ประเภทสายเคเบิลที่เหมาะสมสำหรับสายการผลิตฉนวนโฟมกายภาพ

ก สายการผลิตฉนวนโฟมทางกายภาพ สร้างขึ้นโดยเฉพาะสำหรับสายเคเบิลที่ต้องการความสมบูรณ์ของสัญญาณและการสูญเสียอิเล็กทริกต่ำ ซึ่งแตกต่างจากการเกิดฟองทางเคมี การเกิดฟองทางกายภาพจะฉีดก๊าซเฉื่อย (โดยทั่วไปคือไนโตรเจน) เข้าไปในโพลีเมอร์หลอมเหลวโดยตรง ทำให้เกิดโครงสร้างเซลล์ละเอียดที่สม่ำเสมอ ซึ่งจะช่วยลดค่าคงที่ไดอิเล็กทริกของฉนวนลงอย่างมาก ผลลัพธ์ที่ได้คือแกนเคเบิลที่ส่งสัญญาณความถี่สูงได้เร็วขึ้น โดยมีการลดทอนและครอสทอล์คน้อยลง การทำความเข้าใจว่าสายเคเบิลประเภทใดที่เข้ากันได้กับกระบวนการนี้อย่างแท้จริงถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้ผลิตที่ต้องการเพิ่มประสิทธิภาพการตั้งค่าการผลิตและตรงตามมาตรฐานประสิทธิภาพสมัยใหม่

การออกแบบสายเคเบิลไม่ใช่ทุกแบบที่จะได้ประโยชน์จากฉนวนโฟมทางกายภาพอย่างเท่าเทียมกัน กระบวนการนี้มีค่ามากที่สุดเมื่อประสิทธิภาพทางไฟฟ้าต้องการค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำกว่าฉนวนแข็งที่สามารถให้ได้ ส่วนต่อไปนี้จะสรุปประเภทสายเคเบิลหลักที่ สายการผลิตฉนวนโฟมทางกายภาพ ได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการพร้อมกับเหตุผลทางเทคนิคที่อยู่เบื้องหลังแต่ละแอปพลิเคชัน

สาย LกN: แมว6, Cat6ก, แมว7 และ แมว8

สายเคเบิลอีเธอร์เน็ตประเภทสูงเป็นหนึ่งในประเภทสายเคเบิลที่ผลิตกันอย่างแพร่หลายใน สายการผลิตฉนวนโฟมทางกายภาพ . เนื่องจากความเร็วเครือข่ายเพิ่มจาก 1 กิกะบิตต่อวินาที เป็น 10 กิกะบิตต่อวินาที, 25 Gbps และมากกว่านั้น ข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพทางไฟฟ้าสำหรับตัวนำแต่ละตัวจึงเข้มงวดมากขึ้น การบรรลุค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำที่จำเป็นสำหรับ Cat6A (รองรับ 10GbE สูงถึง 100 เมตร), Cat7 (แบนด์วิดท์ 600 เมกะเฮิรตซ์) และ Cat8 (2000 เมกะเฮิรตซ์, 40 Gbps) ต้องการฉนวนโฟมมากกว่าวัสดุแข็ง

โครงสร้างฉนวนมาตรฐานที่ใช้สำหรับสายเคเบิลเหล่านี้คือ การกำหนดค่า skin-foam-skin (SFS) สามชั้น . ผิวแข็งด้านในเกาะติดกับตัวนำทองแดงอย่างแน่นหนา ป้องกันช่องว่างอากาศและปิดกั้นความชื้น ชั้นโฟมตรงกลางซึ่งมีการกระจายไมโครเซลล์ของไนโตรเจนอย่างสม่ำเสมอ มีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำที่จำเป็นสำหรับการส่งสัญญาณความถี่สูง ผิวแข็งด้านนอกทำให้แกนมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกที่เรียบและสม่ำเสมอ เหมาะสำหรับการพันเกลียวและการแปรรูปขั้นต่อไป วิธีการแบบสามชั้นนี้ถือเป็นการสร้างมาตรฐานสำหรับการผลิต Cat7 และ Cat8

