راهنمای جامع مواد رایج کابل فیبر نوری | نحوه انتخاب مواد کابل مناسب برای محیط‌های مختلف

در طراحی کابل فیبر نوری (OFC)، انتخاب مواد اولیه مناسب بسیار مهم است. محیط‌های عملیاتی مختلف - مانند سرمای شدید، دمای بالا، رطوبت، نصب در فضای باز، خم شدن مداوم یا حرکت مکرر - الزامات متنوعی را بر مواد کابل نوری تحمیل می‌کنند. در اینجا، ما چندین ماده اصلی رایج در صنعت را خلاصه می‌کنیم و ویژگی‌های عملکردی و کاربردهای عملی آنها را برای کمک به بهینه‌سازی طراحی کابل فیبر نوری و انتخاب مواد شما تجزیه و تحلیل می‌کنیم.

۱. PBT (پلی بوتیلن ترفتالات) - رایج‌ترین ماده برای لوله‌های شل

پی بی تیپرکاربردترین ماده برای لوله‌های شل در کابل‌های فیبر نوری است. پلاستیک‌های کابل معمولی در دماهای پایین شکننده و در دماهای بالا نرم می‌شوند. PBT اصلاح‌شده، به عنوان مثال با بخش‌های زنجیره‌ای انعطاف‌پذیر، مقاومت در برابر ضربه در دمای پایین را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد و می‌تواند الزامات را تا دمای -40 درجه سانتیگراد برآورده کند. علاوه بر این، PBT استحکام عالی و پایداری ابعادی را در دماهای بالا ارائه می‌دهد و محافظت قابل اعتمادی را برای الیاف تحت تنش حرارتی تضمین می‌کند. عملکرد متعادل، هزینه معقول و تطبیق‌پذیری آن، آن را به انتخابی معمول برای کابل‌های ارتباطی در فضای باز، کابل‌های مسافت طولانی و سازه‌های کابل ADSS تبدیل می‌کند.

۲. PP (پلی‌پروپیلن) — چقرمگی و مقاومت هیدرولیز عالی در دمای پایین

PP به دلیل استحکام عالی در دمای پایین و جلوگیری از ترک خوردگی در شرایط بسیار سرد، در مواد کابل نوری مورد توجه قرار گرفته است. مقاومت در برابر هیدرولیز آن نیز نسبت به PBT برتر است و آن را برای محیط‌های مرطوب یا غنی از آب مناسب می‌کند. با این حال، PP در مقایسه با PBT مدول و استحکام کمی پایین‌تری دارد، بنابراین استفاده از آن باید ساختار خاص کابل را در نظر بگیرد. به عنوان مثال، کابل‌های سبک، کابل‌های ترکیبی داخلی-خارجی یا ساختارهای لوله شل که نیاز به انعطاف‌پذیری بالاتری دارند، ممکن است PP را به عنوان جایگزین انتخاب کنند.

۳. LSZH (کم دود بدون هالوژن) - ماده اصلی روکش کابل سازگار با محیط زیست

LSZHپرکاربردترین ماده روکش کابل سازگار با محیط زیست است. فرمولاسیون‌های LSZH با کیفیت بالا، که از طریق سیستم‌های پلیمری تخصصی و فناوری‌های پرکننده حاصل می‌شوند، می‌توانند الزامات مقاومت در برابر ضربه در دمای پایین -40 درجه سانتیگراد را برآورده کرده و استفاده طولانی مدت در دمای 85 درجه سانتیگراد را حفظ کنند. در صورت آتش‌سوزی، LSZH دود کم و بدون گازهای هالوژن آزاد می‌کند و ایمنی کابل‌های داخلی، کابل‌های مرکز داده و سیم‌کشی تأسیسات عمومی را تا حد زیادی افزایش می‌دهد. همچنین مقاومت بسیار خوبی در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش محیطی و خوردگی شیمیایی ارائه می‌دهد و آن را به انتخابی همه کاره برای روکش کابل‌های داخلی و خارجی تبدیل می‌کند.

