1050 Алюмінієва фольга з епоксидним покриттям для екранування кабелю

1. вступ

1050 Алюмінієва фольга з епоксидним покриттям — це матеріал для екранування кабелю, виготовлений із високочистого матеріалу 1050 алюмінієва основа і поверхневий шар епоксидної смоли.

У кабельних конструкціях, алюмінієвий шар забезпечує провідний бар'єр, необхідний для ослаблення EMI/RFI, а епоксидний шар покращує адгезію, стійкість до корозії, і довговічність обробки під час загортання, ламінування, і монтаж кабелю.

опубліковано Huawei 1050 списки асортименту фольги 99.5% вміст алюмінію, товщина від 0.006 мм до 0.2 мм, міцність на розрив близько 60-100 МПа в залежності від температури, і подовження принаймні 15% в О темпер; портфоліо фольги з покриттям також містить корозійностійку епоксидну смолу серед доступних покриттів.

Екрани з фольги широко використовуються в комунікаційних і сигнальних кабелях, оскільки вони можуть забезпечити 100% покриття провідника та типове загасання близько 60–65 дБ, хоча вони механічно менш міцні, ніж захисні щити.

2. Аналіз матеріалів 1050 Алюмінієва фольга з епоксидним покриттям

2.1 Основний метал: 1050 Алюмінієвий сплав

Огляд сплаву

1050 алюмінієва фольга належить до 1Алюмінієві сплави серії xxx, відомі як комерційно чисті алюмінієві сплави.

Його мінімальний вміст алюмінію становить:

Al ≥ 99.5%

Типовий хімічний склад

Висока чистота безпосередньо сприяє:

• Відмінна електропровідність
• Вища резистентність до корозії
• Видатна формувальність
• Хороша теплопровідність

Електропровідність

1050 зазвичай забезпечує алюміній:

61–63% провідність IACS

Хоча й нижче міді (100% МАКС), значно нижча щільність алюмінію забезпечує чудове співвідношення провідності до ваги.

Порівняння щільності

Це означає, що алюміній приблизно:

70% легше міді

що дуже вигідно при прокладці довгих кабелів.

2.2 Полімерний шар: Покриття з епоксидної смоли

Епоксидне покриття - це шар термореактивного полімеру, нанесений на одну або обидві сторони алюмінієвої фольги..

Основні функції

Захист від корозії

Покриття створює ефективний бар'єр проти:

• Волога
• Сольовий спрей
• Промислові забруднювачі
• Хімічні забруднення

Покращена адгезія

Епоксидні покриття виявляють чудові властивості зчеплення:

• ПЕТ плівки
• Поліетилен (PE)
• Поліпропілен (пп)
• Матеріали для оболонки кабелю

Типова міцність зчеплення:

5–10 Н/15 мм

залежно від складу покриття та умов затвердіння.

Механічний захист

Покриття зменшується:

• Подряпини поверхні
• Пошкодження від стирання
• Дефекти обробки

під час виготовлення кабелю.

Типова товщина покриття

2.3 Синергічний ефект

Поєднання 1050 алюміній і епоксидна смола створюють композит, який виходить за межі його окремих компонентів.

Голий алюміній дуже сприйнятливий до корозії та окислення, що погіршує його електричну безперервність.

І навпаки, сама по собі епоксидна смола не має механічної жорсткості та електромагнітної відбивної здатності.

Разом, епоксидна смола захищає цілісність електропровідності алюмінію, одночасно діючи як життєво важливий клейовий міст, міцно прикріпити алюмінієвий екран до зовнішнього поліетилену кабелю (PE) або полівінілхлорид (ПВХ) оболонка.

3. Структура 1050 Алюмінієва фольга з епоксидним покриттям для екранування кабелю

3.1 Типове будівництво

Залежно від конкретних вимог до кабелю, фольга зазвичай виготовляється у двох основних конфігураціях:

1. Односторонній (Асиметричний): Алюмінієва основа (напр., 0.15 мм) + Епоксидне покриття (0.02 – 0.05 мм).
2. Двосторонній (Симетричний): Епоксидне покриття + Алюмінієва основа + Епоксидне покриття.

