پلیمرها در سیم و کابل نقش بسیار بنیادی و اساسی دارند. این مواد به دلیل ساختاز زنجیره‌ای‌شان در مقایسه با فلزات، عایق‌های بهتری هستند و در حفظ کیفیت و افزایش دوام و طول عمر تجهیزات، تأثیر بسزایی دارند. در این مطلب سعی داریم ضمن توضیح ساختار پلیمرها، شما را با انواع و مزایای استفاده از پلیمرها در سیم و کابل به طور کامل آشنا کنیم. پس تا انتهای آن همراه ما باشید.
پلیمرها چه موادی هستند؟
پلیمرها موادی‌اند که مولکول‌هایشان ساختاری زنجیره‌ای دارند. به این معنا که از ماکرومولکول‌هایی تشکیل شده‌اند که همین ماکرومولکول‌ها از تکرار واحدهای کوچکِ به‌نامِ «مونومر» به وجود آمده‌اند. برای مثال، پلی‌اتیلن از زنجیره‌هایی ساخته می‌شود که هر بخش آن یک واحد اتیلن است؛ یا رزین فنل-فرمالدئید وقتی ایجاد می‌شود که مولکول‌های فنل و فرمالدئید با هم واکنش دهند و ساختار مولکولی بزرگ و پیچیده‌تری به‌وجود آورند.
انواع پلیمرها
پلیمرها انواع مختلفی دارند که در ادامه با آن‌ها آشنا می‌شوید:
- «هوموپلیمر» به معنای یک نوع مونومر
- «کوپلیمر» به معنای 2 نوع مونومر
- «ترپولیمر» به معنای 3 نوع مونومر
انواع پلیمرها در سیم وکابل‌ها
از نظر فنی، پلیمرهایی که در سیم و کابلها استفاده می‌شوند به 2 دسته‌ی زیر تقسیم می‌شوند:
گرمانرم‌ها (Thermoplastics)
«گرمانرم‌ها» پلیمری هستند که با افزایش دما نرم و پس از سردشدن دوباره سفت می‌شوند. از این قابلیت گرمانرم‌ها می‌توان برای ذوب و استفاده‌ی چندین باره‌ی آن‌ها استفاده کرد. PVC و PE، از جمله گرمانرم‌هایی هستند که در سیم و کابلها استفاده می‌شوند و تولید آن‌ها بسیار آسان و کم‌هزینه است.
گرماسخت‌ها (Thermosets)
این پلیمرها پس از تولید، ساختاری دائمی و مقاوم دارند و با وجود گرما، مجدد ذوب نمی‌شوند. از این قابلیت پلیمرهای گرماسخت در کابل‌های ولتاژ بالا که باید در برابر گرمای زیاد مقاومت حرارتی طولانی‌مدت داشته‌باشند، همچون XLPE (پلی‌اتیلن کراس‌لینک‌شده) استفاده می‌شود.
اگر بخواهیم به کاربرد پلیمرها در سیم و کابل به‌طور کلی اشاره کنیم، جدول زیر می‌تواند به شما کمک کند:
| نوع پلیمر | مزایا اصلی | کاربرد متداول |
| گرمانرم‌ها | قابل بازیافت، فرآوری آسان، انعطاف‌پذیر | عایق و رویه سیم و کابل (PVC، PE) |
| گرماسخت | پایداری حرارتی بالا، مقاوم در برابر تغییر فرم | کابل‌های ولتاژ بالای صنعتی (XLPE، EPR) |
معرفی چند نوع پلیمر پرکاربرد در صنعت سیم و کابل
مهم‌ترین انواع پلیمر پرکاربرد که در صنعت سیم و کابل استفاده می‌شوند، عبارت‌اند از:
پلی‌وینیل کلراید (PVC)
پلی‌وینیل کلراید (PVC) پرکاربردترین نوع گرمانرم‌هاست که در صنعت سیم و کابل به ویژه برای کابل‌های فشار ضعیف استفاده می‌شود. مهم‌ترین مزایای استفاده از پلی‌وینیل کلراید:
- هزینه اندک تولید
- فرآیند تولید آسان
- مقاومت کم در برابر شعله.
پلی‌اتیلن (PE)
این پلیمر مقاومت خوبی در برابر مواد شیمیایی و رطوبت دارد و در عایق روکش کابل‌های مخابراتی و کابلها با ولتاژ پایین به کار گرفته می‌شود.
پلی‌پروپیلن (PP)
پلی‌پروپلین، خواص مکانیکی بهتری نسبت به PE دارد و در کابل‌هایی استفاده می‌شود که روکش نازک‌تری دارند.
ترموپلاستیک الاستومرها (TPE) و (TPU)
ترموپلاستیک الاستومرها به دلیل انعطاف‌پذیری و مقاومت بالای‌شان در برابر عوامل محیطی و شیمیایی برای روکش ولتاژهای مختلف در صنعت سیم و کابل استفاده می‌شوند.
معرفی پلیمرها با کارایی بالا
·پلی‌اتر اتر کتون (PEEK)
پلی‌اتر اتر کتون (PEEK) به دلیل مقاومت شیمیایی عالی و پایداری حرارتی و مکانیکی استثنایی در صنعت سیم و کابل بسیار از آن استفاده می‌شود.