สำหรับการผลิต Cat5e และ Cat6 มาตรฐาน ฉนวนแข็งหรือโฟมเคมียังคงเป็นทางเลือกที่ใช้ได้ อย่างไรก็ตาม ผู้ผลิตที่กำหนดเป้าหมายเป็น Cat6A ขึ้นไปจะพบว่ามีจุดประสงค์เฉพาะ สายการผลิตฉนวนโฟมทางกายภาพ —ด้วยการฉีดก๊าซไนโตรเจนที่แม่นยำ ครอสเฮดอัดขึ้นรูปหลายชั้น และการควบคุมเส้นผ่านศูนย์กลางแบบเรียลไทม์—เป็นเส้นทางที่เชื่อถือได้มากที่สุดในการสร้างคุณภาพสายเคเบิลที่สม่ำเสมอและได้รับการรับรอง

สายโคแอกเซียล: ซีรีส์ CATV, RG และ SYWV

สายโคแอกเซียลเป็นหนึ่งในการใช้งานเทคโนโลยีฉนวนโฟมทางกายภาพที่เริ่มแรกและเป็นที่ยอมรับมากที่สุด ฉนวนไดอิเล็กตริกด้านในของสายโคแอกเซียลเป็นปัจจัยหลักที่กำหนดการสูญเสียสัญญาณ (การลดทอน) ต่อความยาวหน่วย การแทนที่โพลีเอทิลีนที่เป็นของแข็งด้วยไดอิเล็กทริก PE ที่มีฟองทางกายภาพจะช่วยลดค่าคงที่ไดอิเล็กทริก และทำให้การลดทอนสัญญาณลดลง ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญสำหรับการเดินสายเคเบิลยาวในการกระจาย CATV ระบบฟีดไลน์เสาอากาศ และโครงสร้างพื้นฐานบรอดแบนด์

ประเภทโคแอกเชียลทั่วไปที่ประมวลผลบน สายการผลิตฉนวนโฟมทางกายภาพ รวมไปถึง:

• ซีรีย์อาร์จี (RG6, RG11, RG59): ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับเคเบิลทีวี, การเชื่อมต่อจานดาวเทียม และการติดตั้งโทรทัศน์วงจรปิด RG6 พร้อมฉนวน PE แบบโฟมให้ประสิทธิภาพการป้องกันที่ดีขึ้นและการลดทอนที่ต่ำกว่าเมื่อเทียบกับรุ่นที่เป็นฉนวนของแข็ง
• สายกระจาย CATV : สายบรอดแบนด์หลักและสายป้อนสำหรับเครือข่ายเคเบิลทีวีต้องมีอิมพีแดนซ์สม่ำเสมอ (โดยทั่วไปคือ 75Ω) ในระยะทางไกล การเกิดฟองทางกายภาพทำให้สามารถควบคุมค่าคงที่ไดอิเล็กทริกได้เข้มงวดกว่าวิธีทางเคมี ซึ่งรองรับอิมพีแดนซ์ที่เสถียรมากขึ้นตลอดการวิ่งของสายเคเบิล
• ซีรีส์ SYWV : ประเภทสายเคเบิลมาตรฐานแห่งชาติจีนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการเดินสายไฟในอาคารสำหรับโทรทัศน์ดาวเทียมและเคเบิลทีวี ไดอิเล็กทริกโฟม PE เป็นคุณสมบัติที่กำหนดโครงสร้างของ SYWV
• สายโคแอกเซียลมาตรฐาน JIS : ประเภทโคแอกเชียลมาตรฐานอุตสาหกรรมของญี่ปุ่นใช้ในการวัด การสื่อสาร และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อุตสาหกรรม โดยระบุคุณสมบัติไดอิเล็กตริกที่มีความแม่นยำ