3.2 Аналіз функціональних рівнів

• Провідне ядро (Ал 1050): Зазвичай від 100 до 200 мікрометрів у товщину, цей шар є основним захистом від електромагнітних перешкод і діє як абсолютний герметичний захист від водяної пари.
• Перетворення/грунтовий шар: Мікроскопічний, часто шар конверсії на основі цирконію або хромату наноситься на алюміній. Цей шар різко збільшує поверхневу вільну енергію, забезпечення міцного кріплення епоксидних смол до металу.
• Верхнє епоксидне покриття: Розроблено для точного контролю товщини (часто позначається зеленим або синім кольором для оптичних кабелів), цей шар забезпечує стійкість до стирання під час виготовлення кабелю та полегшує термічне з’єднання з оболонкою.

3.3 Екрануючий механізм

Ефективність екранування цього композиту в першу чергу залежить від Втрата відображення.

Коли електромагнітна хвиля потрапляє на високопровідні 1050 алюмінієва поверхня, невідповідність імпедансів між повітрям і металом викликає відображення хвилі.

Будь-яка залишкова хвиля, що проникає в метал, піддається впливу Втрата поглинання, де енергія хвилі перетворюється на мінімальну кількість тепла, продиктовано скін-ефектом 1050 алюміній на високих частотах.

4. Процес виготовлення 1050 Алюмінієва фольга з епоксидним покриттям

Виробництво високоякісної алюмінієвої фольги з епоксидним покриттям включає кілька точних і контрольованих етапів.

4.1 Виробництво алюмінієвої фольги

Процес починається з високої чистоти 1050 алюмінієві чушки, which are hot-rolled into thick sheets and then cold-rolled through a series of mills to achieve the desired foil gauge.

For cable shielding, the foil is typically rolled to thicknesses between 25 μm and 100 мкм.

A final annealing process is often performed to achieve the soft (О) темперамент, ensuring maximum flexibility.

4.2 Попередня обробка поверхні

Achieving a robust bond between the aluminum foil and the epoxy coating is critical.

The aluminum surface must be meticulously cleaned and pretreated to remove residual rolling oils, оксиди, і забруднюючі речовини. Common pretreatment methods include:

• Знежирений: Chemical or solvent cleaning to remove organic contaminants.
• Хімічне травлення: A controlled acid or alkaline etch to remove the natural oxide layer and create a micro-rough surface topography, which enhances mechanical interlocking with the coating.
• Conversion Coating: Application of a thin chemical layer (напр., безхроматне конверсійне покриття) для підвищення стійкості до корозії та сприяння адгезії.
• Коронна або плазмова обробка: Електричний розряд високої напруги для збільшення поверхневої енергії алюмінію, роблячи його більш сприйнятливим до покриття.

4.3 Нанесення епоксидного покриття

Спеціальний склад епоксидної смоли наноситься на попередньо оброблену алюмінієву фольгу за допомогою прецизійних методів покриття. Найбільш поширеною технікою є покриття котушки (також відомий як рулонне покриття).

• процес: Алюмінієва фольга розмотується і пропускається через серію роликів. Захоплюючий валик переносить рідке епоксидне покриття з резервуара на валик аплікатора, який потім наносить точний рівномірний шар покриття на рухому алюмінієву фольгу.
• Точність: Товщина покриття ретельно контролюється регулюванням зазорів між роликами, швидкості ролика, і в'язкість епоксидного покриття.

4.4 Процес затвердіння

Після покриття, фольга проходить через багатозонну піч для затвердіння. Тепло активує хімічну реакцію зшивання всередині епоксидної смоли, перетворення його з рідкого або напівтвердого стану в жорсткий, вилікуваний, термореактивний полімер.

• Температура і час: Цикл затвердіння (температурний профіль і час перебування) має вирішальне значення та має бути ретельно оптимізовано для конкретного складу епоксидної смоли та товщини фольги. Температура може коливатися від 150 ℃ до більше 250 ℃.
• Випаровування розчинника: Якщо епоксидна смола на основі розчинника, піч також сприяє контрольованому випаровуванню та відновленню розчинників.

