ケーブルの摩耗保護は、何かが擦れるまでは沈黙を保つテーマの 1 つです。そうなると、誰もが話したがる唯一のことになります。現場での返品、コネクタの焦げ、ベンチでのすべての電気テストに合格したものの、金属ブラケットに 6 か月間振動させた後に不合格となったハーネスなどです。
当社は 20 年以上にわたり、家電製品、モーター、自動車の顧客向けにワイヤとケーブルを製造してきましたが、摩耗損傷は、返品されたサンプルで最も一般的な物理的故障モードの 1 つです。心強いのは、ジャケット、構造、配線がケーブルが実際に満たす条件に適合している限り、これは設計が最も簡単な問題の 1 つでもあるということです。
ケーブルの摩耗保護が実際に意味するもの
耐摩耗性は単一の特性ではありません。絶縁体、ジャケット、編組、および追加されたスリーブの総合的な能力により、絶縁耐力を失ったり導体を露出させたりすることなく機械的磨耗に耐えることができます。ケーブルの電圧と温度が完全に定格されていても、機械的に故障する場合があります。
The wear usually comes from a handful of sources:
- 金属パネルの開口部を通るワイヤーなど、固定された表面を繰り返し擦る。
- 隣接するコンポーネントまたは同じバンドル内の別のケーブルに対する振動。
- 組み立て中や保守中に絶縁体をこすってしまう鋭いエッジ、バリ、ネジ山。
- ジャケットが絞られると同時に引きずられる、小さな半径での屈曲。
- 導管や狭い溝を通る引き抜きなど、設置時の取り扱い。
また、一緒にされることが多い 2 つのメカニズムを分離するのにも役立ちます。滑り摩耗は徐々に累積的に発生するため、数千回の小さな動きにより断熱材が薄くなります。擦り傷またはエッジの摩耗は、より局所的でより攻撃的です。単一の鋭いエッジが 1 回のイベントで柔らかいジャケットを切り裂く可能性があります。 Dynamic applications such as cable carriers combine both and add flex fatigue on top.
摩耗損傷が最初に現れる場所
実際には、直線走行の途中で摩耗が発生することはほとんどありません。これは、ケーブルがハウジングから出たり、ヒンジを横切ったり、可動部品の近くを通過したりする移行点で発生します。最も頻繁に見られる場所は次のとおりです。
- Heating appliances. In air fryers, ovens and steam-and-bake machines, internal wiring runs close to heating elements and moving parts.断熱材は熱により柔らかくなり、擦り傷が発生しやすくなります。
- Motors. リード線は巻線から出て、ハウジングの開口部を通過して曲がります。この出口点は、特にリード線にも高電圧がかかっている場合、典型的な摩耗箇所となります。
- 自動車とEVのルート。 シャーシに沿って走る高電圧ケーブルは継続的な振動に加え、ブラケットやクリップと時折接触します。
- Doors, lids and hinges. 可動ジョイントを通過するケーブルは、屈曲したり擦れたりします。
- バッテリーと電源の接続。 Short, stiff cables in tight enclosures tend to rub against the enclosure wall.
これらの移行点を早期に特定できれば、通常は完全な再設計ではなく、構造の変更で問題のほとんどを解決できます。
材料の選択とその比較
最初のレバーは断熱材またはジャケットコンパウンドです。 Softer materials feel nicer to handle but wear faster;より硬くて丈夫なコンパウンドは擦り傷に強いですが、配線しにくいです。多くの材料は加熱すると機械的強度が失われるため、温度も重要です。
| Material or construction | 代表的な温度範囲 | Abrasion behaviour | どこに当てはまるか |
|---|---|---|---|
| PVC | 70 to 105°C | 中程度。 soft grades scuff easily, harder grades hold up better | 固定ルートの一般内部配線 |
| Silicone rubber | 150 to 200°C | 優れた柔軟性、適度な耐摩耗性。鋭利なエッジでもかなり簡単に切れます | 熱の影響を受ける機器、柔軟な接続 |
| シリコーン上のグラスファイバー編組 | 200°C and above | Very good;編組が摩耗を吸収し、シリコンが絶縁耐力を維持します。 | オーブン、ヒーター、その他の高温ゾーン |
| PTFE / FEP | 200 to 260°C | Excellent thermal and chemical resistance, moderate mechanical wear resistance | 高温電子機器と狭いスペース |
| 照射架橋XLPE / XLPO | 105 to 150°C | 非常に優れた機械的靭性。擦り傷に強く、よく切れます | 自動車、モーターリード線、機器配線 |
これらはどれも普遍的に最良のものではありません。 200℃に耐えるシリコーンワイヤーは、鋭い金属エッジの次にはまだ間違った答えかもしれません。架橋または編組構造の方がはるかに長持ちします。 If you want a broader overview of how these families differ in temperature and construction, our article on 高温電線の主な種類 goes into more detail.