สำหรับการผลิตสายเคเบิลโคแอกเชียล โดยทั่วไปแล้วสายฉนวนโฟมทางกายภาพจะใช้รูปแบบการอัดขึ้นรูปสองชั้น (โฟมผิวด้านในที่เป็นของแข็ง) หรือในการออกแบบที่มีประสิทธิภาพสูงบางประเภท จะใช้แนวทางแบบผิว-โฟม-ผิวแบบเต็ม ระดับฟองไนโตรเจนสำหรับการใช้งานโคแอกเซียลสามารถเข้าถึงได้สูงสุด 78% ด้วยระบบแรงดันสูง และสูงถึง 70% ด้วยการฉีดไนโตรเจนแรงดันต่ำ ซึ่งเป็นระดับที่ยากต่อการบรรลุอย่างสม่ำเสมอด้วยวิธีการเกิดฟองทางเคมี

สายเคเบิลข้อมูลความเร็วสูง: HDMI, USB 3.x และสายสัญญาณ

การขยายตัวของอินเทอร์เฟซสำหรับผู้บริโภคที่มีแบนด์วิธสูงและอินเทอร์เฟซทางอุตสาหกรรมทำให้เกิดความต้องการฉนวนโฟมทางกายภาพสำหรับสายเคเบิลข้อมูลแบบพิเศษที่เพิ่มขึ้น HDMI 2.1, USB 3.2 Gen 2 และมาตรฐานที่คล้ายกันจำเป็นต้องมีฉนวนตัวนำแต่ละตัวที่รักษาคุณลักษณะทางไฟฟ้าที่สม่ำเสมอที่ความถี่ที่สูงกว่า 1 GHz ที่ความถี่เหล่านี้ ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกที่เพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยก็แปลเป็นการสูญเสียสัญญาณที่วัดได้

ก สายการผลิตฉนวนโฟมทางกายภาพ กำหนดค่าด้วยการฉีดไนโตรเจนที่แม่นยำ ครอสเฮดหลายชั้นเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดเล็ก และการตรวจสอบความจุแบบเรียลไทม์ สามารถสร้างแกนฉนวนที่มีความทนทานต่ำซึ่งจำเป็นสำหรับสายเคเบิลเหล่านี้ โครงสร้างผิวหนัง-โฟม-ผิวหนังมีความสำคัญอย่างยิ่งในที่นี้ เนื่องจากตัวนำแต่ละตัวในสาย HDMI และ USB นั้นมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กมาก ทำให้ต้องใช้ผิวหนังแข็งด้านในเพื่อรักษาจุดศูนย์กลางและการยึดเกาะกับตัวนำ

สายสื่อสารสัญญาณรถไฟและสายฟิลด์บัสอุตสาหกรรมก็จัดอยู่ในประเภทนี้เช่นกัน การใช้งานเหล่านี้จัดลำดับความสำคัญของความเสถียรของไดอิเล็กทริกในระยะยาวและการต้านทานต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อม ซึ่งทั้งสองอย่างนี้เป็นจุดแข็งของฉนวน PE ที่เกิดฟองทางกายภาพมากกว่าทางเลือกอื่นที่ใช้โฟมทางเคมี ซึ่งอาจทิ้งผลพลอยได้ของสารเป่าที่ตกค้างไว้ในฉนวน

ความเข้ากันได้ของวัสดุหลักในสายการผลิตฉนวนโฟมทางกายภาพ

การเลือกใช้ฉนวนโพลีเมอร์ส่งผลโดยตรงต่อประเภทสายเคเบิลที่สายการผลิตสามารถผลิตได้ วัสดุต่อไปนี้ได้รับการประมวลผลเป็นประจำในสายการผลิตฉนวนโฟมทางกายภาพ ซึ่งแต่ละชนิดเหมาะกับสายเคเบิลประเภทต่างๆ:

• พีอี (โพลีเอทิลีน) / HDPE / LDPE : วัสดุที่ใช้กันทั่วไปสำหรับฉนวนสาย LAN และสายโคแอกเซียล ค่าคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำ ทนต่อความชื้นได้ดี และพฤติกรรมการประมวลผลที่เข้าใจกันดี Foamed PE ใช้กับ Cat6A ถึง Cat8 และโครงสร้างโคแอกเซียลส่วนใหญ่
• FM-PE (โพลีเอทิลีนดัดแปลงโฟม) : สารประกอบ PE แบบนิวเคลียสที่ปรับให้เหมาะสมสำหรับการเกิดฟองทางกายภาพ ทำให้เกิดโครงสร้างเซลล์ที่ละเอียดและสม่ำเสมอมากกว่าเกรด PE มาตรฐาน เหมาะสำหรับการใช้งานสายโคแอกเชียลที่ความสม่ำเสมอของอิเล็กทริกเป็นสิ่งสำคัญ
• พีพี (โพลีโพรพีลีน) : ใช้ในแกนสายเคเบิล Cat7 และ Cat8 ที่ฉนวนที่มีความแข็งสูงกว่าเป็นที่ยอมรับได้ และค่าคงที่ไดอิเล็กตริกที่ต่ำกว่าของ PP ที่เป็นฟองจะให้ข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่ความถี่ที่สูงมาก
• FEP (ฟลูออริเนตเอทิลีนโพรพิลีน) : ดำเนินการบนสายการผลิตที่ติดตั้งสำหรับการอัดขึ้นรูปฟลูออโรโพลีเมอร์อุณหภูมิสูง Foamed FEP ใช้ในสาย LAN แบบ plenum (Cat6A plenum, Cat7 plenum) และสายโคแอกเซียลข้อกำหนดทางการทหารบางประเภท ซึ่งต้องใช้ทั้งความต้านทานเปลวไฟและการสูญเสียอิเล็กทริกต่ำพร้อมกัน

การเลือกวัสดุและการกำหนดค่าสายการผลิตต้องสอดคล้องกันอย่างระมัดระวัง สายการผลิตที่ออกแบบมาสำหรับการเกิดฟอง PE และ PP โดยทั่วไปจะต้องมีรูปทรงของสกรู โปรไฟล์อุณหภูมิ และพารามิเตอร์การฉีดไนโตรเจนที่แตกต่างกันเมื่อเปลี่ยนไปใช้ FEP ผู้ผลิตที่วางแผนจะใช้สายเคเบิลหลายประเภทในตระกูลวัสดุที่แตกต่างกันควรยืนยันว่าอุปกรณ์ที่เลือกรองรับความยืดหยุ่นในการกำหนดค่าที่ต้องการ

ปัจจัยการกำหนดค่าสายการผลิตที่กำหนดความเหมาะสมของประเภทสายเคเบิล

นอกเหนือจากประเภทสายเคเบิลแล้ว คุณลักษณะของสายการผลิตหลายประการเป็นตัวกำหนดว่าโครงสร้างสายเคเบิลเฉพาะนั้นสามารถผลิตได้สำเร็จหรือไม่:

1. ช่วงแรงดันของระบบฉีดไนโตรเจน : ระบบไนโตรเจนแรงดันสูง (ที่มีระดับฟองเกิน 70%) จำเป็นสำหรับ Cat7, Cat8 และสายโคแอกเซียลประสิทธิภาพสูง ระบบแรงดันต่ำเพียงพอสำหรับ Cat6A และโครงสร้างโคแอกเซียลมาตรฐาน
2. จำนวนชั้นของเครื่องอัดรีด : เส้นชั้นเดียวทำให้เกิดฉนวนโฟมสองชั้น (skin-foam) ต้องใช้สายการผลิตเครื่องอัดรีดสามสาย (ทำให้เกิดผิวหนัง-โฟม-ผิวหนัง) สำหรับแกนสาย Cat7, Cat8, HDMI และสายโคแอกเชียลที่มีความแม่นยำ
3. ความสามารถความเร็วของสาย : การผลิตสาย LAN ที่ Cat6A ขึ้นไปโดยทั่วไปต้องใช้ความเร็วของสายที่ต้องการ OD แบบเรียลไทม์ที่แม่นยำ (เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก) และการควบคุมความจุ เพื่อรักษาความสอดคล้องของผลิตภัณฑ์ที่ปริมาณงานสูง
4. การออกแบบครอสเฮด : ครอสเฮดแบบตั้งศูนย์กลางในตัวพร้อมชุดบายพาสช่วยลดการเสียระหว่างการเริ่มต้นระบบ และมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับสายเคเบิลแบบละเอียดที่พิกัดความเผื่อของจุดรวมศูนย์แน่น
5. การตรวจสอบคุณภาพแบบอินไลน์ : เกจเลเซอร์ในตัว เครื่องทดสอบความจุ และเครื่องทดสอบประกายไฟ—เชื่อมต่อกับระบบควบคุม PLC—มีความจำเป็นสำหรับการรักษาคุณภาพฉนวนที่สอดคล้องกันซึ่งมาตรฐาน LAN และโคแอกเซียลประเภทระดับสูงต้องการ

การเลือกสิ่งที่ถูกต้อง สายการผลิตฉนวนโฟมทางกายภาพ การกำหนดค่าสำหรับประเภทสายเคเบิลเป้าหมายของคุณคือการตัดสินใจที่ควรคำนึงถึงทั้งส่วนประสมผลิตภัณฑ์ในปัจจุบันและข้อกำหนดที่คาดการณ์ไว้ในอนาคต สายการผลิตที่ออกแบบด้วยการกำหนดค่าเครื่องอัดรีดแบบโมดูลาร์และระบบไนโตรเจนที่ยืดหยุ่นทำให้มีความเข้ากันได้ของประเภทสายเคเบิลที่หลากหลายที่สุด

สรุป: การจับคู่ประเภทสายเคเบิลกับการตั้งค่าการผลิตที่ถูกต้อง

ก สายการผลิตฉนวนโฟมทางกายภาพ เป็นวิธีการผลิตที่ผู้ผลิตเลือกใช้ซึ่งกำหนดเป้าหมายสาย LAN ประสิทธิภาพสูง (Cat6A ขึ้นไป), สายโคแอกเซียล CATV และ RG และสายข้อมูลความเร็วสูงพิเศษ เช่น HDMI และสายสัญญาณอุตสาหกรรม ข้อได้เปรียบหลักคือฉนวนโฟมไนโตรเจนที่แม่นยำและสม่ำเสมอโดยมีค่าคงที่ไดอิเล็กตริกต่ำและไม่มีสารเคมีตกค้าง ตอบสนองความต้องการด้านประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของสายเคเบิลประเภทนี้ได้โดยตรง

เมื่อประเมินสายการผลิตสำหรับสายเคเบิลผสมเฉพาะของคุณ ให้จัดลำดับความสำคัญของอุปกรณ์ที่ให้ช่วงแรงดันในการฉีดไนโตรเจนที่ถูกต้อง จำนวนชั้นเครื่องอัดรีดที่เหมาะสมสำหรับโครงสร้างฉนวนเป้าหมายของคุณ และการควบคุมคุณภาพแบบอินไลน์แบบบูรณาการ ปัจจัยเหล่านี้ เมื่อรวมกับความเข้ากันได้ของวัสดุสำหรับ PE, PP หรือ FEP ตามที่กำหนด จะเป็นตัวกำหนดว่าสายของคุณสามารถส่งมอบคุณภาพสายเคเบิลที่โครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายสมัยใหม่และมาตรฐานระบบการสื่อสารต้องการได้อย่างน่าเชื่อถือหรือไม่