EoW March 2013

Artículo técnico

Selección de la calidad de resina para la aplicación

Expansión nominal según el espesor de la pared

Después de determinar las prestaciones eléctricas deseadas, se debe seleccionar la resina en función del conductor, de las dimensiones de la pared de aislamiento y de las prestaciones frente al fuego, según las necesidades. Normalmente, cuanto más bajo sea el caudal del material fundido, mejores serán las prestaciones frente al fuego (es decir, menos humo generará). Cuanto más alto sea el caudal del material fundido, más adecuada será la resina para paredes de aislamiento más finas y diseños de cables más pequeños. La Tabla 2 ofrece algunas indicaciones sobre la selección de la resina. Parámetros de proceso y efectos – tasas de expansión de la espuma Es corriente entre los ingenieros especializados en cables diseñar cables usando tasas de expansión calculadas para obtener el coste teórico más bajo. Sin embargo, hay otros factores importantes que afectan al coste, como la capacidad de procesado, las prestaciones eléctricas globales, y los daños y compresión del cable debidos a las operaciones sucesivas después de la extrusión. Si no se consideran estos factores de proyecto, los resultados podrían dar erróneamente costes más altos y una considerable cantidad de desechos. Consideremos un típico cable coaxial de vídeo diseñado con un 59% de tasa de expansión respecto al mismo cable diseñado con un 54% de tasa de expansión. El cable con el 59 por ciento de expansión puede llevar el proceso hasta sus límites, aumentando sucesivamente los desechos iniciales y causando mayor variación del proceso. Desde el punto de vista eléctrico, un contenido de huecos más alto suele dar como resultado celdas más grandes y mayor formación de celdas alrededor del conductor central, lo cual puede tener un impacto importante sobre la pérdida de retorno del cable. Como alternativa, el mismo cable puede ser realizado con un 54 por ciento de tasa de expansión con un aumento de peso de sólo 0,28lbs/1.000ft. Está pequeña variación ofrece un producto robusto y repetible con una pérdida de retorno mejorada, menor cantidad de desechos y mayor productividad con la misma impedancia del cable. La Figura 4 ofrece indicaciones generales sobre las tasas de expansiónde la espuma en función del espesor de la pared dieléctrica. Las tasas de expansión máximas efectivas

Pared (in.)

Porcentaje de volumen de aire (%)

▲ ▲ Figura 4 : Tasas de expansión nominales

Variación (6 SDEV)

Flujo de nitrógeno (cc/m in)

Capacitancia efectiva (pf/ft)

Tipo de inyector

Capacitancia prevista

▲ ▲ Figura 5 : Flujo del gas y variación de la capacitancia

de esponjado. Las variaciones de flujo del gas no detectadas producen variaciones de capacitancia, dando lugar a un proceso inestable y a gran cantidad de desechos. Las mediciones del flujo del inyector fuera de línea (como el desplazamiento del agua) permiten determinar el caudal medio del inyector a temperatura ambiente. Sin embargo, no permiten determinar el caudal del proceso real o la variación de flujo, dado que el flujo del inyector puede cambiar radicalmente después de calentarse a las temperaturas de procesado. Por consiguiente, se recomienda usar un medidor de flujo en línea cuando el esponjado es realizado mediante inyección de gas. Con un medidor de flujo, la presión del gas puede ser configurada conprecisión para obtener el caudal calculado requerido y obtener la capacitancia nominal deseada. Además, las variaciones de caudal pueden ser controladas. Selección del inyector de gas para el producto Cuando se dimensiona un inyector, se deben considerar la presión del tambor del extrusor y el caudal del nitrógeno para obtener la tasa de expansión deseada

variarán según la resina que se seleccione y los métodos de procesamiento que se adopten.

Inyección de gas nitrógeno a alta presión El esponjado se obtiene inyectando nitrógeno gaseoso a alta presión en el polímero fundido durante el proceso de extrusión. La tasa de esponjado es determinada por el caudal del gas respecto a la salida de la resina a las RPMs de funcionamiento del extrusor. Cuanto más alto sea el caudal del gas a la salida de la resina, más alta será la tasa de expansión. La uniformidad de este flujo de gas es crítica para mantener una tasa de expansión uniforme, necesaria para mantener valores mínimos de variación de la capacitancia y de retraso de la señal del cable.

Medición del flujo de gas

La inyección de gas en el material fundido con un flujo correcto y constante es una de las variables más importantes del proceso

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Marzo de 2013