L'isolation du fil fait bien plus que couvrir un conducteur: elle permet à un harnais de fil de résister à la chaleur, à l'humidité, aux produits chimiques, aux vibrations, à l'abrasion et aux mouvements répétés.

Pour un harnais de fil sur mesure, le choix du matériau d'isolation devrait dépendre de l'environnement de travail réel plutôt que du prix seul.

Qu'est- ce que l'isolation par fil?

L'isolation par fil est le matériau non conducteur entourant un conducteur électrique.

Sa fonction principale est d'empêcher tout contact électrique indésirable entre les conducteurs et les composants environnants.

Dans un harnais de fil, l'isolation peut affecter:

• Température de fonctionnement

• La flexibilité

• Résistance à l'abrasion

• Résistance chimique

• Résistance à l'humidité

• Diamètre du câble

• Le poids

• Performance à la flamme

• Durée de vie

Les propriétés varient considérablement entre les différentes formulations de polymères, de sorte qu'il n'existe pas de matériau isolant unique adapté à toutes les applications.les fluoropolymères, le TPE et le silicone sont tous utilisés dans les constructions modernes de câbles et de câbles.

Isolation par fil ou par câble

Ces deux termes sont parfois confondus.

Isolemententoure directement un conducteur individuel et fournit une isolation électrique.

Unechapeauentoure normalement plusieurs conducteurs isolés ou le câble complet et offre une protection mécanique et environnementale supplémentaire.

Par exemple, un câble multiconducteur peut utiliser une isolation en PVC autour de chaque conducteur, puis ajouter un revêtement extérieur en PVC ou en polyuréthane autour du câble entier.

Lors du choix d'un ensemble de câbles sur mesure, il peut être nécessaire de prendre en considération les deux couches.

1- Isolation par PVC

Polyvinyl chlorure, ouPvc, est l'un des matériaux d'isolation des fils les plus utilisés.

Il offre un équilibre pratique entre le coût, la flexibilité, les performances électriques et la résistance environnementale générale.résistance à l'huile et différentes exigences de température.

Le PVC se trouve généralement dans:

• Produits électroniques de consommation

• Appareils électroménagers

• Équipement de commande

• Le câblage des équipements internes

• Armoires à fils généraux

• Circuits automobiles avec des exigences environnementales modérées

Avantages du PVC

Le PVC est économique et facile à traiter. Il est disponible en plusieurs couleurs et convient bien aux applications où les températures extrêmes ou l'exposition aux produits chimiques ne sont pas un problème majeur.

Limites du PVC

La température et les performances chimiques dépendent fortement de la formulation. Le PVC standard peut ne pas être le meilleur choix près de composants très chauds ou dans des environnements avec des produits chimiques agressifs.

Pour ces applications, l'isolation au XLPE, au silicone ou au fluoropolymère peut offrir de meilleures performances à long terme.

2. Isolation par XLPE

XLPE, ou polyéthylène croisé, est un polyéthylène qui a été modifié par croisement.

La liaison croisée améliore la stabilité thermique du matériau et lui permet de maintenir ses propriétés physiques à des températures plus élevées que le polyéthylène conventionnel.Certaines constructions XLPE sont conçues pour des températures de fonctionnement autour de 125°C, bien que la capacité exacte doive toujours être confirmée par le cahier des charges du fil.

Le XLPE est couramment utilisé dans:

• câblage automobile

• Compartiments moteur

• Équipement industriel

• Systèmes à batterie

• Distribution de l'électricité

• Véhicules lourds

Pourquoi le XLPE est populaire dans les harnais automobiles

Les câbles automobiles doivent faire face à la chaleur, aux vibrations, aux fluides et aux espaces d'installation serrés.

L'isolation par liaison transversale offre une combinaison utile de résistance à la chaleur, de durabilité et de parois isolantes relativement minces.

