Filato stratificato contro filo solido: quale scegliere?

Il filo solido e il filo strato possono trasportare energia o segnali, ma si comportano in modo diverso dopo l'installazione.Il filo strato è di solito migliore per i gruppi di cavi che devono piegare, assorbire le vibrazioni, o seguire un percorso di routing stretto.

La scelta corretta dipende anche dalla dimensione del conduttore, dalla resistenza, dall'isolamento, dal metodo di terminazione, dall'ambiente e dalle norme applicabili.Questa guida confronta le due costruzioni e spiega cosa specificare per un'assemblaggio di cavi affidabile.

Che cos'è il filo solido?

Il filo solido contiene un conduttore metallico continuo sotto l'isolamento.

Il conduttore mantiene la sua forma, si adatta a molti terminali a contatto fisso e di solito costa meno per la produzione.La sua principale debolezza è la limitata flessibilitàLa flessione ripetuta concentra lo stress in un pezzo di metallo e può infine causare una rottura.

Tra le applicazioni comuni figurano:

• Cablaggi di costruzione permanenti

• Apparecchi di controllo fissi

• Fabbricazione a partire da prodotti della voce 8528

• Lungo collegamento Ethernet orizzontale

• Sezioni di apparecchiature che rimangono stazionarie

Che cos'è il filo incatenato?

Il filo strato combina più fili più piccoli in un solo conduttore.Questo rende il filo stratificato più facile da percorrere e più resistente alle vibrazioni e ai movimenti rispetto al filo solido.

È ampiamente utilizzato inimbracature di filo su misura, cablaggi automobilistici, condotti di elettrodomestici, attrezzature industriali, cavi per batterie e prodotti portatili.

Più fili generalmente migliorano la flessibilità, ma il numero di fili da solo non determina la durata della flessibilità.Le apparecchiature a movimento continuo hanno bisogno di un cavo ad alta flessibilità appositamente progettato.

IEC 60228 classifica i conduttori di classe 1 come solidi, di classe 2 come stratificati per impianti fissi e di classe 5 e 6 come conduttori di rame flessibili.Queste classi non sostituiscono le prove a ciclo flessibile per un cavo finito.

Confronto tra filo stratificato e filo solido

Non esiste una costruzione universalmente migliore: il conduttore deve soddisfare sia le esigenze elettriche che le condizioni meccaniche dell'applicazione.

Flessibilità, vibrazione e stanchezza

Il lavoro meccanico crea la differenza più evidente.

Quando un filo massello si piega, una tensione e una compressione agiscono su un conduttore.L'isolamento può ancora apparire intatto dopo che il conduttore inizia a crack.

Il filo a filo distribuisce la tensione tra gli elementi più piccoli. Un braccio robotico, una catena di trascinamento, una cerniera di portala sonda portatile ha bisogno di un raggio di curva minimo definito e di un requisito di ciclo flessibile.

Per i cavi mobili, specificare:

• Raggio minimo di curvatura

• Cicli di flessione richiesti

• Angolo di piegatura e percorrenza

• Velocità di movimento

• Torsione, se presente

• Temperatura di funzionamento

• Metodo di riduzione della tensione

Resistenza, capacità di corrente e calo di tensione

Gli acquirenti spesso chiedono se il filo massello trasporta più corrente.

Un conduttore a strato contiene piccoli spazi tra i fili, quindi il suo diametro finito può essere più grande di quello di un conduttore solido con una superficie conduttiva simile.Il valore nominale di AWG o di dimensione in millimetri quadrati non definisce da solo la corrente ammissibile.

Invece, controllate quanto segue:

1. Resistenza massima del conduttore a 20°C

2. Temperatura di isolamento e tensione nominale

3. Temperatura ambiente e riduzione del fascio del cavo

4. Caduta di tensione su tutto il circuito

5. Valore nominale della corrente dei connettori e dei terminali

Per un cavo sensore corto, una piccola differenza di resistenza potrebbe non avere importanza.assemblaggio del cavo di alimentazione, la resistenza aggiuntiva può aumentare la caduta di tensione e il calore.

Integrità del segnale e lunghezza del cavo

I conduttori solidi sono comunemente utilizzati nei collegamenti Ethernet permanenti perché forniscono una minore resistenza DC e perdita di inserimento.cordoni di patch di reteche vengono trattati frequentemente.

Le prestazioni del segnale dipendono anche dalla dimensione del conduttore, dalla geometria delle coppie, dal materiale dielettrico, dalla schermatura, dall'impedenza, dai connettori e dalla lunghezza del cavo.specificare la costruzione completa del cavo e le prove richieste.

I conduttori Litz utilizzano fili isolati individualmente disposti per ridurre le perdite di CA a frequenze selezionate.

Compatibilità della terminazione e del connettore

Il terminale deve corrispondere al materiale del conduttore, alle dimensioni, alla gamma di fili e al diametro dell'isolamento.

