Progettazione, produzione, calcolo della lunghezza e precauzioni per i cavi in bobina

1. Che cos'è un cavo spiralato?

Un cavo a spirale, noto anche come cavo a spirale retrattile o cavo a spirale, è un tipo di cavo elettrico che può allungarsi e ritrarsi come una bobina.

Il prototipo del cavo a spirale è in realtà un cavo diritto. Il cavo dritto viene avvolto attorno a un'asta di dima di dimensioni fisse e i morsetti su entrambi i lati vengono utilizzati per bloccare il filo. Quindi viene messo in forno e cotto per un certo periodo di tempo. Viene quindi estratto per formare un cavo a spirale.

2. Calcolo della lunghezza reale di un cavo arrotolato

1. Determinare la struttura:

Comprendere il numero di sezioni arrotolate e di sezioni diritte che compongono il cavo spiralato.

2. Misurare i parametri della bobina:

Lunghezza della bobina: deve essere chiara la lunghezza della parte arrotolata, a partire da un cavo arrotolato per pc

L=350mm

ID bobina: misurare la parte arrotolata OD=15mm questo parametro determina l'OD dello stick di fissaggio

OD della bobina: misurare la OD della parte arrotolata = 25 mm.

OD del cavo: misurare l'OD del cavo di 5,0 mm.

Quindi possiamo calcolare il numero di spire della parte arrotolata del cavo. Utilizzare la lunghezza della parte arrotolata/ OD del cavo 350/5.0=70 spire

Conteggio della lunghezza di 1 bobina = πD= 3,14 X (25mm-5,0mm)=62,8mm (perché non possiamo usare la OD massima per contare la circonferenza).

1 bobina 62,8 mm X 70 bobine = 4396 mm + le lunghezze di entrambe le estremità è la lunghezza reale del cavo di un pc

Si noti che il metodo di misurazione è relativamente semplice e intuitivo, ma può presentare alcuni errori. Il metodo di calcolo della formula richiede una misurazione accurata dei parametri strutturali del cavo spiralato e il risultato calcolato è solo un'approssimazione. Nei calcoli pratici, scegliere il metodo appropriato in base alla situazione specifica.

4. L'orientamento della parte diritta del cavo spiralato su entrambi i lati

Le principali direzioni di uscita dei cavi spiralati sono le seguenti:

I. Uscita diritta - 180 gradi con la parte della bobina

Il cavo spiralato esce direttamente da un'estremità. Questa direzione di uscita è la più comune e intuitiva, adatta a situazioni che richiedono una disposizione ordinata dello spazio, come ad esempio i cavi dati per prodotti elettronici che si estendono direttamente dal lato del dispositivo per facilitare il collegamento ad apparecchiature esterne.

II. Uscita multiangolo - Verticale con la parte della bobina

Uscita obliqua: Il cavo spiralato si estende con un certo angolo obliquo. In alcuni scenari d'uso particolari, a causa del posizionamento del dispositivo o dei requisiti d'uso, il cavo a spirale potrebbe dover uscire obliquamente per adattarsi meglio alle limitazioni di spazio o alle abitudini operative.

Uscita curva: Il cavo spiralato può presentare una certa forma curva durante l'estensione. Ad esempio, in alcuni dispositivi indossabili, il cavo spiralato può uscire in modo curvo per conformarsi alle curve del corpo umano o adattarsi alla struttura speciale del dispositivo, garantendo la stabilità del collegamento e il comfort di utilizzo.

5. Processo di produzione dei cavi spiralati

Il processo di produzione dei cavi spiralati varia a seconda dei materiali e dell'uso previsto. Il processo generale è il seguente:

Preparazione del materiale:

Selezionare i materiali appropriati per il rivestimento dei fili, come TPR/TPE/PU/PVC, insieme a bobine e altri accessori.

Avvolgimento:

Avvolgere il filo intorno a un'asta di avvolgimento, prestando attenzione alla tenuta e all'uniformità dell'avvolgimento.

