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Articolo tecnico
Marzo 2016
201
www.read-eurowire.comLe
prestazioni
ignifughe
saranno
caratterizzate dalla capacità dei campioni
di superare il test VW-1, dal tempo medio
di combustione del campione e dalla
lunghezza della parte carbonizzata o non
carbonizzata.
2 Sperimentazione
2.1 Materiali
I campioni sottoposti a prova nel presente
articolo erano costituiti da diverse
formulazioni igroindurenti applicate per
estrusione su conduttori di rame da 14
AWG (2,08mm
2
).
Sono stati utilizzati sia conduttori solidi
che conduttori a trefoli. Nel corso di
questi esperimenti sono stati studiati
strati isolanti da 30 e 60mil (0,76 e
1,52mm). Le formulazioni igroindurenti
utilizzate sono state definite come:
formulazione di combustione orizzontale
1 (HB-1), formulazione di combustione
orizzontale migliorata 1 (EHB-1), e
formulazioni di combustione verticale 1 e
2 (rispettivamente VB-1 e VB-2).
Prima dell’estrusione, tutti i materiali,
escluse le resine di base, sono stati
essiccati in un forno sotto vuoto in
presenza di essiccante (Dri-Rite: solfato di
calcio anidro) per 24 ore a 60°C.
I materiali essiccati sono stati quindi
pesati e sigillati in sacchetti di alluminio
per ridurre al minimo l’assorbimento di
umidità ed evitare la prevulcanizzazione
o la vulcanizzazione prematura durante
l’estrusione.
2.2 Estrusione del filo
I fili rivestiti con l’isolamento sono stati
fabbricati utilizzando un mini estrusore per
fili. Il sistema era costituito da un estrusore
Brabender da ¾" con azionamento a
velocità variabile, un miscelatore a vite
24:1 Maddox, una testa di estrusione
con filiera Brabender, una canaletta di
raffreddamento ad acqua con soffiatore,
un micrometro laser e un dispositivo di
trazione del filo a velocità variabile Con-Air.
Tutte le estrusioni sono state eseguite
utilizzando un profilo di temperatura
costante di 150°C attraverso le tre zone di
riscaldamento del tamburo e della filiera.
È stata utilizzata una geometria a pacco
filtro a strati, contenente filtri con maglie
da 20/40/60/20 e una filiera, per filtrare
il polimero fuso immediatamente prima
dell’apertura della filiera. Inoltre, i filtri
offrivano una contropressione sufficiente
a garantire una migliore miscelazione del
materiale fuso delle diverse formulazioni.
Sono quindi state utilizzate una punta da
67mil (1,7mm) e una matrice da 124mil
(3,15mm) per la produzione di fili da 14
AWG con uno spessore della parete pari a
30mil.
La stessa punta da 67mil è stata utilizzata
con una matrice da 174mil (4,42mm)
per produrre cavi rivestiti con 60mil di
isolamento. La
Tabella 1
indica la pressione
della testa, la velocità della vite e della
linea e le temperature di fusione per
ciascun campione prodotto.
2.3 Indurimento con l’umidità
Tutti i fili sono stati vulcanizzati in un
bagno d’acqua a 90°C per 18 ore al fine di
garantire la completa reticolazione.
Prima della prova di fiamma i fili sono stati
lasciati a condizionare in un ambiente a
temperatura ed umidità controllate (25°C e
50% UR) per 24 ore.
2.4 Prova di combustione
Tre campioni di prova vulcanizzati e
condizionati di ciascuna formulazione
indicata nella
Tabella 1
sono stati
sottoposti a combustione FV-2/VW-1
conformemente alla norma UL sulla
sicurezza nei metodi di prova per fili e cavi,
UL25546.
Campione Spessore (mm)
Tipo
Pressione (MPa)
Velocità
(giri/minuto)
Velocità di linea
(m/min.)
Temperatura
del materiale
fuso (°C)
HB-1
0.76
Conduttore solido
10.5
50
2.7
159
VB-1
0.76
Conduttore solido
14.1
50
2.7
162
VB-2
0.76
Conduttore solido
15.1
50
2.7
159
HB-1
0.76
Conduttore a trefoli
10.0
55
2.7
161
VB-1
0.76
Conduttore a trefoli
13.9
55
2.7
161
VB-2
0.76
Conduttore a trefoli
13.4
55
2.7
162
HB-1
1.52
Conduttore solido
10.1
80
2.1
160
VB-1
1.52
Conduttore solido
12.5
80
2.1
160
VB-2
1.52
Conduttore solido
11.8
80
2.1
160
HB-1
1.52
Conduttore a trefoli
9.3
85
2.1
160
VB-1
1.52
Conduttore a trefoli
12.9
85
2.1
160
VB-2
1.52
Conduttore a trefoli
13.3
85
2.1
160
▲
▲
Tabella 1
:
Condizioni di estrusione di varie strutture igroindurenti
▼
▼
Figura 1
:
Effetto dello spessore isolante sulla durata della combustione nella prova VW-1 per diverse formulazioni
30 mil
60 mil
Durata della combustione (sec.)