polymeerlaag die op één of beide zijden van de aluminiumfolie wordt aangebracht.

Belangrijkste functies

Corrosiebescherming

De coating vormt een effectieve barrière tegen:

• Vocht
• Zout spray
• Industriële verontreinigende stoffen
• Chemische verontreinigingen

Verbeterde hechting

Epoxycoatings vertonen uitstekende hechtingseigenschappen:

• PET-films
• Polyethyleen (PE)
• Polypropyleen (PP)
• Materialen voor kabelmantels

Typische hechtsterkte:

5–10N/15 mm

afhankelijk van de coatingformulering en uithardingsomstandigheden.

Mechanische bescherming

De coating vermindert:

• Oppervlakte krassen
• Schade door schuren
• Verwerkingsfouten

tijdens de kabelproductie.

Typische laagdikte

2.3 Het synergetische effect

De combinatie van 1050 aluminium en epoxyhars creëren een composiet dat de beperkingen van de afzonderlijke componenten overstijgt.

Blank aluminium is zeer gevoelig voor corrosie en oxidatie, waardoor de elektrische continuïteit wordt aangetast.

Omgekeerd, epoxy alleen mist mechanische stijfheid en elektromagnetische reflectiviteit.

Samen, de epoxy beschermt de geleidende integriteit van het aluminium en fungeert tegelijkertijd als een essentiële lijmbrug, het stevig verbinden van de aluminium afscherming met het buitenste polyethyleen van de kabel (PE) of polyvinylchloride (PVC) schede.

3. Structuur van 1050 Aluminiumfolie met epoxycoating voor kabelafscherming

3.1 Typische constructie

Afhankelijk van de specifieke kabelvereiste, de folie is doorgaans ontworpen in twee primaire configuraties:

1. Enkelzijdig (Asymmetrisch): Aluminium basis (bijv., 0.15 mm) + Epoxycoating (0.02 – 0.05 mm).
2. Dubbelzijdig (Symmetrisch): Epoxycoating + Aluminium basis + Epoxycoating.

3.2 Analyse van functionele lagen

• De geleidende kern (Al 1050): Meestal variërend van 100 naar 200 micrometer dik, deze laag is de primaire verdediging tegen EMI en fungeert als een absolute hermetische afdichting tegen waterdamp.
• De conversie-/primerlaag: Een microscopisch, Vaak wordt op het aluminium een ​​conversielaag op basis van zirkonium of chromaat aangebracht. Deze laag verhoogt dramatisch de vrije energie van het oppervlak, ervoor te zorgen dat de epoxy permanent aan het metaal verankert.
• De epoxy-toplaag: Geformuleerd voor exacte diktecontrole (vaak kleurgecodeerd groen of blauw voor optische kabels), deze laag biedt slijtvastheid tijdens de productie van kabels en vergemakkelijkt de thermische hechting aan de mantel.

3.3 Afschermingsmechanisme

De afschermingsefficiëntie van dit composiet is voornamelijk afhankelijk van Reflectie verlies.

Wanneer een elektromagnetische golf het zeer geleidende materiaal raakt 1050 aluminium oppervlak, de impedantie-mismatch tussen de lucht en het metaal zorgt ervoor dat de golf reflecteert.

Elke restgolf die het metaal binnendringt, wordt onderworpen aan Absorptieverlies, waar de energie van de golf wordt omgezet in kleine hoeveelheden warmte, gedicteerd door het huideffect van de 1050 aluminium bij hoge frequenties.

4. Productieproces van 1050 Epoxy gecoate aluminiumfolie

De productie van hoogwaardige aluminiumfolie met epoxycoating omvat verschillende nauwkeurige en gecontroleerde stappen.

4.1 Productie van aluminiumfolie

Het proces begint met een hoge zuiverheid 1050 aluminium blokken, die warmgewalst worden tot dikke platen en vervolgens koudgewalst door een reeks molens om de gewenste foliedikte te bereiken.

