Uno de los mayores desafíos al seleccionar los cables apropiados para una aplicación específica es encontrar el equilibrio óptimo entre flexibilidad, resistencia o durabilidad, y seguridad y rentabilidad, especialmente cuando se trata de condiciones ambientales extremas.
En esta publicación de blog, analizaremos los diversos factores que se deben tener en cuenta al seleccionar cables, centrándonos en los materiales de blindaje y revestimiento para optimizar la flexibilidad y la resistencia del cable. Para garantizar que se seleccione el cable más adecuado para una aplicación específica y que la flexibilidad optimizada no se produzca a expensas de la resistencia o la seguridad, es necesario identificar, evaluar y priorizar con precisión varios factores.
Aplicaciones que requieren flexibilidad de cable
La mayoría de los sistemas de cable necesitan tolerar cierto nivel de movimiento. Puede tratarse de pequeñas cantidades de movimiento durante la instalación inicial, o grandes cantidades de movimiento en el caso de instalaciones temporales y repetidas o despliegues múltiples, como cables utilizados para eventos al aire libre o cables tácticos utilizados en la industria de defensa. Estos cables requieren un mayor nivel de flexibilidad incorporada (también conocida como flexión o flexibilidad) para que puedan soportar tirones, flexiones y dobleces cuando se enrollan, empaquetan y vuelven a desplegar repetidamente.
¿Qué es la flexibilidad?
En términos simples, la flexibilidad es la medida de cuánto movimiento puede soportar un cable en un tiempo determinado. La flexibilidad de un cable se prueba cuando se tuerce, se dobla o se tira a posiciones que son diferentes de su estado original. Los cables flexibles se pueden doblar significativamente durante largos períodos de tiempo mientras mantienen sus propiedades mecánicas y de comunicación sin sufrir daños permanentes.
¿Qué es la vida flexible?
Aunque a veces se confunde con la flexibilidad del cable, la vida útil flexible en realidad se ocupa menos de cómo se mueve un cable y más de la frecuencia con la que se puede mover sin dañarse ni degradarse. Si bien la mayoría de los cables se pueden doblar hasta cierto punto por un número limitado de veces (por ejemplo, durante la instalación), un cable de alta flexibilidad se puede doblar repetidamente y sin afectar negativamente su uso previsto.
Como es el caso de la flexibilidad y otras características del cable, como la resistencia mecánica, la resistencia al aplastamiento y la resistencia al fuego, estos parámetros deben determinarse en función de la aplicación prevista y las condiciones ambientales donde se ubicará el cable. Por lo tanto, si es necesario mover el cable con facilidad, debe ser flexible y, si es necesario moverlo con frecuencia, debe tener una larga vida útil. En algunas aplicaciones, por ejemplo, para la industria de la defensa, los cables deben ser flexibles y tener una larga vida útil.
¿Qué hace que un cable sea flexible?
Ahora que hemos establecido por qué algunos cables deben ser más flexibles que otros, veamos qué es lo que realmente hace que un cable sea flexible. Hay cuatro factores principales que afectan la flexibilidad del cable.
Conductores de cable
Normalmente se utilizan dos tipos de cables para transmitir potencia o señales a través de un cable: cable sólido y cable trenzado. La ruta de conducción en un cable sólido es un solo cable, que generalmente está hecho de cobre. Los cables sólidos normalmente son más rentables que los cables trenzados y ofrecen un rendimiento excelente con una resistencia relativamente baja. Sin embargo, los cables sólidos no son tan flexibles, por lo que son menos adecuados para aplicaciones que requieren flexibilidad de cable.
En los cables trenzados, los conductores se componen de varios hilos que se retuercen para formar un alambre más grueso. Como regla general, al elegir trenzado para cables que se doblan y flexionan con frecuencia y repetidamente, es mejor contar con un mayor número de hilos, ya que cuantos más hilos haya en un cable, más flexible será el cable. Hay dos tipos de configuraciones de cable trenzado: una construcción de tendido de cuerda y una construcción concéntrica.
En hilos concéntricos, un conductor sólido corre por el centro y está rodeado por capas de hilos giratorios. En términos de movimiento y resistencia al movimiento, la construcción con tendido de cuerdas es la configuración más flexible. En esta configuración, múltiples paquetes de trenzado se retuercen en grupos para formar una configuración sólida más grande. Dicho esto, también es una de las opciones más costosas y es un excelente ejemplo de las ventajas y desventajas que los ingenieros y compradores deben hacer al seleccionar materiales de cable para aplicaciones específicas.