Cottura:

Posizionare la barra avvolta in una camera di cottura per impostare la forma del filo. La temperatura e il tempo di cottura dipendono dal materiale e dalle specifiche del filo.

Raffreddamento:

Rimuovere il cavo spiralato cotto e lasciarlo raffreddare. Il raffreddamento può avvenire in modo naturale o forzato con un ventilatore o altre apparecchiature.

Inversione di marcia:

Invertire il cavo a spirale raffreddato per aumentarne l'elasticità e la durata.

Seconda cottura:

Riporre il cavo arrotolato invertito nella camera di cottura per un'ulteriore cottura, in modo da fissare ulteriormente la forma del filo.

Raffreddamento e modellazione:

Rimuovere il cavo spiralato cotto e lasciarlo raffreddare per fargli assumere la forma definitiva. Il raffreddamento può essere naturale o forzato con un ventilatore o altre apparecchiature.

Test:

Test del cavo spiralato finito, tra cui prove di trazione, elasticità e durata, per garantire che la sua qualità soddisfi i requisiti.

È importante notare che il processo di produzione dei cavi spiralati richiede un controllo rigoroso di parametri quali temperatura, tempo e pressione per garantire qualità e prestazioni. Durante il processo di produzione devono essere adottate anche precauzioni di sicurezza per evitare incidenti.

6. I principali vantaggi dei cavi spiralati sono:

Retrattilità:

Possono essere allungati a seconda delle necessità e si ritraggono automaticamente quando non vengono utilizzati, risparmiando spazio e rendendoli facili da trasportare e riporre. Ad esempio, quando si utilizzano cuffie o cavi dati, evitano che si aggroviglino e sono facili da riporre.

Elevata durata:

Realizzati con materiali di alta qualità e un design strutturale ragionevole, sono in grado di sopportare una certa forza di trazione e cicli di flessione, non si danneggiano facilmente e hanno una lunga durata. Sono particolarmente adatti per collegare dispositivi che vengono spostati o utilizzati frequentemente.

Flessibilità:

Possono adattarsi a diversi ambienti di utilizzo e angoli di piegatura, non si rompono facilmente e possono essere utilizzati in modo flessibile anche in spazi ristretti o in scenari di utilizzo complessi.

Ampia gamma di applicazioni:

Grazie alle loro proprietà uniche, i cavi Coiled sono ampiamente utilizzati in dispositivi mobili come automobili, macchinari e strumenti, ma anche in attrezzature meccaniche, dispositivi elettronici, costruzioni minerarie, strutture aeroportuali e altri settori. In questi settori, l'elevata estensibilità e resilienza dei cavi Coiled li rende una scelta ideale, soprattutto quando i cavi devono essere frequentemente piegati, allungati o sottoposti a sollecitazioni meccaniche.

7. Selezione della guaina esterna del cavo spiralato: PVC, TPE, TPU - Descrizione dei vantaggi e degli svantaggi

Nei cavi spiralati, i materiali della guaina esterna in PVC, TPE e TPU presentano ciascuno vantaggi e svantaggi. Ecco un'introduzione dettagliata:

PVC (cloruro di polivinile)

Buona resistenza alla fiamma e isolamento: Previene efficacemente i problemi di sicurezza come gli incendi causati da cortocircuiti, garantendo un uso sicuro, ed è comunemente utilizzato per la guaina di fili e cavi. Ad esempio, nei comuni cavi di collegamento degli elettrodomestici per interni, i cavi spiralati in PVC offrono una buona protezione isolante.

Buona resistenza agli acidi e agli oli: Può resistere in una certa misura alla corrosione di acidi, oli e altre sostanze chimiche, rendendolo adatto ad ambienti che possono entrare in contatto con sostanze chimiche leggere. Ad esempio, viene spesso utilizzato nei cavi di collegamento delle apparecchiature in prossimità di sostanze chimiche non altamente corrosive nelle fabbriche.