4.5 Розрізання та перемотування

Вилікувані, фольга з покриттям зазвичай виготовляється в широких майстер-рулонах.

Для задоволення особливих вимог виробників кабелю, ці основні рулони необхідно нарізати на більш вузькі шматки (напр., 10 мм до 100 мм) з використанням точних розрізних машин.

Розрізані млинцеві котушки потім перемотуються на сердечники, готовий до відправлення.

4.6 Огляд якості

Суворий контроль якості здійснюється протягом усього процесу виробництва. Ключові перевірки включають:

• Візуальний огляд: Онлайн і офлайн перевірка на наявність таких дефектів, як точкові отвори, подряпини, порожнечі покриття, або забруднення.
• Вимірювання товщини: Онлайн-вимірювальні прилади та офлайн-вибірка, щоб переконатися, що і алюмінієва фольга, і епоксидне покриття відповідають заданим допускам.
• Тестування на адгезію: Пілінг-тести (напр., 180 ℃ пілінг тест) щоб кількісно визначити міцність з’єднання між епоксидною смолою та алюмінієм.
• Електропровідність: Періодичне тестування алюмінієвої основи для підтвердження її відповідності стандарту IACS.

5. Ключові експлуатаційні характеристики

5.1 Ефективність захисту від електромагнітних перешкод

Завдяки >99.5% чистота 1050 сплав, фольга забезпечує чудову ефективність екранування (SE).

У частотних діапазонах, характерних для сучасного зв'язку (1 МГц до 10 ГГц), 0,15 мм 1050 алюмінієва фольга досягає SE 60 дБ до понад 90 дБ, ефективно блокувати >99.9% електромагнітних перешкод.

5.2 Механічні властивості

• Міцність на розрив: Стандартна фольга 1050-O має міцність на розрив 50 до 70 МПа, гарантуючи, що він не ламається під натягом високошвидкісних машин для обмотування кабелю.
• Подовження: Подовження при розриві легко перевищує 15% до 20%, забезпечує гнучкість, необхідну для того, щоб кабель витримував малі радіуси вигину під час монтажу.

5.3 Стійкість до корозії

Епоксидне покриття перетворює алюміній на хімічно інертний бар'єр.

У стандартних тестах на сольовий спрей (ASTM B117), якісний 1050 фольга з епоксидним покриттям може витримати закінчено 500 години без ознак білої іржі або розшарування.

Він також може похвалитися швидкістю пропускання водяної пари (WVTR) практично до нуля.

5.4 Термічна стабільність

Термореактивна природа епоксидної смоли забезпечує широке робоче вікно, зазвичай від -40°C до +150°C.

Під час екструзії зовнішньої оболонки кабелю (де наноситься розплавлений ПЕ або ПВХ при ~200°C), епоксидний шар залишається стабільним, не плавиться і не деформується.

5.5 Ефективність адгезії

Зв’язок між епоксидною смолою та алюмінієвою основою надзвичайно міцний, зазвичай має міцність на відрив ≥ 6.13 Н/см.

При приєднанні до зовнішньої поліетиленової оболонки кабелю, фольга створює тверде тіло, уніфікована структура, яка запобігає просуванню вологи вздовж кабелю.

6. Застосування 1050 Алюмінієва фольга з епоксидним покриттям для екранування кабелю

Унікальні властивості 1050 Алюмінієва фольга з епоксидним покриттям робить його придатним для широкого діапазону типів кабелів у різних галузях промисловості.

6.1 Кабелі зв'язку

Це найбільша область застосування.

• Кабелі для передачі даних (Категорія Кабелі): Використовується в Cat 6a, кішка 7, і Кіт 8 кабелі для екранування окремих пар (U/FTP) або загальний кабель (F/UTP) щоб мінімізувати перехресні перешкоди та забезпечити високу швидкість передачі даних (аж до 10 Гбіт/с і більше). Фольга забезпечує 100% покриття, необхідні для цих високих частот.
• Волоконно-оптичні кабелі: Використовується як бар’єр від вологи та захист від гризунів у зовнішніх волоконно-оптичних кабелях. Епоксидне покриття забезпечує тривалу стійкість до корозії.