Miembros de fuerza
Los miembros de fuerza se utilizan para preservar la integridad del cable y mejorar la resistencia a diferentes tipos de movimiento, como torsión, tracción, flexión y rodadura. Pueden estar hechos de varios compuestos, como fibra de aramida, acero o una varilla rígida de fibra de vidrio que se extiende a lo largo del centro del cable, todo lo cual afecta los niveles de flexibilidad del cable.
Chaqueta y materiales de blindaje
El blindaje de cables se utiliza para proteger los conductores subyacentes de daños mecánicos, de humedad y químicos. También puede servir como conductor de continuidad de la tierra (ECC), proteger contra condiciones ambientales adversas, como fuerzas de aplastamiento, roedores y radiación ultravioleta, y proporcionar una mayor resistencia a las llamas.
La armadura de cable viene en diferentes construcciones, incluidas trenzas tejidas, cinta o cubiertas entrelazadas. La armadura trenzada ofrece más flexibilidad que la armadura de cinta, ya que los alambres entretejidos permiten doblarse y estirarse con menos posibilidades de pandearse, plegarse o torcerse.
Además, los materiales de revestimiento del cable se pueden usar para proteger aún más el cable de elementos agresivos como productos químicos, aceite y luz solar y para evitar fallas en el cable como resultado de impactos y abrasión. Aquí también, algunos materiales ofrecen más flexibilidad y/o resistencia que otros. Teldor ofrece una variedad de materiales aislantes y de revestimiento probados que ofrecen diferentes niveles de flexibilidad, resistencia y resistencia al fuego para aplicaciones de defensa, a bordo y en entornos hostiles.
Blindaje
El blindaje se utiliza para mejorar la integridad estructural y de la señal del cable, y para protegerlo contra las condiciones ambientales externas, como la entrada de agua, la exposición a productos químicos y la exposición a los rayos UV. Se aplica sobre el blindaje en el caso de cables armados y sobre la cubierta interior en el caso de cables no blindados. Los diferentes materiales y configuraciones de blindaje afectarán parámetros como la cobertura, la resistencia, la flexibilidad y la reducción de EMI.
Los principales tipos de escudos son los escudos de aluminio, los escudos trenzados de tejido de caja o tejido de canasta y los escudos en espiral:
- Los escudos de aluminio ofrecen una cobertura del 100% sin agregar mucho peso o costo. Sin embargo, pueden agrietarse o desplegarse cuando se flexionan, por lo que son menos adecuados para aplicaciones que requieren una vida útil prolongada.
- Los protectores trenzados de tejido de caja o tejido de canasta ofrecen una solución más flexible. Sin embargo, como están formados por pequeños hilos de conductores tejidos en una manga alrededor del cable, tienen pequeños espacios y no pueden alcanzar el 100 % de cobertura. Se pueden usar varias capas de trenza para superar este desafío y lograr un mayor nivel de cobertura.
- Los protectores en espiral ofrecen un alto nivel de flexibilidad, pero pueden tener una vida útil más corta en entornos y aplicaciones de alta flexibilidad.
- Algunos cables están disponibles con blindaje combinado de lámina y trenzado. Esto aumenta la cobertura, pero también reduce el nivel de flexibilidad del cable.
Teldor puede ayudarlo a encontrar la combinación adecuada de flexibilidad, fuerza y resistencia al fuego para su aplicación específica
Esperamos que esta publicación de blog le haya brindado información valiosa sobre cómo varios factores y materiales afectan la flexibilidad, la resistencia y la clasificación de inflamabilidad de los cables. Como cada uno de estos requisitos y la combinación de requisitos difieren según la aplicación, es importante comprender las necesidades de su aplicación específica para garantizar que se elija la construcción de cable correcta.
Nuestros ingenieros en Teldor tienen una amplia experiencia en el diseño de sistemas de cables que ofrecen la combinación óptima de características para diversas industrias, aplicaciones y entornos. Además de nuestra amplia gama de soluciones de cables estándar, también podemos ayudarlo a diseñar sistemas de cables específicos para un rendimiento y confiabilidad óptimos en su aplicación específica.
