Υιοθέτηση της Βιωσιμότητας: Η Έρευνα και Ανάπτυξή μας σε Φιλικά προς το Περιβάλλον, Χωρίς PFAS Υλικά Καλωδίων

Επιλογή Μηχανικού Σχεδιασμού και Παράγοντες ΟΕΜ

1. Το «χωρίς PFAS» πρέπει να ορίζεται ως συγκεκριμένη απαίτηση υλικού

ο όρος «καλώδιο χωρίς PFAS» μπορεί να είναι πολύ γενικός για ένα σχέδιο μηχανικού σχεδιασμού.

Πριν από την επιλογή υλικών, οι κατασκευαστές οριστικής εξοπλιστικής πρέπει να ορίσουν:

• Ποιες ουσίες ή οικογένειες υλικών είναι περιορισμένες
• Εάν η απαίτηση ισχύει μόνο για τη μόνωση ή για ολόκληρη τη συναρμολόγηση
• Εάν συμπεριλαμβάνονται οι συνδέσεις, οι κόλλες, τα εξωτερικά περιβλήματα και τα επιπλέον μοντέλα περίβλησης
• Ποια τεκμηρίωση από τον προμηθευτή απαιτείται
• Εάν απαιτείται δοκιμή από τρίτο μέρος

Αν η απαίτηση σχετικά με τα PFAS ισχύει για ολόκληρη τη συναρμολόγηση καλωδίου, στη συνέχεια θα πρέπει να ελεγχθούν όλα τα σχετικά υλικά και εξαρτήματα, επειδή η μόνωση αποτελεί μόνο ένα τμήμα του τελικού προϊόντος.

2. Το υλικό μόνωσης πρέπει να πληροί εξακολουθητικά τις ηλεκτρικές απαιτήσεις

Η μόνωση καλωδίου αποτελεί μέρος της ηλεκτρικής δομής, ειδικά σε λεπτά καλώδια και μικροσυναρμολογούμενα κοαξικά καλώδια.

Σημαντικές παράμετροι περιλαμβάνουν:

Αν το καλώδιο μεταφέρει σήματα υψηλής ταχύτητας ή RF, στη συνέχεια η αντικαταστατική μόνωση πρέπει να αξιολογηθεί ως προς τα διηλεκτρικά της χαρακτηριστικά, ως μέρος του ολοκληρωμένου σχεδιασμού του καλωδίου, επειδή η αλλαγή της μόνωσης μπορεί να μεταβάλλει τη χωρητικότητα, την αντίσταση και τη συμπεριφορά του σήματος.

Για συναφείς εφαρμογές υψηλής συχνότητας, δείτε Μικρή Καλωδία Συμπλέγξης και Rf coaxial cable assembly .

3. Μόνωση χωρίς PFAS και μικροποίηση μπορούν να δημιουργήσουν αντιστάθμιση στο σχεδιασμό

Τα υπερλεπτά ηλεκτρονικά καλώδια και τα μικροσκοπικά συναξονικά καλώδια απαιτούν συχνά εξαιρετικά λεπτά στρώματα μόνωσης.

Το υλικό πρέπει επομένως να παρέχει την απαιτούμενη ηλεκτρική και μηχανική απόδοση εντός ενός μικρού χωρικού περιβλήματος.

Αν ο κατασκευαστής αυτοκινήτων (OEM) απαιτεί ταυτόχρονα μόνωση χωρίς PFAS και πολύ μικρή εξωτερική διάμετρο (OD) του καλωδίου. στη συνέχεια η πάχος μόνωσης, οι διηλεκτρικές ιδιότητες, η σταθερότητα της εξώθησης και η μηχανική απόδοση πρέπει να αξιολογηθούν από κοινού, επειδή η αλλαγή του υλικού μόνωσης μπορεί να επηρεάσει ολόκληρη τη γεωμετρία του καλωδίου.

Αυτό είναι ιδιαίτερα σημαντικό για:

• λεπτό σύρμα 40AWG / 42AWG / 44AWG
• Μικρή Καλωδία Συμπλέγξης
• Ιατρικά καλώδια υψηλής πυκνότητας
• Συναρμολογήσεις καμερών
• Συναρμολογήσεις καλωδίων για UAV και ρομποτικά συστήματα

4. Η ευελιξία πρέπει να αξιολογηθεί μετά από αλλαγές υλικού

Διαφορετικά υλικά μόνωσης μπορούν να συμπεριφέρονται διαφορετικά κατά την επαναλαμβανόμενη κάμψη.