Voor kabelafscherming, de folie wordt doorgaans gerold tot diktes ertussen 25 uhm en 100 urn.

Vaak wordt een laatste gloeiproces uitgevoerd om het zachte resultaat te bereiken (O) woedeaanval, maximale flexibiliteit garanderen.

4.2 Oppervlaktevoorbehandeling

Het bereiken van een robuuste verbinding tussen de aluminiumfolie en de epoxycoating is van cruciaal belang.

Het aluminium oppervlak moet zorgvuldig worden gereinigd en voorbehandeld om resterende walsoliën te verwijderen, oxiden, en verontreinigingen. Veel voorkomende voorbehandelingsmethoden zijn onder meer:

• Verminderd: Chemische of oplosmiddelreiniging om organische verontreinigingen te verwijderen.
• Chemisch etsen: Een gecontroleerde zure of alkalische ets om de natuurlijke oxidelaag te verwijderen en een micro-ruwe oppervlaktetopografie te creëren, wat de mechanische verbinding met de coating verbetert.
• Conversiecoating: Aanbrengen van een dunne chemische laag (bijv., chromaatvrije conversiecoating) om de corrosieweerstand te verbeteren en de hechting te bevorderen.
• Corona- of plasmabehandeling: Elektrische hoogspanningsontlading om de oppervlakte-energie van het aluminium te vergroten, waardoor het ontvankelijker wordt voor de coating.

4.3 Epoxycoating aanbrengen

De gespecialiseerde epoxyharsformulering wordt met behulp van precisiecoatingmethoden op de voorbehandelde aluminiumfolie aangebracht. De meest voorkomende techniek is spoelcoating (ook wel rolcoating genoemd).

• Proces: De aluminiumfolie wordt afgewikkeld en door een reeks rollen gevoerd. Een oppakrol brengt de vloeibare epoxycoating over van een reservoir naar een aanbrengrol, die vervolgens een precieze en uniforme laag van de coating op de bewegende aluminiumfolie aanbrengt.
• Nauwkeurigheid: De laagdikte wordt nauwgezet gecontroleerd door de openingen tussen de rollen aan te passen, de rolsnelheden, en de viscositeit van de epoxycoating.

4.4 Uithardingsproces

Na het coaten, de folie gaat door een uithardingsoven met meerdere zones. De hitte activeert de chemische verknopingsreactie in de epoxyhars, het transformeren van een vloeibare of halfvaste toestand in een taaie toestand, genezen, thermohardend polymeer.

• Temperatuur en tijd: De uithardingscyclus (temperatuurprofiel en verblijftijd) is van cruciaal belang en moet zorgvuldig worden geoptimaliseerd voor de specifieke epoxyformulering en foliedikte. De temperaturen kunnen variëren van 150 ℃ tot voorbij 250 ℃.
• Verdamping van oplosmiddelen: Als de epoxy op oplosmiddelbasis is, de oven vergemakkelijkt ook de gecontroleerde verdamping en terugwinning van de oplosmiddelen.

4.5 Snijden en terugspoelen

De genezen, gecoate folie wordt doorgaans geproduceerd op brede masterrollen.

Om te voldoen aan de specifieke eisen van kabelfabrikanten, deze masterrollen moeten in smallere breedtes worden gesneden (bijv., 10 mm tot 100 mm) met behulp van precisiesnijmachines.

De gespleten pannenkoekspoelen worden vervolgens teruggewikkeld op kernen, klaar voor verzending.

4.6 Kwaliteitsinspectie

Tijdens het hele productieproces wordt een strenge kwaliteitscontrole uitgevoerd. Belangrijke inspecties omvatten:

• Visuele inspectie: Online en offline inspectie op defecten zoals gaatjes, krassen, holtes in coatings, of besmetting.
• Diktemeting: Online meters en offline bemonstering om ervoor te zorgen dat zowel de aluminiumfolie als de epoxycoating binnen de gespecificeerde toleranties vallen.
• Hechtingstest: Peel-testen (bijv., 180 ℃ schiltest) om de hechtsterkte tussen de epoxy en het aluminium te kwantificeren.
• Elektrische geleiding: Periodiek testen van de aluminium basis om te bevestigen dat deze voldoet aan de IACS-norm.

