Matériaux de gainage pour faisceaux de câbles Wire Wisdom

Les applications d'automatisation industrielle nécessitent souvent des câbles spéciaux capables de fournir des performances fiables dans divers environnements et conditions. Les câbles personnalisés et les cordons préassemblés se justifient souvent commercialement, particulièrement si l'application requiert le déploiement ou le remplacement rapide de câbles ou en cas de débranchements et de rebranchements fréquents. Le choix de câbles capables de fournir des performances fiables dans un environnement donné peut être délicat.

Ce document présente un aperçu des caractéristiques de plusieurs gaines couramment utilisées pour les cordons et les câbles dans les applications d'automatisation industrielle. Un cordon étant un type de câble, nous utiliserons uniquement le terme câble dans le reste de ce numéro de Wire Wisdom.

À quoi sert la gaine d'un câble ?

La gaine d'un câble est sa première ligne de défense contre les attaques mécaniques, l'humidité, le feu et les produits chimiques. Plus particulièrement, la gaine protège le blindage et les conducteurs. Elle protège le câble des dommages mécaniques pendant et après l'installation. Les gaines ne sont pas prévues pour remplacer l'armature des câbles mais elles peuvent fournir un niveau de protection assez élevé. Elles apportent également une protection contre l'humidité et les produits chimiques, ainsi que contre les effets des UV et de l'ozone. Le Tableau 1 décrit les caractéristiques de plusieurs matériaux souvent utilisés pour la constitution des gaines de câbles servant aux applications d'automatisation industrielle.

De quelles caractéristiques de gaine avez-vous besoin ?

Dans la plupart des applications d'automatisation, il est nécessaire de disposer de gaines de câbles physiquement robustes à cause de la sévérité et de la nature industrielle de l'environnement. La majorité des câbles d'automatisation sont conçus en gardant ces considérations à l'esprit. Souvenez-vous qu'il existe plusieurs niveaux de robustesse disponibles sur le marché et que vous en avez généralement pour votre argent.

Le Tableau 1 présente d'autres caractéristiques courantes à prendre en compte pour le choix d'un câble d'automatisation.

Tableau 1. Impact de la gaine sur l'application
Caractéristique de la gaine Impact sur l'application
Souplesse Facilité d'utilisation et durée de vie en flexion permanente
Résistance aux produits chimiques Espérance de vie lors d'une exposition à des produits chimiques
Flexibilité à basse température Adaptation aux conditions climatiques arctiques et hivernales
Survivabilité aux hautes températures Détermine la température de fonctionnement ambiante et de pointe
et contribue à la valeur de courant admissible
Couleur Identification, sécurité et apparence
État de surface Facilité de manipulation et d'installation
Mémoire élastique Flexibilité et manipulation, particulièrement pour les cordons enroulés
Homologations Adaptation à une application ou un champ d'application donné
Résistance à la flamme Sécurité et propagation du feu
Niveau de réticulation Adaptation aux expositions extrêmes comme les projections de soudure

Types de gaines

Il existe de nombreux types de gaines. Il est important que le type de gaine choisi soit compatible avec l'application, les connecteurs et l'environnement. Par exemple, un câble qui peut être débranché en présence de liquide de coupe ne doit pas être glissant et doit pouvoir résister à des expositions occasionnelles au liquide de coupe.

De la même façon, un environnement arctique peut nécessiter des gaines de câbles qui restent flexibles à des températures extrêmement basses. Le Tableau 2 indique les caractéristiques spécifiques de certains types de gaines les plus couramment utilisées pour les câbles et cordons de commande industrielle.

Tableau 2. Gaines de câbles courantes et leurs caractéristiques
PUR
(Polyuréthane)
Le polyuréthane est très élastique et présente une très grande mémoire, ce qui le rend idéal pour les cordons enroulés. Il est résistant à l'abrasion, dispose d'une excellente flexibilité à basse température et se comporte bien lorsqu'il est exposé à l'huile ou à l'ozone. D'autres produits courants comme les roues des patins Rollerblade et les cordons téléphoniques sont faits en PUR.
PVC
(Polychlorure de vinyle)
Le polychlorure de vinyle peut être préparé pour une utilisation dans divers environnements et applications. Pour les câbles d'automatisation, c'est généralement un matériau économique, flexible, assez robuste et résistant à la flamme et à l'huile. Le fini lisse et uni du PVC peut être soit mat soit brillant. Le matériau de gainage des rallonges électriques utilisées dans les applications résidentielles est un exemple courant d'utilisation du PVC.
TPR/TPE
(Élastomère thermoplastique)
Les élastomères thermoplastiques ont d'excellentes propriétés aux basses températures et remplacent à moindre coût les matériaux thermodurcissables. Ils ont une bonne résistance aux produits chimiques et à l'huile et sont également plutôt flexibles. Les TPR/TPE font également concurrence aux matériaux thermodurcis en termes de résistance à l'abrasion et de textures de surface, mais ils ne sont d'ordinaire pas aussi robustes que le PUR. Les produits utilisant couramment les TPR/TPE sont les semelles de chaussures de sport et les gaines de fils électriques flexibles de qualité industrielle.
CM thermoplastique
(Polyéthylène chloré)
Le polyéthylène chloré thermoplastique s'utilise habituellement pour les gaines soumises à des environnements difficiles. Il est léger, généralement très rigide, a un état de surface moyennement rugueux et un faible coefficient de friction. C'est un matériau économique si l'on considère le niveau de résistance à l'humidité, à l'huile, aux produits chimiques et aux UV qu'il procure. On trouve des membranes d'étanchéité et des pièces d'automobiles dans la liste des produits courants faits en CM.
Polyoléfines thermodurcis
(CM, CSM, etc.)
Les polyoléfines thermodurcis sont les seuls produits de cette liste à être réellement résistants à la fusion et à appartenir à la même famille de matériaux que le caoutchouc naturel. Ils sont hautement élastiques et disposent d'une excellente mémoire. Ils sont réputés pour leur robustesse, leur flexibilité aux basses températures, leur stabilité aux UV et leur résistance à la chaleur. Ce sont par exemple les matériaux privilégiés pour les applications de soudage. Parmi les produits courants à base de CM ou de CSM thermodurcis, on trouve les bateaux gonflables et les membranes d'étanchéité pour les toitures-terrasses.


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