Perché il rivestimento esterno in PUR è lo scudo dorato per i-cablaggi dei veicoli?

I normali cavi in ​​PVC possono diventare "duri, fragili e fessurati" nel vano motore

Se hai mai aperto il cofano di un veicolo più vecchio e hai dato un'occhiata da vicino ai cablaggi esposti, potresti aver notato qualcosa riguardante:l'isolamento del cavo sembra duro e fragile e in alcune aree si è già rotto, esponendo i conduttori di rame all'interno.

Questo non è un fenomeno isolato. È un problema di invecchiamento comune associato aCavi in ​​PVC (cloruro di polivinile) utilizzati in-vano motore ad alta temperatura.

Il problema risiede nelle caratteristiche del materiale del PVC. Per rendere il PVC morbido e flessibile, aggiungono i produttoriplastificanti- additivi chimici che rendono il PVC altrimenti rigido più facile da piegare. Tuttavia, l'esposizione prolungata alle alte temperature nel vano motore (80 gradi a 150 gradi, con temperature localizzate in prossimità dell'impianto di scarico talvolta superiori200 gradi) possono far sì che questi plastificantievaporano o migrano gradualmente dal materiale.

Una volta esauriti i plastificanti, il PVC viene gradualmente utilizzatoritorna verso il suo stato intrinsecamente rigido e fragile.

Cosa succede dopo?

L'isolamento in PVC indurito perde la sua flessibilità e inizia a farlosviluppare crepe sotto la continua vibrazione del veicolo. Man mano che le fessure si espandono, sezioni dell'isolamento potrebbero rompersisfaldarsi o staccarsi, esponendo i conduttori di rame all'ossidazione e alla corrosione.

Più seriamente, i conduttori esposti possono entrare in contatto tra loro e causare acortocircuitoo entrare in contatto con la carrozzeria metallica del veicolo e causaredispersione elettrica o guasto a terra. Le conseguenze possono variare da segnali distorti dei sensori fino, nei casi più gravi, ad unfuoco elettrico.

Alcuni proprietari di veicoli hanno riferito che durante la sostituzione di un radiatore o l'esecuzione di altri interventi di manutenzione, il tubo protettivo in PVC sotto il cofano era diventato così fragile dasbriciolato come briciole di biscotti quando viene toccato.

Non si tratta semplicemente di un fallimento isolato.

Nell'ambiente ad alta-temperatura di un vano motore, l'invecchiamento dei cavi in ​​PVC non è una questione di "se" accadrà, ma di "quanto tempo" occorrerà perché si verifichi.

Resistenza chimica del PUR: protezione contro olio motore, liquido di raffreddamento e carburante

PUR (poliuretano)ha una struttura del materiale fondamentalmente diversa dal PVC, con conseguenti prestazioni a lungo-termine molto diverse.

Il PVC ha una resistenza limitata agli oli e ad alcuni prodotti chimici. L'isolamento PUR, al contrario, offre una forte resistenza a molte sostanze comunemente presenti negli ambienti industriali e automobilistici, inclusiolio motore, liquido refrigerante, olio idraulico, benzina, acidi diluiti e soluzioni alcaline.

La sua resistenza chimica può essere riassunta come segue:

Resistenza agli oli motore e lubrificanti:Conforme aDIN EN 50363-10-2requisiti, con buona resistenza all'esposizione a lungo termine-a lubrificanti a base di-olio-minerale senza rigonfiamento o decomposizione significativi.

Resistenza al liquido di raffreddamento:Mantiene prestazioni stabili se esposto a refrigerante o perdite di refrigerante.

Resistenza alla benzina e al carburante:Resiste al degrado se esposto ai carburanti per autoveicoli.

Resistenza agli acidi e agli alcali:Fornisce resistenza a una gamma di sostanze chimiche acide e alcaline.

Idrolisi e resistenza microbica:Funziona bene in ambienti umidi ed è resistente alla degradazione causata dall'idrolisi e dalla crescita microbica.