Σχετικά χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν:

• Σκληρότητα
• Υπερτείνουσα
• Συμπεριφορά κάμψης
• Αντοχή στην κατάπληξη
• Φρεντικά
• Προσκόλληση
• Εξάρτηση από τη θερμοκρασία

Αν χρησιμοποιείται ένα καλώδιο σε μια δυναμική εφαρμογή, στη συνέχεια μια αλλαγή μόνωσης χωρίς PFAS πρέπει να επικυρωθεί υπό εκπροσωπητικές συνθήκες κάμψης, επειδή ένα υλικό που λειτουργεί ηλεκτρικά μπορεί να τροποποιήσει παρ’ όλα αυτά τη συμπεριφορά κάμψης ή τη διάρκεια ζωής κάμψης του καλωδίου.

Για εύκαμπτες εφαρμογές, δείτε Σωλήνας Εξεταστικού Υπερηχών και Μη επανδρωμένα αεροσκάφη και ρομποτική .

5. Η αντοχή στη θερμότητα δεν μπορεί να αξιολογηθεί απομονωμένα

Ορισμένα παραδοσιακά υλικά υψηλής απόδοσης βασισμένα σε φθοροπολυμερή επιλέγονται ειδικά λόγω των θερμικών και ηλεκτρικών τους ιδιοτήτων.

Κατά την αξιολόγηση μιας εναλλακτικής λύσης χωρίς PFAS, οι μηχανικοί των κατασκευαστών οχημάτων (OEM) πρέπει να συγκρίνουν:

συνεχή θερμοκρασία + αιχμή θερμοκρασίας + θερμική κύκλωση + μηχανική απόδοση σε θερμοκρασία

Αν το καλώδιο λειτουργεί κοντά στα όρια του υλικού του, στη συνέχεια η εναλλακτική λύση χωρίς PFAS πρέπει να αξιολογηθεί υπό το πραγματικό θερμικό προφίλ, επειδή τα αποτελέσματα των δοκιμών σε θερμοκρασία δωματίου δεν αποδεικνύουν τη μακροπρόθεσμη απόδοση σε υψηλότερες θερμοκρασίες.

6. Η αντοχή σε χημικά είναι απαίτηση που εξαρτάται από την εφαρμογή

Ένας λόγος για τον οποίο χρησιμοποιούνται ορισμένα υλικά καλωδίων υψηλής απόδοσης σε απαιτητικά περιβάλλοντα είναι η αντίστασή τους σε χημικά.

Μια εναλλακτική λύση χωρίς PFAS θα πρέπει συνεπώς να αξιολογηθεί με βάση τις πραγματικές συνθήκες έκθεσης:

Αν το καλώδιο θα εκτίθεται σε καθαριστικά χημικά ή σε αποστείρωση, στη συνέχεια οι πραγματικές χημικές/διαδικασιακές συνθήκες πρέπει να συμπεριλαμβάνονται στην πιστοποίηση του υλικού, επειδή γενικές δηλώσεις αντοχής σε χημικά δεν εγγυώνται τη συμβατότητα με κάθε εφαρμογή.

7. Η επιλογή βιώσιμων υλικών δεν πρέπει να αγνοεί την απόδοση του καλωδίου

Ένα υλικό με χαμηλότερο περιβαλλοντικό αντίκτυπο είναι χρήσιμο μόνο εάν το τελικό καλώδιο συνεχίζει να λειτουργεί όπως απαιτείται.

Η επιλογή υλικού από τον OEM πρέπει να εξισορροπεί:

απαιτήσεις βιωσιμότητας ↔ ηλεκτρική απόδοση ↔ μηχανική απόδοση ↔ δυνατότητες κατασκευής ↔ διάρκεια ζωής

Αν ένα υλικό χωρίς PFAS πληροί τις απαιτήσεις βιωσιμότητας, αλλά απαιτεί σημαντικά μεγαλύτερο πάχος ή μειώνει τη διάρκεια ζωής σε κάμψη, στη συνέχεια ολόκληρος ο σχεδιασμός του καλωδίου πρέπει να ελεγχθεί πριν από την έγκριση, επειδή μια αλλαγή υλικού μπορεί να μετατοπίσει την απόδοση ολόκληρης της συναρμολόγησης.

