Bunch Stranding explicado para fabricantes de fios e cabos: guia completo

O que significa encalhe em grupo

O encordoamento em grupo é um método de construção de condutores onde dois ou mais fios desencapados são torcidos juntos em uma única operação, todos na mesma direção, sem manter um padrão geométrico fixo. O resultado é um condutor redondo e flexível, de produção econômica e adequado para muitas aplicações de sinais e cabos flexíveis. Comparados ao encordoamento concêntrico, os condutores agrupados têm um fator de preenchimento menor, mas um processo de fabricação mais simples e rápido.

Ao selecionar uma construção de cabo, o termo encalhamento de bando aparece em padrões como ASTM B8 e na linguagem cotidiana das lojas. Diz que o condutor não é construído em camadas ordenadas. Em vez disso, os fios são agrupados no que parece ser uma torção solta, mas deliberada. A direção de colocação deve ser consistente, mas as posições dos fios individuais são aleatórias.

Principais propriedades técnicas de condutores agrupados

Um condutor trançado em grupo é definido por três propriedades mensuráveis: direção de torção, comprimento de torção e contagem de fios. Estas propriedades influenciam diretamente a flexibilidade, o fator de preenchimento e o comportamento elétrico do fio acabado.

• Direção de postura - Todos os fios devem torcer na mesma direção, seja S (direita) ou Z (esquerda). Uma direção mista torcerá o condutor e aumentará sua resistência CC.
• Comprimento da postura - Medido como a distância de uma revolução completa. Um comprimento de torção mais curto aumenta a flexibilidade e a rigidez. Um comprimento de assentamento mais longo aumenta o fator de preenchimento.
• Fator de preenchimento - A relação entre a área metálica e a área total do condutor. Um condutor agrupado normalmente tem um fator de preenchimento de 80 a 85 por cento , enquanto o encalhe concêntrico pode atingir 90 a 95 por cento .

Em termos práticos, o fator de preenchimento inferior não é um defeito. Os projetistas de cabos usam intencionalmente o encordoamento em grupo para aplicações que precisam de flexibilidade. Por exemplo, em um condutor agrupado de 7 fios com fios de 0,2 mm, a área da seção transversal permanece a mesma de uma construção concêntrica, mas a superfície externa é irregular. Esta superfície irregular ajuda o condutor a dobrar sem fadiga.

Encalhe de grupo vs. outros métodos de encalhe

Os engenheiros de cabos escolhem entre três construções principais de torção. Compreender a diferença ajuda a especificar o condutor correto e a evitar incompatibilidades dispendiosas de desempenho.

Um erro comum é presumir que condutores agrupados são inadequados para transmissão de energia. Na realidade, muitos cabos portáteis e cabos de soldagem usam torção em grupo porque a flexibilidade extra compensa o fator de preenchimento ligeiramente reduzido.

Classes e padrões de encalhe de grupo

O sistema de classes de encordoamento em normas como ASTM B8 e B174 define qual construção um condutor deve ter para uma determinada aplicação.

As classes I, K e M estão presas

• Classe I - Comumente usado para construir fios e pequenos cabos de energia. Os fios têm normalmente 0,32 mm a 0,4 mm.
• Classe K - Projetado para cabos portáteis e cabos flexíveis. O diâmetro do fio é geralmente de 0,3 mm ou mais fino.
• Classe M - Utiliza fios muito finos, normalmente de 0,1 mm ou menos, para extrema flexibilidade na soldagem de cabos e cabos de áudio.

As classes G e H são construções de assentamento concêntrico ou de corda, e não de feixes encalhados. Quando o desenho especificar Classe K ou M, o condutor deverá ser produzido com encordoamento agrupado. Isso é importante para o seu processo de cotação porque a máquina usada para torcer o fio deve lidar com o número de fios e o diâmetro específicos especificados pela classe.

Aplicações Industriais de Encalhe de Grupo

O encalhe em grupo não é uma construção de nicho. Ele é usado em muitas famílias de produtos de cabos, cada uma exigindo equipamentos de torção e controle de processo específicos.

Cabos de rede e LAN

Nos cabos de rede das categorias 5e, 6 e 6A, os pares trançados são geralmente agrupados para obter a flexibilidade necessária e a resistência ao esmagamento. O condutor geralmente é 24 AWG ou 23 AWG com 7 ou 19 fios. Um dedicado máquina de torção de cabo de rede é usado para controlar o comprimento da configuração e garantir consistência em todo o comprimento do cabo.

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Cabos de dados automotivos

Os veículos modernos dependem de cabos de dados para câmeras, radares e sistemas de infoentretenimento. Esses cabos exigem tolerância rígida em impedância e diafonia. A torção de cabos de dados automotivos usa um máquina de torção sem torção que evita rotação extra no condutor. Isto é especialmente importante porque um condutor agrupado é mais sensível à tensão de torção do que um condutor concêntrico.

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Fio Litz, Fios de Alta Frequência e Mica

O fio Litz usa muitos fios finos em um arranjo agrupado para reduzir o efeito de pele na radiofrequência. O processo de agrupamento é frequentemente seguido por uma fase de gravação. Um máquina de gravação de fio de alta frequência com controle de tensão por histerese é usado para envolver o condutor agrupado com isolamento. A mesma máquina pode ser configurada para fita de mica, comum em cabos resistentes ao fogo.

