ケーブル シース (外部シースまたはシースとも呼ばれる) は、ケーブル、光ケーブル、または電線の最外層であり、ケーブル内で最も重要なバリアとして内部構造の安全性を保護し、設置中および設置後にケーブルを外部の熱、寒さ、湿気、紫外線、オゾン、または化学的および機械的な損傷から保護します。 ケーブル シースはケーブル内部の補強材を置き換えるものではありませんが、かなり高いレベルの限定的な保護を提供することもできます。 さらに、ケーブル シースは、撚り線導体の形状と形態、およびシールド層 (存在する場合) を固定することもできるため、ケーブルの電磁両立性 (EMC) への干渉を最小限に抑えることができます。 これは、ケーブルまたは電線内で電力、信号、またはデータを一貫して伝送するために重要です。 シースは、光ケーブルと電線の耐久性においても重要な役割を果たします。
ケーブルシース材料には多くの種類があり、一般的に使用されるケーブルシース材料は次のとおりです。架橋ポリエチレン（XLPE）、ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）、フッ素化エチレンプロピレン（FEP）、パーフルオロアルコキシ樹脂（PFA）、ポリウレタン（PUR）、ポリエチレン（PE）、熱可塑性エラストマー（TPE）およびポリ塩化ビニル（PVC）それぞれパフォーマンス特性が異なります。
ケーブルシースの原材料選定においては、まず環境への適応性とコネクタの使用互換性を考慮する必要があります。例えば、極寒の環境では、極低温でも柔軟性を維持するケーブルシースが必要となる場合があります。適切なシース材料の選択は、各用途に最適な光ケーブルを決定する上で非常に重要です。そのため、光ケーブルまたは電線がどのような用途に使用され、どのような要件を満たす必要があるかを正確に理解することが重要です。
ポリ塩化ビニル（PVC）ケーブル被覆材として広く用いられている材料です。ポリ塩化ビニル系樹脂に安定剤、可塑剤、炭酸カルシウムなどの無機充填剤、添加剤、潤滑剤などを加え、混練・押出成形によって製造されます。優れた物理的、機械的、電気的特性を有し、耐候性、化学的安定性にも優れています。さらに、難燃剤、耐熱剤などの添加剤を添加することで、性能をさらに向上させることもできます。
PVC ケーブル シースの製造方法は、PVC 粒子を押出機に入れて、高温高圧下で押し出して管状のケーブル シースを形成することです。
PVCケーブル被覆の利点は、安価で加工・施工が容易、そして用途が広いことです。低圧ケーブル、通信ケーブル、建築用電線などの分野でよく使用されています。しかし、PVCケーブル被覆は耐高温性、耐寒性、耐紫外線性などの特性が比較的低く、環境や人体に有害な物質を含んでいるため、特殊な環境に適用すると多くの問題が生じます。人々の環境意識の高まりと材料性能に対する要求の向上に伴い、PVC材料に対する要求も高まっています。そのため、航空宇宙、原子力などの特殊な分野では、PVCケーブル被覆が慎重に使用されています。
ポリエチレン（PE）PEは一般的なケーブルシース材料です。優れた機械的特性と化学的安定性を備え、耐熱性、耐寒性、耐候性にも優れています。PEケーブルシースは、酸化防止剤や紫外線吸収剤などの添加剤を加えることで、より優れた特性を得ることができます。
PE ケーブルシースの製造方法は PVC と似ており、PE 粒子を押出機に入れて高温高圧下で押し出し、管状のケーブルシースを形成します。
PEケーブルシースは、優れた耐環境老化性と耐紫外線性を備え、価格も比較的安価であるため、光ケーブル、低電圧ケーブル、通信ケーブル、鉱山ケーブルなどの分野で広く使用されています。架橋ポリエチレン（XLPE）は、高い電気的・機械的特性を持つケーブルシース材料です。高温でポリエチレン材料を架橋させることで製造されます。架橋反応により、ポリエチレン材料は3次元ネットワーク構造を形成できるため、高強度と高温耐性を備えています。XLPEケーブルシースは、送電線、変電所などの高電圧ケーブル分野で広く使用されています。優れた電気的特性、機械的強度、化学的安定性を備えているだけでなく、耐熱性と耐候性にも優れています。
ポリウレタン（PUR）1930年代後半に開発されたプラスチックの一種で、付加重合と呼ばれる化学プロセスによって製造されます。原料は通常石油ですが、ジャガイモ、トウモロコシ、テンサイなどの植物材料も製造に使用されます。PURはケーブル被覆材として広く使用されています。優れた耐摩耗性、耐老化性、耐油性、耐酸性、耐アルカリ性を備えたエラストマー材料であり、優れた機械的強度と弾性回復特性を備えています。PURケーブル被覆は、難燃剤や耐熱剤などの添加剤を添加することで、より優れた性能を発揮します。