Les noms des fils automobiles tels queGXL, TXL et SXLsont généralement associées à des constructions isolantes croisées, bien que la spécification exacte doive toujours être confirmée selon la norme automobile applicable.

Les exigences modernes en matière de câbles automobiles sont couvertes par des normes telles que la série ISO 19642 qui comprend des méthodes d'essai pour les câbles électriques utilisés dans les véhicules routiers.2023 a remplacé les normes antérieures relatives aux méthodes d'essai, y compris certaines parties de l'ISO 6722.

3. Isolation par fil de silicone

Le silicone est un bon choix quand un harnais a besoin des deuxrésistance à haute température et excellente souplesse.

Contrairement à certains plastiques plus durs, le silicone reste doux et souple dans une large plage de températures.Des fils de raccordement en silicone sont disponibles dans le commerce avec des températures atteignant 150°C ou 200°C selon leur construction..

Les applications typiques sont:

• Équipement de chauffage

• Systèmes à batterie

• Éclairage à LED

• Équipement médical

• Capteurs

• Appareils à haute température

• Machines et appareils industriels

Les avantages du silicone

Sa souplesse rend le silicone particulièrement utile lorsque les fils doivent se plier autour des composants ou rester souples dans des environnements froids.

Les limites du silicone

L'isolation au silicone peut être plus douce que certains matériaux thermoplastiques ou fluoropolymères.une couverture supplémentaire ou une protection mécanique peut être nécessaire.

4- Isolation au fluoropolymère: PTFE, FEP et ETFE

L'isolation au fluoropolymère est utilisée lorsque les matériaux de fil normaux ne peuvent pas fournir une résistance suffisante à la température, aux produits chimiques ou aux environnements difficiles.

Les options les plus courantes sont les suivantes:

PTFE️ Polytétrafluoroéthylène
Le FEP️ Éthylène-propylène fluoré
ETFE️ Éthylène tétrafluoroéthylène

Ces matériaux ne sont pas identiques.

Le PTFE est bien connu pour sa capacité à très haute température.la résistance chimique et la construction à paroi mince sont importantes.

TE Connectivity, par exemple, utilise de l'ETFE à liaison transversale modifiée dans des constructions de câbles haute performance et met en évidence ses propriétés thermiques, mécaniques et environnementales.

Applications typiques

Les fils isolés au fluoropolymère se trouvent dans:

• Équipement aérospatial

• Capteurs à haute température

• Dispositifs médicaux

• Systèmes industriels

• Électronique automobile

• Équipement d'essai

• Assemblages électroniques compacts

Les avantages

Les principaux avantages sont la résistance à haute température, une bonne résistance chimique et la capacité à fournir des performances élevées avec une isolation relativement mince dans des constructions appropriées.

Les limites

Le coût est généralement plus élevé que l'isolation en PVC ou en polyéthylène classique.L'utilisation de fil de fluoropolymère dans une simple application à température ambiante peut donc augmenter le coût du harnais sans fournir un avantage significatif.

5- Isolation par TPE et TPR

TPE, ou élastomère thermoplastique, combine certaines caractéristiques de caoutchouc avec un traitement thermoplastique.

Il est utile lorsque le câble doit rester souple et tolérer des mouvements répétés.

Selon la formulation, les matériaux TPE peuvent fournir une résistance aux huiles, aux carburants, aux solvants et à l'eau tout en conservant leur souplesse à basse température.

Les applications courantes sont les suivantes:

• Machines et appareils de déplacement

• La robotique

• Équipement portable

• Systèmes de contrôle industriels

• Appareils électriques

• Assemblages de câbles flexibles

Le TPE est particulièrement utile lorsque la flexibilité est un facteur de conception plus important que de simplement obtenir le coût le plus bas des matériaux.

6. PE et PP Isolation

Polyéthylène (PE)etpolypropylène (PP)sont également largement utilisés dans les constructions de câbles électriques.