8. Η συμβατότητα με τη διαδικασία κατασκευής είναι ένα κρίσιμο σημείο πιστοποίησης

Ένα υλικό μπορεί να έχει κατάλληλες εργαστηριακές ιδιότητες, αλλά παρόλα αυτά να είναι δύσκολο να επεξεργαστεί συνεπώς σε υπερλεπτό καλώδιο.

Σημαντικοί παράγοντες κατασκευής περιλαμβάνουν:

• Θερμοκρασία εκτροπής
• Συμπεριφορά τήξης
• Σχεδιασμός πλαστικών
• Ταχύτητα γραμμής
• Πάχος Απομόνωσης
• Συγκεντρωτικότητα
• Ποιότητα της επιφάνειας
• Συνθήκες ψύξης
• Απόδοση απομάκρυνσης μόνωσης
• Συμβατότητα Τερματισμού

Αν το καλώδιο χρησιμοποιεί υπερλεπτούς αγωγούς, στη συνέχεια το υλικό μόνωσης πρέπει να εγκριθεί σε συνδυασμό με τη διαδικασία παραγωγής, επειδή οι μικρές διαστασιακές μεταβολές γίνονται πιο σημαντικές καθώς η διάσταση του καλωδίου μειώνεται.

Αυτό είναι ιδιαίτερα σχετικό με την κατασκευή λεπτών αγωγών και μικροσκοπικών συναξιών κοαξικών καλωδίων της HOTTEN.

9. Μόνωση χωρίς PFAS μπορεί να επηρεάσει την εξωτερική διάμετρο (OD) του καλωδίου

Για συναρμολογήσεις καλωδίων υψηλής πυκνότητας, μια μικρή αλλαγή στο πάχος της μόνωσης μπορεί να έχει σημαντική επίδραση στις τελικές διαστάσεις.

Η προκύπτουσα αλυσίδα είναι:

υλικό → πάχος μόνωσης → εξωτερική διάμετρος καλωδίου → χώρος διαδρομής → ενσωμάτωση συνδέσμου

Αν η συσκευή έχει αυστηρά περιορισμένο μηχανικό όγκο, στη συνέχεια η μόνωση χωρίς PFAS θα πρέπει να αξιολογηθεί σε σχέση με τη μέγιστη επιτρεπόμενη εξωτερική διάμετρο καλωδίου, επειδή η αλλαγή υλικού δεν θα πρέπει να δημιουργήσει συναρμολόγηση που δεν χωρά πλέον στη συσκευή.

10. Εφαρμογές Υψηλής Συχνότητας Απαιτούν Σύγκριση Διηλεκτρικών

Για εφαρμογές μικροσκοπικών κοαξιακών και RF καλωδίων, μια αλλαγή υλικού θα πρέπει να αξιολογηθεί με βάση πραγματικές ηλεκτρικές παραμέτρους και όχι αποκλειστικά με βάση περιβαλλοντικούς ισχυρισμούς.

Οι μηχανικοί των OEM μπορούν να συγκρίνουν:

Αν το καλώδιο λειτουργεί σε υψηλή συχνότητα, στη συνέχεια οι διηλεκτρικές ιδιότητες πρέπει να επιβεβαιωθούν στην τελική κατασκευή του καλωδίου, επειδή οι ονομαστικές τιμές των δεδομένων του υλικού δεν καθορίζουν από μόνες τους την απόδοση της τελικής μικροσκοπικής κοαξονικής δομής.

11. Οι ιατρικές εφαρμογές απαιτούν πρόσθετη αναθεώρηση των υλικών

Για τις ιατρικές συναρμολογήσεις καλωδίων, η επιλογή των υλικών μπορεί να επηρεαστεί από:

• Επαφή με τον ασθενή
• Καθαρισμός και απολύμανση
• Αποστείρωση
• Μακροπρόθεσμη ευελιξία
• Χημική Εκτέθεια
• Βιολογική αξιολόγηση ειδική για τη συσκευή

Αν το τελικό καλώδιο μπορεί να έρχεται σε επαφή με τον ασθενή ή το σώμα, στη συνέχεια ο προμηθευτής OEM θα πρέπει να αξιολογήσει τη διαμόρφωση των υλικών στο πλαίσιο της εφαρμόσιμης διαδικασίας βιολογικής αξιολόγησης ιατρικών συσκευών, επειδή το γεγονός ότι ένα υλικό είναι ελεύθερο PFAS δεν σημαίνει αυτόματα ότι είναι βιολογικά κατάλληλο.