·پلی تترا فلوئورو اتیلن (PTFE)
پلی‌اتر اتر کتون (PEEK) که به تفلون بین مردم شهرت دارد، در برابر دماهای بالا و مواد شیمیایی مقاومت بالایی دارد.
مزایای استفاده از پلیمرها در سیم و کابلها
1.عایق‌سازی الکتریکی کارآمد
از آنجاکه پلیمرها رسانایی خیلی پایینی دارند، می‌توان از آن‌ها به عنوان عایقی مطمئن برای محافظت از تماس استفاده کرد.
2.انعطاف‌پذیری و وزن سبک
پلیمرها به دلیل وزن کم و انعطاف‌پذیری بالا، نصب و گردش کابلها را راحت‌تر می‌سازند.
3.مقاومت در برابر رطوبت و عوامل محیطی
پلیمرهایی همچون XLPE در سیم و کابلها خاصیت ضدآب ایجاد می‌کنند و قطره‌های آب از روی آن‌ها می‌لغزد. این خاصیت باعث می‌شود که کابل در برابر رطوبت، محافظت شده و عمر طولانی‌تری داشته‌باشد.
4.پایداری شیمیایی
پلیمرهای الاستومری همچون EPR، در برابر اسیدها، بازها و حلال‌ها مقاومت بالایی دارند و همین قابلیت پلیمرها موجب حفظ سیم‌ها و کابلها در محیط‌های خورنده و لغزنده می‌شود.
5.دوام حرارتی بالا و عایق‌سازی مطمئن
کابلها و سیم‌هایی که از پلیمرهایی همچونXLPE و فلوئوروپلیمرها (FEP, PTFE) تهیه می‌شوند، به دلیل ویژگی‌های این دسته از پلیمرها در برابر دماهای بالا، بدون تخریب کارشان را انجام می‌دهند.
6.استحکام مکانیکی و ضدساییدگی
برخی از پلیمرها که در سیم و کابلها استفاده می‌شوند، همچون فلوئوروپلیمرها مقاومت عالی در برابر سایش، برش و فشار دارند. این سیم‌ها و کابلها در محیط‌های صنعتی بسیار پرطرفدار هستند.
7.صرفه‌جویی در مواد و طراحی باریک‌تر کابل
به‌دلیل مقاومت دی‌الکتریک بالا در فلوئوروپلیمرها، امکان طراحی دیواره کابل با ضخامت و وزن کمتر وجود دارد.
چرا استفاده از پلیمرها در سیم و کابل موجب افزایش هزینه آن‌ها می‌شود؟
1.افزایش قیمت اولیه
استفاده از پلیمرها در سیم و کابل، موجب افزایش عملکرد و دوام محصولات می‌شود، اگرچه هزینه‌ی اولیه‌ی آن‌ها بیشتر است. به‌عنوان مثال قیمت کابل‌هایی که XLPE دارند، در مقایسه با کابل‌های معمولی، مزایای حرارتی بیشتری دارند و همین مسئله موجب افزایش قیمت آن‌ها می‌شود.
2.نوسانات جهانی
قیمت پلیمرها با توجه به نوسان‌های بازار جهانی نفت تغییر می‌کند و این امر موجب اختلال در زنجیره‌ی تأمین آن‌ها می‌شود. در نتیجه قیمت مواد اولیه و سیم و کابل هم افزایش پیدا می‌کند.
3.مواد تخصصی گران‌تر
این قانون همواره وجود داشته‌است که هرچه مواد اولیه‌ی شما باکیفیت‌تر باشد، محصول عملکرد بالاتری خواهد شد و هزینه و قیمت آن نیز بیشتر خواهد بود.
چرا استفاده از پلیمرها در سیم و کابلها هنوز هم به‌صرفه است؟
استفاده از پلیمرها در سیم و کابلها موجب کاهش هزینه نگهداری، تعویض و افزایش دوام آن‌ها می‌شود. علاوه‌براین وقتی شما از پلیمرهایی همچون PVC استفاده می‌کنید، به دلیل بازیافتی‌‌بودن‌شان، موجب کاهش هزینه تولید و ضایعات می‌شوند. درنهایت می‌توان گفت، اگرچه هزینه تولید سیم و کابل‌هایی که از پلیمرها تهیه شده‌اند، بیشتر است، اما در طولانی‌مدت موجب بازگشت سرمایه خواهد شد. چون پلیمرها ذاتا مقاومت و ایمنی بالاتری دارند.
و اما سخن آخر
پلیمرها در سیم و کابل به دلیل ایجاد ترکیب‌های ویژه عملکرد برجسته‌ای در صنعت ایجاد می‌کنند و مصارف صنعتی متنوعی دارند. انتخاب صحیح پلمیر براساس نیاز پروژه موجب تولید کابل‌هایی ایمن، پایدار و به صرفه می‌شود.
برای انتخاب و خرید سیم وکابل‌ها با پوشش پلیمری می‌توانید همین حالا با سیمند کابل تماس بگیرید و ضمن داشتن یک مشاوره‌ی رایگان، بهترین گزینه را برای پروژه‌تان انتخاب کنید.
