モールドケーブルとは?種類、用途、素材、役立つ設計ガイド

By ティナ / 2019年6月30日

ケーブルは間違いなく、最も分かりにくく複雑なもののひとつだ。特に、用途により適したケーブルを選ぶとなるとなおさらだ。最近では、モールドケーブルが多くのユーザーの間で魅力的な存在となっている。実際、今ではユーザーにとって快適なケーブルの選択肢のひとつになりつつある。

 

モールドケーブルとは?

 

モールド・ケーブルは、加熱した溶融材料を金型キャビティに注入することで作られる。金型は機械的にコネクターをケーブルに取り付け、単一部品にします。これにより、ケーブルは振動、衝撃、柔軟性に耐え、さらに過酷な環境にも耐えることができます。

モールドケーブルは、多くのユーザーの間で非常に重要なものとなっている。しかし、多くのユーザーはモールドケーブルを使っていることにほとんど気づきません。携帯電話の充電器にモールドケーブルが使われていることを知らなかった人も多いでしょう。そこで、これらのタイプのケーブルについて分かりやすく説明しよう。

 

ケーブルの成型方法

 

成形プロセスでは、金型のキャビティに材料を押し込む際に大きな圧力がかかる。成形機の加熱されたバレルに成形材料を入れることからすべてが始まる。加熱されると、材料は溶けて樹脂に変わる。この時点で、任意の着色剤を混ぜることができる。着色剤を混ぜた樹脂を金型のキャビティに押し込む。冷却後、樹脂は金型の外観になり、商号やロゴなどが入ります。

かなり便利でしょう?では、モールドケーブルの種類を見てみよう。

What is Molded Cable? Types, Uses, Materials, a Helpful Design Guide

ケーブルインナー予備成形 金型内 2キャビティ

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成形後

モールドケーブルの種類

 

モールドケーブルには、ケーブル業界のさまざまなブランドが提供する多くの種類があります。しかし、多かれ少なかれ、モールドケーブルの種類は以下のものに絞られます。

 

標準モールドケーブル

これらは、モールドケーブルの本質的な用途を満たすように設計された標準的なモールドケーブルです。頑丈な性能、防水性、優れた強度など、モールドケーブルに要求される技術仕様を満たしています。

標準的なモールドケーブルのほとんどは、医療用ケーブル、RFケーブル、USBケーブル、HDMIケーブルの形で見つけることができます。これらのタイプはモールドケーブルの最も基本的な形であり、あらゆる場所で使用されています。また、最も低価格で購入できるモールドケーブルでもあります。実際、このタイプのモールドケーブルに毎日出会っている可能性は高い。もしかしたら、あなたの家庭でも使われているかもしれません。

 

過酷な環境用モールドケーブル

これは、モールドケーブルの種類を引き継ぐ最近の傾向である。モールドケーブルには、過酷な気象条件に耐える信頼性と耐久性が追加されています。また、緊急の状況下でもリスクなく終端できるという利点もあります。このタイプのケーブルは、より過酷な環境に置かれがちな産業や組織に対応するように設計されています。

しかし、設計がより複雑になり、材料の使用量も増えるため、割高になる可能性があります。私たちは、お客様に合ったケーブルを選ぶお手伝いをいたしますので、いつでもご連絡ください。

 

カスタムモールドケーブル

 

この言葉が示すように、これらのタイプのケーブルは、アプリケーションのニーズや要件に合わせてカスタマイズされます。カスタムモールドケーブルは、市場で非常に需要の高いケーブルの 1 つです。これにより、モールドケーブルのカスタマイズ可能な機能は無限に広がっています。

 

カスタマイズは、その性質上、価格が高くなります。カスタムモールドケーブルは、あらゆる種類のモールドケーブルの中で最も高価になる可能性があります。もちろん、カスタマイズの複雑さによっては、価格がさらに高くなることもあります。

 

ケーブルのカスタマイズは、用途に合ったケーブルを作ったり探したりする代替方法を探している場合に最適なソリューションです。そこで、モールド・ケーブルで最も一般的なカスタマイズ可能な機能を一挙にご紹介しましょう。ただし、このカスタマイズ性の要件は、組織によって異なる可能性があることを覚えておいてください。

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フラットリボン成形ケーブル

 

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HD15オーバーモールド

 

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パワーコネクトDCオーバーモールド

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ケーブル・ジョイントのオーバーモールディング

 

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USB/RJ45オーバーモールド

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電源ケーブルのオーバーモールディング

 

エンクロージャー・ケーブル・ストレインリリーフ

ケーブルは通常、大きなひずみにさらされている。特に熱にさらされ、曲がることもある。そのため、標準的なケーブルのほとんどは応力によって故障してしまう。そのため、モールドケーブルは、そのようなひずみからケーブルを保護するストレインリリーバでカスタマイズすることができます。

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ケーブルストレインリリーフ

ケーブル・ブレイクアウト

 

