عند البحث عن أفضل الكابلات والأسلاك، يُعد اختيار مادة الغلاف المناسبة أمرًا بالغ الأهمية. للغلاف الخارجي وظائف متعددة لضمان متانة الكابل أو السلك وسلامته وأدائه. من الشائع الاختيار بين البولي يوريثان (PUR) وبولي فينيل كلوريد (PVC)في هذه المقالة، سوف تتعلم عن الاختلافات في الأداء بين المادتين والتطبيقات التي تناسب كل مادة على النحو الأمثل.
بنية الغلاف ووظيفته في الكابلات والأسلاك
الغلاف (يُسمى أيضًا الغلاف الخارجي) هو الطبقة الخارجية للكابل أو السلك، ويُوضع باستخدام إحدى طرق البثق المتعددة. يحمي الغلاف موصلات الكابل والمكونات الهيكلية الأخرى من العوامل الخارجية كالحرارة والبرودة والرطوبة أو التأثيرات الكيميائية والميكانيكية. كما يُثبّت شكل وهيئة الموصل المجدول، بالإضافة إلى طبقة الحماية (إن وجدت)، مما يُقلل من التداخل مع التوافق الكهرومغناطيسي (EMC) للكابل. يُعد هذا الأمر مهمًا لضمان استمرارية نقل الطاقة أو الإشارة أو البيانات داخل الكابل أو السلك. كما يلعب الغلاف دورًا مهمًا في متانة الكابلات والأسلاك.
يُعد اختيار مادة الغلاف المناسبة أمرًا بالغ الأهمية لتحديد الكابل الأنسب لكل تطبيق. لذلك، من المهم معرفة الغرض الذي يخدمه الكابل أو السلك بدقة والمتطلبات التي يجب أن يفي بها.
مادة الغلاف الأكثر شيوعًا
يُعدّ البولي يوريثان (PUR) وكلوريد البولي فينيل (PVC) أكثر مادتي تغليف الكابلات والأسلاك شيوعًا. لا يوجد فرق واضح بين هاتين المادتين، لكنهما تتميزان بخصائص مختلفة تجعلهما مناسبتين لتطبيقات متنوعة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام العديد من المواد الأخرى كأغطية، بما في ذلك المطاط التجاري، والإيلاستومرات الحرارية البلاستيكية (TPE)، والمركبات البلاستيكية المتخصصة. ومع ذلك، نظرًا لانخفاض شيوعهما بشكل ملحوظ عن البولي يوريثان والبولي فينيل كلوريد (PUR) وكلوريد البوليفينيل، سنكتفي بمقارنتهما لاحقًا.
PUR – الميزة الأكثر أهمية
يشير البولي يوريثان (أو PUR) إلى مجموعة من المواد البلاستيكية التي طُوّرت في أواخر ثلاثينيات القرن العشرين. يُنتَج عن طريق عملية كيميائية تُسمى بلمرة الإضافة. المادة الخام عادةً هي البترول، ولكن يُمكن أيضًا استخدام مواد نباتية مثل البطاطس والذرة وبنجر السكر في إنتاجه. البولي يوريثان مادة مرنة حرارية، ما يعني أنها مرنة عند تسخينها، ولكنها تعود إلى شكلها الأصلي عند تسخينها.
يتميز البولي يوريثان بخواص ميكانيكية ممتازة. يتميز بمقاومة ممتازة للتآكل والقطع والتمزق، ويحافظ على مرونته العالية حتى في درجات الحرارة المنخفضة. هذا ما يجعله مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات التي تتطلب حركة ديناميكية وانحناءً، مثل سلاسل السحب. في التطبيقات الروبوتية، تستطيع الكابلات المغلفة ببولي يوريثان تحمل ملايين دورات الانحناء أو قوى الالتواء القوية دون مشاكل. كما يتميز البولي يوريثان بمقاومة عالية للزيوت والمذيبات والأشعة فوق البنفسجية. بالإضافة إلى ذلك، ووفقًا لتركيب المادة، فهو خالٍ من الهالوجين ومقاوم للهب، وهما معياران مهمان للكابلات الحاصلة على شهادة UL والمستخدمة في الولايات المتحدة. تُستخدم كابلات البولي يوريثان بشكل شائع في بناء الآلات والمصانع، والأتمتة الصناعية، وصناعة السيارات.
PVC - الميزة الأكثر أهمية
بولي فينيل كلوريد (PVC) هو بلاستيك يُستخدم في صناعة منتجات مختلفة منذ عشرينيات القرن الماضي. وهو ناتج بلمرة كلوريد الفينيل بسلسلة غازية. على عكس الإيلاستومر PUR، يُعد PVC بوليمرًا حراريًا لدنًا. إذا تشوهت المادة بالتسخين، فلا يمكن إعادتها إلى حالتها الأصلية.
يُوفر بولي فينيل كلوريد، باعتباره مادة تغليف، إمكانياتٍ متعددة بفضل قدرته على التكيف مع مختلف الاحتياجات من خلال تغيير نسبة تركيبه. لا تضاهي قدرته على تحمل الأحمال الميكانيكية قدرة البولي يوريثان، إلا أن مادة PVC أكثر اقتصاديةً بكثير؛ إذ يبلغ متوسط سعر البولي يوريثان أربعة أضعاف سعره الأصلي. علاوةً على ذلك، يتميز PVC بأنه عديم الرائحة ومقاوم للماء والأحماض ومواد التنظيف، ولذلك يُستخدم بكثرة في صناعة الأغذية أو في البيئات الرطبة. مع ذلك، لا يخلو PVC من الهالوجين، ولذلك يُعتبر غير مناسب لتطبيقات داخلية محددة. كما أنه ليس مقاومًا للزيوت بطبيعته، ولكن يمكن تحقيق هذه الخاصية باستخدام إضافات كيميائية خاصة.
خاتمة
لكلٍّ من البولي يوريثان وكلوريد البولي فينيل مزايا وعيوب كمواد تغليف للكابلات والأسلاك. لا توجد إجابة قاطعة حول المادة الأنسب لكل تطبيق؛ إذ يعتمد الأمر برمته على احتياجات كل تطبيق. في بعض الحالات، قد يكون استخدام مادة تغليف مختلفة تمامًا حلاً أنسب. لذلك، نشجع المستخدمين على استشارة خبراء مُلِمّين بالخصائص الإيجابية والسلبية للمواد المختلفة، والذين يُمكنهم تقييم بعضهم البعض.
وقت النشر: ٢٠ نوفمبر ٢٠٢٤