Il filo solido funziona bene con contatti progettati per attaccare o spostare un singolo conduttore.Un crimp controllato forma un giunto meccanico ed elettrico stabile senza saldatura.

I controlli di produzione possono includere l'altezza del crimp, la posizione del conduttore, il supporto di isolamento, la forza di trazione, la continuità e la resistenza.

Le ferrule possono preparare conduttori a fili fini per blocchi terminali compatibili.La saldatura può deformarsi sotto forza di fissaggio e ciclo termicoSeguire le istruzioni del costruttore del terminale.

Umidità e corrosione

Se l'acqua entra in un conduttore non sigillato, l'azione capillare può trasportare l'umidità tra i fili.

• Altri, di ferro o di acciaio

• Sfruttamento termico con rivestimento adesivo

• Fabbricazione a partire da prodotti della voce 8528

• Contenitori a sfondo sovramoltiplicato

• Termini resistenti alla corrosione

• connettori per IP

Il rame in scatola migliora la resistenza alla corrosione, ma non può compensare una scarsa tenuta.

Costo e produzione

Il filo massello di solito costa meno perché è più semplice da costruire, mentre il filo a fili sottili richiede ulteriore disegno, raggruppamento, manipolazione e talvolta diverse attrezzature per lo stripping e il crimping.

Il prezzo del materiale è solo una parte del costo. Il filo flessibile può ridurre il tempo di percorrenza in un assemblaggio complesso e prevenire guasti legati alle vibrazioni.aggiunge costi inutili quando il cablaggio rimane fisso.

Confronta il materiale, il tempo di assemblaggio, gli attrezzi, le prove, la durata di vita e il costo di un guasto sul campo.

Quale filo dovresti scegliere?

Scegliere il filo massello quando:

• Il conduttore rimane fisso dopo l'installazione.

• Il percorso è semplice e protetto.

• Il terminale è progettato per il filo massiccio.

• Basse perdite di inserimento sono importanti su un lungo collegamento dati.

• È importante un costo inferiore.

Scegliere il filo a filo quando:

• L'imbracatura si piega durante l'installazione o il servizio.

• L'apparecchiatura produce vibrazioni o scosse.

• Il cavo passa attraverso una cerniera o un giunto mobile.

• Il percorso comprende spazi stretti o diverse curve.

• Gli utilizzatori spesso toccano o collegano il cavo.

• Un grande conduttore solido sarebbe difficile da indirizzare.

La maggior partedi legno, di legno o di legnoutilizzare conduttori a strascico perché devono essere indirizzati e collegati durante l'assemblaggio.

Guida all'applicazione

Le norme sui prodotti, i codici locali, le specifiche dei connettori e le omologazioni hanno la precedenza rispetto a questa guida generale.

Cosa includere nelle specifiche dell'assemblaggio del cavo

Un disegno pronto per la produzione o una richiesta di preventivo deve indicare:

1. Materiale conduttore e rivestimento

2. AWG o superficie della sezione trasversale in mm2

3. Fabbricazione a strati solidi, a strati fini o a strati definiti

4. Limiti di corrente, tensione, resistenza e caduta di tensione

5. Materiale isolante e indice di temperatura

6. Funzioni fisse, di vibrazione o di flessibilità continua

7. Radio di piegatura e cicli di flessione, se del caso

8. Numeri di parti di connettori e terminali

9. Requisiti ambientali e di conformità

10. Continuità, resistenza, forza di trazione e altre prove richieste

Domande frequenti

Il filo a filo è sempre meglio per un'imbracatura?

Una sezione fissa può comunque utilizzare filo solido quando il sistema terminale e lo standard del prodotto lo supportano.

È possibile utilizzare filo massello e filo a filo nello stesso gruppo?

Si', rami diversi possono usare diverse costruzioni di conduttori, ogni filo e ogni terminazione devono essere specificati e convalidati.Non combinarli in un unico terminale a meno che il costruttore del terminale non lo approvi.

Il filo stratificato trasporta meno corrente del filo solido?

Confrontate la resistenza, l'area del conduttore, la temperatura di isolamento, le condizioni di installazione, il devalorizzazione del fascio e le classificazioni dei terminali.

Un numero maggiore di fili garantisce una durata di vita più lunga?

No, i fili più sottili migliorano la flessibilità, ma la durata della flessibilità dipende anche dalla posa, dalla giacca, dalla geometria del cavo, dal raggio di piegatura, dalla torsione, dalla temperatura e dal sollievo dalle sollecitazioni.

Le estremità di filo a filo devono essere saldate prima di essere inserite in un terminale a vite?

Utilizzare la preparazione approvata dal produttore del terminale: una ferrule compatibile o un collegamento a filo nudo approvato sono generalmente più affidabili di un'estremità con saldatura.

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Referenze tecniche

• IEC 60228:2023 Conduttori di cavi isolati

• Fluke Networks Cable a filo incastrato contro cavo a filo solido

• Il problema dei fili di stagnatura