Lớp vỏ cáp (còn được gọi là lớp vỏ ngoài) là lớp ngoài cùng của cáp, cáp quang hoặc dây dẫn, đóng vai trò là lớp bảo vệ quan trọng nhất trong cáp, giúp bảo vệ cấu trúc bên trong, chống lại nhiệt độ cao, độ ẩm, tia cực tím, ozone, hoặc các tác động hóa học và cơ học trong và sau khi lắp đặt. Lớp vỏ cáp không nhằm mục đích thay thế lớp gia cường bên trong cáp, nhưng nó cũng có thể cung cấp mức độ bảo vệ khá cao ở mức độ hạn chế. Ngoài ra, lớp vỏ cáp cũng có thể định hình dạng của dây dẫn xoắn, cũng như lớp chắn (nếu có), từ đó giảm thiểu sự nhiễu loạn đối với khả năng tương thích điện từ (EMC) của cáp. Điều này rất quan trọng để đảm bảo truyền tải điện năng, tín hiệu hoặc dữ liệu ổn định trong cáp hoặc dây dẫn. Lớp vỏ cũng đóng vai trò quan trọng trong độ bền của cáp quang và dây dẫn.
Có nhiều loại vật liệu vỏ cáp khác nhau, các vật liệu vỏ cáp thường được sử dụng bao gồm:polyetylen liên kết chéo (XLPE), polytetrafluoroethylene (PTFE), fluorinated ethylene propylene (FEP), nhựa perfluoroalkoxy (PFA), polyurethane (PUR),polyetylen (PE), chất đàn hồi nhiệt dẻo (TPE) vàpolyvinyl clorua (PVC)Mỗi loại đều có đặc điểm hiệu năng khác nhau.
Việc lựa chọn nguyên vật liệu cho vỏ cáp quang trước hết phải tính đến khả năng thích ứng với môi trường và tính tương thích khi sử dụng các đầu nối. Ví dụ, môi trường cực lạnh có thể yêu cầu vỏ cáp quang phải giữ được độ dẻo ở nhiệt độ rất thấp. Việc lựa chọn vật liệu vỏ cáp phù hợp là rất quan trọng để xác định loại cáp quang tốt nhất cho từng ứng dụng. Do đó, điều quan trọng là phải hiểu chính xác mục đích sử dụng và các yêu cầu mà cáp quang cần đáp ứng.
Polyvinyl clorua (PVC)Đây là vật liệu thường được sử dụng để làm vỏ cáp. Nó được làm từ nhựa gốc polyvinyl clorua, có thêm chất ổn định, chất hóa dẻo, chất độn vô cơ như canxi cacbonat, phụ gia và chất bôi trơn, v.v., thông qua quá trình trộn, nhào và ép đùn. Nó có các đặc tính vật lý, cơ học và điện tốt, đồng thời có khả năng chống chịu thời tiết và ổn định hóa học tốt, và cũng có thể cải thiện hiệu suất bằng cách thêm các chất phụ gia khác nhau, chẳng hạn như chất chống cháy, chất chịu nhiệt, v.v.
Phương pháp sản xuất vỏ cáp PVC là cho các hạt PVC vào máy đùn và đùn chúng dưới nhiệt độ và áp suất cao để tạo thành vỏ cáp dạng ống.
Ưu điểm của vỏ cáp PVC là giá thành rẻ, dễ gia công và lắp đặt, cùng với phạm vi ứng dụng rộng rãi. Nó thường được sử dụng trong cáp điện áp thấp, cáp thông tin liên lạc, dây dẫn xây dựng và các lĩnh vực khác. Tuy nhiên, khả năng chịu nhiệt độ cao, chịu lạnh, chịu tia cực tím và các đặc tính khác của vỏ cáp PVC tương đối yếu, chứa các chất độc hại cho môi trường và sức khỏe con người, và gặp nhiều vấn đề khi ứng dụng trong môi trường đặc biệt. Với sự nâng cao nhận thức về môi trường và sự cải thiện yêu cầu về hiệu năng vật liệu, các yêu cầu cao hơn đã được đặt ra đối với vật liệu PVC. Do đó, trong một số lĩnh vực đặc biệt, chẳng hạn như hàng không, vũ trụ, năng lượng hạt nhân và các lĩnh vực khác, vỏ cáp PVC được sử dụng một cách cẩn trọng.
Polyethylene (PE)PE là vật liệu vỏ cáp thông dụng. Nó có tính chất cơ học và độ ổn định hóa học tốt, đồng thời có khả năng chịu nhiệt, chịu lạnh và chịu được thời tiết khắc nghiệt. Vỏ cáp PE có thể được cải thiện bằng cách thêm các chất phụ gia, chẳng hạn như chất chống oxy hóa, chất hấp thụ tia UV, v.v.
