ContactoEn el sector del cable eléctrico, tira de aleación de aluminio de cable blindado entrelazado Sirve como sustrato protector metálico central para cables blindados autoblocantes como AC90, MC y YJLHS. A diferencia de la armadura de cinta de acero tradicional, este material ofrece ventajas, que incluyen peso ligero, alta flexibilidad, propiedades no magnéticas y resistencia a la corrosión, lo que lo hace ampliamente utilizado en edificios de gran altura, tránsito ferroviario, instalaciones petroquímicas, operaciones en alta mar y proyectos industriales.
Entonces, ¿qué se utiliza exactamente la cinta de aleación de aluminio laminada en frío para entrelazar la armadura de cables? ¿Por qué es adecuado para esta aplicación? ¿Qué aleaciones se utilizan habitualmente y cómo se seleccionan las especificaciones adecuadas? Este artículo proporciona las respuestas.
¿Qué es la tira de aleación de aluminio laminada en frío para armaduras de cables entrelazados?
La armadura entrelazada también se conoce como armadura entrelazada, armadura autoblocante o armadura metálica entrelazada.
Tira de aleación de aluminio laminada en fríopara armadura entrelazada es generalmente una tira de aleación de aluminio y magnesio de la serie 5xxx que se ha sometido a laminación en frío, recocido, corte de precisión y tratamiento de bordes.
Durante la fabricación de cables, la tira se alimenta a través de matrices de formación en una máquina blindadora. Se dobla formando un perfil en forma de S o de Z y se enrolla helicoidalmente alrededor del núcleo del cable. Cada vuelta se entrelaza mecánicamente con la siguiente, formando una funda protectora metálica flexible y continua alrededor del cable.
Una estructura típica de cable armado entrelazado, de adentro hacia afuera, es:
Conductor → Capa de aislamiento → Capa de envoltura/ropa → Capa de armadura de aleación de aluminio entrelazada → Chaqueta exterior, opcional
La capa de armadura de aleación de aluminio entrelazada proporciona cuatro beneficios principales:
1. Protección mecánica: Resiste aplastamientos externos, impactos y daños por roedores, salvaguardando los núcleos internos aislados; la estructura entrelazada dispersa la tensión bajo presión, ofreciendo una resistencia al aplastamiento superior en comparación con los diseños convencionales envueltos en cinta de acero.
2. Alta flexibilidad: Las capas metálicas entrelazadas permiten una flexión de radio pequeño, lo que facilita la instalación en espacios reducidos; el radio de curvatura mínimo es solo 7 veces el diámetro exterior del cable, muy superior a los cables blindados con cinta de acero, lo que facilita un enrutamiento e instalación más conveniente.
3. No magnético y libre de corrientes parásitas: la aleación de aluminio de la serie 5 no es magnética; Los cables de un solo núcleo no generan pérdidas de calor por corrientes parásitas, una ventaja clave sobre el blindaje de cinta de acero, lo que los hace ideales para aplicaciones de cables de alimentación de un solo núcleo.
4. Ligero y resistente a la corrosión: Con una densidad de sólo un tercio de la del acero, el peso total del cable se reduce significativamente, lo que reduce las demandas de transporte, elevación y capacidad de carga de la bandeja portacables; Se forma una densa película de óxido en la superficie, lo que proporciona resistencia a la corrosión atmosférica y relacionada con la humedad, lo que lo hace adecuado para enterramientos directos, túneles y ambientes costeros.
¿Cómo se fabrican las tiras de aleación de aluminio laminadas en frío?
Una tira de aleación de aluminio calificada para armaduras de cables entrelazados debe someterse a un proceso de fabricación controlado.
Paso 1: fundición y fundición de aleaciones
Los lingotes de aluminio de alta pureza y los elementos de aleación se funden según la composición química requerida. Luego, el metal fundido se moldea en grandes placas o lingotes de aleación de aluminio.
Paso 2: laminado en caliente
El lingote fundido se calienta y se lamina en caliente para reducir su espesor y producir una tira intermedia adecuada para su posterior procesamiento.
Paso 3: laminado en frío
La laminación en frío es una de las etapas de producción más críticas.