Facile da lavorare e modificare, a basso costo: La tecnologia di lavorazione è relativamente semplice e la flessibilità e la durezza possono essere regolate aggiungendo diversi plastificanti per soddisfare le diverse esigenze. Il prezzo della materia prima è relativamente basso e riduce i costi di produzione. Ad esempio, nella produzione su larga scala con elevati requisiti di controllo dei costi, i cavi spiralati in PVC rappresentano una scelta più economica.

TPE (elastomero termoplastico), TPU, PE

Vantaggi

Eccellente elasticità e resistenza all'abrasione:

Ha un'eccellente resilienza, può tornare rapidamente alla sua forma originale dopo l'allungamento o la piegatura e ha una buona resistenza all'abrasione, consentendo un uso a lungo termine senza perdere le prestazioni. È molto adatto per i cavi a spirale che richiedono frequenti allungamenti e piegature, come i cavi per auricolari e i cavi dati.

Texture morbida:

Consistenza morbida, confortevole al tatto, adattabile a varie forme e condizioni di stress, non causa disagi durante l'uso.

Buona resistenza chimica:

Resiste alla corrosione di vari solventi, carburanti e sostanze chimiche, ha una buona stabilità ed è adatto ad ambienti che possono entrare in contatto con diverse sostanze chimiche.

Basso restringimento:

Basso tasso di contrazione, adatto alla produzione di prodotti di alta precisione e in grado di garantire la stabilità dimensionale e la consistenza dei cavi spiralati.

Tecnologia di lavorazione semplice:

Può essere lavorato con vari metodi, come lo stampaggio a iniezione, l'estrusione e la calandratura, con conseguente elevata efficienza produttiva e costi di lavorazione relativamente bassi.

8. Qualità dei cavi spiralati

La qualità dei cavi spiralati può essere valutata in base ai seguenti aspetti:

I. Qualità dell'aspetto

Materiale della guaina esterna: Le guaine per cavi a spirale di alta qualità devono essere lisce, prive di difetti evidenti e prive di granulosità. Le guaine in PVC devono avere un colore uniforme ed essere prive di macchie nere o impurità. Le guaine in TPE e TPU devono avere una buona elasticità e morbidezza e una superficie liscia.

Uniformità del diametro del filo: Il diametro del filo deve essere uniforme e consistente, senza spessori irregolari. Ciò non influisce solo sull'aspetto, ma anche sulla stabilità delle prestazioni del cavo spiralato.

Qualità del connettore: Il connettore deve essere solido, sicuro e ben collegato al corpo principale del cavo spiralato. I connettori in metallo devono essere privi di ruggine e ossidazione, mentre quelli in plastica devono essere privi di crepe e deformazioni.

II. Qualità delle prestazioni

Retrattilità: È una caratteristica fondamentale delle prestazioni dei cavi spiralati. I cavi spiralati di alta qualità devono avere buone prestazioni di retraibilità, essere in grado di allungarsi facilmente fino alla lunghezza desiderata, tornare rapidamente alla forma originale dopo il rilascio e mantenere le prestazioni anche dopo più allungamenti.

Elasticità: I cavi a spirale con una buona elasticità non si deformano facilmente durante l'uso e possono mantenere una lunghezza e una forma stabili. La qualità dell'elasticità può essere valutata allungando il cavo spiralato e osservando la velocità e il grado di rimbalzo.

Durata: Comprende la resistenza alla trazione, alla flessione e all'abrasione. Deve essere in grado di sopportare una certa quantità di tensioni e piegature senza rompersi e la guaina esterna non deve usurarsi facilmente in caso di uso frequente e attrito.

Conduttività: Se il cavo spiralato viene utilizzato per trasmettere corrente o segnali, deve avere una buona conduttività. La conduttività può essere valutata misurando il valore della resistenza per determinare se soddisfa i requisiti.

In sintesi, la qualità dei cavi spiralati può essere giudicata considerando in modo completo il loro aspetto, le prestazioni e gli aspetti legati alla sicurezza. Nella scelta dei cavi spiralati, selezionare prodotti affidabili in base alle reali esigenze per garantire efficacia e sicurezza.