أخبار

يجب اختيار مقاس واقي الكابلات السيليكوني بناءً على نطاق القطر الخارجي الفعلي للكابل، لا على قطره الاسمي وحده. وعند التعرض للحرارة والاحتكاك، يعتمد اختيار القطر الداخلي المناسب أيضًا على ما إذا كان المطلوب أن يثبت الواقي على الكابل، أو يسمح له بالحركة، أو يظل ثابتًا بينما ينثني الكابل بداخله. ولا توجد نسبة خلوص موحدة تضمن ملاءمة جميع هذه الحالات الثلاث.

قد يزيد التثبيت المحكم من قوة التركيب وينقل الاحتكاك إلى غلاف الكابل. أما الخلوص المفرط فقد يسمح بالانزلاق أو التجعد أو الاحتكاك المتكرر. والهدف العملي هو تحقيق ملاءمة مضبوطة تظل فعالة ضمن تفاوتات الأبعاد ودرجات حرارة التشغيل وهندسة الانحناء بعد التركيب، لا مجرد اختيار أصغر قطر داخلي يمكن شده فوق الكابل.

حدّد الموضع الذي ينبغي أن تحدث فيه الحركة

قبل مقارنة أقطار الفتحات الداخلية، حدّد ترتيب التلامس المطلوب. فالواقي المثبت على كابل يتحرك بطريقة تختلف عن جلبة مثبتة عند فتحة لوحة. وقد يؤدي الخلط بين هذين الترتيبين إلى إنتاج جزء مطابق للأبعاد لكنه يتآكل عند موضع التلامس غير المقصود.

إذا كان التثبيت ضروريًا، فلا ينبغي أن يحل التداخل في القطر الداخلي تلقائيًا محل ميزة تثبيت محددة. إذ يمكن للمشبك أو الحافة أو وسيلة التثبيت الطرفية المناسبة أن تفصل بين تحديد الموضع والملاءمة، شريطة ألا تسحق الكابل أو تنشئ نقطة احتكاك جديدة.

احسب الملاءمة استنادًا إلى حدود التفاوت

احصل على الحدين الأدنى والأقصى للقطر الخارجي للكابل من الشركة المصنّعة، بما في ذلك البيضوية عند الاقتضاء. أما في حالة حزمة كابلات، فقِس غلافها الخارجي بعد تركيبها؛ إذ قد تجعل الأربطة والتقاطعات وحركة الكابلات الفردية استخدام قطر دائري مكافئ مضللًا. كما يجب أخذ أجسام الموصلات والوصلات في الحسبان إذا كان يلزم تمرير جلبة مغلقة فوقها أثناء التجميع.

بالنسبة إلى كابل وفتحة داخلية دائريين، تكون عمليات التحقق الأساسية للأبعاد كما يلي:

• الحد الأدنى للخلوص القُطري = الحد الأدنى لقطر فتحة الواقي − الحد الأقصى للقطر الخارجي للكابل.
• الحد الأقصى للخلوص القُطري = الحد الأقصى لقطر فتحة الواقي − الحد الأدنى للقطر الخارجي للكابل.

تشير القيم الموجبة إلى وجود خلوص، بينما تشير القيم السالبة إلى تداخل اسمي. ويعادل الخلوص الشعاعي نصف الخلوص القُطري فقط في المقاطع الدائرية المتراكزّة. وفي التركيب الأفقي، قد يستقر الكابل على أحد الجانبين رغم وجود خلوص موجب محسوب.

على سبيل المثال التوضيحي، لنفترض أن مواصفة الكابل هي 10.0 ± 0.3 mm ومواصفة فتحة الواقي هي 10.5 ± 0.2 mm. يكون الحد الأدنى للخلوص القُطري صفرًا، بينما يبلغ الحد الأقصى 1.0 mm. ولا يضمن ذلك ملاءمة تسمح بالحركة بحرية؛ إذ يصل التوافق بين الأبعاد عند أقصى حدودها ضيقًا إلى حد التلامس قبل احتساب الانحناء أو تأثيرات درجة الحرارة أو التشوه الموضعي.

