Vỏ cáp (còn được gọi là vỏ bọc ngoài hoặc vỏ bọc) là lớp ngoài cùng của cáp, cáp quang hoặc dây, là rào cản quan trọng nhất trong cáp để bảo vệ an toàn kết cấu bên trong, bảo vệ cáp khỏi nhiệt độ bên ngoài, lạnh, ẩm ướt, tia cực tím, ôzôn hoặc hư hỏng hóa học và cơ học trong và sau khi lắp đặt. Vỏ cáp không nhằm mục đích thay thế lớp gia cố bên trong cáp, nhưng chúng cũng có thể cung cấp mức độ bảo vệ hạn chế khá cao. Ngoài ra, vỏ cáp cũng có thể cố định hình dạng và hình dạng của dây dẫn xoắn, cũng như lớp che chắn (nếu có), do đó giảm thiểu nhiễu 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 nhất quán bên trong cáp hoặc dây. Vỏ bọc cũng đóng một vai trò quan trọng trong độ bền của cáp và dây quang.
Có nhiều loại vật liệu vỏ cáp, các vật liệu vỏ cáp thường được sử dụng là –polyethylene liên kết ngang (XLPE), polytetrafluoroethylene (PTFE), ethylene propylene fluorinated (FEP), nhựa perfluoroalkoxy (PFA), polyurethane (PUR),polyetylen (PE), chất đàn hồi nhiệt dẻo (TPE) vàpolyvinyl clorua (PVC)Mỗi loại đều có đặc điểm hiệu suất khác nhau.
Việc lựa chọn vật liệu vỏ cáp trước hết phải tính đến khả năng thích ứng với môi trường và tính tương thích của đầu nối. Ví dụ, môi trường cực lạnh có thể yêu cầu vỏ cáp phải duy trì được độ mềm dẻo ngay cả 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 và yêu cầu của cáp hoặc dây cáp quang.
Polyvinyl Clorua (PVC)là vật liệu thường được sử dụng làm vỏ cáp. Nó được làm từ nhựa gốc polyvinyl clorua, 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 đùn. Nó có các tính chất vật lý, cơ học và điện tốt, ngoài khả năng chống chịu thời tiết và ổn định hóa học tốt, nó cũng có thể được cải thiện hiệu suất bằng cách bổ sung các chất phụ gia khác nhau, chẳng hạn như chất chống cháy, chịu nhiệt, v.v.
Phương pháp sản xuất vỏ cáp PVC là thêm các hạt PVC vào máy đùn và đùn chúng dưới nhiệt độ và áp suất cao để tạo thành vỏ cáp hình ống.
Ưu điểm của vỏ cáp PVC là giá thành rẻ, dễ gia công và lắp đặt, và có phạm vi ứng dụng rộng. Nó thường được sử dụng trong cáp hạ thế, cáp thông tin liên lạc, dây điện xây dựng và các lĩnh vực khác. Tuy nhiên, khả năng chịu nhiệt độ cao, chịu lạnh, chống tia cực tím và các đặc tính khác của vỏ cáp PVC tương đối yếu, chứa các chất độc hại cho môi trường và cơ thể con người, và có nhiều vấn đề khi sử dụng trong các môi trường đặc biệt. Với việc nâng cao nhận thức về môi trường của con người và cải thiện các yêu cầu về hiệu suất vật liệu, các yêu cầu đối với vật liệu PVC đã được đặt ra ở mức cao hơn. Do đó, trong một số lĩnh vực đặc biệt, chẳng hạn như hàng không, vũ trụ, điện hạt nhân và các lĩnh vực khác, vỏ cáp PVC được sử dụng một cách thận trọng.
Polyetylen (PE)là vật liệu vỏ cáp thông dụng. Nó có tính chất cơ học và độ ổn định hóa học tốt, khả năng chịu nhiệt, chịu lạnh và chịu thời tiết tốt. Vỏ cáp PE có thể được cải thiện bằng cách bổ sung các chất phụ gia như chất chống oxy hóa, chất hấp thụ tia UV, v.v.
Phương pháp sản xuất vỏ cáp PE tương tự như phương pháp sản xuất PVC, các hạt PE được thêm vào máy đùn và đùn dưới nhiệt độ và áp suất cao để tạo thành vỏ cáp hình ống.
Vỏ cáp PE có ưu điểm là khả năng chống lão hóa tốt trong môi trường và chống tia UV, giá thành tương đối thấp, được sử dụng rộng rãi trong cáp quang, cáp hạ thế, cáp thông tin liên lạc, cáp khai thác mỏ và các lĩnh vực khác. Polyetylen 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 polyetylen ở nhiệt độ cao. Phản ứng liên kết ngang có thể tạo thành cấu trúc mạng lưới ba chiều của vật liệu polyetylen, giúp nó có độ bền và khả năng chịu nhiệt độ cao. Vỏ cáp XLPE được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực cáp điện cao thế, chẳng hạn như đường dây truyền tải, trạm biến áp, v.v. Nó không chỉ có tính chất điện, độ bền cơ học và độ ổn định hóa học tuyệt vời mà còn có khả năng chịu nhiệt và chịu thời tiết tuyệt vời.
