EuroWire March 2016

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Technischer artikel
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größere Wärmeableitung und daher eine
Unterbrechung des „Feuer Dreiecks“
(Hitze/Sauerstoff/Brennstoff)[2] vorsehen.
Weder in der Industrie noch in der
Literatur hat man sich eingesetzt, um
festzulegen, ob die Brennleistungen
beträchtlich vom Leitertyp - Litzen- gegen
Massivleiter - beeinflusst werden.
Ziel des vorliegenden Artikels ist es die
Auswirkung des Kupferleitertyps - Litzen-
gegen Massivleiter - zu untersuchen,
nach den VW-1 Brennleistungen
für vier feuchtigkeitsaushärtenden
Mischungen von unterschiedlichen
Flammwidrigkeitsgraden.
Neben dem Leitertyp wird auch die
Isolierungsdicke untersucht, die sich für
die Flammenleistung in halogenfreien
Systemen[3] als nachteilig erwiesen hat.
Die Flammenleistung wird sich durch die
Fähigkeit der Probekörper auszeichnen,
den VW-1-Test zu bestehen sowie durch
die durchschnittliche Probebrenndauer
und die verschmorte oder nicht
verschmorte Länge.
2 Versuche
2.1 Materialien
Die im vorliegenden Artikel
geprüften Probekörper bestehen aus
verschiedenen feuchtigkeitsaushärtenden
Formulierungen, auf 14 AWG (2,08mm2)
Kupferleiter extrusionsbeschichtet.
Eingesetzt wurden sowohl Massiv-
wie Litzenleiter. 30 und 60mil (0,76
und 1,52mm) Isolierungsschichten
wurden im Verlauf dieser Versuche
erforscht. Unter den eingesetzten
f e u c h t i g k e i t s a u s h ä r t e n d e n
Formulierungen befinden sich die
bezeichnete Formulierung des
Horizontalbrennens 1 (HB-1), die
Formulierungen des gesteigerten
Horizontalbrennens 1 (EHB-1) und die
Formulierung des Vertikalbrennens
1 und 2 (VB-1 bzw. VB-2). Vor der
Extrusion werden alle Materialien,
mit Ausnahme von Grundharzen,
in einem Vakuumofen mit einem
Trockenmittel (Dri-Rite: wasserfreies
Calciumsulfat) 24 Stunden lang bei
60°C getrocknet. Die getrockneten
Materialien werden dann gewogen und
in Alu-Folienbeuteln eingeschweißt, um
die Feuchtigkeitsaufnahme zu minimieren
und die Vor-Aushärtung oder das
Verschmoren während der Extrusion zu
vermeiden.
2.2 Drahtextrusion
Die mit Isolierung beschichteten
Drähte werden mit Einsatz eines
Mini-Drahtextruders gefertigt. Die Einheit
besteht aus einem Brabender ¾" Extruder
mit einem Antrieb mit drehzahlvariabler
Geschwindigkeit, einem 24:1 Maddox
Schraubenmischer, einem Brabender
Spritzkopf mit Drahtziehstein, einer
Wasserkühlwanne mit Gebläse, einem
Lasermikrometer und einem Con-Air
Drahtzieher mit drehzahlvariabler
Geschwindigkeit. Alle Extrusionen
werden mit Einsatz eines 150°C
gleichmäßigen Temperaturprofils durch
die drei Heißbereiche der Trommel sowie
durch den Ziehstein durchgeführt. Eine
geschichtete Siebpaketgeometrie - mit
Siebe mit 20/40/60/20 Maschen und einen
Ziehstein enthaltend - wurde eingesetzt,
um das geschmolzene Polymer zu filtern
kurz bevor die Ziehsteinöffnung erreicht
wird.
Darüber hinaus bieten die Siebe
einen ausreichenden Gegendruck,
um ein besseres Schmelzmischen der
verschiedenen Formulierungen zu sichern.
Eine 67mil (1,7mm) Spitze und ein 124mil
(3,15mm) Ziehstein wurden eingesetzt,
um 14 AWG-Leitungen mit einer 30mil
Wanddicke zu fertigen.
Probestück Dicke (mm) Typ Druck (MPa) Geschwindigkeit
(Upm)
Liniengeschwindigkeit
(m/min)
Schmelztemp
temp (°C)
HB-1 0.76 Massivleiter 10.5 50 2.7 159
VB-1 0.76 Massivleiter 14.1 50 2.7 162
VB-2 0.76 Massivleiter 15.1 50 2.7 159
HB-1 0.76 Litzenleiter 10.0 55 2.7 161
VB-1 0.76 Litzenleiter 13.9 55 2.7 161
VB-2 0.76 Litzenleiter 13.4 55 2.7 162
HB-1 1.52 Massivleiter 10.1 80 2.1 160
VB-1 1.52 Massivleiter 12.5 80 2.1 160
VB-2 1.52 Massivleiter 11.8 80 2.1 160
HB-1 1.52 Litzenleiter 9.3 85 2.1 160
VB-1 1.52 Litzenleiter 12.9 85 2.1 160
VB-2 1.52 Litzenleiter 13.3 85 2.1 160
▲
▲ Tabelle 1: Extrusionsbedingungen verschiedener feuchtigkeitsaushärtender Aufbauten
▼ ▼ Abb. 1: Auswirkung der Isolierungsdicke auf die Brenndauer im VW-1 Test für unterschiedliche Formulierungen
30 mil
60 mil
Brenndauer (Sek.)