編組構造: シンプルで実証済みのアップグレード
環境が高温で機械的に厳しい場合は、多くの場合、編組を追加することが最もコスト効率の高い解決策となります。シリコーン絶縁体上のガラス繊維編組により、シリコーンの温度範囲に加え、その下の誘電体の代わりに摩擦に耐える硬い外層が得られます。
UL3231 Glass Fiber Braided Silicone High-Temperature Wire For hot, mechanically demanding runs, this 600V silicone-insulated wire adds a glass fiber braid for abrasion and thermal protection. 製品を見る→ UL3231 のような構造は、このアプローチの典型です。柔軟なシリコンコアと編組外層があり、無地のジャケットではゆっくりと磨耗する場所に使用されます。マルチコア配線の場合、UL3122 などの編組マルチコアは、同じ外側保護で複数の導体をまとめて保持し、バンドル内の内部の動きも低減します。
UL3122 7芯ガラス繊維編組シリコンワイヤー マルチコアの高温での動作に対応するため、この 18 AWG 編組シリコン ワイヤは 7 つの導体をまとめながら、耐摩耗性と 200°C の耐熱性を高めます。 製品を見る→ 実用的なメモが 2 つあります。まず、編組はケーブルを保護しますが、それ自体が接触するものを摩耗させる可能性があるため、表面が重要な場合は接触点にスリーブまたはグロメットを追加します。次に、編組構造はきれいに剥がすのが難しいため、土壇場で切り替えるのではなく、早めに指定してください。
二次保護としてのスリーブ、チューブ、収縮チューブ
すべての摩耗の問題に新しいケーブルが必要なわけではありません。 Often the cheaper fix is to leave the wire as it is and protect the contact point.編組シリコン スリーブ、シリコン チューブ、PVC 熱収縮スリーブ、および PTFE スリーブはすべて、わずかに異なる役割を果たします。機械的な装甲を追加するもの、断熱を追加するもの、およびその両方を行うものもあります。
ガラス繊維編組シリコンスリーブは、複数の問題を一度に解決する部品の好例であり、高圧や高温に耐えながら、内部のケーブルが金属に直接擦れることを防ぎます。
ケーブル保護用のガラス繊維編組シリコンスリーブ この 600V スリーブは、高温領域でケーブルが金属と擦れる場所に使用します。 its silicone and glass fiber braid construction is rated from -60°C to 200°C. 製品を見る→ スリーブを指定するときは、次の 3 つの点を確認してください。温度定格がカバーするワイヤと一致していること、内径が滑らない程度にしっかりしていて、組み立てるのに十分な緩さがあること、およびスリーブが両端で固定されていることです。 A sleeve that migrates away from the wear point protects nothing.
知っておくべき標準とテスト
耐摩耗性は推測ではなく測定され、いくつかの規格ファミリーがそれをカバーしています。正確なテストは市場と製品の種類によって異なりますが、お客様の仕様で最も頻繁に登場するテストは次のとおりです。
- Automotive: ISO 6722 には、温度と電圧の要件に加えて、単芯ケーブルの擦過摩耗試験が含まれています。
- North America: UL 1581 はワイヤとケーブルの多くの物理試験方法をカバーしており、個々の UL スタイルには独自の要件が追加されています。
- Europe: EN 60811 シリーズには、VDE および調和ケーブル規格とともに使用される機械的テスト方法が含まれています。
- Custom OEM tests: 多くの家電メーカーは、ハーネスが実際にどのように配線されているかに基づいて、独自の針擦過または摩擦テストを定義しています。
あるテストで良好な結果が得られても、自動的に別の形状や荷重に反映されるわけではないため、どのテスト方法が仕様に適用されるのかをサプライヤーに問い合わせる価値があります。
実用的な選択チェックリスト
Before choosing a construction, work through these points in order:
- ケーブルがそれ自体以外のものと接触するすべての点を特定し、動く箇所にマークを付けます。
- エンクロージャの周囲温度ではなく、接触点の連続最高温度を記録します。
- Decide whether the wear is sliding, scraping or both.
- まず温度要件を満たす材料を選択し、摩耗がひどい場合は構造をアップグレードします。
- ラン全体をアップグレードするのではなく、最悪の接触点にスリーブ、グロメット、またはクリップを追加します。
- 量産を開始する前に、サンプルとテストレポートを請求してください。
通常、この順序に従うことで、最もよくある 2 つの間違いを回避できます。それは、単純なスリーブで十分だった高温ケーブルにお金を払うことと、18 か月後に現場で故障したジャケットの費用を節約することです。
私たちが適合する場所
私たちは、江蘇省江陰に拠点を置く江陰 Zhijun Appliance Electric Cable and Wire Co., Ltd. で、シリコーン ゴム、PVC、照射架橋および PTFE ワイヤー ファミリ、および完成したハーネス アセンブリを扱うメーカーです。 Our experience sits mostly in appliance, motor and automotive supply chains, where abrasion protection is rarely an academic question.それがハーネスが戻ってくる理由の1つです。
ワイヤーの押し出しとハーネスの構築の両方を行っているため、通常は仕様だけでなく構造を調整することができます。問題が加熱室の出口にある場合は、多くの場合、編組ワイヤーと半袖で十分です。可動ジョイントの内部にある場合は、最初にルーティングを確認します。特に調理家電を扱うお客様向けに、 キッチン家電ワイヤーハーネス これらの熱と摩耗の条件を念頭に置いて開発されました。
現在摩耗の問題に対処している場合は、経路、温度、故障箇所の写真をお送りください。通常、長持ちする建築物を目指すにはこれで十分です。
