EoW March 2013

Artículo técnico

Los resultados de atenuación ( Figura 2 ) se basan en muestras reales de cable de 50Ohmios producidas usando diseños de cables y condiciones de procesamiento idénticos pero variando la calidad de la resina. Como se puede ver en la Figura 2 , hay una diferencia significativa de pérdida de potencia del cable según la calidad de resina seleccionada. La pérdida de potencia eléctrica de un cable se mide normalmente en decibelios (dB) y corresponde a 10 veces el logaritmo de la relación entre la potencia de entrada en un extremo del cable y la potencia de salida en el otro extremo. A medida que se requiere que los cables funcionen a mayor frecuencia, estas diferencias de material juegan un papel importante en las prestaciones globales del cable. Por ejemplo, un cable realizado con fluoropolímero expandido a aproximada- mente un 82%de velocidad de propagación producido con las resinas indicadas en las Figuras 1 y 2 y probado a 2,5Ghz presenta diferencias significativas por lo que se refiere a la pérdida de señal. Un cable de 100 pies producido con la Resina B presenta aproximadamente un 20% de pérdida de potencia respecto a un cable equivalente producido con resinas C o D. La resina A produce una pérdida de potencia de casi un 30 por ciento respecto a las resinas C o D. Estas diferencias de prestaciones se intensifican usando cables a frecuencias de funcionamiento más altas.

Variación de capacitancia Chispas/1.000ft

Agente de nucleación Capacitancia media

Concentrado

27.6 pf/ft

.9 pf/ft

10

Compuesto listo para usar

26.9 pf/ft

.4 pf/ft

0

▲ ▲ Tabla 1 : Sumario de las prestaciones

proceso de extrusión. Como demostración, se ha realizado una comparación paralela entre un proceso con resina lista para usar (resina expandible FFR 770 DuPont™) y un producto equivalente con un concentrado expandible disponible en el comercio. Para esta comparación se variaron las composiciones del agente de nucleación, pero se mantuvieron constantes los porcentajes de resina de carga y de base utilizados. Para este experimento se utilizó un cable formado por un alambre individual de 23Awg con una pared de 19-mil, típico de un par trenzado apantallado de 100Ohmios. La tasa de expansión buscada era un 40%. La resina lista para usar FFR 770 DuPont™ dio buenos resultados y alcanzó la capacitancia deseada con voltaje de baja variación de 2,5KV sin chispas. El producto equivalente con el concentrado disponible en el comercio no alcanzó la tasa de expansión deseada, mostró mayor variación de capacitancia y producción de chispas. La Tabla 1 muestra un sumario de los resultados. La diferencia de prestaciones más importante entre los dos materiales es debida a las diferencias de la estructura celular de la espuma determinada por el paquete de nucleación seleccionado. La Figura 3 ilustra las diferencias de dimensiones y estructura de las celdas entre los dos materiales. Como se puede ver en la Figura3 , el material listo para usar ofrece una estructura celular uniforme y pequeña, mientras que la muestra realizada con el concentrado presenta celdas grandes y no uniformes. La imposibilidad de expandir más el material a base de concentrado implica otras consecuencias en el diseño del cable. Para alcanzar prestaciones eléctricas equivalentes, se debería aumentar el espesor de la pared para compensar el menor contenido de huecos, utilizando así más fluoropolímero. Por ejemplo, en los alambres de la muestra citada antes, debido a la imposibilidad de obtener una mayor expansión, se debería aumentar de un 20% el peso en libras requerido por cada 1.000 pies de cada alambre para poder obtener la impedancia equivalente.

DuPont ha desarrollado una gama de resinas usando la tecnología “DuPont Airquick Technology”, tales como las resinas expandibles FFR 330, FFR 550, FFR 750 y FFR 770, que ofrecen al cliente una amplia gama de prestaciones eléctricas y opciones de diseño de cables.

Tecnología de nucleación y formación celular

Para disponer de sitios donde ocurra la nucleación celular de la espuma normalmente se agregan a la resina materiales inorgánicos como el nitruro de boroque favorece el esponjado. Agregando otros materiales patentados a base de nitruro de boro, se mejora notablemente el proceso de esponjado. El método de añadido puede comprender desde resinas ya compuestas, listas para usar, hasta concentrados, que se añaden durante el

▼ ▼ Figura 3 : Comparación entre estructuras celulares

Concentrado

Compuesto listo para usar

▼ ▼ Tabla 2: Selección de la resina según el diseño de cable

Gama de conductores

Gama de paredes Gama de huecos

Resina

Resina A (7 MRF) Resina B (14 MRF) Resin C (12 MRaF) Resina D (30 MRF) Resina E (42 MRF)

24 y superiores

.015 y superiores

10-58%

24 y superiores

.015 y superiores

10-55%

26 y superiores

.015 y superiores

10-58%

24 e inferiores

.005- .02

10-50%

24 e inferiores

.003- .02

10-55%

121

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Marzo de 2013