Il PVC può gradualmente gonfiarsi, ammorbidirsi e infine rompersi se esposto all'olio motore.In condizioni comparabili,Il PUR può mantenere le sue proprietà fisiche per anni.

Questo è uno dei motivi per cui i cavi PUR sono ampiamente utilizzati in ambienti impegnativi come la produzione di macchinari e quella automobilistica, dove l'esposizione all'olio e ad altri contaminanti è comune.

PUR è anche amateriale privo di alogeni-, il che significa che non contiene elementi alogeni come cloro, fluoro o bromo. In condizioni estreme come il fuoco, il PUR non produce lo stesso tipo digas di alogenuro di idrogenoassociati alla combustione del PVC, che può generareacido cloridrico e altri fumi tossici.

Dati dei test di flessione: milioni di cicli di flessione nelle applicazioni di catene portacavi-

I cablaggi del-vano motore e dei cardini delle portiere-sono esposti a ben più che semplici temperature elevate ed esposizione chimica. Devono anche resistereflessioni ripetute e attriti meccanici.

Ogni volta che la portiera di un veicolo si apre e si chiude, il cablaggio nella portiera si flette. Ogni vibrazione sperimentata durante la guida esercita anche uno stress meccanico sui cavi all'interno del vano motore.

Nel corso del tempo, questo può aumentaremilioni di cicli di piegatura ripetuti.

Quindi, come si comporta il PVC in queste condizioni dinamiche?

Nei test-della catena portacavi,I cavi in ​​PVC possono generalmente resistere da 200.000 a 500.000 cicli di piegatura a temperatura ambiente. E questo è sottocondizioni di temperatura-della stanza. Alle temperature elevate presenti all'interno del vano motore, la durata può essere ulteriormente ridotta.

Che dire del PUR?

I dati dei test di settore forniscono alcuni esempi impressionanti:

Cavo Ethernet industriale L-com Cat5e PUR:Superato aTest di flessione da 1 milione di-ciclicon un raggio di curvatura pari a 10× il diametro del cavo e aTest di flessione di 10 milioni-ciclicon un raggio di curvatura pari a 20× il diametro del cavo.

Cavo sensore PUR Phoenix Contact:I test di flessione dinamica possono resisterefino a 10 milioni di cicli di piegatura.

Cavi dati igus chainflex® PUR:Progettato e testato permilioni di cicli di piegaturanelle applicazioni di catena portacavi-mantenendo l'integrità del segnale.

Cavo per catena portacavi HELUKABEL MULTIFLEX 512-PUR:Testato a circa10 milioni di cicli di piegatura alternati.

Cosa significano realmente 10 milioni di cicli di piegatura?

Supponiamo che la portiera di un veicolo venga aperta e chiusa 10 volte al giorno. Ciò equivarrebbe a circa 3.650 cicli all’anno.

A 10 milioni di cicli, ciò corrisponderebbe teoricamente a circa2.740 annidei cicli di apertura delle porte-.

Naturalmente, la vita utile-nel mondo reale dipende da molte altre variabili, pertanto questo calcolo non deve essere interpretato come la durata effettiva del prodotto. Tuttavia, illustra l’eccezionale resistenza alla fatica che il PUR può fornire in caso di flessioni ripetute.

Il PUR raggiunge queste prestazioni grazie alla sua struttura molecolareottima elasticità e resistenza allo strappo.

Durante le piegature ripetute, la giacca in PURdistribuisce lo stress meccanico in modo più uniforme, proprio come una molla, invece di concentrare lo stress in un unico punto e consentire lo sviluppo di crepe come può fare il PVC.

Combinato conConduttori in rame finemente intrecciati e altamente flessibili, i cavi PUR possono raggiungere raggi di curvatura minimi fino a6× il diametro del cavo, a seconda della specifica costruzione del cavo.

Ciclo ad alta/bassa temperatura: da -40 gradi a +105 gradi

I cablaggi automobilistici devono resistere a un intervallo di temperature molto più estremo di quanto la maggior parte delle persone creda.