Le PE possède des propriétés électriques utiles et résiste à l'humidité et à de nombreux produits chimiques.Ses caractéristiques diélectriques le rendent particulièrement utile dans les applications de câbles de transmission de signaux et de communication.

Le PE et le PP se trouvent dans:

• Les câbles de communication

• Les câbles de signalisation

• Les câbles coaxials

• Applications RF

• Équipement électronique

• Des câbles multiconducteurs

Pour un harnais de fil transportant des signaux sensibles plutôt que de la seule alimentation en courant continu, les propriétés électriques de l'isolation peuvent devenir une partie importante de la conception du câble.

Comparaison rapide des matériaux d'isolation des fils communs

Il est important:Il s'agit d'une comparaison générale plutôt que d'une évaluation universelle. La température, la tension, l'épaisseur de la paroi, les performances de flamme et la résistance chimique varient selon la construction et les spécifications de chaque fil.

Comment choisir le bon isolant

Le choix de l'isolation des fils doit commencer par l'application plutôt que par le nom du matériau.

Avant de choisir un fil pour le harnais, examinez les facteurs suivants.

Température de fonctionnement

Déterminer à la fois la température normale de fonctionnement et les pics de température à court terme possibles.

Un câble de commande installé à l'intérieur d'un équipement à température ambiante a des exigences très différentes de celles d'un câble roulé près d'un moteur, d'un chauffe-eau ou d'un moteur automobile.

Ne choisissez pas automatiquement la température la plus élevée.

Exigences en matière de tension

L'isolation doit être adaptée à la tension du système et aux exigences de sécurité applicables.

Cependant, le matériau isolant à lui seul ne détermine pas la tension nominale d'un fil.

Évaluez toujours les spécifications complètes du fil.

Flexibilité et déplacement

Un fil stationnaire à l'intérieur d'un boîtier et un câble en mouvement continu à l'intérieur d'un bras robotique ne devraient pas nécessairement utiliser la même construction.

Pour les applications dynamiques, il convient de prendre en compte la liaison des conducteurs, la souplesse de l'isolation, le rayon de flexion et les cycles de mouvement attendus.

Exposition au pétrole et aux produits chimiques

Les équipements automobiles, industriels et de fabrication peuvent exposer le câblage à l'huile, au carburant, au liquide de refroidissement, aux produits chimiques de nettoyage ou aux solvants.

Dans ces environnements, la compatibilité des matériaux doit être confirmée avant la production.Les câbles automobiles et industriels à haute performance sont souvent conçus spécifiquement en fonction des exigences de résistance des fluides.

Protection contre l'abrasion et la protection mécanique

Un câble relié à un boîtier en plastique protégé nécessite moins de résistance à l'abrasion qu'un harnais monté près de pièces métalliques en mouvement.

Si l'abrasion ne peut pas être évitée, la solution peut comporter à la fois un matériau de fil plus durable et une protection supplémentaire telle que:

• Tissus à manches tressées

• Tubes ondulés

• Tubes à rétrécissement thermique

• Conducteur de protection

Les produits réfractaires à la chaleur sont couramment utilisés pour ajouter une isolation électrique, une protection mécanique, un scellage environnemental et un soulagement de la contrainte autour des composants du harnais.

Espace d'installation

Le fil à paroi mince peut réduire le diamètre du harnais et faciliter l'acheminement dans les produits compacts.

Cela peut être important dans l'électronique automobile, l'équipement médical, les capteurs et les appareils électroniques densément emballés.

Cependant, le plus petit câble n'est pas automatiquement le meilleur câble.

L'isolation plus chère est- elle toujours meilleure?

Je ne veux pas.

Une erreur courante dans la conception de harnais de fil sur mesure est de choisir le matériau le plus avancé techniquement au lieu du matériau qui correspond réellement à l'application.

Par exemple, le PTFE ou l'ETFE peut offrir d'excellentes performances, mais un harnais électronique d'intérieur standard peut fonctionner parfaitement avec du PVC à un coût beaucoup plus faible.