終端処理されたケーブル端と多芯ケーブルの松葉杖は、湿気やその他の汚染物質に敏感である。そのため、ケーブル・ブレイクアウトは、オーバーモールド・プロセスによってモールド・ケーブルにカスタマイズすることができます。これらのオーバーモールド・ケーブル・ブレイクアウトは、モールド・ケーブルの多芯ケーブルのクラッチや終端ケーブルの端部を絶縁し、密封することができます。そして、繊細な要素から保護することができます。

 

ケーブルグランド&シール

 

過酷な環境で使用されるケーブルには、不要な物質が入り込みやすいことがよくあります。そのため、不要な物質からケーブルを保護するために、これらのケーブルをシールまたはグランドする必要があります。モールドケーブルのこのカスタマイズ可能な機能は、ビデオセキュリティ、軍事、およびレクリエーション用途で一般的に使用されています。

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PG16 ケーブルグランド

 

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ケーブル・ジョイント PGスレッド

ケーブル・ストップ

 

ケーブルは、使用時に設計以上の力で扱われることがよくあります。この過剰な力が伝わり、接続部が断線することもある。このような事態を避けるため、モールド・ケーブルにはケーブル・ストッパーをカスタマイズできるようになりました。

ケーブル・ストップは、ケーブルに挿入されたすべての力をアンカー・ポイントに伝達します。アンカーに固定された力は、接続が起こらないように、または接続が損なわれないようにします。

 

導体サイズ

 

モールドケーブルでは、導体サイズもカスタマイズ可能です。導体は、最小の34ゲージから最大の12ゲージまで押し出すことができます。実際、これらの導体を組み合わせて混合ゲージのケーブルを作ることもできます。最も一般的なサイズを以下に示します。AWG は American Wire Gauge (アメリカン・ワイヤー・ゲージ) の略で、非鉄電線の導体サイズの標準セットです。

24AWG (0.20mm2)12AWG(3.33mm2)
26AWG (0.13mm2)14AWG(2.07ミリメートル2)
28AWG (0.08mm2)16AWG (1.31mm2)
30AWG (0.05mm2)18AWG (0.81mm2)
32AWG (0.03mm2)20AWG (0.51mm2)
34AWG (0.02mm2)22AWG (0.32mm2)

 

ごくまれに、モールドケーブル用に奇数サイズをカスタマイズすることもできる。例えば...

13AWG
19AWG
23AWG
29AWG

ストランディング・サイズ

 

モールドケーブルでは、撚り線のサイズもカスタマイズできます。0.002インチ(0.05mm)から0.01インチ(0.25mm)までの導体撚りをカスタマイズできます。

小さな撚り線サイズはハイフレックスケーブルに最適である。一方、大きな撚り線サイズは標準的な電力導体に適している。撚り線には通常、裸銅、錫メッキ導体、錫メッキ撚り線がある。

また、銀などの金属を使用して、より優れた導電性のためにメッキすることもできる。0.002″、0.003″、0.004″、0.005″、0.006″、0.007″、0.008″、0.009″、0.010″、0.013″、0.016″、0.020″、0.023″などのサイズは、最も一般的なカスタマイズ可能なサイズの一部です。

 

導体色

 

モールドケーブルは、多くの導体の種類とサイズを使用して製造することができ、それらを識別することは困難である。

そのために、導体の色をカスタマイズすることが可能です。こうすることで、導体の仕様をより正確に把握することができます。ストライプやダッシュ、あるいは文字などのマークでケーブルをカスタマイズすることも可能で、便利です。

これにより、正しいケーブルが正しいポートに接続されていることも確認できます。導体の色には次のようなものがあります。

What is Molded Cable? Types, Uses, Materials, a Helpful Design Guide

 

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コンビネーション・カラーは、前面のどの色がより多くの断熱材を使用するかを意味する。

単色
 コンビネーションカラー
ブラックホワイト/ブラック
ホワイトレッド/ブラック
レッドグリーン/ブラック
グリーンブルー/ブラック
ブラウンレッド/ホワイト
ブルーグリーン/ホワイト
オレンジオレンジ/レッド
イエロー
パープル
グレー
ピンク
タン

導体絶縁

導体の絶縁は、あらゆるケーブルにとって最大の保護である。そのため、現在では絶縁材料もモールドケーブルでカスタマイズできるようになっています。天然ゴム、PU、TPE、PTFE (Teflon®) およびシリコンは、最も一般的なカスタマイズ可能な絶縁材料の一部です。

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PVCジャケット

 

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TPE/TPU ケーブル・ジャケット

 

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高温テフロンケーブルジャケット

 

フィラー

 

ケーブルの全体的な性能は、ケーブル内部のフィラーによって決まります。モールドケーブルは、アプリケーションの要件に応じてフィラーをカスタムマッチングさせた材料を使用することができます。

コットン、ナイロン、ケブラー®、PVC、フリースなどの基本素材は、用途に合わせてフィラーをカスタマイズすることができます。

 

ラップとシールド

 

ケーブル導体には、基本的にラップまたはシールドが必要である。実際、RFLとEMI干渉はシールドによってのみ防ぐことができる。また、Hi-flexケーブルでは、摩耗を防ぐために、導体と外被の間に柔らかいバリアが必要です。

