1050 Folia aluminiowa pokryta żywicą epoksydową do ekranowania kabli

1. Wstęp

1050 Folia aluminiowa pokryta żywicą epoksydową to materiał do ekranowania kabli zbudowany z materiału o wysokiej czystości 1050 podstawa aluminiowa i warstwa wierzchnia z żywicy epoksydowej.

W konstrukcjach kablowych, warstwa aluminium zapewnia barierę przewodzącą niezbędną do tłumienia zakłóceń EMI/RFI, natomiast warstwa epoksydowa poprawia przyczepność, odporność na korozję, i trwałość obróbki podczas owijania, laminowanie, i montaż kabli.

Opublikowano Huawei 1050 wykazy asortymentu folii 99.5% zawartość aluminium, grubość od 0.006 mm do 0.2 mm, wytrzymałość na rozciąganie około 60–100 MPa w zależności od stanu, i wydłużenie co najmniej 15% w temperamencie O; w swoim portfolio folii powlekanych wśród dostępnych powłok znajduje się także odporna na korozję żywica epoksydowa.

Ekrany foliowe są szeroko stosowane w kablach komunikacyjnych i sygnałowych, ponieważ mogą zapewnić 100% pokrycie przewodu i typowe tłumienie około 60–65 dB, chociaż są mniej wytrzymałe mechanicznie niż osłony plecione.

2. Analiza materiałów 1050 Folia aluminiowa pokryta żywicą epoksydową

2.1 Metal bazowy: 1050 Stop aluminium

Przegląd stopów

1050 folia aluminiowa należy do 1stopy aluminium serii xxx, znane jako handlowo czyste stopy aluminium.

Jego minimalna zawartość aluminium wynosi:

Al ≥ 99.5%

Typowy skład chemiczny

Wysoka czystość przyczynia się bezpośrednio do:

• Doskonała przewodność elektryczna
• Najwyższy odporność na korozję
• Znakomita formowalność
• Dobra przewodność cieplna

Przewodnictwo

1050 zazwyczaj zapewnia aluminium:

61–63% przewodności IACS

Chociaż niższy niż miedź (100% IACS), Znacznie niższa gęstość aluminium zapewnia doskonały stosunek przewodności do masy.

Porównanie gęstości

Oznacza to, że aluminium jest w przybliżeniu:

70% lżejszy od miedzi

co jest bardzo korzystne w przypadku instalacji z długimi kablami.

2.2 Warstwa polimerowa: Powłoka z żywicy epoksydowej

Powłoka epoksydowa to termoutwardzalna warstwa polimeru nałożona na jedną lub obie strony folii aluminiowej.

Główne funkcje

Ochrona przed korozją

Powłoka tworzy skuteczną barierę przed:

• Wilgoć
• Spray solny
• Zanieczyszczenia przemysłowe
• Zanieczyszczenia chemiczne

Zwiększona przyczepność

Powłoki epoksydowe wykazują doskonałe właściwości wiążące:

• Folie PET
• Polietylen (PE)
• Polipropylen (PP)
• Materiały na osłony kabli

Typowa siła przyczepności:

5–10 N/15 mm

w zależności od składu powłoki i warunków utwardzania.

Ochrona mechaniczna

Powłoka zmniejsza:

• Zadrapania powierzchni
• Uszkodzenia spowodowane ścieraniem
• Wady przetwarzania

podczas produkcji kabli.

Typowa grubość powłoki

2.3 Efekt synergiczny

Połączenie 1050 aluminium i żywica epoksydowa tworzą kompozyt przekraczający ograniczenia poszczególnych składników.

Gołe aluminium jest bardzo podatne na korozję i utlenianie, co pogarsza jego ciągłość elektryczną.

Odwrotnie, Samej żywicy epoksydowej brakuje sztywności mechanicznej i współczynnika odbicia elektromagnetycznego.

Razem, żywica epoksydowa chroni integralność przewodzącą aluminium, działając jednocześnie jako ważny mostek klejący, mocne połączenie aluminiowego ekranu z zewnętrznym polietylenem kabla (PE) lub polichlorek winylu (PCW) osłona.

3. Struktura 1050 Folia aluminiowa pokryta żywicą epoksydową do ekranowania kabli

3.1 Typowa konstrukcja

W zależności od konkretnych wymagań dotyczących kabla, folia jest zwykle konstruowana w dwóch podstawowych konfiguracjach:

1. Jednostronne (Asymetryczny): Podstawa aluminiowa (np., 0.15 mm) + Powłoka epoksydowa (0.02 – 0.05 mm).
2. Dwustronne (Symetryczny): Powłoka epoksydowa + Podstawa aluminiowa + Powłoka epoksydowa.