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Considerações de fabricação para encalhe de grupo

Executar um encalhe em grupo requer três verificações críticas antes de começar. A falta de qualquer um deles resulta em baixa qualidade do condutor, altas taxas de sucata e atraso na entrega.

1. Tensão do fio - Cada recompensa deve desenrolar-se com a mesma tensão. Se um fio estiver muito solto, ele formará um laço dentro do feixe e causará uma torção. O controle de tensão geralmente é obtido com um freio de pó magnético ou um dançarino servocontrolado.
2. Comprimento da postura consistency - A velocidade de torção deve estar sincronizada com a velocidade de enrolamento. Em uma linha de torção de alto desempenho, o características técnicas das máquinas de torcer de alta velocidade mostram que o controle eletrônico da leiga é o método preferido.
3. Detecção de falhas on-line - Um fio partido permanece dentro do feixe e é difícil de ver após a operação de aplicação da fita. Você precisa de um detector que interrompa a linha imediatamente quando um único fio se rompe.

Defeito comum a ser observado: fita sobreposta

Quando o cabeçote de aplicação de fita aplica mais de uma camada de fita, o condutor agrupado fica mais rígido. Isto altera o raio de curvatura e contribui para a perda de sinal em cabos de alta frequência. Um máquina de gravação de fio com sensor de tensão de eixo duplo ajuda a evitar excesso de fita e mantém um envoltório firme e uniforme.

Guia de compras: o que procurar em uma linha de encalhe em grupo

Se você estiver avaliando uma nova máquina de torcer feixes, concentre-se nessas quatro áreas em vez de apenas comparar a velocidade máxima.

Faixa de diâmetro do fio - Confirme se a máquina pode processar o menor fio que você planeja usar. Um condutor Classe M com fios de 0,06 mm requer um controle de tensão de retorno muito mais preciso do que um condutor Classe I com fios de 0,4 mm.

Faixa de comprimento de postura - Observe o comprimento mínimo e máximo da postura. Se você produz cabos de sinal e cabos de alimentação, precisa de uma faixa que cubra de 5 mm a 60 mm.

Capacidade de fita ou envoltório - Muitos clientes desejam uma linha única que torça e envolva. Isto reduz o manuseio e economiza espaço. Considere uma máquina que suporta um estágio de encordoamento de feixes e um estágio de gravação, controlados por um PLC.

Suporte pós-venda - Pergunte ao fornecedor sobre disponibilidade de peças de reposição e diagnóstico remoto. Para um produtor global de cabos, isto é mais importante do que o preço inicial.

Em Gemwell , projetamos e fabricamos máquinas de torcer e gravar agrupadas para exportação para mais de 40 países. Nossa equipe de engenharia pode adaptar uma linha à construção específica do seu condutor, desde fio Litz ultrafino até cabos portáteis Classe K para serviços pesados.

Perguntas frequentes sobre encalhe de grupo

Qual é a diferença entre encalhe em grupo e encalhe concêntrico?

O encalhe em grupo torce todos os fios juntos em uma operação sem padrão geométrico fixo. O encordoamento concêntrico coloca os fios em camadas ordenadas em torno de um fio central. O encalhe dos cachos é mais rápido e flexível; o encordoamento concêntrico tem um fator de preenchimento mais alto e uma resistência CC mais baixa para o mesmo diâmetro externo.

Onde o encalhe em grupo é mais comumente usado?

O encalhe em grupo é usado em fios Litz, cabos de áudio, cabos portáteis, cabos de soldagem, pares trançados de rede e cabos de dados automotivos. É a escolha preferida quando a flexibilidade e a facilidade de terminação são mais importantes do que o fator de preenchimento máximo.

Quais são as classes de encordoamento para condutores agrupados?

Classe I, Classe K e Classe M estão presas. A Classe I é adequada para fios de construção, a Classe K é adequada para cabos portáteis e a Classe M usa fios muito finos para extrema flexibilidade.

O encalhe em grupo afeta o desempenho elétrico?

A resistência DC não é afetada se a área total da seção transversal estiver correta. A resistência CA em altas frequências pode aumentar devido a efeitos de pele e proximidade. É por isso que o fio Litz usa muitos fios finos e agrupados.

Que equipamento é necessário para o encalhe de cachos?

Você precisa de uma máquina de torcer feixes com múltiplos retornos, uma cabeça de torção e uma unidade de recolhimento. Se o condutor for fixado com fita depois de torcido, também será necessária uma cabeça de fixação. Ambas as etapas devem funcionar a partir de um sistema de controle.

Como você controla a tensão durante o encalhe do grupo?

Use um freio de pó magnético, um tensor servo-acionado ou um dispositivo de histerese em cada payoff. A tensão deve ser ajustada de acordo com o diâmetro do fio. Fios mais finos precisam de menor tensão para evitar quebras.

O encordoamento em grupo é adequado para cabos de alta frequência?

Sim, especialmente na forma de fio Litz. Em aplicações de alta frequência, condutores agrupados feitos de muitos fios finos reduzem a aglomeração de corrente. Ainda assim, o comprimento da camada deve ser controlado cuidadosamente para manter a impedância estável.