Για ιατρικές εφαρμογές, δείτε Συνέλευση Ιατρικής Καλωδίας .

12. Το Πλήρες Συναρμολόγηση καλωδίων Πρέπει να Αξιολογηθεί

Μια αλλαγή υλικού σχετική με PFAS μπορεί να επηρεάσει περισσότερα από τη μόνωση του καλωδίου.

Η πλήρης συναρμολόγηση μπορεί να περιλαμβάνει:

αγωγός + μόνωση + διηλεκτρικό + θώρακας + μανδύας + κόλλα + συνδέτης + αντίβαρο τάσης + επικάλυψη

Αν ένας OEM επιθυμεί μια τελική συναρμολόγηση χωρίς PFAS, στη συνέχεια η ανασκόπηση των υλικών πρέπει να καλύπτει όλα τα σχετικά εξαρτήματα, επειδή το τελικό προϊόν μπορεί να περιέχει διάφορα διαφορετικά πολυμερή ή επεξεργασμένα υλικά.

13. Η τεκμηρίωση αποτελεί μέρος της πιστοποίησης υλικών του OEM

Για τις αγορές του OEM, ο προμηθευτής πρέπει να είναι σε θέση να καθορίζει σαφώς την υλική κατασκευή.

Χρήσιμα έγγραφα μπορεί να περιλαμβάνουν:

Αν Η κατάσταση «χωρίς PFAS» αποτελεί επίσημη απαίτηση του πελάτη, στη συνέχεια το ακριβές πεδίο εφαρμογής και η σχετική απόδειξη πρέπει να συμφωνηθούν κατά το στάδιο RFQ, επειδή η έκφραση «χωρίς PFAS» μπορεί διαφορετικά να ερμηνευθεί κατά διαφορετικό τρόπο από διαφορετικούς προμηθευτές.

14. Απαιτήσεις OEM για καλώδια χωρίς PFAS στο RFQ

Μια πρακτική αίτηση προσφοράς (RFQ) πρέπει να καθορίζει:

Αν ο κατασκευαστής οχημάτων (OEM) δεν έχει ακόμη οριστικοποιήσει το μονωτικό υλικό, στη συνέχεια το αίτημα προσφοράς (RFQ) μπορεί να καθορίζει το απαιτούμενο εύρος απόδοσης και τους περιορισμούς σχετικά με τις ουσίες PFAS, επειδή ο κατασκευαστής καλωδίων μπορεί να αξιολογήσει κατάλληλες επιλογές υλικού πριν από την οριστικοποίηση της κατασκευής.

15. Η επιλογή υλικού πρέπει να ακολουθεί τις πραγματικές απαιτήσεις της συσκευής

Μια χρήσιμη διαδικασία επιλογής είναι:

Καθορισμός περιορισμών → Καθορισμός ηλεκτρικών απαιτήσεων → Καθορισμός μηχανικών απαιτήσεων → Καθορισμός περιβαλλοντικών συνθηκών → Σύγκριση υλικών → Πρωτότυπο → Επικύρωση → Έγκριση → Έλεγχος παραγωγής

Αυτό αποτρέπει την αντιμετώπιση των υλικών χωρίς PFAS ως απομονωμένου κριτηρίου αγοράς.

Αν ένα υλικό χωρίς PFAS ικανοποιεί τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις διατηρώντας παράλληλα την απαραίτητη ηλεκτρική, μηχανική και κατασκευαστική απόδοση, στη συνέχεια μπορεί να ενσωματωθεί στην εγκεκριμένη κατασκευή καλωδίων, επειδή το υλικό έχει επιλεγεί βάσει των πλήρων μηχανικών απαιτήσεων και όχι ενός μόνο χαρακτηριστικού.

Για τα έργα λεπτών αγωγών και προσαρμοστικών καλωδίων της HOTTEN, δείτε Φινός Ηλεκτρονικός Καλωδιασμός ,Μικρή Καλωδία Συμπλέγξης και Συνδετικό Μικρού Αξονικού Καλώδιου .