Matériaux de fils et câbles thermoplastiques ou thermodurcissables
L’une des caractéristiques les plus importantes qui distinguent les fils et câbles est le matériau d’isolation ou de gaine utilisé, soit un matériau thermodurcissable ou un matériau thermoplastique. Les deux matériaux ont des propriétés très différentes qui influencent leurs performances dans diverses applications. Comprendre les propriétés de ces deux matériaux peut s'avérer une aide inestimable pour choisir un produit économique ou prévenir d'éventuels problèmes.
Qu'est-ce qu'un matériau thermoplastique?
Une analogie simple pour un thermoplastique est une barre de chocolat. Lorsqu'une barre de chocolat fond, elle a la capacité de prendre une nouvelle forme en refroidissant. Cette capacité à être moulé à plusieurs reprises est caractéristique des thermoplastiques. Les thermoplastiques sont composés de chaînes de molécules telles que le polyéthylène. Chaque molécule thermoplastique est composée de nombreuses molécules individuelles plus petites, comme l'illustre la figure 1. Lorsque de la chaleur est appliquée sur le matériau, l’énergie ajoutée permet aux molécules de se délier et de se déplacer comme un liquide.
Qu'est-ce qu'un matériau thermodurcissable?
Si une barre de chocolat est analogue à un thermoplastique, les matériaux thermodurcissables peuvent être comparés à un gâteau d’anniversaire. Lorsqu'un gâteau est cuit, il prend sa forme définitive. Allonger la cuisson ne peut pas augmenter ou réduire la taille du gâteau. Bien entendu, si suffisamment de chaleur est appliquée, il brûlera, mais il ne fondra pas comme une barre de chocolat. Cette caractéristique particulière explique pourquoi les matériaux thermodurcissables sont utiles pour fabriquer des produits durables qui ne ramollissent pas à haute température, tels que des pneus de voiture ou des membranes de toit plat. D’un point de vue technique, les matériaux thermodurcissables sont ceux qui sont formés de structures polymères basiques, telles que le polyéthylène, puis durcis ou vulcanisés. Le processus de durcissement est ce qui transforme les polymères plastiques en matériaux thermodurcissables, également appelés matériaux en caoutchouc naturel ou synthétique. Le processus de durcissement peut être effectué de plusieurs manières, mais les résultats sont pratiquement les mêmes. Les longues chaînes polymères individuelles du plastique sont réticulées par des molécules plus petites (illustrées par des lignes rouges plus petites sur la figure 2). La figure montre les différentes structures moléculaires d'un thermoplastique et d'un thermodurcissable.
Figure 2 : Thermoplastique par rapport à thermodurcissable
Remarque : En raison de la réticulation requise pour fabriquer un thermodurcissable, ils sont souvent désignés sous le nom de matériaux réticulés. En fait, lorsque vous voyez un « XL » devant l'abréviation d'un plastique tel que le polyéthylène (PE), cela signifie qu'il a été réticulé, et non qu'il est « extra large ». De tels matériaux thermodurcissables sont appelés polyéthylène réticulé ou XLPE.
Comment choisir un matériau pour mon application?
Sachant que la principale différence entre un thermoplastique et un thermodurcissable est la façon dont ils répondent aux températures élevées, cela peut être un facteur important dans le choix de votre matériau. Par exemple, les matériaux thermodurcissables sont souvent choisis pour les circuits susceptibles de subir une surcharge. Cela est dû au fait que les matériaux thermodurcissables ont une probabilité réduite de défaillance s'ils sont momentanément utilisés aux températures plus élevées qui accompagnent souvent un conducteur surchargé. Comparativement, les thermoplastiques sont souvent plus faciles à dénuder, ce qui les rend plus pratiques pour des applications à grand volume sur des équipements automatisés. Il existe également d'autres facteurs à prendre en compte pour choisir entre des matériaux thermoplastiques et thermodurcissables. Le tableau 1 énumère certaines caractéristiques générales des deux types de matériaux et leurs implications pour les utilisateurs, bien que cela ne soit pas applicable dans tous les cas.
La variété des matériaux disponibles pour les fabricants de fils et de câbles modernes est immense. Cela se traduit par un large éventail de propriétés pour chaque type de matériau. Le tableau est un résumé généralisé qui ne s'applique pas à tous les matériaux. Il est important de comprendre l’impact des propriétés sur les performances du produit dans l’application souhaitée. De manière générale, pour un type de matériau donné, le vieil adage « vous obtenez ce pour quoi vous payez » est toujours valable.
