Fios e cabos, que servem como principais condutores para transmissão de energia e comunicação de informações, têm seu desempenho diretamente dependente dos processos de isolamento e revestimento. Com a diversificação das exigências da indústria moderna em relação ao desempenho de cabos, quatro processos principais — extrusão, enrolamento longitudinal, enrolamento helicoidal e revestimento por imersão — demonstram vantagens específicas em diferentes cenários. Este artigo explora a seleção de materiais, o fluxo do processo e os cenários de aplicação de cada processo, fornecendo uma base teórica para o projeto e a seleção de cabos.
1. Processo de extrusão
1.1 Sistemas de Materiais
O processo de extrusão utiliza principalmente materiais poliméricos termoplásticos ou termofixos:
① Cloreto de polivinila (PVC): Baixo custo, fácil processamento, adequado para cabos convencionais de baixa tensão (por exemplo, cabos padrão UL 1061), mas com baixa resistência ao calor (temperatura de uso a longo prazo ≤70°C).
②Polietileno reticulado (XLPE)Através da reticulação com peróxido ou irradiação, a classificação de temperatura aumenta para 90°C (norma IEC 60502), sendo utilizada em cabos de energia de média e alta tensão.
③ Poliuretano termoplástico (TPU): Resistência à abrasão em conformidade com a norma ISO 4649, grau A, utilizado em cabos de esteiras porta-cabos de robôs.
④ Fluoroplásticos (ex.: FEP): Resistência a altas temperaturas (200 °C) e resistência à corrosão química, atendendo aos requisitos da norma MIL-W-22759 para cabos aeroespaciais.
1.2 Características do Processo
Utiliza uma extrusora de parafuso para obter revestimento contínuo:
① Controle de temperatura: O XLPE requer controle de temperatura em três estágios (zona de alimentação 120°C → zona de compressão 150°C → zona de homogeneização 180°C).
② Controle de espessura: A excentricidade deve ser ≤5% (conforme especificado em GB/T 2951.11).
③ Método de resfriamento: Resfriamento gradual em um tanque de água para evitar fissuras por tensão de cristalização.
1.3 Cenários de Aplicação
① Transmissão de energia: Cabos isolados em XLPE de 35 kV e abaixo (GB/T 12706).
② Chicotes Elétricos Automotivos: Isolamento em PVC de parede fina (padrão ISO 6722, espessura de 0,13 mm).
③ Cabos especiais: Cabos coaxiais com isolamento em PTFE (ASTM D3307).
2. Processo de Envolvimento Longitudinal
2.1 Seleção de Materiais
① Tiras metálicas: 0,15 mmfita de aço galvanizado(Requisitos da norma GB/T 2952), fita de alumínio revestida de plástico (estrutura Al/PET/Al).
② Materiais impermeabilizantes: Fita impermeabilizante revestida com adesivo termofusível (taxa de expansão ≥500%).
③ Materiais de soldagem: Arame de solda de alumínio ER5356 para soldagem a arco de argônio (norma AWS A5.10).
2.2 Tecnologias-chave
O processo de enrolamento longitudinal envolve três etapas principais:
① Conformação de tiras: Dobrar tiras planas em forma de U → forma de O através de laminação em múltiplos estágios.
② Soldagem contínua: Soldagem por indução de alta frequência (frequência de 400 kHz, velocidade de 20 m/min).
③ Inspeção online: Testador de faísca (tensão de teste 9 kV/mm).
2.3 Aplicações típicas
① Cabos submarinos: Envoltório longitudinal de fita de aço de dupla camada (resistência mecânica padrão IEC 60840 ≥400 N/mm²).
② Cabos para mineração: Revestimento de alumínio corrugado (MT 818.14, resistência à compressão ≥20 MPa).
③ Cabos de comunicação: Blindagem longitudinal composta de alumínio e plástico (perda de transmissão ≤0,1 dB/m a 1 GHz).
3. Processo de Enrolamento Helicoidal
3.1 Combinações de Materiais
① Fita de mica: teor de muscovita ≥95% (GB/T 5019.6), temperatura de resistência ao fogo 1000°C/90 min.
② Fita semicondutora: teor de negro de carbono de 30% a 40% (resistividade volumétrica de 10² a 10³ Ω·cm).
③ Fitas compostas: Filme de poliéster + tecido não tecido (espessura 0,05 mm ±0,005 mm).
3.2 Parâmetros do Processo
① Ângulo de enrolamento: 25°～55° (um ângulo menor proporciona melhor resistência à flexão).
② Taxa de sobreposição: 50% a 70% (cabos resistentes ao fogo requerem sobreposição de 100%).
③ Controle de tensão: 0,5～2 N/mm² (controle de malha fechada por servomotor).
3.3 Aplicações Inovadoras
① Cabos para Energia Nuclear: Revestimento com fita de mica de três camadas (qualificado para teste LOCA de acordo com a norma IEEE 383).
② Cabos supercondutores: Envoltório de fita semicondutora à prova d'água (taxa de retenção de corrente crítica ≥98%).
③ Cabos de alta frequência: Revestimento em película de PTFE (constante dielétrica 2,1 a 1 MHz).
4. Processo de Revestimento por Imersão
4.1 Sistemas de Revestimento
① Revestimentos asfálticos: Penetração 60～80 (0,1 mm) a 25°C (GB/T 4507).
② Poliuretano: Sistema bicomponente (NCO:OH = 1,1:1), adesão ≥3B (ASTM D3359).
③ Nanorevestimentos: resina epóxi modificada com SiO₂ (teste de névoa salina >1000 h).
4.2 Melhorias de Processo
① Impregnação a vácuo: Pressão de 0,08 MPa mantida por 30 minutos (taxa de preenchimento de poros >95%).
② Cura UV: Comprimento de onda 365 nm, intensidade 800 mJ/cm².
③ Secagem por gradiente: 40°C × 2 h → 80°C × 4 h → 120°C × 1 h.
4.3 Aplicações Especiais
① Condutores aéreos: Revestimento anticorrosivo modificado com grafeno (densidade de depósitos de sal reduzida em 70%).
② Cabos de bordo: Revestimento de poliureia auto-reparador (tempo de cicatrização de fissuras <24 h).
③ Cabos enterrados: Revestimento semicondutor (resistência de aterramento ≤5 Ω·km).
5 Conclusão
Com o desenvolvimento de novos materiais e equipamentos inteligentes, os processos de revestimento estão evoluindo em direção à composição e digitalização. Por exemplo, a tecnologia combinada de extrusão e enrolamento longitudinal permite a produção integrada de coextrusão de três camadas + bainha de alumínio, e os cabos de comunicação 5G utilizam nanorrevestimento + isolamento composto por enrolamento. A inovação futura dos processos precisa encontrar o equilíbrio ideal entre o controle de custos e a melhoria do desempenho, impulsionando o desenvolvimento de alta qualidade da indústria de cabos.
Data de publicação: 31 de dezembro de 2025