מדריך מקיף לחומרים נפוצים לכבל סיב אופטי | כיצד לבחור את חומרי הכבל המתאימים לסביבות שונות

בתכנון כבלי סיב אופטי (OFC), בחירת חומרי הגלם הנכונים היא קריטית. סביבות הפעלה שונות - כגון קור קיצוני, טמפרטורות גבוהות, לחות, התקנה חיצונית, כיפוף מתמשך או תנועה תכופה - מטילות דרישות מגוונות מחומרי כבלים אופטיים. כאן, אנו מסכמים מספר חומרי ליבה נפוצים בתעשייה, מנתחים את מאפייני הביצועים והיישומים המעשיים שלהם כדי לסייע בייעול תכנון כבלי סיב אופטי ובחירת החומרים.

1. PBT (פוליבוטילן טרפתאלט) - החומר הנפוץ ביותר לצינורות רופפים

PBTהוא החומר הנפוץ ביותר עבור צינורות רופפים בכבלי סיבים אופטיים. פלסטיק רגיל לכבלים נוטה להפוך שביר בטמפרטורות נמוכות ולהתרכך בטמפרטורות גבוהות. PBT שעבר שינוי, למשל עם מקטעי שרשרת גמישים, משפר משמעותית את עמידות הפגיעות בטמפרטורה נמוכה ויכול לעמוד בדרישות עד ל-40°C-. בנוסף, PBT מציע קשיחות ויציבות ממדית מצוינות בטמפרטורות גבוהות, ומבטיח הגנה אמינה לסיבים תחת עומס תרמי. הביצועים המאוזנים שלו, העלות הסבירה והרבגוניות שלו הופכים אותו לבחירה אופיינית עבור כבלי תקשורת חיצוניים, כבלים למרחקים ארוכים ומבני כבלי ADSS.

2. PP (פוליפרופילן) - קשיחות מעולה בטמפרטורה נמוכה ועמידות בפני הידרוליזה

PP זכה לתשומת לב בחומרי כבלים אופטיים בשל קשיחותו המצוינת בטמפרטורה נמוכה, המונעת סדקים בתנאים קרים במיוחד. עמידותו להידרוליזה עדיפה גם על PBT, מה שהופך אותו למתאים לסביבות לחות או עשירות במים. עם זאת, ל-PP מודול וקשיחות נמוכים מעט בהשוואה ל-PBT, ולכן השימוש בו צריך להתחשב במבנה הכבל הספציפי. לדוגמה, כבלים קלים, כבלים היברידיים פנים-חוץ או מבני צינורות רופפים הדורשים גמישות גבוהה יותר עשויים לבחור ב-PP כחלופה.

3. LSZH (פליטת עשן נמוכה ללא הלוגן) - חומר מעטפת הכבלים הידידותי לסביבה הנפוץ ביותר

LSZHהוא חומר מעטפת הכבלים הידידותי לסביבה הנפוץ ביותר. ניסוחי LSZH איכותיים, המושגים באמצעות מערכות פולימר מיוחדות וטכנולוגיות מילוי, יכולים לעמוד בדרישות פגיעה בטמפרטורה נמוכה של -40°C ולהחזיק מעמד בשימוש ארוך טווח ב-85°C. במקרה של שריפה, LSZH משחרר עשן נמוך וללא גזי הלוגן, מה שמשפר מאוד את הבטיחות לכבלים פנימיים, כבלי מרכזי נתונים וחיווט מתקנים ציבוריים. הוא גם מציע עמידות מצוינת בפני סדקי מאמץ סביבתיים וקורוזיה כימית, מה שהופך אותו לבחירה רב-תכליתית למעטפות כבלים פנימיות וחיצוניות כאחד.

