Os sistemas elétricos modernos dependem de interconexões entre diferentes dispositivos, placas de circuito e periféricos. Sejam eles para transmitir energia ou sinais elétricos, os cabos são a espinha dorsal das conexões com fio, tornando-os parte integrante de todos os sistemas.
No entanto, a importância do revestimento dos cabos (a camada externa que envolve e protege os condutores internos) é frequentemente subestimada. Selecionar o material correto para o revestimento do cabo é uma decisão crucial no projeto e fabricação de cabos, especialmente quando utilizados em ambientes agressivos. Compreender o equilíbrio entre desempenho mecânico, resistência ambiental, flexibilidade, custo e conformidade com as normas é fundamental para fazer uma escolha acertada.
No núcleo da capa do cabo encontra-se uma blindagem que protege e garante a vida útil e a confiabilidade do cabo interno. Essa proteção protege contra umidade, produtos químicos, radiação UV e tensões físicas, como abrasão e impacto.
Os materiais para revestimento de cabos variam de plásticos simples a polímeros avançados, cada um com propriedades únicas para atender a requisitos ambientais e mecânicos específicos. O processo de seleção é crucial, pois o material correto garante desempenho e proteção ideais nas condições de uso previstas.
Não existe uma solução única para revestimentos de cabos. O material selecionado pode variar bastante dependendo das circunstâncias específicas da aplicação.
Existem diversos fatores a serem considerados na escolha do material adequado para o revestimento de cabos.
1. Condições Ambientais
A resistência química é um fator crítico na seleção de revestimentos de cabos, visto que estes podem entrar em contato com óleos, solventes, ácidos ou bases, dependendo da sua aplicação. Um revestimento bem escolhido pode prevenir a degradação ou corrosão dos componentes internos, mantendo assim a integridade do cabo ao longo de sua vida útil. Por exemplo, em ambientes industriais onde a exposição a produtos químicos é comum, é fundamental selecionar materiais que suportem essas condições extremas. Nesses casos, é preciso avaliar os produtos químicos específicos aos quais o cabo será exposto, pois isso determina a necessidade de materiais especializados, como fluoropolímeros, para alcançar extrema resistência química.
A resistência às intempéries e à luz solar é outra consideração importante, especialmente para cabos usados ao ar livre. A exposição prolongada à luz solar pode enfraquecer os materiais tradicionais, tornando-os quebradiços e eventualmente causando falhas. Materiais projetados para resistir à radiação UV garantem que o cabo permaneça funcional e durável mesmo sob luz solar intensa. Para essas aplicações, os materiais ideais são termoplásticos CPE, termostatos CPE ou termostatos EPR. Outros materiais avançados, como o polietileno reticulado (XLPE), foram desenvolvidas para proporcionar maior resistência aos raios UV, garantindo a longevidade do cabo em aplicações externas.
Além disso, em ambientes onde o risco de incêndio é uma preocupação, escolher um revestimento de cabo retardante de chamas ou autoextinguível pode ser uma decisão que salva vidas. Esses materiais são projetados para impedir a propagação das chamas, adicionando uma importante camada de segurança em aplicações críticas. Para retardamento de chamas, excelentes opções incluem:PVCTermoplásticos e termoplásticos CPE. Esses materiais podem retardar a propagação das chamas e reduzir a emissão de gases tóxicos durante a combustão.
2. Propriedades Mecânicas
A resistência à abrasão, a força de impacto e a capacidade de esmagamento da capa do cabo afetam diretamente a durabilidade do poliuretano. Isso é crucial em aplicações onde o cabo atravessa terrenos acidentados ou requer manuseio frequente. Em aplicações de alta mobilidade, como em robótica ou máquinas dinâmicas, a escolha de uma capa de cabo com propriedades mecânicas superiores pode ajudar a evitar substituições e manutenções frequentes. Os melhores materiais resistentes ao desgaste para capas de cabos incluem termoplásticos de poliuretano e termoplásticos de CPE.
3. Considerações sobre a temperatura
A faixa de temperatura de operação do material de revestimento de um cabo pode ser a diferença entre o sucesso e o fracasso de um sistema. Materiais que não suportam a faixa de temperatura de operação do ambiente para o qual foram projetados podem se tornar quebradiços em condições de frio ou degradar-se quando expostos a altas temperaturas. Essa degradação pode comprometer a integridade do cabo e causar falhas no isolamento elétrico, resultando em interrupções operacionais ou riscos à segurança.
Embora muitos cabos padrão sejam classificados para temperaturas de até 105 °C, aplicações especializadas em PVC podem exigir resistência a temperaturas mais elevadas. Em setores como o de petróleo e gás, aplicações especiais requerem materiais, como os da série SJS da ITT Cannon, que suportam temperaturas de até 200 °C. Para essas altas temperaturas, uma variedade de materiais pode precisar ser considerada, incluindo PVC no lado termoplástico e CPE, EPR ou CPR no lado termostático. Materiais capazes de operar em tais ambientes suportam altas temperaturas e resistem ao envelhecimento térmico, garantindo o desempenho do cabo ao longo do tempo.
Considere ambientes de alta temperatura, como plataformas de perfuração em terra. Nesses ambientes de alta pressão e alta temperatura, é necessário selecionar um material para o revestimento do cabo que suporte temperaturas extremas sem se degradar ou falhar. Em última análise, a escolha do material correto para o revestimento do cabo pode garantir operações seguras e confiáveis, além de prolongar a vida útil do equipamento.
4. A necessidade de flexibilidade
Algumas aplicações exigem que os cabos permaneçam flexíveis sob movimentos repetidos de flexão e torção. Essa necessidade de flexibilidade não elimina a necessidade de durabilidade; portanto, os materiais devem ser cuidadosamente selecionados para equilibrar efetivamente esses dois requisitos. Nesses casos, materiais como elastômeros termoplásticos (TPE) ou poliuretano (PUR) são preferidos por sua elasticidade e resiliência.
Os cabos utilizados na automação industrial, por exemplo, devem ser altamente flexíveis para acompanhar o movimento de máquinas como robôs. Robôs de malha, usados em tarefas como pegar e posicionar peças, são um excelente exemplo dessa necessidade. Seu design permite uma ampla gama de movimentos, exercendo tensão constante nos cabos, o que exige o uso de materiais capazes de suportar flexão e torção sem comprometer o desempenho.
Após considerar as condições ambientais, as propriedades mecânicas, a temperatura e as necessidades de flexibilidade, é importante observar que o diâmetro externo do cabo varia de acordo com o material. Para manter a respeito do meio ambiente, o diâmetro do cabo deve permanecer dentro dos limites de vedação da carcaça ou do conector.
Data da publicação: 12 de agosto de 2024