3.2 Analiza warstw funkcjonalnych

• Rdzeń przewodzący (Glin 1050): Zwykle począwszy od 100 Do 200 mikrometrów grubości, warstwa ta stanowi główną ochronę przed zakłóceniami elektromagnetycznymi i działa jako całkowicie hermetyczne uszczelnienie przed parą wodną.
• Warstwa konwersyjna/podkładowa: Mikroskopijny, często na bazie cyrkonu lub chromianowej warstwy konwersyjnej nakładanej na aluminium. Warstwa ta radykalnie zwiększa swobodną energię powierzchniową, zapewniając trwałe połączenie kotew epoksydowych z metalem.
• Warstwa epoksydowa: Opracowany z myślą o dokładnej kontroli grubości (w przypadku kabli optycznych często oznaczane kolorem zielonym lub niebieskim), warstwa ta zapewnia odporność na ścieranie podczas produkcji kabla i ułatwia połączenie termiczne z płaszczem.

3.3 Mechanizm ekranujący

Skuteczność ekranowania tego kompozytu zależy przede wszystkim od Utrata odbicia.

Kiedy fala elektromagnetyczna uderza w materiał wysoce przewodzący 1050 powierzchnia aluminiowa, niedopasowanie impedancji między powietrzem a metalem powoduje odbicie fali.

Jakakolwiek fala szczątkowa penetrująca metal jest poddawana Utrata absorpcji, gdzie energia fali zamieniana jest na niewielkie ilości ciepła, podyktowane działaniem skóry 1050 aluminium przy wysokich częstotliwościach.

4. Proces produkcyjny 1050 Folia aluminiowa pokryta żywicą epoksydową

Produkcja wysokiej jakości folii aluminiowej pokrytej żywicą epoksydową obejmuje kilka precyzyjnych i kontrolowanych etapów.

4.1 Produkcja folii aluminiowej

Proces rozpoczyna się od wysokiej czystości 1050 wlewki aluminiowe, które są walcowane na gorąco w grube arkusze, a następnie walcowane na zimno w szeregu walcarek w celu uzyskania pożądanej grubości folii.

Do ekranowania kabli, folia jest zwykle zwijana do grubości pomiędzy 25 μm i 100 μm.

Aby uzyskać miękkość, często przeprowadza się końcowy proces wyżarzania (O) hartować, zapewniając maksymalną elastyczność.

4.2 Wstępna obróbka powierzchni

Uzyskanie solidnego połączenia pomiędzy folią aluminiową i powłoką epoksydową ma kluczowe znaczenie.

Powierzchnię aluminiową należy dokładnie oczyścić i poddać wstępnej obróbce w celu usunięcia resztek olejów walcowniczych, tlenki, i zanieczyszczeń. Typowe metody obróbki wstępnej obejmują:

• Odtłuszczanie: Czyszczenie chemiczne lub rozpuszczalnikowe w celu usunięcia zanieczyszczeń organicznych.
• Trawienie chemiczne: Kontrolowane trawienie kwasem lub zasadą w celu usunięcia naturalnej warstwy tlenku i stworzenia mikrochropowatej topografii powierzchni, co poprawia mechaniczne połączenie z powłoką.
• Powłoka konwersyjna: Nałożenie cienkiej warstwy chemicznej (np., bezchromianowa powłoka konwersyjna) w celu poprawy odporności na korozję i zwiększenia przyczepności.
• Obróbka koronowa lub plazmowa: Wyładowanie elektryczne wysokiego napięcia w celu zwiększenia energii powierzchniowej aluminium, dzięki czemu jest bardziej podatny na powłokę.

4.3 Aplikacja powłoki epoksydowej

Specjalistyczny preparat żywicy epoksydowej nakłada się na wstępnie obrobioną folię aluminiową przy użyciu precyzyjnych metod powlekania. Najpopularniejszą techniką jest powłoka cewki (znane również jako powlekanie rolkowe).

• Proces: Folia aluminiowa jest rozwijana i przepuszczana przez szereg rolek. Wałek pobierający przenosi płynną powłokę epoksydową ze zbiornika na wałek aplikatora, który następnie nakłada precyzyjną i jednolitą warstwę powłoki na poruszającą się folię aluminiową.
• Precyzja: Grubość powłoki jest dokładnie kontrolowana poprzez regulację odstępów pomiędzy walcami, prędkość rolek, i lepkość powłoki epoksydowej.

4.4 Proces utwardzania

Po pokryciu, folia przechodzi przez wielostrefowy piec utwardzający. Ciepło aktywuje reakcję sieciowania chemicznego w żywicy epoksydowej, przekształcenie go ze stanu ciekłego lub półstałego w twardy, leczony, polimer termoutwardzalny.