4. TPU (פוליאוריטן תרמופלסטי) - "מלך" הגמישות בטמפרטורה נמוכה ועמידות בפני שחיקה

TPU ידוע בגמישותו ובקשיחותו בטמפרטורות נמוכות במיוחד. שלא כמו PVC, TPU נשאר גמיש מאוד ואינו נסדק. הוא גם מתאפיין בעמידות יוצאת דופן בפני שחיקה, שמן וקריעה, מה שהופך אותו לאידיאלי להזזת כבלים, כולל כבלי שרשרת גרירה, כבלי רכב, כבלי כרייה, כבלים רובוטיים ויישומי אוטומציה תעשייתית. שימו לב שעמידותו של TPU בטמפרטורות גבוהות ובהידרוליזה תלויה בדרגה הספציפית, ולכן בחירת פורמולציות איכותיות היא קריטית.

5. PVC (פוליוויניל כלוריד) - בחירה משתלמת של מעטפת כבלים עם מגבלות טמפרטורה נמוכות

PVC עדיין בשימוש עבור כבלים אופטיים מסוימים בשל עלותו הנמוכה וקלות העיבוד שלו. עם זאת, PVC סטנדרטי מתקשה ועלול להיסדק מתחת ל-10°C-, מה שהופך אותו ללא מתאים לתנאי קור קיצוניים. PVC עמיד בטמפרטורה נמוכה או בקור יכול להוריד את טמפרטורת המעבר לזכוכית באמצעות פלסטייזרים, אך הדבר עלול לפגוע בחוזק המכני ובעמידות להזדקנות. לכן, PVC מתאים יותר לפרויקטים רגישים לעלות בסביבות יציבות יחסית, כגון התקנות פנימיות סטנדרטיות או התקנות כבלים זמניות.

6. TPV (וולקניזט תרמופלסטי) - שילוב של גמישות גומי ויכולת עיבוד פלסטית

TPV משלב את האלסטיות של גומי עם יכולת העיבוד של פלסטיק. הוא מציע עמידות מצוינת לטמפרטורות גבוהות ונמוכות, כמו גם עמידות יוצאת דופן בפני מזג אוויר ואוזון. הגמישות והעמידות של TPV הופכות אותו מתאים לכבלים אופטיים חיצוניים, חיווט לרכב וכבלים גמישים. כחומר, TPV מאזן את המאפיינים של TPU ו-PVC, ומספק גמישות מבנית מעולה ועמידות סביבתית.

7. XLPE (פוליאתילן צולב) - חומר בידוד בטמפרטורה גבוהה לכבלים אופטיים וחשמל

XLPEבאמצעות קישור צולב, הוא משפר את עמידות החום ויכול לפעול ברציפות מעל 90 מעלות צלזיוס. הוא גם מספק חוזק מכני ועמידות למאמצים מעולים. בעוד ש-XLPE נפוץ יותר לבידוד כבלי חשמל (למשל, 1kV-35kV), הוא משמש לעיתים בכבלים אופטיים לחיזוק או ליישומים בטמפרטורה גבוהה. התכונות התרמיות והמכניות שלו הופכות אותו למתאים לכבלים אופטיים ייעודיים בסביבות קשות.

בחירת חומרי מעטפת כבל אופטי - תרחישי יישום הם המפתח

בחירת חומרי הכבלים האופטיים הנכונים דורשת יותר מאשר סקירת נתונים טכניים; יש לקחת בחשבון גם תרחישי יישום בפועל:

התקנה קבועה (חיצונית, צינור, אווירי): LSZH, TPV, XLPE
יישומי תנועה (שרשראות גרירה, רובוטיקה, כלי רכב, כרייה): TPU
קור קיצוני (-40°C או פחות): PBT מעובד, PP, TPU
כבלים פנימיים, שימוש סטנדרטי, פרויקטים רגישים לעלות: PVC (מומלץ רק בתנאים ספציפיים)

אין פתרון "אחד שמתאים לכולם" לחומרי כבלים אופטיים. הבחירה צריכה להתבסס על הערכה מקיפה של מבנה הכבל, תנאי ההתקנה, התקציב והאמינות לטווח ארוך.