La tira de aluminio se lamina mediante múltiples pasadas para alcanzar gradualmente el espesor objetivo. Durante el laminado en frío, el material se endurece, lo que mejora su resistencia.
Paso 4: recocido
Después del laminado en frío, la banda se recoce a temperaturas controladas para reducir la tensión interna, ajustar la estructura del grano y obtener el equilibrio requerido entre resistencia y ductilidad.
Las temperaturas de recocido típicas generalmente están en el rango de:
225°C a 300°C
El proceso de recocido específico depende del grado de la aleación, el espesor de la tira, el temple objetivo y los requisitos del uso final.
Paso 5: Acabado y corte de precisión
La tira se nivela, se tratan los bordes, se desbarban y se inspecciona la superficie. Luego se corta con precisión en los anchos requeridos y se rebobina en bobinas según los requisitos del cliente.
A lo largo de todo el proceso de producción, el control de la planitud y la precisión del espesor son dos desafíos técnicos importantes. Incluso pequeñas fluctuaciones pueden afectar la estabilidad de las operaciones de formación de blindaje posteriores.
Ventajas de la tira de aleación de aluminio laminada en frío para armadura de cables
1. Ligero: la densidad de la aleación de aluminio es significativamente menor que la del acero. Por lo tanto, si bien cumple con los requisitos de protección mecánica del cable, la armadura de aleación de aluminio ayuda a reducir el peso total del cable.
2. Buena conformabilidad: La tira de aleación de aluminio posee una excelente ductilidad y es adecuada para procesos como estampado continuo, formación de bordes, doblado, bobinado y entrelazado.
3. Buena resistencia a la corrosión: el aluminio forma una densa película de óxido cuando se expone al aire, proporcionando cierto grado de protección natural.
4. Buena conductividad eléctrica: el aluminio tiene una excelente conductividad eléctrica. Los materiales de blindaje de aluminio aún pueden desempeñar un papel en la conexión a tierra, el blindaje y el diseño de rutas de corriente de falla.
Principales grados de aleación de aluminio para armaduras de cables entrelazados
De acuerdo con la norma nacional GB/T 33367-2016 "Tira de aleación de aluminio para cables armados", los grados de aleación principales para tiras de cables armados entrelazadas incluyen 5052, 5154 y 5154A. Todos ellos pertenecen a la serie 5XXX (serie Al-Mg) de aleaciones de aluminio.
5052 es una aleación de aluminio no tratable térmicamente de la serie Al-Mg, con un contenido de magnesio de aproximadamente 2,3% –2,5%. La adición de magnesio mejora significativamente la resistencia, la resistencia a la corrosión y la conformabilidad, manteniendo al mismo tiempo buenas características de flexión.
5154 es una aleación de aluminio y magnesio diseñada para resistir la corrosión, específicamente destinada a la envoltura helicoidal o protección de armadura entrelazada de cables de alimentación, cables de control y cables de fibra óptica. Combina peso ligero, alta resistencia, excelente resistencia a la corrosión y buena flexibilidad, protegiendo eficazmente los cables contra daños mecánicos.
Especificaciones típicas para tiras de aleación de aluminio con armadura de cable entrelazado
| Parámetro | Rango común |
| Aleación | 5052, 5151, 5154A |
| Temperamento | O, H24, H32, etc. |
| Espesor | 0,20–0,80 mm |
| Ancho | 9,5–60 mm |
| Diámetro interior de la bobina | 55–400 milímetros |
| Diámetro exterior de la bobina | 500-1200 milímetros |
| Tolerancia de espesor | ±0,01mm |
| Tolerancia de ancho | ±0,20 milímetros |
| Conductividad eléctrica | ≥30% SIGC |
| Alargamiento | ≥8% |
Requisitos clave de calidad
Una tira de aleación de aluminio calificada para armaduras de cables entrelazados debe cumplir varios requisitos de calidad clave.
1. Propiedades mecánicas equilibradas
La resistencia a la tracción y el alargamiento deben estar adecuadamente equilibrados.
Si la resistencia a la tracción es demasiado baja, la armadura entrelazada helicoidal formada puede tener una retención de forma deficiente y una protección mecánica insuficiente.