• Temperatura i czas: Cykl utwardzania (profil temperatury i czas przebywania) ma kluczowe znaczenie i musi zostać starannie zoptymalizowane pod kątem konkretnej receptury epoksydowej i grubości folii. Temperatury mogą wahać się od 150 ℃ do końca 250 °C.
• Odparowanie rozpuszczalnika: Jeśli żywica epoksydowa jest na bazie rozpuszczalnika, Piec ułatwia również kontrolowane odparowywanie i odzyskiwanie rozpuszczalników.

4.5 Cięcie i przewijanie

Wyleczony, folia powlekana jest zazwyczaj produkowana w szerokich rolkach wzorcowych.

Aby spełnić specyficzne wymagania producentów kabli, te rolki wzorcowe należy pociąć na węższe szerokości (np., 10 mm do 100 mm) przy użyciu precyzyjnych maszyn do cięcia wzdłużnego.

Nacięte zwoje naleśnikowe są następnie nawijane na rdzenie, gotowy do wysyłki.

4.6 Kontrola jakości

W całym procesie produkcyjnym przeprowadzana jest rygorystyczna kontrola jakości. Kluczowe inspekcje obejmują:

• Kontrola wzrokowa: Kontrola online i offline pod kątem defektów, takich jak dziury, Zadrapania, puste przestrzenie powłoki, lub zanieczyszczenie.
• Pomiar grubości: Wskaźniki online i pobieranie próbek offline, aby upewnić się, że zarówno folia aluminiowa, jak i powłoka epoksydowa mieszczą się w określonych tolerancjach.
• Testowanie przyczepności: Testy skórne (np., 180 ℃ próba odrywania) do ilościowego określenia siły wiązania pomiędzy żywicą epoksydową i aluminium.
• Przewodnictwo: Okresowe badania podstawy aluminiowej w celu potwierdzenia, że ​​spełnia ona normę IACS.

5. Kluczowa charakterystyka wydajności

5.1 Skuteczność ekranowania EMI

Ze względu na >99.5% czystość 1050 stop, folia zapewnia doskonałą skuteczność ekranowania (SE).

W zakresach częstotliwości typowych dla współczesnej komunikacji (1 MHz do 10 GHz), 0,15 mm 1050 folia aluminiowa osiąga SE 60 dB do ponad 90 dB, skutecznie blokuje >99.9% zakłóceń elektromagnetycznych.

5.2 Właściwości mechaniczne

• Wytrzymałość na rozciąganie: Standardowa folia 1050-O zapewnia wytrzymałość na rozciąganie ok 50 Do 70 MPa, zapewniając, że nie pęknie pod naprężeniem szybkich maszyn do owijania kabli.
• Wydłużenie: Wydłużenie przy zerwaniu łatwo przekracza 15% Do 20%, zapewniając elastyczność niezbędną do wytrzymywania przez kabel małych promieni zgięcia podczas instalacji.

5.3 Odporność na korozję

Powłoka epoksydowa zamienia aluminium w chemicznie obojętną barierę.

W standardowych testach mgły solnej (ASTM B117), wysokiej jakości 1050 folie pokryte żywicą epoksydową mogą wytrzymać nad 500 Godzin bez oznak białej rdzy lub rozwarstwień.

Charakteryzuje się również współczynnikiem przepuszczalności pary wodnej (WVTR) praktycznie zerowy.

5.4 Stabilność termiczna

Termoutwardzalny charakter żywic epoksydowych zapewnia szerokie okno operacyjne, typowo od -40°C do +150°C.

Podczas wytłaczania zewnętrznej powłoki kabla (gdzie stosuje się stopiony PE lub PVC w temperaturze ~200°C), warstwa epoksydowa pozostaje stabilna, ani nie topi się, ani nie odkształca.

5.5 Wydajność przyczepności

Wiązanie pomiędzy żywicą epoksydową i podstawą aluminiową jest wyjątkowo mocne, zwykle dając wytrzymałość na odrywanie ≥ 6.13 N/cm.

Po połączeniu z zewnętrznym płaszczem PE kabla, folia tworzy bryłę, ujednolicona struktura zapobiegająca przemieszczaniu się wilgoci wzdłuż kabla.

6. Zastosowania 1050 Folia aluminiowa pokryta żywicą epoksydową do ekranowania kabli

Unikalne właściwości 1050 Folia aluminiowa pokryta żywicą epoksydową sprawia, że ​​nadaje się do szerokiej gamy typów kabli w różnych gałęziach przemysłu.

6.1 Kable komunikacyjne

Jest to największy obszar zastosowań.

• Kable do transmisji danych (Kategoria Kable): Stosowany w kategorii 6a, Kot 7, i kot 8 kable do ekranowania poszczególnych par (U/FTP) lub cały kabel (F/UTP) aby zminimalizować przesłuchy i zapewnić szybką transmisję danych (do 10 Gb/s i nie tylko). Folia zapewnia 100% zasięg, istotne dla tych wysokich częstotliwości.
• Kable światłowodowe: Stosowany jako bariera dla wilgoci i ochrona przed gryzoniami w zewnętrznych kablach światłowodowych. Powłoka epoksydowa zapewnia długotrwałą odporność na korozję.