Polyurethane (PUR)Là 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 quá trình sản xuất. PUR là vật liệu vỏ cáp được sử dụng phổ biến. Đây là vật liệu đàn hồi có khả năng chống mài mòn, chống lão hóa, chống dầu, chống axit và 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 bổ sung 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 thêm các hạt PUR vào máy đùn và đùn chúng dưới nhiệt độ và áp suất cao để tạo thành vỏ cáp hình ống. Polyurethane có các 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 mềm dẻo cao ngay cả ở nhiệt độ thấp. Điều này làm cho PUR đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi chuyển động động và yêu cầu 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 hoặc lực xoắn mạnh mà không gặp vấn đề gì. PUR cũng có khả năng chống dầu, dung môi và tia cực tím mạnh. Ngoài ra, tùy thuộc vào thành phần vật liệu, nó không chứa halogen và có khả năng chống cháy, đây là những tiêu chí quan trọng đối với cáp được chứng nhận UL và sử dụng tại Hoa Kỳ. Cáp PUR thường được sử dụng trong xây dựng máy móc và nhà máy, tự động hóa công nghiệp và công nghiệp ô tô.
Mặc dù vỏ cáp PUR có các tính chất vật lý, cơ học và hóa học tốt nhưng giá thành lại tương đối cao và không phù hợp với những trường hợp sản xuất hàng loạt, chi phí thấp.
Nhựa nhiệt dẻo đàn hồi Polyurethane (TPU)là vật liệu vỏ cáp được sử dụng phổ biến. Khác với vật liệu 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 và chống chịu thời tiết tốt, có độ bền cơ học và hiệu suất 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 sản xuất bằng cách thêm các hạt TPU vào máy đùn và đùn chúng dưới nhiệt độ và áp suất cao để tạo thành vỏ cáp hình ống.
Vỏ 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 thủy 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 nhiệt độ thấp tuyệt vời.
So với PUR, vỏ cáp TPU có ưu điểm là hiệu suất gia công tốt và độ dẻo, có thể đáp ứng nhiều yêu cầu về kích thước và hình dạng cáp hơn. Tuy nhiên, giá vỏ cáp TPU tương đối cao, không phù hợp với các trường hợp sản xuất hàng loạt, chi phí thấp.
Cao su silicon (PU)là vật liệu vỏ cáp thông dụng. Nó là một vật liệu polyme hữu cơ, đề cập đến chuỗi chính được tạo thành từ các nguyên tử silic và oxy xen kẽ, và nguyên tử silic thường được liên kết với hai nhóm cao su hữu cơ. Cao su silicon thông thường chủ yếu được tạo thành từ các chuỗi silicon chứa nhóm methyl và một lượng nhỏ vinyl. Việc bổ sung nhóm phenyl có thể cải thiện khả năng chịu nhiệt độ cao và thấp của cao su silicon, và việc bổ sung nhóm trifluoropropyl và xyanua có thể cải thiện khả năng chịu nhiệt độ và khả năng chịu dầu của cao su silicon. PU có khả năng chịu nhiệt độ cao, chịu lạnh và chống oxy hóa tốt, đồng thời có độ mềm mại và khả năng phục hồi đàn hồi tốt. Vỏ cáp cao su silicon có thể được cải thiện hiệu suất bằng cách bổ sung 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 thêm hỗn hợp cao su silicon vào máy đùn và đùn dưới nhiệt độ và áp suất cao để tạo thành vỏ cáp hình ống. Vỏ cáp cao su silicon được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực yêu cầu chịu nhiệt độ cao, áp suất cao và 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, ăn mòn mạnh, đồng thời có độ bền cơ học và hiệu suất phục hồi đàn hồi tốt, có thể thích ứng với chuyển động cơ học phức tạp và môi trường rung động.
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 mại 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 trường hợp sản xuất hàng loạt, chi phí thấp.
Polytetrafluoroethylene (PTFE)là vật liệu vỏ cáp thông dụng, còn được gọi là polytetrafluoroethylene. Đây là vật liệu polymer có khả năng chống ăn mòn, chịu nhiệt độ cao và kháng hóa chất tuyệt vời, có thể hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt độ cực 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 thêm các hạt nhựa flo vào máy đùn và đùn chúng dưới nhiệt độ và áp suất cao để tạo thành vỏ cáp hình ống.
Vỏ cáp nhựa flo được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực 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 độ cao tuyệt vời, có thể hoạt động ổn định trong môi trường nhiệt độ cao, áp suất cao, ăn mòn mạnh trong thời gian dài, đồng thời có độ bền cơ học và hiệu suất phục hồi đàn hồi tốt, có thể thích ứng với chuyển động cơ học phức tạp và môi trường rung động.
So với các vật liệu vỏ cáp khác, vỏ cáp nhựa flo có khả năng chống ăn mòn và chịu nhiệt độ 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 trường hợp sản xuất hàng loạt, chi phí thấp.
Thời gian đăng: 14-10-2024