EoW March 2013

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Article technique
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▲ ▲ Figure 4: Taux d’expansion nominaux
Paroi (in.) Pourcentage du volume d’air (%)
Expansion nominale en fonction de l’épaisseur de paroi
Variation (6 SDEV)
Type d’injecteur
Flux d’azote (cc/m in)
Capacitance effective (pf/ft)
Capacitance prévue
▲ ▲ Figure 5: Flux du gaz et variation de la capacitance
Pour obtenir des performances
électriques équivalentes, l’on devrait
augmenter l’épaisseur de la paroi pour
compenser la teneur en air inférieure, en
consommant ainsi une quantité majeure
de fluoropolymère.
Par exemple, dans les fils individuels de
l’échantillon susmentionné, l’impossibilité
d’étendre davantage le matériau entraîne
une augmentation de 20% du poids en
livres requis pour chaque longueur de
1000 pieds de chaque fil pour obtenir
l’impédance équivalente.
Sélection de la
qualité de résine
pour l’application
Une fois les performances électriques
désirées déterminées, il faut sélectionner
la résine en fonction du conducteur, des
dimensions de la paroi d’isolement et
des performances ignifuges selon les
nécessités. Généralement, plus l’indice
de fluidité est bas, plus les performances
ignifuges seront élevées (c’est-à-dire une
quantité de fumée inférieure).
Plus l’indice de fluidité est élevé, plus
la résine est adéquate pour les parois
d’isolement plus minces et pour les
structures de câbles plus petites. Le
Tableau 2 offre quelques indications
concernant la sélection de la résine.
Paramètres de
processus et effets –
taux d’expansion
de la mousse
La conception de câbles en utilisant des
taux d’expansion calculés pour obtenir le
coût théorique le plus réduit est désormais
une pratique commune parmi les
ingénieurs spécialisés en câbles.
Toutefois, il y a d’autres facteurs
importants qui influencent les coûts
tels que la capacité d’élaboration, les
performances électriques globales et
la compression du câble résultant des
opérations successives à l’extrusion.
Le fait de négliger ces facteurs de
conception pourrait causer par erreur des
coûts plus élevés et générer une grande
quantité de rebuts.
Considérons maintenant un câble vidéo
coaxial typique en utilisant un taux
d’expansion de 59 pour cent par rapport
au même câble conçu avec un taux
d’expansion de 54 pour cent.
Le câble avec l’expansion de 59 pour cent
peut pousser le processus à la limite, en
augmentant par la suite les rebuts de
départ et en entraînant une majeure
variation du processus.
Généralement, du point de vue électrique
une teneur en air supérieure entraîne des
cellules plus grandes et une formation
de cellules supérieure autour du
conducteur central, et par conséquent
un impact important sur l’affaiblissement
d’adaptation du câble.
En alternative, le même câble peut être
réalisé avec un taux d’expansion de 54
pour cent avec une augmentation de
poids de seulement 0,28lbs/1 000ft.
Cette variation minimale offre un produit
robuste et répétable avec un meilleur
affaiblissement d’adaptation, une mineure
quantité de rebuts et une majeure
productivité avec la même impédance du
câble.
La Figure 4 fournit des indications
générales concernant les taux d’expansion
de la mousse en fonction de l’épaisseur de
la paroi diélectrique. Les taux d’expansion
maximaux effectifs vont varier en fonction
de la résine sélectionnée et des méthodes
de processus adoptées.
Injection d’azote à
haute pression
La formation de mousse est obtenue en
injectant de l’azote à haute pression dans
le polymère fondu durant le processus
d’extrusion.
Le taux de formation de mousse est
déterminé par le débit de gaz par rapport
à la sortie de la résine aux tours par minute
de fonctionnement de l’extrudeuse. Plus
le flux du gaz est élevé par rapport à la
sortie de la résine, plus le taux d’expansion
sera élevé.
L’uniformité de ce flux de gaz est
fondamentale pour maintenir un taux
d’expansion uniforme, nécessaire pour
maintenir des valeurs minimales de
variation de la capacitance et de retard des
signaux du câble.
Mesurage du flux
de gaz
L’assurance d’injecter un flux constant et
correct dans le matériau fondu représente
l’une des variables les plus importantes du
processus de formation de mousse.