5. Belangrijkste prestatiekenmerken

5.1 Effectiviteit van EMI-afscherming

Vanwege de >99.5% zuiverheid van 1050 legering, de folie biedt superieure afschermingseffectiviteit (SE).

In de frequentiebereiken die typisch zijn voor moderne communicatie (1 MHz tot 10 GHz), een 0,15 mm 1050 aluminiumfolie behaalt een SE van 60 dB tot voorbij 90 dB, effectief blokkeren >99.9% van elektromagnetische interferentie.

5.2 Mechanische eigenschappen

• Treksterkte: Standaard 1050-O folie levert een treksterkte op van 50 naar 70 MPa, ervoor te zorgen dat het niet breekt onder de spanning van hogesnelheidskabelwikkelmachines.
• Verlenging: De rek bij breuk overschrijdt gemakkelijk 15% naar 20%, Dit biedt de flexibiliteit die nodig is om de kabel tijdens de installatie krappe buigradiussen te laten verdragen.

5.3 Corrosieweerstand

De epoxycoating verandert het aluminium in een chemisch inerte barrière.

In standaard zoutsproeitests (ASTM B117), hoge kwaliteit 1050 epoxy-gecoate folies kunnen verdragen over 500 uur zonder tekenen van witte roest of delaminatie te vertonen.

Het beschikt ook over een waterdamptransmissiesnelheid (WVTR) van vrijwel nul.

5.4 Thermische stabiliteit

De thermohardende aard van epoxy biedt een breed operationeel venster, typisch van -40°C tot +150°C.

Tijdens het extruderen van de buitenmantel van de kabel (waar gesmolten PE of PVC wordt aangebracht bij ~200°C), de epoxylaag blijft stabiel, noch smeltend, noch vervormend.

5.5 Hechtingsprestaties

De verbinding tussen de epoxy en de aluminium basis is uitzonderlijk sterk, wat gewoonlijk een afpelsterkte oplevert van ≥ 6.13 N/cm.

Bij verlijming op de buitenste PE-mantel van de kabel, de folie creëert een vaste stof, uniforme structuur die voorkomt dat vocht in de lengterichting langs de kabel stroomt.

6. Toepassingen van 1050 Aluminiumfolie met epoxycoating voor kabelafscherming

De unieke eigenschappen van 1050 Aluminiumfolie met epoxycoating maakt het geschikt voor een breed scala aan kabeltypen in diverse industrieën.

6.1 Communicatiekabels

Dit is het grootste toepassingsgebied.

• Datakabels (Categorie Kabels): Gebruikt in Cat 6a, Kat 7, en Kat 8 kabels om individuele paren af ​​te schermen (U/FTP) of de totale kabel (F/UTP) om overspraak te minimaliseren en snelle gegevensoverdracht te garanderen (tot 10 Gbps en meer). De folie zorgt ervoor 100% dekking, essentieel voor deze hoge frequenties.
• Glasvezelkabels: Gebruikt als vochtbarrière en bescherming tegen knaagdieren in glasvezelkabels voor buitengebruik. De epoxycoating zorgt voor langdurige corrosiebestendigheid.

6.2 Coaxiale kabels

• CATV en breedband: Gebruikt als buitengeleider en afscherming in coaxkabels voor kabeltelevisie en internetdistributie. De folie biedt een hoge afschermingseffectiviteit tegen het binnenkomen en uitgaan van signalen. Het is vaak gebonden aan de diëlektrische kern en/of de buitenmantel.

