EoW March 2013

124 / 128

Artículo técnico
Marzo de 2013 122
▲ ▲ Figura 4: Tasas de expansión nominales
Pared (in.)
Porcentaje de volumen de aire (%)
Expansión nominal según el espesor de la pared
Variación (6 SDEV)
Tipo de inyector
Flujo de nitrógeno (cc/m in)
Capacitancia efectiva (pf/ft)
Capacitancia prevista
▲ ▲ Figura 5: Flujo del gas y variación de la capacitancia
Selección de la
calidad de resina
para la aplicación
Después de determinar las prestaciones
eléctricas deseadas, se debe seleccionar
la resina en función del conductor, de las
dimensiones de la pared de aislamiento y
de las prestaciones frente al fuego, según
las necesidades. Normalmente, cuanto más
bajo sea el caudal del material fundido,
mejores serán las prestaciones frente al
fuego (es decir, menos humo generará).
Cuanto más alto sea el caudal del material
fundido, más adecuada será la resina para
paredes de aislamiento más finas y diseños
de cables más pequeños. La Tabla 2 ofrece
algunas indicaciones sobre la selección de
la resina.
Parámetros de proceso
y efectos – tasas de
expansión de la espuma
Es corriente entre los ingenieros
especializados en cables diseñar cables
usando tasas de expansión calculadas
para obtener el coste teórico más bajo. Sin
embargo, hay otros factores importantes
que afectan al coste, como la capacidad
de procesado, las prestaciones eléctricas
globales, y los daños y compresión del
cable debidos a las operaciones sucesivas
después de la extrusión. Si no se consideran
estos factores de proyecto, los resultados
podrían dar erróneamente costes más
altos y una considerable cantidad de
desechos. Consideremos un típico cable
coaxial de vídeo diseñado con un 59% de
tasa de expansión respecto al mismo cable
diseñado con un 54% de tasa de expansión.
El cable con el 59 por ciento de expansión
puede llevar el proceso hasta sus límites,
aumentando sucesivamente los desechos
iniciales y causando mayor variación del
proceso. Desde el punto de vista eléctrico,
un contenido de huecos más alto suele
dar como resultado celdas más grandes
y mayor formación de celdas alrededor
del conductor central, lo cual puede tener
un impacto importante sobre la pérdida
de retorno del cable. Como alternativa, el
mismo cable puede ser realizado con un
54 por ciento de tasa de expansión con un
aumento de peso de sólo 0,28lbs/1.000ft.
Está pequeña variación ofrece un producto
robusto y repetible con una pérdida de
retorno mejorada, menor cantidad de
desechos y mayor productividad con la
misma impedancia del cable.
La Figura 4 ofrece indicaciones generales
sobre las tasas de expansiónde la espuma en
función del espesor de la pared dieléctrica.
Las tasas de expansión máximas efectivas
variarán según la resina que se seleccione
y los métodos de procesamiento que se
adopten.
Inyección de gas
nitrógeno a alta presión
El esponjado se obtiene inyectando
nitrógeno gaseoso a alta presión en el
polímero fundido durante el proceso
de extrusión. La tasa de esponjado es
determinada por el caudal del gas respecto
a la salida de la resina a las RPMs de
funcionamiento del extrusor. Cuanto más
alto sea el caudal del gas a la salida de la
resina, más alta será la tasa de expansión. La
uniformidad de este flujo de gas es crítica
para mantener una tasa de expansión
uniforme, necesaria para mantener valores
mínimos de variación de la capacitancia y
de retraso de la señal del cable.
Medición del
flujo de gas
La inyección de gas en el material fundido
con un flujo correcto y constante es una de
las variables más importantes del proceso
de esponjado. Las variaciones de flujo del
gas no detectadas producen variaciones
de capacitancia, dando lugar a un proceso
inestable y a gran cantidad de desechos.
Las mediciones del flujo del inyector fuera
de línea (como el desplazamiento del agua)
permiten determinar el caudal medio
del inyector a temperatura ambiente.
Sin embargo, no permiten determinar
el caudal del proceso real o la variación
de flujo, dado que el flujo del inyector
puede cambiar radicalmente después de
calentarse a las temperaturas de procesado.
Por consiguiente, se recomienda usar
un medidor de flujo en línea cuando el
esponjado es realizado mediante inyección
de gas. Con un medidor de flujo, la presión
del gas puede ser configurada conprecisión
para obtener el caudal calculado requerido
y obtener la capacitancia nominal deseada.
Además, las variaciones de caudal pueden
ser controladas.
Selección del inyector
de gas para el producto
Cuando se dimensiona un inyector, se
deben considerar la presión del tambor
del extrusor y el caudal del nitrógeno para
obtener la tasa de expansión deseada