6.2 Kable koncentryczne

• CATV i Internet szerokopasmowy: Stosowany jako zewnętrzny przewodnik i ekran w kablach koncentrycznych do dystrybucji telewizji kablowej i Internetu. Folia zapewnia wysoką skuteczność ekranowania przed wnikaniem i wyjściem sygnałów. Często jest on połączony z rdzeniem dielektrycznym i/lub płaszczem zewnętrznym.

6.3 Kable zasilające i sterujące

• Automatyka przemysłowa: Stosowany w kablach sterujących i napędach o zmiennej częstotliwości (VFD) kable chroniące wrażliwe sygnały sterujące przed szumami przełączającymi o dużej mocy generowanymi przez napędy i silniki.
• Kable oprzyrządowania: Chroni delikatne sygnały pomiarowe przed zakłóceniami elektromagnetycznymi w zakładach i obiektach przemysłowych.

6.4 Kable samochodowe

• Pojazdy elektryczne (EV): Niezbędne do ekranowania przewodów zasilających wysokiego napięcia łączących akumulator, falownik, i silnik. Osłona foliowa zapobiega zakłócaniu szumów przełączania dużej mocy z wrażliwą elektroniką niskiego napięcia pojazdu i systemami komunikacyjnymi (Autobus CAN). Lekkość aluminium jest kluczową zaletą optymalizacji zasięgu pojazdów elektrycznych.

6.5 Zastosowania lotnicze i obronne

• Okablowanie samolotu: Używany w lekkich, kable o wysokiej wydajności dla awioniki, komunikacja, i systemy radarowe. Folia musi spełniać rygorystyczne wymagania dotyczące skuteczności ekranowania, redukcja wagi, i odporność środowiska.

7. Analiza porównawcza z alternatywnymi materiałami ekranującymi

8. Dane techniczne Huawei 1050 Folia aluminiowa pokryta żywicą epoksydową

9. Wniosek

1050 Folia aluminiowa pokryta żywicą epoksydową stała się jednym z najważniejszych materiałów ekranujących w nowoczesnej produkcji kabli.

Łącząc wyjątkową przewodność, elastyczność, i lekkie właściwości o wysokiej czystości 1050 aluminium z przyczepnością, czas życia, i odporność na korozję powłok epoksydowych, zapewnia wysoce skuteczne rozwiązanie do ochrony przed zakłóceniami elektromagnetycznymi i RFI.

Jego zdolność do zapewnienia niemal całkowitego pokrycia ekranującego, doskonała przetwarzalność, długoterminowa stabilność środowiska, a konkurencyjny koszt sprawia, że ​​jest niezastąpiony w sieciach komunikacyjnych, automatyka przemysłowa, elektronika samochodowa, systemy lotnicze, oraz infrastrukturę szybkiej transmisji danych nowej generacji.

Jako 5G, Centra danych AI, pojazdy elektryczne, a przyszłe technologie 6G będą się nadal rozwijać, Oczekuje się, że zapotrzebowanie na wysokiej jakości materiały do ​​ekranowania kabli będzie stale rosło, dalsze wzmocnienie pozycji 1050 folia aluminiowa pokryta żywicą epoksydową jako materiał krytyczny w światowym przemyśle kablowym.

Często zadawane pytania

Pytanie 1. Dlaczego jest 1050 preferowane aluminium do ekranowania kabli?

Ponieważ zapewnia wysoką czystość (≥99,5% Al), Doskonała przewodność, niska gęstość, i znakomita formowalność.

Pytanie 2. Jaki jest cel powłoki epoksydowej?

Poprawia odporność na korozję, przyczepność, trwałość mechaniczna, i ochrona środowiska.

Pytanie 3. Jaką skuteczność ekranowania można osiągnąć?

Zwykle 60–90 dB, w zależności od struktury kabla i częstotliwości roboczej.

Pytanie 4. Jaka grubość folii jest powszechnie stosowana?

W większości zastosowań w ekranowaniu kabli stosuje się folie o grubościach pomiędzy 9 μm i 50 μm.

Pytanie 5. Jak to wypada w porównaniu z ekranowaniem miedzianym??

Folia aluminiowa to ok 70% lżejsze i ogólnie tańsze, a jednocześnie zapewniające doskonałe pokrycie ekranujące.

Q6. Z jakich branż korzystają 1050 folia aluminiowa pokryta żywicą epoksydową?

Telekomunikacja, transmisja danych, automatyka przemysłowa, automobilowy, Lotniczych, obrona, i infrastruktury energetycznej.