في حالة الملاءمة بالتداخل، يمكن استخدام مقدار تمدد الفتحة المطلوب كقيمة أولية للتقييم:

نسبة تمدد الفتحة المطلوبة (%) = (قطر الكابل − قطر الفتحة في حالتها غير الممددة) ÷ قطر الفتحة في حالتها غير الممددة × 100.

يصف ذلك هندسة التجميع، لا حد الانفعال المستمر المسموح به. فالاستطالة عند الكسر ليست حدًا عمليًا للملاءمة. كما يعتمد ضغط التلامس وقوة التركيب على صلابة الخلطة وهندسة الجدار وحالة السطح وطول منطقة التعشيق.

تحقق من الملاءمة عند درجة الحرارة، لا من تصنيف درجة الحرارة وحده

لا يثبت تصنيف درجة حرارة المادة أن الواقي بعد تجميعه سيحافظ على أبعاده أو تثبيته أو مقاومته للاحتكاك طوال فترة الخدمة. ميّز بين التعرض المستمر والارتفاعات القصيرة في درجة الحرارة، وبين درجة الحرارة المحيطة ودرجة حرارة غلاف الكابل. وقد يسخّن سطح ساخن قريب جانبًا من الواقي أكثر من الجانب الآخر.

لإجراء تقييم أولي، يمكن تقدير التمدد الحراري الحر باستخدام D(T) ≈ D₀[1 + αΔT]، حيث α هو معامل التمدد الحراري الخطي المناسب. استخدم بيانات تنطبق على الخلطة ونطاق درجة الحرارة. والكابل تركيب متعدد الطبقات، لذلك لا ينبغي استنتاج تغير قطره الخارجي من تمدد الموصل وحده.

تتمدد جلبة السيليكون غير المقيدة مع ارتفاع درجة الحرارة، بما في ذلك فتحتها الداخلية. لكن أبعاد الكابل تتغير أيضًا، كما تؤثر المشابك وضغط التلامس والانحناءات وتدرجات الحرارة في الأداء بعد التركيب. لذا لا يصح افتراض أن الحرارة تزيد إحكام الملاءمة دائمًا أو أن تمدد السيليكون يوفّر دائمًا خلوصًا كافيًا.

قد تؤثر درجة الحرارة في الصلابة وسلوك الاحتكاك، كما يمكن للتعرض الممتد أن يغير الخواص الميكانيكية. ويكتسب التشوه الدائم بالضغط أهمية عندما يعتمد التصميم على ضغط مستمر، بينما تكتسب مقاومة التمزق المحتفظ بها أهمية حول الفتحات الممددة والنهايات المقطوعة. والدليل ذو الصلة هو أداء الخلطة بعد التعرض المحدد، لا صلابتها الأولية وحدها.

قد يغيّر الواقي أيضًا تبريد الكابل. فإضافة طبقة من السيليكون أو فجوة هوائية مغلقة تغيّر مسار انتقال الحرارة. وعندما يكون الحمل الكهربائي كبيرًا، تحقّق من درجة حرارة الكابل في التجميعة المحمية بدل افتراض بقاء هامش التشغيل الكهربائي دون تغيير.

قد يؤثر التعرض للاحتكاك في اختيار المادة

لا تثبت مرونة السيليكون وقدرته على تحمّل الحرارة ملاءمته للاحتكاك الانزلاقي الشديد. تحقّق مما إذا كان مصدر التآكل هو الاهتزاز مقابل دعامة ملساء، أو الحركة المتكررة عبر حافة، أو الاحتكاك داخل الفتحة، أو ملامسة جسيمات كاشطة. فلكل آلية أدلة مختلفة مطلوبة.

قد تقلل الفتحة الأكبر الضغط المستمر على الكابل، لكنها قد تسمح أيضًا بحركة نسبية. وقد تحد الفتحة الأصغر من الحركة مع زيادة ضغط التلامس. ويعتمد التآكل على الحركة وحمل التلامس معًا، لذا لا يُعد أي من الخيارين أكثر أمانًا بطبيعته.

