ContactoEn los campos de la ingeniería de transmisión de energía y comunicaciones, la seguridad y estabilidad de los cables son extremadamente importantes. Especialmente en entornos electromagnéticos complejos o aplicaciones con altos requisitos antiinterferentes, el blindaje de cinta de acero tradicional ha ido exponiendo gradualmente problemas como interferencia magnética, peso elevado y resistencia a la corrosión insuficiente.
Entre muchos materiales de blindaje, las tiras de aleación de aluminio 5052 y 5154 se han convertido en los materiales exclusivos y preferidos para el blindaje no magnético de cables de CA unipolares de sección grande, cables marinos y cables de control industrial de alta gama, gracias a sus propiedades no magnéticas, estructura liviana, excelente resistencia a la corrosión y alta resistencia mecánica.
Introducción de materiales
Las aleaciones de aluminio 5052 y 5154 pertenecen a las aleaciones de Al-Mg de la serie 5000. Su contenido de magnesio está generalmente entre el 2,2% y el 3,6%, siendo el magnesio el principal elemento de aleación.
A diferencia de las aleaciones de las series 2000 o 6000, que dependen del tratamiento térmico para su fortalecimiento, las aleaciones de la serie 5000 se fortalecen principalmente mediante el fortalecimiento de una solución sólida de magnesio y el endurecimiento por trabajo en frío. Por ello, se les conoce como aleaciones de aluminio no tratables térmicamente.
Condiciones de temperamento
Templado H32, 1/4 duro, estabilizado
Este es el temple más comúnmente utilizado para aplicaciones de cables armados. Su resistencia a la tracción suele alcanzar entre 228 y 280 MPa, el límite elástico no es inferior a 193 MPa y el alargamiento es de aproximadamente el 12%.
Este templado proporciona alta resistencia y excelente conformabilidad a la flexión, lo que lo hace muy adecuado para procesos de envoltura en espiral o armadura entrelazada.
Templado H34/H36, semiduro / 3/4 duro
Cuando el cable necesita soportar una mayor presión radial o se utiliza en entornos mecánicos más severos, se pueden seleccionar templados de mayor resistencia. En este caso, el límite elástico se puede aumentar aún más a más de 220 MPa, cumpliendo con los requisitos de los cables industriales de alta resistencia.
En comparación, las tiras de aluminio 5154 suelen tener un contenido de magnesio ligeramente mayor que las tiras de aluminio 5052, por lo que a menudo ofrecen un mejor rendimiento de resistencia y son adecuadas para cables especiales que requieren niveles de protección mecánica más altos.
¿Por qué los cables de CA de un solo núcleo deben utilizar una armadura "no magnética"?
Los cables tradicionales, como los tripolares, suelen utilizar como blindaje cinta de acero galvanizado, que es un material magnético.
Sin embargo, en los cables de CA unipolares, la corriente alterna genera un campo magnético alterno alrededor del conductor. Si se utilizan materiales ferromagnéticos como cinta de acero o alambre de acero para el blindaje cerrado, se generarán enormes pérdidas por corrientes parásitas y pérdidas por histéresis en la capa de blindaje.
Esto provoca un calentamiento severo del cable, que no sólo reduce en gran medida la capacidad de transporte de corriente y la eficiencia de transmisión del cable, sino que también puede acelerar el envejecimiento del aislamiento y crear riesgos de incendio.
Por lo tanto, las normas de cables nacionales e internacionales, como las normas IEC y GB, exigen estrictamente que el blindaje metálico de los cables de CA unipolares esté fabricado con materiales no magnéticos.
Las tiras de aleación de aluminio 5052 y 5154 son materiales excepcionales e irremplazables en este campo.
Parámetros técnicos de la tira de aluminio para cable blindado
| Categoría | Artículo técnico | Especificación/valor estándar |
| Información básica | Nombre del producto | Tira de aluminio para armadura de cables |
| Grado de aleación | 5052/5154, aleación de Al-Mg serie 5000 | |
| Temperamento de suministro | H14, H24, H19, O temperamento, personalizable | |
| Dimensiones | Rango de espesor, mm | 0,20 – 1,00, tolerancia de espesor: ±0,02 mm |
| Rango de ancho, mm | 10,0 – 100,0, tolerancia de ancho: ±0,1 mm | |
| Diámetro interior de la bobina, DI | 150mm/200mm/300mm | |
| Diámetro exterior de la bobina, DE | 600 mm – 1200 mm, según requisitos del cliente | |
| Propiedades mecánicas | Resistencia a la tracción Rm, MPa | 170 – 240, dependiendo del temperamento |
| Límite elástico Rp0.2, MPa | ≥120 | |
| Elongación después de la fractura A50 mm, % | ≥8% | |
| Propiedades físicas y químicas | Propiedad magnética | Pérdida ferromagnética completamente no magnética = 0 |
| Calidad de apariencia | Calidad del borde de corte | Cara final limpia, sin bobinas colapsadas, sin desalineación; Bordes sin rebabas para evitar perforar la capa de aislamiento. |
| Limpieza de superficies | Sin manchas de aceite obvias, sin polvo de aluminio, sin rayones obvios, buena resistencia a la oxidación | |
| Cumplimiento de estándares | Estándares industriales y ambientales | Cumple con las certificaciones GB/T 3880, ASTM B209, RoHS y REACH. |
Principales ventajas de rendimiento de las tiras de aluminio 5052 y 5154
1.Fuerte resistencia a la intemperie
La superficie de la tira puede formar rápidamente una densa película protectora de óxido de aluminio, proporcionando una excelente resistencia a la humedad, la lluvia ácida y la corrosión por niebla salina.