Phương pháp sản xuất vỏ cáp PE tương tự như PVC, các hạt PE được thêm vào máy đùn và ép đùn dưới nhiệt độ và áp suất cao để tạo thành vỏ cáp dạng ống.
Vỏ cáp PE có ưu điểm là khả năng chống lão hóa và chống tia UV tốt, trong khi giá thành tương đối thấp, được sử dụng rộng rãi trong cáp quang, cáp điện áp thấp, cáp thông tin, cáp khai thác mỏ và các lĩnh vực khác. Polyethylene liên kết ngang (XLPE) là vật liệu vỏ cáp có tính chất điện và cơ học cao. Nó được sản xuất bằng cách liên kết ngang các vật liệu polyethylene ở nhiệt độ cao. Phản ứng liên kết ngang có thể làm cho vật liệu polyethylene tạo thành cấu trúc mạng ba chiều, giúp nó có độ bền cao và khả năng chịu nhiệt cao. Vỏ cáp XLPE được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực cáp điện áp cao, chẳng hạn như đường dây truyền tải, trạm biến áp, v.v. Nó có tính chất điện, độ bền cơ học và độ ổn định hóa học tuyệt vời, đồng thời cũng có khả năng chịu nhiệt và chịu thời tiết tốt.
Polyurethane (PUR)PUR là thuật ngữ chỉ một nhóm nhựa được phát triển vào cuối những năm 1930. Nó được sản xuất bằng một quy trình hóa học gọi là trùng hợp cộng. Nguyên liệu thô thường là dầu mỏ, nhưng các nguyên liệu thực vật như khoai tây, ngô hoặc củ cải đường cũng có thể được sử dụng trong sản xuất. PUR là vật liệu bọc cáp được sử dụng phổ biến. Nó là một vật liệu đàn hồi có khả năng chống mài mòn, chống lão hóa, chống dầu và chống axit, kiềm tuyệt vời, đồng thời có độ bền cơ học và khả năng phục hồi đàn hồi tốt. Vỏ cáp PUR có thể được cải thiện bằng cách thêm các chất phụ gia khác nhau, chẳng hạn như chất chống cháy, chất chịu nhiệt độ cao, v.v.
Phương pháp sản xuất vỏ cáp PUR là cho các hạt PUR vào máy đùn và đùn chúng dưới nhiệt độ và áp suất cao để tạo thành vỏ cáp dạng ống. Polyurethane có đặc tính cơ học đặc biệt tốt.
Vật liệu này có khả năng chống mài mòn, chống cắt và chống rách tuyệt vời, đồng thời vẫn giữ được độ dẻo cao ngay cả ở nhiệt độ thấp. Điều này làm cho PUR đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu chuyển động linh hoạt và uốn cong, chẳng hạn như xích kéo. Trong các ứng dụng robot, cáp có vỏ bọc PUR có thể chịu được hàng triệu chu kỳ uốn cong hoặc lực xoắn mạnh mà không gặp vấn đề gì. PUR cũng có khả năng chống chịu tốt với dầu, dung môi và tia cực tím. Ngoài ra, tùy thuộc vào thành phần của vật liệu, nó không chứa halogen và có khả năng chống cháy, đây là những tiêu chí quan trọng đối với các loại cáp được chứng nhận UL và sử dụng tại Hoa Kỳ. Cáp PUR thường được sử dụng trong chế tạo máy móc và nhà máy, tự động hóa công nghiệp và ngành công nghiệp ô tô.
Mặc dù vỏ cáp PUR có các đặc tính vật lý, cơ học và hóa học tốt, nhưng giá thành của nó tương đối cao và không phù hợp cho các trường hợp sản xuất hàng loạt với chi phí thấp.
Chất đàn hồi nhiệt dẻo polyurethane (TPU)TPU là vật liệu bọc cáp được sử dụng phổ biến. Khác với chất đàn hồi polyurethane (PUR), TPU là vật liệu nhiệt dẻo có khả năng gia công và độ dẻo tốt.
Vỏ cáp TPU có khả năng chống mài mòn, chống dầu, chống axit và kiềm, chống chịu thời tiết tốt, đồng thời có độ bền cơ học và khả năng phục hồi đàn hồi tốt, có thể thích ứng với môi trường chuyển động cơ học và rung động phức tạp.
Vỏ cáp TPU được tạo ra bằng cách cho các hạt TPU vào máy đùn và ép đùn chúng ở nhiệt độ và áp suất cao để tạo thành vỏ cáp dạng ống.
