En el espectro moderno de la ingeniería eléctrica y de telecomunicaciones, el protección efectiva del cable es crucial para garantizar la integridad de la señal, reducir la interferencia electromagnética (EMI) y proteger los cables del daño ambiental y mecánico. La lámina de aluminio para el envoltorio de protección de cables es uno de los materiales centrales que cumple este rol de manera eficiente debido a sus propiedades intrínsecas y ventajas técnicas.
El papel de la lámina de aluminio en el blindaje de cable
El blindaje del cable se trata esencialmente de crear una barrera que bloquea los campos electromagnéticos externos y limita las emisiones electromagnéticas del cable en sí. La lámina de aluminio actúa como una capa de metal delgada y altamente conductora que envuelve el núcleo del cable o los cables aislados entrelazados, que sirven varias funciones:
- Interferencia electromagnética (EMI) blindaje:La lámina de aluminio proporciona una barrera conductora continua que atenúa la interferencia de alta frecuencia, esencial para mantener la calidad de la señal.
- Protección de interferencia de radiofrecuencia (RFI):Debido a su excelente conductividad y reflectividad, el papel de aluminio refleja y disipa las frecuencias de radio emitidas que les impiden afectar los circuitos cercanos.
- Protección mecánica y resistencia ambiental:Además del sellado eléctrico, el papel de aluminio agrega una capa mecánica liviana para resistir la flexión y la abrasión. También actúa como una humedad y barrera química.
Características del material y especificaciones de aleación
Para fines de blindaje de cables, la lámina típica de aluminio utilizada se fabrica a partir de aluminio de alta pureza o una aleación de aluminio, optimizando la conductividad y la flexibilidad.
Las láminas de aluminio blancas por agua y de alta pureza adecuadas para una envoltura de cables comúnmente tienen:
| Propiedad | Parámetro |
|---|---|
| Aleación | 1235-H14 (aluminio> 99.3% de pureza) |
| Espesor | 6–50 µm (microns) |
| Templado | Recocido (O) o semi-hard (H14) |
| Densidad | 2.7 g/cm³ |
| Conductividad eléctrica | ~ 59 × 10^6 s/m |
| Resistencia a la tracción | aprox. 70 MPa (ϭ_b a temperamento H14) |
| Alargamiento en el descanso | varía 3 - 20 % dependiendo del temperamento |
| Rango de fusión | 660–680 ° C |
| Acabado superficial | Brillante, mate o pesado |
En temperamento de aleación:La aleación 1235 (comercialmente pura) se usa ampliamente en aplicaciones de conductores y blindaje debido a una excelente resistencia a la corrosión, propiedades no magnéticas y alta conductividad térmica. El proceso de templado (por ejemplo, estado semi-duro) equilibra la resistencia y la formabilidad de la tracción, lo que contribuye a la durabilidad del aluminio bajo tensiones de devanado y flexión durante la fabricación de cables.
Especificaciones técnicas en aplicaciones de envoltura de cables
- Efectividad de blindaje eléctrico:La conductividad de la lámina de aluminio se traduce en bajas pérdidas de resistencia y establece una barrera efectiva contra los campos electromagnéticos externos. Para un blindaje óptimo, los fabricantes combinan una envoltura de aluminio con cobre tejido o cables de drenaje de cobre con estateado para garantizar la conexión a tierra.
- Foil superposición y ancho:Típicamente, durante la producción, la tira de aluminio de aluminio se envuelve helicamente o longitudinalmente con un porcentaje de superposición de entre 10 y 33%, optimiza la cobertura continua y minimiza las rutas EMI.
- Compatibilidad con capas de aislamiento:La alta estabilidad química de la lámina de aluminio asegura la compatibilidad con el aislamiento de polietileno (PE), poliuretano (PU) o cloruro de polivinilo (PVC) sin reacciones adversas.
Estándares de implementación y pautas de la industria
Al seleccionar y aplicar papel de aluminio en el blindaje de cable, el cumplimiento de los estándares internacionales de codificación y producción garantiza el rendimiento y la seguridad:
| Estándar o directriz | Descripción |
|---|---|
| IEC 61196-1 a través de IEC 61196-14 | Serie de estándares internacionales sobre coaxiales y otros tipos de cables que detallan el blindaje. |
| ASTM B479 / B479M | Especificación para lámina de aluminio, tira y placa. Define las especificaciones de aleación y temperamento fundamental para el blindaje. |
| Estándar UL 2196 para blindaje de cables | Aborda los requisitos eléctricos y mecánicos y las pruebas aplicables para piezas críticas de cables. |
| Cumplimiento de ROHS | Asegura que se eviten sustancias restringidas en aluminio y envoltorios para los estándares ambientales. |
Composición química: 1235 Foil de aluminio Desglose de aleación típica
| Elemento | Contenido ( %de peso) |
|---|---|
| Aluminio (Al) | > 99.30 |
| Cobre (Cu) | 0.05 |
| Hierro (Fe) | 0.40 |
| Manganeso (MN) | 0.05 |
| Magnesio (mg) | 0.02 |
| Silicio (Si) | 0.25 |
| Titanio (TI) | 0.03 |
La pureza y el control de contenido exacto promueven una excelente conductividad, resistencia a la corrosión y estabilidad térmica necesaria para un rendimiento de blindaje confiable.
Ejemplos de aplicación y casos de uso
- Cables de telecomunicaciones:Principalmente pares retorcidos y conjuntos coaxiales, mejorando la sensibilidad al ruido y la relación señal / ruido.
- Arneses de cableado automotriz:Los escudos de aluminio evitan que la interferencia fluctúe los campos magnéticos generados por alternadores, bobinas de encendido o sensores dentro de entornos vehiculares.
- Cables de control industrial:En la configuración de fábrica de alto ruido eléctrico, los elementos de aluminio se combinan con escudos trenzados para proporcionar supresión de EMI.
- Cables de señal de audio y video:Mantener la alta fidelidad al prevenir la contaminación por ruido de los canales externos y adyacentes.
En la fabricación de cables, los fabricantes generalmente envuelven la lámina de aluminio alrededor del conductor aislado bajo estrictos controles de tensión facilitados por maquinaria sofisticada para evitar un pliegue o punción indebida que conducen a posibles infracciones de integridad de protección.