2.Alta resistencia mecánica
En comparación con las tiras de aluminio puro de la serie 1000, las tiras de aluminio 5052 y 5154 logran una resistencia a la tracción y un límite elástico significativamente mejores a través del fortalecimiento con solución sólida de magnesio.
3.Excelente alargamiento de procesamiento
Después de un tratamiento de recocido preciso, generalmente en temple H14, H24, H19 u O, la tira de aluminio mantiene un buen alargamiento y flexibilidad. Puede adaptarse perfectamente a procesos de blindaje o enrollado de cables entrelazados de alta velocidad, con buena continuidad de estampado y bajo riesgo de rotura o fisura del fleje.
4.Rendimiento no magnético
Las aleaciones de aluminio 5052/5154 son metales completamente no magnéticos. Durante el funcionamiento de los cables de CA unipolares, no generan pérdidas por histéresis y pueden suprimir significativamente la generación de corrientes parásitas.
Esto garantiza que los cables permanezcan estables y fríos durante la transmisión de voltaje ultra alto y alta corriente, minimizando la pérdida de energía en la línea.
5.Beneficios económicos ligeros
La densidad del aluminio es sólo aproximadamente un tercio de la del acero. Reemplazar la cinta de acero con una tira de aluminio 5052/5154 para blindaje puede reducir en gran medida el peso total del cable.
Esto no sólo reduce la dificultad del transporte de cables y el tendido a larga distancia, sino que también reduce los requisitos de carga para bandejas de cables y estructuras de soporte.
Puntos clave de control de calidad para tiras de aluminio utilizadas en cables blindados
Para garantizar un rendimiento estable durante el enrollado y blindaje continuo de cables, las tiras de aluminio 5052/5154 de alta calidad deben cumplir los siguientes estrictos requisitos de proceso:
Tolerancias de espesor y ancho extremadamente pequeñas: el proceso de blindaje requiere dimensiones de tira de aluminio altamente precisas. Por lo general, la tolerancia del espesor debe controlarse dentro de ±0,02 mm y la tolerancia del ancho dentro de ±0,1 mm, para evitar que el troquel se atasque o que el envoltorio sea incompleto durante el blindaje de alta velocidad.
Forma plana, sin bordes ondulados: la tira de aluminio debe tener una planitud excelente. Si existen bordes ondulados o deformados, es fácil que se produzca un bloqueo inestable o un levantamiento del borde durante el blindaje entrelazado.
Borde de corte limpio y sin rebabas: esto es especialmente crítico. Si existen rebabas en el borde de la tira de aluminio, pueden perforar fácilmente el revestimiento interior del cable o la capa de aislamiento durante el envoltorio o el conformado entrelazado, lo que provocará que el cable terminado no pase la prueba de resistencia a la tensión.
Alta limpieza de la superficie: la superficie debe estar libre de manchas evidentes de aceite, polvo de aluminio y rayones. Esto ayuda a garantizar una resistencia de contacto estable entre las capas de armadura y también es beneficioso para la unión por extrusión de la cubierta exterior del cable, como PVC o PE.
Aplicaciones de la tira de aluminio 5052/5154
Armadura de cables de alimentación, cables de media y alta tensión.
Capas protectoras para cables de comunicación y cables ópticos.
Cables submarinos y cables de ingeniería marina.
Cables para minería, con resistencia a la compresión y a la corrosión.
Tránsito ferroviario y nuevos sistemas de cables energéticos.
Armadura de tiras de aluminio 5052/5154 en comparación con materiales tradicionales
1. Comparado con la armadura de cinta de acero
La cinta de acero tradicional tiene un fuerte magnetismo, altas pérdidas electromagnéticas y graves problemas de calentamiento del cable. Es principalmente adecuado para líneas civiles ordinarias de baja tensión.
Al mismo tiempo, el acero es pesado y propenso a oxidarse. En ambientes costeros o húmedos se requiere un tratamiento anticorrosión adicional.
La tira de aluminio Al-Mg no es magnética, es liviana y naturalmente resistente a la oxidación. Proporciona una mejora integral en términos de rendimiento, consumo de energía y mantenimiento, lo que lo convierte en el material preferido para reemplazar la cinta de acero en cables no magnéticos de alta gama.
2. Comparado con la tira de aluminio puro
La tira de aluminio puro 1060 es relativamente blanda, con una capacidad de protección mecánica insuficiente y poca resistencia a la compresión y al impacto. No puede proporcionar protección blindada de alta resistencia.
Las tiras de aluminio 5052/5154, reforzadas con una aleación de magnesio, ofrecen una resistencia muy mejorada. Su nivel de protección cumple plenamente con los requisitos de las aplicaciones de cables industriales manteniendo al mismo tiempo tanto la formabilidad como el rendimiento protector.
Resumen
Desde la perspectiva de todo el ciclo de vida, los cables blindados con tiras de aluminio ofrecen un menor consumo de energía operativa, menos fallas y un mantenimiento más sencillo.
En cuanto a la producción, son compatibles con líneas de producción automatizadas y proporcionan un rendimiento de procesamiento estable. Desde el punto de vista de la ingeniería, son más fáciles de instalar y requieren menos inversiones de apoyo, lo que genera importantes beneficios económicos generales.