Inverno

In regioni come il Nord America, il Nord Europa e la Russia, le temperature esterne possono scendere fino a-40 gradi o anche meno.

Estate

Nelle regioni desertiche o nelle aree di parcheggio chiuse, la temperatura all'interno di un veicolo può superare60 gradi.

Vano motore

Dopo una guida prolungata, la temperatura all'interno del vano motore può facilmente superare100 gradi.

Un cavo che deve funzionaretutto l'anno-in queste condizioniimpone requisiti estremamente severi al materiale isolante.

Limitazioni di temperatura del PVC

Un tipico intervallo operativo del PVC è di circaDa -20 gradi a +70 gradi.

Sotto-20 gradi, il PVC può diventarerigido e fragile, aumentando il rischio di incrinature o rotture quando piegato.

Durante il funzionamento prolungato sopra70 gradi, la migrazione dei plastificanti e l'invecchiamento termico possono accelerare in modo significativo.

Prestazioni di temperatura del PUR

Riunione sui cavi PUR di tipo automobilistico-ISO6722i requisiti possono fornire un intervallo di temperatura operativa di circaDa -40 gradi a +105 gradi.

Cosa significa questo in termini pratici?

A -40 gradi

In condizioni estremamente fredde, isolamento in PURmantiene la sua flessibilitàed è meno probabile che diventi fragile e si rompa quando viene piegato.

Alcune costruzioni specializzate di cavi PUR possono mantenere buone prestazioni di flessione anche a temperature basse come-60 gradi.

A +105 grado

A temperature elevate, l'isolamento in PUR è progettato perresistere all'ammorbidimento, alla deformazione e all'invecchiamento accelerato.

Secondo i dati dei test sulle alte-temperature a lungo termine, i cavi PUR possono mantenere prestazioni stabili durante3.000-ore di test ad alta temperatura.

La sfida più importante: il ciclo della temperatura

La vera sfida spesso non è semplicemente l’alta o la bassa temperatura, maripetuti cicli di temperatura.

Ad esempio, un veicolo potrebbe sperimentare una sequenza come:

-30 gradi durante la notte → avviamento del motore → la temperatura del vano motore sale a +80 gradi durante il funzionamento

Questo ciclo ripetuto di espansione-e-contrazione sottopone a notevole stress l'isolamento del cavo.

In queste condizioni ciclistiche, il PUR è progettato per resisteremicrofessurazioni causate da ripetute dilatazioni e contrazioni termiche, mentre il PVC può gradualmente diventare più duro e più suscettibile alle fessurazioni.

Questo è il motivo per cui i cablaggi diagnostici automobilistici di fascia alta-utilizzano rivestimenti in PUR:

Sono progettati per mantenere prestazioni meccaniche ed elettriche affidabili in un'ampia gamma di climi - dal circolo polare artico al deserto del Sahara e dall'avviamento del motore a freddo al funzionamento a pieno-carico.

Quando si confrontano PVC e PUR fianco a fianco, le differenze sono evidenti:

I cavi in ​​PVC sono economici e facili da lavorare e possono funzionare adeguatamente in ambienti interni asciutti.

Tuttavia, nelvano motore- un ambiente esigente che combina temperatura elevata, contaminazione da olio, vibrazioni e flessioni ripetute - L'isolamento in PVC è in definitiva più vulnerabile all'invecchiamento.

Il PUR è spesso considerato uno "scudo protettivo" per i cablaggi automobilistici perché la sua resistenza chimica aiuta a resistere all'esposizione all'olio motore e al liquido di raffreddamento, la sua struttura elastica resiste a milioni di cicli di flessione e il suo ampio intervallo di temperature operative consente prestazioni affidabili in climi estremi.

Per un cablaggio diagnostico di alta-qualità,il materiale utilizzato per la guaina esterna può fare la differenza tra un cavo che dura un anno e uno progettato per fornire un servizio affidabile per molti anni.