Scegli le parti migliori per il tuo cablaggio

Nov 28, 2023

I conduttori intrecciati (a destra) sono più flessibili dei conduttori solidi (a sinistra). Entrambi sono in rame nudo e non placcato. Foto per gentile concessione di Epec Engineered Technologies

Questo cavo è costituito da conduttori isolati individuali avvolti da uno schermo in lamina e racchiusi da una guaina polimerica. Foto per gentile concessione di Epec Engineered Technologies

Questo cavo è dotato di schermature sia a lamina che intrecciate per controllare le interferenze elettromagnetiche e in radiofrequenza. Foto per gentile concessione di Epec Engineered Technologies

Un componente chiave di qualsiasi sistema elettronico o elettrico è il cablaggio o il cablaggio, eppure è in genere uno degli ultimi componenti a essere affrontato.

Quando si progetta un sistema, il cablaggio dovrebbe essere affrontato il più presto possibile nella fase di progettazione. Un cablaggio è costituito da numerosi componenti, tra cui connettori, avvolgimenti, fermagli, guarnizioni e, ovviamente, i cavi stessi, e ciascuno di essi può influire sulle prestazioni del prodotto finito. Un cablaggio sovra o sotto progettato potrebbe in definitiva avere un impatto negativo sulle prestazioni del prodotto finito.

Quando si progetta un cablaggio, gli ingegneri hanno molte domande a cui rispondere in anticipo. Alcuni dei più grandi riguardano l'ambiente in cui verrà utilizzata l'imbracatura. Sarà esposto a flessione? Sarà in una stanza pulita? Sarà esposto alla luce solare o all'umidità? Sarà esposto a sostanze chimiche o temperature estreme?

Il numero e il tipo di circuiti o conduttori inclusi in un assieme saranno determinati dall'applicazione. Sono disponibili numerose opzioni per il tipo di materiale conduttivo, la cordatura dei conduttori e la placcatura applicata ai materiali.

Il materiale conduttore più versatile e ampiamente utilizzato è il rame. Il rame è compatibile con numerosi rivestimenti per ritardare la corrosione e favorire il processo di terminazione. Se è necessaria una maggiore resistenza alla rottura dei conduttori, sono disponibili opzioni come l'acciaio rivestito di rame e le leghe di rame. Questi materiali utilizzano ancora il rame, ma aggiungono acciaio o leghe, come cadmio, cromo e zirconio, per aumentare sia la durata della flessione che la resistenza alla rottura. In alcune applicazioni limitate, l'acciaio inossidabile può essere utilizzato come conduttore, sebbene l'acciaio inossidabile di per sé sia ​​un materiale scarsamente conduttivo rispetto al rame e potrebbe dover essere placcato per migliorarne la conduttività.

Il rame nudo è soggetto a corrosione se esposto all'atmosfera, quindi la maggior parte dei conduttori sono placcati con vari rivestimenti sia per ritardare la corrosione che per consentire l'utilizzo del rame in installazioni più rigorose. Uno dei rivestimenti più popolari e meno costosi è lo stagno. Ritarda la corrosione e aiuta nel processo di terminazione. Se il gruppo cavo sarà esposto a temperature più elevate, è possibile applicare rivestimenti come argento o nichel. Questi rivestimenti consentono un utilizzo affidabile dei conduttori a temperature rispettivamente di 200 C e 260 C.

I conduttori possono essere costituiti da un unico filo solido di materiale conduttivo oppure possono essere costituiti da molti fili sottili. I conduttori a trefoli sono stati sviluppati come mezzo per superare la rigidità dei fili pieni e sono disponibili in molte varianti. Per una data dimensione del conduttore, maggiore è il numero e minore il diametro dei trefoli, più flessibile è il conduttore.

Ciascun conduttore del cavo assemblato deve essere progettato per il suo utilizzo specifico. Ad esempio, se un conduttore fornirà energia, è necessario considerare la quantità di corrente che trasporterà prima di determinare la dimensione del conduttore da utilizzare. Se un conduttore trasmetterà un segnale, è necessario considerare la velocità del segnale e la lunghezza dell'assemblaggio per determinare la costruzione ottimale del conduttore.

Gli isolanti sono disponibili in composizioni termoindurenti o termoplastiche e, come per la costruzione dei conduttori, il materiale, lo spessore e il tipo di isolamento dei conduttori primari saranno determinati dall'applicazione. I materiali sono disponibili per soddisfare un'ampia gamma di applicazioni e ambienti. Alcune delle aree critiche da affrontare sono la temperatura operativa; il tipo e il livello di tensione che l'insieme trasporterà; la durezza dell'ambiente operativo e i tipi di sostanze chimiche e fluidi a cui sarà esposto il gruppo.