Si el alargamiento es demasiado bajo, la tira puede agrietarse durante las operaciones de entrelazado, perfilado, doblado o formación de espirales.
Los estudios y las prácticas de la industria indican que el material 5052 con temple O o H32, con una resistencia a la tracción de aproximadamente 210–235 MPa y un alargamiento de aproximadamente 10%–17%, puede ser adecuado para aplicaciones de armadura de cables.
Las propiedades finales del objetivo deben confirmarse de acuerdo con el estándar de cable y el proceso de formación correspondientes.
2. Precisión dimensional
Las tolerancias de espesor y ancho son críticas para una producción estable de armaduras entrelazadas.
Según GB/T 33367-2016, para tiras con espesores de 0,40 a 0,60 mm, la tolerancia de espesor permitida es generalmente de ±0,02 mm.
Los principales fabricantes pueden controlar la tolerancia del espesor dentro de:
±0,01mm
Cualquier variación dimensional excesiva puede provocar una formación inestable, un enclavamiento inadecuado, una parada del equipo, una rotura del pelado o daños en la cubierta exterior del cable.
3. Calidad de los bordes
Los bordes de la tira deben ser lisos y libres de rebabas, grietas, bordes afilados y defectos graves de corte.
La mala calidad de los bordes puede causar:
Mayor desgaste de los rodillos formadores;
Enclavamiento inestable;
Grietas durante el perfilado;
Daño a la cubierta del cable;
Reducción de la eficiencia de la máquina blindadora.
Por lo tanto, el desbarbado y el acondicionamiento de los bordes son pasos esenciales en la producción de tiras blindadas para cables entrelazados.
4. Consistencia de la bobina
En la producción de blindaje de cables, la coherencia suele ser más importante que un único valor de propiedad mecánica.
La longitud de un cable puede extenderse de dos a tres kilómetros. En equipos de blindaje de alta velocidad, incluso las variaciones localizadas en el espesor, la resistencia, el alargamiento, la planitud o la condición de los bordes pueden provocar la rotura de la tira y un costoso tiempo de inactividad en la producción.
Un proveedor confiable debe garantizar una calidad constante en toda la bobina y de un lote a otro, incluyendo:
Composición química estable;
Espesor uniforme;
Ancho consistente;
Propiedades mecánicas confiables;
Buena planitud;
Superficie limpia;
Bordes lisos;
Bobinado adecuado.
Aplicaciones típicas de la tira de armadura de aleación de aluminio entrelazada
1. Cables de alimentación
La tira de armadura de aleación de aluminio entrelazada se usa ampliamente en cables de transmisión y distribución de energía para brindar protección mecánica.
Las aplicaciones típicas incluyen sistemas de cables de alimentación de media y baja tensión, cables de alimentación, circuitos de energía industriales y sistemas de distribución de edificios.
2. Cables de control industriales
Los sitios industriales a menudo implican riesgos de impacto mecánico, compresión, vibración y entornos de instalación complejos.
La armadura entrelazada mejora la protección externa de los cables de control utilizados en plantas de fabricación, instalaciones de procesamiento, sistemas de automatización y entornos industriales pesados.
3. Construcción de sistemas eléctricos
En edificios comerciales, edificios industriales, centros de datos, aeropuertos, hospitales y proyectos de infraestructura, los cables blindados entrelazados de aleación de aluminio se pueden utilizar en una variedad de sistemas de instalación eléctrica.
Son especialmente adecuados para bandejas de cables, elevadores, recorridos ocultos y ubicaciones donde se requiere una instalación flexible.
4. Tránsito ferroviario
Los proyectos de tránsito ferroviario imponen altos requisitos en cuanto al peso, la confiabilidad, la durabilidad y la protección mecánica del cable.
La armadura de aleación de aluminio puede proporcionar un equilibrio eficaz entre protección y peso reducido del cable, lo que la hace valiosa en sistemas de metro, ferrocarriles, estaciones, túneles e infraestructura relacionada.
5. Telecomunicaciones y Sistemas de Datos
Para cables de comunicación, instrumentación y datos que requieren protección mecánica adicional, también se pueden usar estructuras de armadura metálica apropiadas según el diseño del cable y el entorno de instalación.
