Condutores e isoladores: como são feitos os fios e cabos elétricos

Os principais componentes dos cabos elétricos são os condutores, geralmente fios trefilados de cobre, alumínio ou ligas, e o isolamento.

Um cabo geralmente possui uma seção transversal específica contendo muitos fios. Porém, considerados separadamente, os fios serão muito frágeis e poderão quebrar. Portanto, eles se agrupam para formar condutores flexíveis.
Quanto mais finos os fios, mais flexível é o condutor. Esta primeira etapa é chamada de “agrupamento”.

Processo de agrupamento

Nesta fase, os fios são torcidos continuamente em torno de um eixo longitudinal comum com movimento longitudinal simultâneo em uma direção de acordo com parâmetros acordados. Este processo cria conjuntos de fios uniformemente estruturados, flexíveis e estáveis, chamados feixes.

Este processo geralmente usa uma máquina de torção dupla. Após puxar as bobinas dos desbobinadores instalados fora das máquinas, os fios passam pelos furos cerâmicos da placa instalada na frente da garoupa e convergem concentricamente em um ponto.

Aqui o feixe de fios é girado uma vez em torno de seu eixo e guiado através de um niple ou matriz cujo perfil de furo garante que cada fio ocupe sua posição atribuída na montagem. O feixe de arame passa então ao longo de um rolo guia em um arco de rotor semicircular, que gira continuamente em torno do carretel de enrolamento. O movimento rotacional do nariz e o movimento do feixe de fios causado pelo cabrestante resultam na "primeira volta" do feixe de fios. Ao sair do arco, o feixe de arame é guiado ao longo do próximo rolo-guia até o porta-carretel e finalmente enrolado no carretel de enrolamento. É quando ocorre a “segunda volta” e a conexão é criada.

A velocidade do rotor e a velocidade de extração são críticas para o comprimento de torção, ou seja, o comprimento medido na direção axial em que o elemento de montagem dá uma volta em torno de seu eixo. A velocidade de trabalho é medida em camadas por minuto e é conhecida como velocidade de colocação. O produto do fator de assentamento pelo comprimento de assentamento é igual ao volume de produção.

Os principais parâmetros deste processo são:
1. forças atuantes em fios e feixes;
2. tensão do fio como resultado disso;
3. consistência do comprimento da postura;
4. perda de deformação;
5. concentricidade do feixe.

Para fazer fios transversais ou cabos que exigem mais condutores, são necessários equipamentos mais especializados, como máquinas de torcer rígido. Cada uma dessas máquinas possui vários suportes contendo um certo número de bobinas dispostas radialmente em torno de um eixo longitudinal comum. Cada célula gira em torno de seu eixo independentemente de outras células em velocidade e direção.

No final da linha de fios, um grande pino de tração é usado para puxar os fios trançados e um enrolador os enrola em carretéis.

Blindagem e blindagem

Às vezes, os cabos elétricos podem exigir elementos adicionais, como armadura para proteger os cabos contra danos externos e blindagens para isolar os sinais que circulam no cabo contra interferências externas. A blindagem e a blindagem são realizadas cobrindo o cabo com bainhas tubulares concêntricas.

Outra operação às vezes necessária para proteger o cabo é a trança. O processo de tecelagem é realizado em uma máquina de trançar.

Máquinas de trançar

As máquinas de trançar para fazer cabos elétricos podem ser divididas em duas categorias: máquinas orientadas verticalmente e máquinas orientadas horizontalmente. No primeiro caso, o produto a ser tecido é elevado verticalmente acima da máquina. No segundo caso, a produção é realizada paralelamente ao piso; Cabos trançados rígidos e grandes podem ser produzidos desta maneira.

Os materiais típicos para trançar são fios redondos ou planos, não revestidos ou revestidos, feitos de cobre, alumínio ou aço inoxidável, bem como fios e fibras artificiais.

O princípio de funcionamento baseia-se nos movimentos complexos dos porta-carretéis nos quais as bobinas trançadas são fixadas e no trajeto dos materiais trançados que devem ser tecidos ao redor do cabo móvel.

As modernas máquinas de trançar são equipadas com ajuste infinitamente variável da velocidade da linha e do passo da trança, bem como um sistema de lubrificação central automática. Além da trança, às vezes é necessário usar uma capa metálica para aumentar a blindagem e a durabilidade do cabo trançado. Se a máquina de trançar estiver equipada com um dispositivo de fita integrado, ambos os processos poderão ser realizados em uma única etapa de trabalho. Os benefícios incluem economia de espaço, eliminação de processos de rebobinagem e melhoria da qualidade do produto.

As modernas máquinas de trançar com controles eletrônicos integrados podem operar por muitas horas ou até dias sem intervenção do operador.

Bainha de cabo

Os cabos elétricos ao final de todo o processo podem exigir um revestimento protetor externo denominado "jaqueta", que pode ser feito de polímeros, borracha ou chumbo e é aplicado como isolamento por extrusão em alta temperatura.