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Artículo técnico
Marzo de 2016
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www.read-eurowire.comde conductor, macizo o trenzado, puede
influir en las prestaciones frente al fuego.
El objetivo de este artículo es estudiar el
efecto del tipo de conductor de cobre,
trenzado o macizo, en las prestaciones al
fuego según la especificación VW-1 para
cuatro compuestos curados por humedad
con varios grados de retardo de llama.
Además del tipo de conductor, se
estudiará
también
el
espesor
del
aislamiento, ya que se ha demostrado que
es perjudicial para las prestaciones frente
al fuego de sistemas sin alógenos
[3]
.
Las prestaciones frente al fuego serán
caracterizadas por medio de la capacidad
de las muestras de superar el ensayo
VW-1, el tiempo medio de combustión
de la muestra y la longitud de cable
carbonizada o no carbonizada.
2 Experimentos
2.1 Materiales
Las muestras probadas en este trabajo
eran varias formulaciones curadas por
humedad y aplicadas por extrusión
en conductores de cobre de 14 AWG
(2,08mm
2
). Se usaron conductores macizos
y trenzados. Durante los experimentos,
se estudiaron capas aislantes de 30mil y
60mil (0,76mm y 1,52mm).
Las formulaciones curadas por humedad
que se usaron fueron designadas
como formulación 1 para combustión
horizontal (HB-1), formulación 1 para
combustión horizontal mejorada 1 (EHB-1)
y formulaciones 1 y 2 para combustión
vertical (VB-1 y VB-2, respectivamente).
Antes de la extrusión, todos los materiales,
a exclusión de las resinas de base, fueron
secados en un horno en vacío con secante
(Dri-Rite: sulfato de calcio anhidro) durante
24 horas a 60°C. Luego, los materiales
secados fueron pesados y sellados en
bolsas de papel de aluminio para reducir la
absorción de humedad y evitar el curado
precoz o la vulcanización durante la
extrusión.
2.2 Extrusión del alambre
Los alambres revestidos con el aislamiento
fueron realizados usando una mini
extrusora de alambre.
El sistema estaba formado por una
extrusora
Brabender
de
¾"
con
accionamiento de velocidad variable,
mezclador de tornillo Maddox de 24:1, un
cabezal de extrusión con hilera Brabender,
canales de enfriamiento con agua con
chorros de aire, un micrómetro láser y un
extractor de alambre de velocidad variable
Con-Air.
Todas las extrusiones fueron realizadas
con un perfil de temperatura constante de
150°C en las tres zonas de calentamiento
del barril y de la hilera.
Se usó un paquete de filtros en
estratos formado por filtros de malla
de 20/40/60/20 y una hilera para filtrar
el polímero fundido justo antes de la
abertura de la hilera.
Además, los filtros proporcionaban una
contrapresión suficiente para asegurar un
mezclado mejor del material fundido de
las distintas formulaciones.
Se usaron una punta de 67mil (1,7mm)
y una hilera de 124mil (3,15mm) para
producir alambre de 14 AWG con un
espesor de pared de 30mil. La misma
punta de 67mil fue usada con una hilera
de 174mil (4,42mm) para producir alambre
revestido con un aislamiento de 60mil.
Muestra Espesor (mm)
Tipo
Presión (MPa) Velocidad (rpm)
Velocidad de
línea (m/min)
Temperatura
del material
fundido (°C)
HB-1
0.76
Conductor macizo
10.5
50
2.7
159
VB-1
0.76
Conductor macizo
14.1
50
2.7
162
VB-2
0.76
Conductor macizo
15.1
50
2.7
159
HB-1
0.76
Conductor trenzado
10.0
55
2.7
161
VB-1
0.76
Conductor trenzado
13.9
55
2.7
161
VB-2
0.76
Conductor trenzado
13.4
55
2.7
162
HB-1
1.52
Conductor macizo
10.1
80
2.1
160
VB-1
1.52
Conductor macizo
12.5
80
2.1
160
VB-2
1.52
Conductor macizo
11.8
80
2.1
160
HB-1
1.52
Conductor trenzado
9.3
85
2.1
160
VB-1
1.52
Conductor trenzado
12.9
85
2.1
160
VB-2
1.52
Conductor trenzado
13.3
85
2.1
160
▲
▲
Tabla 1
:
Condiciones de extrusión de varias estructuras curadas por humedad
▼
▼
Figura 1
:
Efecto del espesor del aislamiento en el tiempo de combustión en el ensayo VW-1 para distintas
formulaciones
30 mil
60 mil
Tiempo de combustión (segundos)