6.2 Коаксіальні кабелі

• CATV і широкосмуговий доступ: Використовується як зовнішній провідник і екран у коаксіальних кабелях для кабельного телебачення та розповсюдження Інтернету. Фольга забезпечує високу ефективність екранування від проникнення та виходу сигналів. Його часто прикріплюють до діелектричного сердечника та/або зовнішньої оболонки.

6.3 Силові та контрольні кабелі

• Промислова автоматизація: Використовується в кабелях керування та частотно-регульованому приводі (VFD) кабелі для захисту чутливих керуючих сигналів від потужного комутаційного шуму, створюваного приводами та двигунами.
• Інструментальні кабелі: Захищає делікатні вимірювальні сигнали від електромагнітних перешкод на промислових підприємствах і об’єктах.

6.4 Автомобільні кабелі

• Електромобілі (EVS): Вирішальний для екранування високовольтних силових кабелів, що підключають акумулятор, інвертор, і мотор. Екран із фольги запобігає перешкоджанню шуму перемикання високої потужності чутливій низьковольтній електроніці автомобіля та системам зв’язку (шина CAN). Легка природа алюмінію є ключовою перевагою для оптимізації запасу ходу EV.

6.5 Аерокосмічне та оборонне застосування

• Електропроводка літака: Використовується в легких, високоякісні кабелі для авіоніки, спілкування, та радіолокаційні системи. Фольга повинна відповідати жорстким вимогам щодо ефективності екранування, зниження ваги, і стійкість до навколишнього середовища.

7. Порівняльний аналіз з альтернативними екрануючими матеріалами

8. Технічні характеристики Huawei 1050 Алюмінієва фольга з епоксидним покриттям

9. Висновок

1050 алюмінієва фольга з епоксидним покриттям стала одним із найважливіших екрануючих матеріалів у сучасному виробництві кабелів.

Поєднуючи виняткову провідність, гнучкість, і легкі характеристики високої чистоти 1050 алюміній з адгезією, довговічність, та корозійна стійкість епоксидних покриттів, це високоефективне рішення для захисту від електромагнітних та радіочастотних перешкод.

Його здатність забезпечувати майже повне екранування, відмінна технологічність, довгострокова екологічна стабільність, а конкурентна вартість робить його незамінним у мережах зв'язку, промислова автоматизація, автомобільна електроніка, аерокосмічні системи, та інфраструктура високошвидкісної передачі даних наступного покоління.

Як 5G, Центри обробки даних AI, електромобілі, і майбутні технології 6G продовжують розширюватися, Очікується, що попит на високоефективні матеріали для екранування кабелів неухильно зростатиме, подальше зміцнення позицій в 1050 алюмінієва фольга з епоксидним покриттям як найважливіший матеріал у світовій кабельній промисловості.

поширені запитання

Q1. Чому це 1050 алюміній, кращий для екранування кабелю?

Оскільки він забезпечує високу чистоту (≥99,5% Al), Відмінна провідність, низька щільність, і видатну формувальність.

Q2. Для чого призначене епоксидне покриття?

Покращує стійкість до корозії, адгезія, механічна міцність, та охорона навколишнього середовища.

Q3. Якої ефективності екранування можна досягти?

Зазвичай 60–90 дБ, залежно від структури кабелю та робочої частоти.

Q4. Яка товщина фольги зазвичай використовується?

У більшості застосувань для екранування кабелів використовується плівка товщини між 9 μm and 50 мкм.

Q5. Як це порівнюється з мідним екрануванням?

Алюмінієва фольга приблизно 70% легший і, як правило, економічніший, водночас забезпечуючи чудове екрануюче покриття.

Q6. Які галузі використовують 1050 алюмінієва фольга з епоксидним покриттям?

Телекомунікації, передача даних, промислова автоматизація, автомобільний, аерокосмічний, захист, та сектора енергетичної інфраструктури.