Vỏ bọc cáp TPU được sử dụng rộng rãi trong tự động hóa công nghiệp, thiết bị máy công cụ, hệ thống điều khiển chuyển động, robot và các lĩnh vực khác, cũng như ô tô, tàu thuyền và các lĩnh vực khác. Nó có khả năng chống mài mòn và phục hồi đàn hồi tốt, có thể bảo vệ cáp hiệu quả, đồng thời có khả năng chịu nhiệt độ cao và thấp tuyệt vời.
So với PUR, vỏ bọc cáp TPU có ưu điểm là khả năng gia công và độ dẻo tốt, có thể đáp ứng nhiều yêu cầu về kích thước và hình dạng cáp hơn. Tuy nhiên, giá thành của vỏ bọc cáp TPU tương đối cao, không phù hợp với các dự án sản xuất hàng loạt giá rẻ.
Cao su silicon (PU)Cao su silicon là vật liệu bọc cáp được sử dụng phổ biến. Nó là một loại vật liệu polyme hữu cơ, có chuỗi chính được cấu tạo xen kẽ bởi các nguyên tử silic và oxy, và nguyên tử silic thường liên kết với hai nhóm hữu cơ của cao su. Cao su silicon thông thường chủ yếu bao gồm các chuỗi silicon chứa nhóm metyl và một lượng nhỏ vinyl. Việc đưa nhóm phenyl vào có thể cải thiện khả năng chịu nhiệt độ cao và thấp của cao su silicon, và việc đưa nhóm trifluoropropyl và xyanua vào có thể cải thiện khả năng chịu nhiệt và chịu dầu của cao su silicon. PU có khả năng chịu nhiệt độ cao, chịu lạnh và chống oxy hóa tốt, đồng thời cũng có độ mềm và khả năng phục hồi đàn hồi tốt. Vỏ cáp bằng cao su silicon có thể được cải thiện hiệu suất bằng cách thêm các chất phụ gia khác nhau, chẳng hạn như chất chống mài mòn, chất chống dầu, v.v.
Phương pháp sản xuất vỏ cáp cao su silicon là cho hỗn hợp cao su silicon vào máy đùn và đùn dưới nhiệt độ và áp suất cao để tạo thành vỏ cáp dạng ống. Vỏ cáp cao su silicon được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng đòi hỏi nhiệt độ và áp suất cao, khả năng chống chịu thời tiết khắc nghiệt, chẳng hạn như hàng không vũ trụ, nhà máy điện hạt nhân, hóa dầu, quân sự và các lĩnh vực khác.
Nó có khả năng chịu nhiệt độ cao và chống oxy hóa tốt, có thể hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt độ cao, áp suất cao và ăn mòn mạnh, đồng thời cũng có độ bền cơ học và khả năng phục hồi đàn hồi tốt, có thể thích ứng với môi trường chuyển động cơ học và rung động phức tạp.
So với các vật liệu vỏ cáp khác, vỏ cáp cao su silicon có khả năng chịu nhiệt và chống oxy hóa cao hơn, đồng thời có độ mềm dẻo và khả năng phục hồi đàn hồi tốt, phù hợp với môi trường làm việc phức tạp hơn. Tuy nhiên, giá thành của vỏ cáp cao su silicon tương đối cao, không phù hợp với các dự án sản xuất hàng loạt với chi phí thấp.
Polytetrafluoroethylene (PTFE)Polytetrafluoroethylene (PTU) là vật liệu bọc cáp được sử dụng phổ biến. Đây là vật liệu polymer có khả năng chống ăn mòn, chịu nhiệt và kháng hóa chất tuyệt vời, có thể hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt độ cao, áp suất cao và ăn mòn mạnh. Ngoài ra, nhựa flo còn có đặc tính chống cháy và chống mài mòn tốt.
Phương pháp sản xuất vỏ cáp nhựa flo là cho các hạt nhựa flo vào máy đùn và đùn chúng dưới nhiệt độ và áp suất cao để tạo thành vỏ cáp dạng ống.
Vỏ cáp nhựa flo được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ, nhà máy điện hạt nhân, hóa dầu và các lĩnh vực cao cấp khác, cũng như chất bán dẫn, truyền thông quang học và các lĩnh vực khác. Nó có khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt tuyệt vời, có thể hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt độ cao, áp suất cao và ăn mòn mạnh trong thời gian dài, đồng thời cũng có độ bền cơ học và khả năng phục hồi đàn hồi tốt, có thể thích ứng với môi trường chuyển động và rung động cơ học phức tạp.
So với các vật liệu vỏ cáp khác, vỏ cáp nhựa flo có khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt cao hơn, phù hợp với môi trường làm việc khắc nghiệt hơn. Tuy nhiên, giá thành của vỏ cáp nhựa flo tương đối cao, không phù hợp với các dự án sản xuất hàng loạt giá rẻ.
Thời gian đăng bài: 14 tháng 10 năm 2024