6.3 Voedings- en besturingskabels

• Industriële automatisering: Gebruikt in besturingskabels en frequentieregelaars (VFD) kabels om gevoelige besturingssignalen te beschermen tegen het krachtige schakelgeluid dat wordt gegenereerd door aandrijvingen en motoren.
• Instrumentatiekabels: Beschermt gevoelige meetsignalen tegen EMI in industriële installaties en faciliteiten.

6.4 Automobielkabels

• Elektrische voertuigen (EVS): Cruciaal voor het afschermen van hoogspanningskabels die de accu verbinden, omvormer, en motorisch. Het foliescherm voorkomt dat het krachtige schakelgeluid de gevoelige laagspanningselektronica en communicatiesystemen van het voertuig verstoort (CAN-bus). Het lichte karakter van aluminium is een belangrijk voordeel voor de optimalisatie van het EV-bereik.

6.5 Lucht- en ruimtevaart- en defensietoepassingen

• Vliegtuigbedrading: Gebruikt in lichtgewicht, hoogwaardige kabels voor luchtvaartelektronica, mededeling, en radarsystemen. De folie moet aan strenge eisen voldoen aan de afschermende werking, gewichtsreductie, en weerstand tegen het milieu.

7. Vergelijkende analyse met alternatieve afschermingsmaterialen

8. Huawei Technische Specificaties van 1050 Epoxy gecoate aluminiumfolie

9. Conclusie

1050 Met epoxy gecoate aluminiumfolie is een van de belangrijkste afschermingsmaterialen bij de moderne kabelproductie geworden.

Door de uitstekende geleidbaarheid te combineren, flexibiliteit, en lichtgewicht kenmerken van hoge zuiverheid 1050 aluminium met de hechting, duurzaamheid, en corrosieweerstand van epoxycoatings, het levert een zeer effectieve oplossing voor EMI- en RFI-bescherming.

Het vermogen om een ​​vrijwel volledige afschermingsdekking te bieden, uitstekende verwerkbaarheid, ecologische stabiliteit op lange termijn, en concurrerende kosten maken het onmisbaar in communicatienetwerken, industriële automatisering, auto-elektronica, ruimtevaartsystemen, en een hogesnelheidsinfrastructuur voor datatransmissie van de volgende generatie.

Als 5G, AI-datacenters, elektrische voertuigen, en toekomstige 6G-technologieën blijven zich uitbreiden, De verwachting is dat de vraag naar hoogwaardige kabelafschermingsmaterialen gestaag zal groeien, verdere versterking van de positie van 1050 aluminiumfolie met epoxycoating als cruciaal materiaal in de wereldwijde kabelindustrie.

Veelgestelde vragen

Q1. Waarom is 1050 aluminium heeft de voorkeur voor kabelafscherming?

Omdat het een hoge zuiverheid biedt (≥99,5% Al), Uitstekende geleidbaarheid, lage dichtheid, en uitstekende vervormbaarheid.

Vraag 2. Wat is het doel van epoxycoating?

Het verbetert de corrosieweerstand, hechting, mechanische duurzaamheid, en milieubescherming.

Q3. Welke beschermingseffectiviteit kan worden bereikt?

Typisch 60–90 dB, afhankelijk van de kabelstructuur en de werkfrequentie.

Q4. Welke foliedikte wordt gewoonlijk gebruikt?

De meeste kabelafschermingstoepassingen gebruiken foliediktes tussen 9 uhm en 50 urn.

Vraag 5. Hoe is het te vergelijken met koperen afscherming?

Aluminiumfolie is ongeveer 70% lichter en over het algemeen kosteneffectiever, terwijl het nog steeds een uitstekende afschermingsdekking biedt.

Q6. Welke industrieën gebruiken 1050 aluminiumfolie met epoxycoating?

Telecommunicatie, gegevensoverdracht, industriële automatisering, automobiel, ruimtevaart, verdediging, en energie-infrastructuursectoren.