يوفر سمك الجدار مادة إضافية بين الكابل وسطح التلامس، لكنه لا يغني عن مقاومة الاحتكاك. وعند ثبات القطر الخارجي، تؤدي زيادة قطر الفتحة إلى تقليل سمك الجدار. أما زيادة القطر الخارجي للحفاظ على سمك الجدار فقد تسبب تداخلًا مع المكونات المحيطة أو تزيد مقاومة الانحناء.

عندما تكون الحواف الحادة أو الاحتكاك المستمر هي العامل الغالب، قد يكون تغيير هندسة التلامس أكثر فعالية من تعديل قطر الفتحة. ويمكن لنصف قطر حافة مناسب أو دليل منفصل أو طبقة خارجية مقاومة للاحتكاك ومؤهلة أن تقلل الحمل الواقع على السيليكون. ويتطلب أي تدعيم أو طلاء إضافي تقييمًا مستقلًا للمرونة والتعرض للحرارة والتوافق مع غلاف الكابل.

تحقق من الانحناءات والتركيب والتعرض المركب

لا تمثل عينة مستقيمة مسار كابل مقيّدًا. فعند الانحناء، قد يتسطح الواقي أو يتجعد عند نصف القطر الداخلي أو يضغط الكابل على جداره الخارجي. والخلوص المهم هو الممر المتبقي عند أشد انحناء بعد التركيب، لا مجرد قياس الفتحة غير الممددة على منضدة العمل. ويظل الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء الذي تحدده الشركة المصنّعة للكابل ساريًا.

يؤثر طول التركيب أيضًا في النتيجة. فسهولة تمرير حلقة قصيرة فوق كابل لا تثبت إمكانية تركيب جلبة طويلة دون استخدام قوة مفرطة. وقد يؤدي شد فتحة صغيرة فوق موصل إلى إتلاف الواقي حتى لو بدت ملاءمته النهائية حول الكابل مقبولة. ويمكن للتركيب المشقوق تجنب مشكلة التجميع هذه، لكنه يطرح مسائل تتعلق بتثبيت خط الوصل والتعرض.

ينبغي أن يحاكي تسلسل التأهيل المفيد غلاف الكابل الفعلي وطول الواقي ووسائل التثبيت ونصف قطر الانحناء وطريقة التجميع. وينبغي أن يفحص ما يلي:

• قوة التجميع، وآثار الضغط على الغلاف، والتلف عند النهايات المقطوعة أو خطوط الوصل.
• الملاءمة والتثبيت في ظروف الحرارة والبرودة المقصودة.
• التآكل تحت حمل التلامس والحركة وخشونة السطح والتلوث الممثلة لظروف الاستخدام.
• الانزلاق والتمزق وحالة الكابل بعد دورات الحرارة والتعرض الميكانيكي.

تساعد نتائج التعتيق الحراري واختبارات الاحتكاك المنفصلة في الفرز الأولي للمواد، لكنها لا تثبت الأداء في ظروف التعرض المركب. فإذا حدث الاحتكاك أثناء السخونة، فاختبر هذه الحالة. وحدد معايير القبول قبل الاختبار، بما في ذلك مقدار الانزلاق المسموح به وسمك الجدار الواقي المتبقي وتلف غلاف الكابل.

ينبغي أن تحدد المواصفة المعتمدة خلطة السيليكون وتفاوتات قطر الفتحة وسمك الجدار وظروف القياس والملاءمة المقصودة وحدود التعرض بعد التركيب. وقد يتفوق قطر فتحة أكبر قليلًا مع تثبيت مضبوط على جلبة ممددة؛ وقد تكون الملاءمة المحكمة مناسبة عندما يلزم الحد من الحركة النسبية. والعبرة بالدليل على قدرة التجميعة الكاملة على الحفاظ على الحماية ضمن نطاق درجات الحرارة والحركة، لا بمجرد توافق الأبعاد الاسمية.