PURケーブルシースの製造方法は、PUR粒子を押出機に投入し、高温高圧下で押し出して管状のケーブルシースを形成する方法です。ポリウレタンは特に優れた機械的特性を有しています。
この素材は優れた耐摩耗性、耐切断性、耐引裂性を備え、低温下でも高い柔軟性を維持します。そのため、PURは牽引チェーンなど、動的な動きや曲げが求められる用途に特に適しています。ロボット用途では、PUR被覆ケーブルは数百万回の曲げサイクルや強いねじり力にも問題なく耐えることができます。PURは油、溶剤、紫外線にも強い耐性があります。さらに、素材の組成によってはハロゲンフリーで難燃性も備えており、これらはUL認証を取得し米国で使用されるケーブルの重要な基準です。PURケーブルは、機械・工場建設、産業オートメーション、自動車業界で広く使用されています。
PUR ケーブルシースは物理的、機械的、化学的特性が優れていますが、価格が比較的高く、低コストの大量生産には適していません。
ポリウレタン熱可塑性エラストマー（TPU）ケーブル被覆材として広く使用されています。ポリウレタンエラストマー（PUR）とは異なり、TPUは加工性と可塑性に優れた熱可塑性材料です。
TPU ケーブルシースは、耐摩耗性、耐油性、耐酸性、耐アルカリ性、耐候性に優れており、優れた機械的強度と弾性回復性能を備えているため、複雑な機械的動きや振動環境に適応できます。
TPU ケーブル シースは、TPU 粒子を押出機に加え、高温高圧下で押し出して管状のケーブル シースを形成することによって製造されます。
TPUケーブルシースは、産業オートメーション、工作機械設備、モーションコントロールシステム、ロボットなどの分野に加え、自動車、船舶などの分野でも広く使用されています。優れた耐摩耗性と弾性回復性能を備え、ケーブルを効果的に保護するだけでなく、優れた耐高温性と耐寒性も備えています。
PURと比較して、TPUケーブルシースは加工性と可塑性に優れており、より多様なケーブルサイズや形状の要件に対応できるという利点があります。しかし、TPUケーブルシースは比較的高価であるため、低コストの大量生産には適していません。
シリコンゴム（PU）は、一般的に使用されているケーブル被覆材料です。これは有機ポリマー材料であり、シリコン原子と酸素原子が交互に構成された主鎖を指し、シリコン原子は通常、ゴムの2つの有機基と結合しています。通常のシリコーンゴムは、メチル基と少量のビニルを含むシリコーン鎖を主成分としています。フェニル基の導入により、シリコーンゴムの耐高温性と耐低温性が向上し、トリフルオロプロピル基とシアン化物基の導入により、シリコーンゴムの耐熱性と耐油性が向上します。PUは耐高温性、耐寒性、耐酸化性に優れており、柔軟性と弾性回復性に優れています。シリコーンゴムケーブルシースは、耐摩耗剤、耐油剤などのさまざまな添加剤を加えることで、その性能を向上させることができます。
シリコーンゴムケーブルシースの製造方法は、シリコーンゴム混合物を押出機に投入し、高温高圧下で押し出して管状のケーブルシースを形成することです。シリコーンゴムケーブルシースは、航空宇宙、原子力発電所、石油化学、軍事などの分野において、高温高圧、耐候性が求められる用途で広く使用されています。
耐高温性と耐酸化性に優れており、高温、高圧、強い腐食環境でも安定して作動するだけでなく、優れた機械的強度と弾性回復性能も備えており、複雑な機械的運動や振動環境に適応できます。
シリコーンゴムケーブルシースは、他のケーブル被覆材と比較して、耐熱性と耐酸化性に優れているだけでなく、柔軟性と弾性回復性に優れているため、より複雑な作業環境に適しています。しかし、シリコーンゴムケーブルシースは比較的高価であるため、低コストの大量生産には適していません。
ポリテトラフルオロエチレン（PTFE）ポリテトラフルオロエチレンとも呼ばれる、ケーブル被覆材として広く使用されているフッ素樹脂は、耐食性、耐高温性、耐薬品性に優れたポリマー材料であり、極度の高温、高圧、強い腐食環境下でも安定して動作します。さらに、フッ素樹脂は優れた難燃性と耐摩耗性も備えています。
フッ素樹脂ケーブルシースの製造方法は、フッ素樹脂粒子を押出機に加え、高温高圧下で押し出して管状のケーブルシースを形成することです。
フッ素樹脂ケーブルシースは、航空宇宙、原子力発電所、石油化学などのハイエンド分野に加え、半導体、光通信などの分野でも広く使用されています。優れた耐腐食性と耐高温性を備え、高温、高圧、強い腐食環境下でも長期間安定して動作します。また、優れた機械的強度と弾性回復性能を備えており、複雑な機械運動や振動環境にも適応できます。
フッ素樹脂ケーブルシースは、他のケーブルシース材料と比較して、耐腐食性と耐熱性が高く、より過酷な使用環境に適しています。しかし、フッ素樹脂ケーブルシースは比較的高価であるため、低コストで大量生産を行う場合には適していません。
投稿日時: 2024年10月14日