EuroWire March 2016

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Article technique
Mars 2016 195
La performance ignifuge sera caractérisée
par la capacité des échantillons de
passer le test VW-1, par le temps moyen
de brûlure de l’échantillon et par la
longueur de la couche carbonisée ou non
carbonisée.
2 Expérimentation
2.1 Matériaux
Les échantillons concernés par les tests
faisant l’objet de cet article provenaient de
différents matériaux dont les formulations
hygrodurcissantes ont été appliquées
par extrusion sur des conducteurs en
cuivre de 14 AWG (2,08mm2). Les deux
conducteurs, solides et toronnés, ont
été utilisés. Au cours de ces expériences
des couches isolantes de 30 et 60mil
(0,76 et 1,52mm) ont été étudiées. Les
formulations hygrodurcissantes utilisées
ont été désignées comme: formulation
de combustion horizontale 1 (HB-1),
formulation améliorée de combustion
horizontale 1 (EHB-1), et formulations
de combustion verticale 1 et 2 (VB-1 et
VB-2, respectivement). Avant l’extrusion,
la totalité des matériaux, à l’exclusion
des résines de base, a été séchée dans
une étuve sous vide en présence de
déshydratant (Dri-Rite: sulfate de calcium
anhydre) pendant 24 heures à 60°C.
Les matériaux séchés ont été ensuite
pesés et scellés dans des sacs de feuille
d’aluminium pour réduire au minimum
l’absorption d’humidité et empêcher un
pré-durcissement ou une vulcanisation
précoce lors de l’extrusion.
2.2 Extrusion du fil
Les fils d’isolement revêtus ont été
fabriqués en utilisant une mini extrudeuse
pour fils.
L’unité était composée d’une extrudeuse
Brabender de ¾" avec actionnement
à vitesse variable, un mélangeur à vis
24:1 Maddox, une tête d’extrusion
avec filière Brabender, une goulotte de
refroidissement à l’eau avec ventilateur,
un micromètre laser et un dispositif de
traction du fil à vitesse variable Con-Air.
Les extrusions ont été effectuées en
utilisant un profil de température
constante de 150°C à travers les trois zones
de chauffage du fût et de la filière.
Une géométrie à paquet de filtres en
couches contenant des filtres avec des
mailles de 20/40/60/20 et une filière
ont été utilisés pour filtrer le polymère
fondu juste avant l’ouverture de la filière.
En outre, les écrans fournissaient une
contre-pression suffisante pour assurer
un meilleur mélange du matériau fondu
des différentes formulations. Une pointe
de 67mil (1,7mm) et une filière de 124mil
(3,15mm) ont été utilisées pour produire
des fils 14 AWG avec une épaisseur de
paroi de 30mil. La même pointe de 67mil
a été utilisée avec une filière de 174mil
(4,42mm) pour produire des fils revêtus
avec 60mil d’isolement. Le Tableau 1
indique la pression de refoulement, la vis
et la vitesse de ligne et la température de
fusion pour chaque échantillon produit.
2.3 Durcissement à humidité
Tous les fils ont été durcis dans un bain
d’eau à 90°C pendant 18 heures pour
assurer la pleine réticulation. Avant l’essai
à la flamme les fils ont été conditionnés
dans une chambre à une température et
une humidité contrôlées (25°C et 50%
d’humidité relative) pendant 24 heures.
2.4 Essai de combustion
Trois échantillons durcis et conditionnés
de chaque formulation indiquée au
Tableau 1 ont été soumis à des essais de
combustion FV-2/VW-1 en conformité avec
la norme UL concernant la sécurité pour
les méthodes d’essai des fils et des câbles,
UL25546.
▲
▲ Tableau 1: Conditions d’extrusion de différentes structures hygrodurcissantes
▼ ▼ Figure 1: Effet de l’épaisseur d’isolation sur la durée de combustion dans l’essai VW1 pour différentes formulations
30 mil
60 mil
Durée de la combustion (sec.)
Échantillon Épaisseur(mm) Type Pression
(MPa)
Vitesse
(tours/minute)
Vitesse de ligne
(m/min)
Température du
matériau fondu
(°C)
HB-1 0.76 Conducteur solide 10.5 50 2.7 159
VB-1 0.76 Conducteur solide 14.1 50 2.7 162
VB-2 0.76 Conducteur solide 15.1 50 2.7 159
HB-1 0.76 Conducteur toronné 10.0 55 2.7 161
VB-1 0.76 Conducteur toronné 13.9 55 2.7 161
VB-2 0.76 Conducteur toronné 13.4 55 2.7 162
HB-1 1.52 Conducteur solide 10.1 80 2.1 160
VB-1 1.52 Conducteur solide 12.5 80 2.1 160
VB-2 1.52 Conducteur solide 11.8 80 2.1 160
HB-1 1.52 Conducteur toronné 9.3 85 2.1 160
VB-1 1.52 Conducteur toronné 12.9 85 2.1 160
VB-2 1.52 Conducteur toronné 13.3 85 2.1 160