En revanche, la réduction des coûts par l'utilisation de PVC de base dans un environnement à haute température ou chimiquement agressif peut entraîner une défaillance prématurée de l'isolation.

L'objectif n'est pas de choisir le fil le moins cher ou le plus cher.

L'objectif est de sélectionnerfil droit pour les conditions de fonctionnement réelles.

Choisir l'isolation pour un harnais personnalisé

Lorsqu'on demande un harnais de fil sur mesure, il n'est souvent pas suffisant de fournir uniquement le modèle de connecteur et la longueur du câble.

Pour une sélection plus précise des matériaux, fournissez à votre fournisseur:

• Voltage de fonctionnement

• Actuel

• Émetteur-récepteur

• Température de fonctionnement normale

• Température maximale

• Utilisation en intérieur ou en extérieur

• Exposition aux produits chimiques

• Exigences en matière d'étanchéité

• Exigences en matière de flexion ou de mouvement

• Certifications requises

• Spécifications des connecteurs et des bornes

• Diagramme de dessin ou de câblage

Grâce à ces informations, le matériau du fil peut être sélectionné, ainsi que le connecteur, le terminal, la taille du conducteur, le manchon de protection et la structure du harnais.

RY fabrique des harnais de fil et des ensembles de câbles sur mesure selon les dessins, les échantillons et les exigences de l'application du client,y compris les produits utilisant des conducteurs et des constructions isolantes différents.

Conclusion

L'isolation des fils affecte directement la fiabilité des performances d'un ensemble de câbles dans son environnement de fonctionnement réel.

Le PVC est pratique pour de nombreuses applications générales. Le XLPE fonctionne bien là où une résistance à la chaleur et à l'environnement plus élevée est requise. Le silicone offre une excellente flexibilité à des températures élevées,tandis que les fluoropolymères tels que l'ETFE, le FEP et le PTFE sont mieux adaptés à des environnements chimiques exigeants et à haute température.

Au lieu de choisir un matériau d'isolation par son nom, considérez la température, la tension, le mouvement, les produits chimiques, l'abrasion, l'espace d'installation et les normes applicables ensemble.

Si vous développez un harnais de fil sur mesure, envoyez-nous votre dessin, les informations sur les connecteurs, les spécifications du fil et les exigences de l'application.Nous pouvons vous aider à évaluer une construction de câble adaptée à votre projet.

Questions fréquemment posées

La couleur du fil affecte-t-elle les performances de l'isolation?

La couleur est principalement utilisée pour l'identification des circuits, le contrôle de l'assemblage et l'entretien.Donc les couleurs personnalisées devraient toujours être confirmées avec le fournisseur de fil.

Peut-on utiliser différents matériaux isolants dans le même harnais de fil?

Un harnais peut contenir plusieurs types de fils, par exemple des fils à haute température près d'un chauffe-eau tandis que des fils standard sont utilisés dans les zones plus fraîches du même ensemble.

Pourquoi l'épaisseur de l'isolation est-elle importante pour choisir un connecteur?

Le diamètre extérieur du fil isolé affecte le crimping du terminal, les joints d'étanchéité, le routage du fil et la compatibilité de la cavité.Deux fils avec le même conducteur AWG peuvent avoir des diamètres globaux différents parce que leurs constructions d'isolation sont différentes.

Les câbles extérieurs doivent- ils toujours être étanches?

Les performances imperméables à l'eau dépendent de la conception complète du harnais, y compris les connecteurs, les joints, les embouts, le surmoulage et les points d'entrée des câbles.Le matériau isolant n'est qu'une partie du système d'étanchéité.

Un harnais de fil existant peut-il être remplacé par un autre matériau isolant?

Un matériau différent peut modifier le diamètre du fil, la souplesse, les paramètres de décapage, les réglages de crimps et la compatibilité du joint.La validation des échantillons est recommandée avant la production en série..