۴. TPU (پلی اورتان ترموپلاستیک) - «پادشاه» انعطاف‌پذیری در دمای پایین و مقاومت در برابر سایش

TPU به دلیل انعطاف‌پذیری و استحکام خود در دماهای بسیار پایین مشهور است. برخلاف PVC، TPU بسیار انعطاف‌پذیر باقی می‌ماند و ترک نمی‌خورد. همچنین دارای مقاومت فوق‌العاده در برابر سایش، روغن و پارگی است که آن را برای کابل‌های متحرک، از جمله کابل‌های زنجیر کششی، کابل‌های وسایل نقلیه، کابل‌های معدن، کابل‌های رباتیک و کاربردهای اتوماسیون صنعتی ایده‌آل می‌کند. توجه داشته باشید که مقاومت در برابر دمای بالا و هیدرولیز TPU به درجه خاص آن بستگی دارد، بنابراین انتخاب فرمولاسیون‌های با کیفیت بالا بسیار مهم است.

۵. PVC (پلی وینیل کلراید) — انتخاب روکش کابل مقرون به صرفه با محدودیت‌های دمای پایین

پی‌وی‌سی به دلیل هزینه پایین و فرآیندپذیری آسان، همچنان برای برخی کابل‌های نوری مورد استفاده قرار می‌گیرد. با این حال، پی‌وی‌سی استاندارد در دمای زیر 10- درجه سانتیگراد سخت می‌شود و ممکن است ترک بخورد، که آن را برای شرایط بسیار سرد نامناسب می‌کند. پی‌وی‌سی مقاوم در برابر دمای پایین یا سرما می‌تواند دمای انتقال شیشه‌ای را از طریق نرم‌کننده‌ها کاهش دهد، اما این ممکن است مقاومت مکانیکی و مقاومت در برابر فرسودگی را به خطر بیندازد. بنابراین، پی‌وی‌سی برای پروژه‌های حساس به هزینه در محیط‌های نسبتاً پایدار، مانند نصب‌های استاندارد داخلی یا راه‌اندازی‌های موقت کابل، مناسب‌تر است.

۶. TPV (ولکانیزات ترموپلاستیک) - ترکیبی از الاستیسیته لاستیک و فرآیندپذیری پلاستیک

TPV خاصیت ارتجاعی لاستیک را با قابلیت پردازش پلاستیک ترکیب می‌کند. این ماده مقاومت عالی در دمای بالا و پایین و همچنین مقاومت عالی در برابر آب و هوا و ازن را ارائه می‌دهد. انعطاف‌پذیری و دوام TPV آن را برای کابل‌های نوری فضای باز، سیم‌کشی خودرو و کابل‌های انعطاف‌پذیر مناسب می‌کند. TPV به عنوان یک ماده، ویژگی‌های TPU و PVC را متعادل می‌کند و انعطاف‌پذیری ساختاری عالی و مقاومت محیطی را فراهم می‌کند.

۷. XLPE (پلی‌اتیلن شبکه‌ای) — ماده عایق دمای بالا برای کابل‌های نوری و برق

XLPEاز طریق اتصال عرضی، مقاومت حرارتی را افزایش می‌دهد و می‌تواند به طور مداوم در دمای بالاتر از ۹۰ درجه سانتیگراد کار کند. همچنین مقاومت مکانیکی و مقاومت در برابر تنش فوق‌العاده‌ای را فراهم می‌کند. در حالی که XLPE بیشتر برای عایق کابل برق (به عنوان مثال، ۱ کیلوولت تا ۳۵ کیلوولت) استفاده می‌شود، گاهی اوقات در کابل‌های نوری برای تقویت یا کاربردهای دمای بالا استفاده می‌شود. خواص حرارتی و مکانیکی آن، آن را برای کابل‌های نوری تخصصی در محیط‌های سخت مناسب می‌کند.

انتخاب جنس روکش کابل نوری - سناریوهای کاربردی کلیدی هستند

انتخاب مواد مناسب برای کابل نوری نیازمند چیزی بیش از بررسی داده‌های فنی است؛ همچنین باید سناریوهای کاربردی واقعی را نیز در نظر گرفت:

نصب ثابت (فضای باز، کانال، آنتن): LSZH، TPV، XLPE
کاربردهای متحرک (زنجیرهای کششی، رباتیک، وسایل نقلیه، معدن): TPU
سرمای شدید (-40 درجه سانتیگراد یا کمتر): PBT، PP، TPU اصلاح شده
کابل کشی داخلی، استفاده استاندارد، پروژه های حساس به هزینه: PVC (فقط تحت شرایط خاص توصیه می شود)

هیچ راه حل «یکسان و مناسب برای همه» برای مواد کابل نوری وجود ندارد. انتخاب باید بر اساس ارزیابی جامع ساختار کابل، شرایط نصب، بودجه و قابلیت اطمینان درازمدت باشد.