في الطيف الحديث لهندسة الكهرباء والاتصالات ، يعد التدريع الفعال للكابلات أمرًا بالغ الأهمية لضمان سلامة الإشارة ، وتقليل التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) ، وحماية الكابلات من التلف البيئي والميكانيكي. تعتبر إحباط الألومنيوم لتجديد التدريع من الكابلات أحد المواد الأساسية التي تنجز هذا الدور بكفاءة بسبب خصائصه الجوهرية والمزايا الفنية.
دور رقائق الألومنيوم في التدريع الكابل
إن التدريع الكابل هو في الأساس حول إنشاء حاجز يمنع الحقول الكهرومغناطيسية الخارجية ويقصر الانبعاثات الكهرومغناطيسية من الكبل نفسه. تعمل رقائق الألومنيوم كطبقة معدنية رقيقة وموصلة للغاية تلف قلب الكبل أو الأسلاك المعزولة المتشابكة ، وتخدم عدة وظائف:
- التدريع التداخل الكهرومغناطيسي (EMI):يوفر رقائق الألومنيوم حاجزًا موصلًا مستمرًا يخفف من التداخل عالي التردد ، وهو أمر ضروري للحفاظ على جودة الإشارة.
- حماية تداخل التردد الراديوي (RFI):نظرًا لموصله الممتاز والانعكاس ، فإن رقائق الألومنيوم تعكس وتبديد الترددات الراديوية المنبعثة التي تمنعها من التأثير على الدوائر القريبة.
- الحماية الميكانيكية والمقاومة البيئية:بصرف النظر عن الختم الكهربائي ، يضيف Foil طبقة ميكانيكية خفيفة الوزن لتحمل الانحناء والتآكل. كما أنه بمثابة رطوبة وحاجز كيميائي.
خصائص المواد ومواصفات السبائك
لأغراض التدريع الكبلي ، يتم تصنيع رقائق الألومنيوم النموذجية المستخدمة من الألومنيوم عالي النقاء أو سبيكة الألومنيوم ، وتحسين الموصلية والمرونة.
ألواح الألومنيوم ذات اللون الأبيض والألواح ذات النقاء العالي المناسبة لالتفاف الكابل عادة ما تكون:
| ملكية | المعلمة |
|---|---|
| سبيكة | 1235-H14 (الألومنيوم> 99.3 ٪ نقاء) |
| سماكة | 6-50 ميكرون (ميكرون) |
| تقع | الصلب (O) أو شبه الصدر (H14) |
| كثافة | 2.7 جم/سم مكعب |
| الموصلية الكهربائية | ~ 59 × 10^6 s/m |
| قوة الشد | تقريبا. 70 ميجا باسكال (ϭ_b في مزاج H14) |
| استطالة عند الاستراحة | يتراوح 3 - 20 ٪ حسب المزاج |
| نطاق ذوبان | 660-680 درجة مئوية |
| الانتهاء من السطح | مشرق أو غير لامع أو مزخرف |
على سبيكة تقع:يتم استخدام 1235 سبيكة (نقية تجاريًا) على نطاق واسع في تطبيقات الموصلات والدرع بسبب مقاومة التآكل الممتازة ، والخصائص غير المغناطيسية ، والتوصيل الحراري العالي. تقوم عملية التخفيف (على سبيل المثال ، حالة H14 شبه الصلبة) بموازنة قوة الشد والقدرة على التكوين ، مما يساهم في متانة إحباط تحت ضغوط الانحناء والانحناء أثناء تصنيع الكابلات.
المواصفات الفنية في تطبيقات تغليف الكابلات
- فعالية التدريع الكهربائي:يترجم الموصلية من رقائق الألومنيوم إلى خسائر مقاومة منخفضة وتضع حاجزًا فعالًا ضد الحقول الكهرومغناطيسية الخارجية. من أجل التدريع الأمثل ، يجمع الشركات المصنعة بين غلاف الرقائق مع أسلاك النحاس المنسوجة أو النحاس المعلبة لضمان التأريض.
- تداخل الرقائق والعرض:عادة ، أثناء الإنتاج ، يتم لف شريط رقائق الألومنيوم حلزونيًا أو طوليًا مع نسبة تداخل تتراوح بين 10 و 33 ٪ ، مما يؤدي إلى تحسين التغطية المستمرة وتقليل مسارات EMI.
- التوافق مع طبقات العزل:يضمن الاستقرار الكيميائي العالي لرقائق الألومنيوم التوافق مع عزل البولي إيثيلين (PE) أو البولي يوريثان (PU) أو كلوريد البولي فينيل (PVC) دون تفاعلات سلبية.
معايير التنفيذ وإرشادات الصناعة
عند اختيار وتطبيق رقائق الألومنيوم في التدريع الكابل ، يضمن الامتثال لمعايير الترميز والإنتاج الدولية الأداء والسلامة:
| المعيار أو المبدأ التوجيهي | وصف |
|---|---|
| IEC 61196-1 من خلال IEC 61196-14 | سلسلة من المعايير الدولية على أنواع محورية وأنواع أخرى من الكابلات التي تفصل التدريع. |
| ASTM B479 / B479M | مواصفات ورقة الألومنيوم ، الشريط ، ولوحة. يحدد سبائك ومزاج المواصفات الأساسية للدرع. |
| UL 2196 معيار لدرع الكابلات | يعالج المتطلبات الكهربائية والميكانيكية واختبارها القابلة للتطبيق على أجزاء الكابلات الحرجة. |
| الامتثال ROHS | يضمن تجنب المواد المقيدة في الألومنيوم والأغلفة للمعايير البيئية. |
التركيب الكيميائي: 1235 انهيار سبائك رقائق الألومنيوم
| عنصر | المحتوى (الوزن ٪) |
|---|---|
| الألومنيوم (AL) | > 99.30 |
| النحاس (CU) | 0.05 |
| الحديد (Fe) | 0.40 |
| المنجنيز (MN) | 0.05 |
| المغنيسيوم (ملغ) | 0.02 |
| السيليكون (SI) | 0.25 |
| التيتانيوم (TI) | 0.03 |
يعزز النقاء والتحكم الدقيق للمحتوى الموصلية الممتازة ، ومقاومة التآكل ، والاستقرار الحراري اللازم لأداء التدريع الموثوق به.
أمثلة التطبيق وحالات الاستخدام
- كابلات الاتصالات:في المقام الأول حماية الأزواج الملتوية والتجميعات المحورية ، وتحسين حساسية الضوضاء ونسبة الإشارة إلى الضوضاء.
- تسخير أسلاك السيارات:تمنع دروع الرقائق التداخل من تقلب الحقول المغناطيسية الناتجة عن المولدات أو ملفات الإشعال أو أجهزة الاستشعار داخل بيئات المركبات.
- كابلات الرقابة الصناعية:في إعدادات مصنع الضوضاء عالية الكهرباء ، تربط عناصر الرقائق مع دروع مضفر لتوفير قمع EMI.
- كابلات إشارة الصوت والفيديو:الحفاظ على الإخلاص العالي عن طريق منع تلوث الضوضاء من القنوات الخارجية والمجاورة.
في تصنيع الكابلات ، عادةً ما يلف الشركات المصنعة رقائق الألومنيوم حول الموصل المعزول تحت عناصر التحكم الصارمة في التوتر التي تسهلها الآلات المتطورة لمنع تجعد أو ثقب لا مبرر له مما يؤدي إلى انتهاكات سلامة التدريع المحتملة.