通常、ラップやシールドは、使用環境に合わせてカスタマイズされた素材を使用して作られる。フリース、コットン、アルミ蒸着マイラーなどは、ラップやシールド用にカスタマイズできる一般的な素材です。

 

高性能モールドケーブル

 

その名が示すように、このタイプのモールドケーブルは、ケーブルが高性能のためにカスタマイズされている。このタイプのモールドケーブルの背後にある目的は、高性能を促進するユニークなデザイン、独創的な構成、複雑な構造を提供することです。

このタイプのモールドケーブルは、非の打ちどころのない信頼性、美観、および総合的な環境性能を備えています。高性能カスタマイズモールドケーブルは、あらゆる環境に適応します。水密性や滅菌適合性などの問題は、このタイプのモールドケーブルによってよりよく処理されます。

しかし、想像がつくかもしれないが、高性能には高価格が伴う。そのため、この種のカスタマイズされたモールドケーブルは、比較的高価になることがあります。このような場合、どのような仕様が必要かを適切にアドバイスさせていただきますので、ぜひご相談ください。

それでは、モールド・ケーブルの用途をいくつか見てみよう。

 

モールドケーブルの機能と用途

 

モールドケーブルの用途は、主に2つの要件に絞られる、

1. 保護

モールドケーブルの中核的な用途のひとつは、ケーブル内のさまざまなコンポーネントを保護するプロテクターとしての機能である。近年、電線とコネクタの接続は、はんだ付けによって行われることが多い。

はんだ付けとは、2つの金属を溶かして接合することである。はんだ付けの目的は、2つの電子部品の間に永久的な接続を作成することです。

そのため、はんだ付けされた接続部の間に何も入らないようにすることが非常に重要です。特に、水や金属片、その他の敏感な環境条件は、接続を簡単に破壊したり、ワイヤーやコネクターに損傷を与える可能性があります。モールドケーブルを使用することで、ケーブルに必要な保護が内蔵されます。実際、モールドケーブルは、ケーブルのはんだ付けされた要素の長い寿命を保証します。

 

2. 抵抗・絶縁

 

モールドケーブルは、変化する環境条件に耐える能力を持っている。これは、モールドケーブルのもう一つの重要な用途です。すべてのケーブルが与えられた環境条件下で最高の性能を発揮できるわけではないことは、誰もが認めるところです。対照的に、モールドケーブルは、より過酷な天候、頻繁なひずみ、絶え間ない柔軟性、ほこりや破片への暴露に耐えることができます。そのため、モールドケーブルは他のケーブルよりも信頼性が高いのです。

とはいえ、より理解を深めるために、上記の用途の内訳を説明しよう。

  • モールド・ケーブルは、ケーブル出口での柔軟性を高めている。ケーブルの出口はほとんどの動きが行われる場所であるため、この柔軟性により、モールドケーブルはより長く使用できるようになります。
  •  前述したように、モールドケーブルはさまざまな環境条件や摩耗に対する耐性が高く、耐衝撃性にも優れている。また、モールドケーブルは寿命が長く、信頼性が高い。
  •  モールド・ケーブルは、引っ張り強度を高め、360度のストレイン・リリーフを提供します。これにより、ケーブルの乱暴な使用や激しい使用でも、ケーブルが簡単に損傷することはありません。
  •  モールド・ケーブルの最も明白な用途は、それが提供する高いカスタマイズ・オプションである。モールド・ケーブルに利用可能なカスタマイズ・オプションについてはすでに説明したが、これは間違いなくモールド・ケーブルの主要な用途である。

これは、ユーザーが用途や要件に最適なケーブルを作成する際に便利だからである。

 

実際、モールド・ケーブルが家電製品やアクセサリーなど、ほとんどの用途に最適なのは、その保護と耐性にあります。モールドケーブルは、ヘッドフォン、ステレオ、携帯電話充電器、電源コード、USBケーブル、ノートパソコン充電器、その他多くの日常機器に使用されています。

家やオフィスの中を歩き回れば、日常生活がモールド・ケーブルに依存し、その大部分はモールド・ケーブルで運営されていることがわかるだろう。

では、モールドケーブルに使われている素材について説明しよう。

 

モールドケーブルに使用される材料

 

前述したように、モールドケーブルにはカスタマイズ可能な材料がある。しかし、現在では、モールドケーブルの単純な射出成形金型には、一般的にフォトポリマーが使用されています。

 

これは3Dプリンティングによって可能になった。フォトポリマー素材は、低温の樹脂で少ない成形回数が可能です。しかし、成形回数が少ないと金型が摩耗しやすくなる。つまり、残念なことに、成形サイクルの少ない金型を使用したモールドケーブルは寿命が短く、摩耗しやすいということになる。

 

一方、焼入れ鋼を金型に使用すれば、高い寿命が保証される。

これは、硬化鋼は成形サイクルの回数が多く、相対的に強くなるためである。モールド・ケーブルの焼入れ鋼の金型は、通常、大量生産環境で使用される。しかし、マイナス面として、これらのモールドケーブルは高価になる可能性があります。

アルミニウムはモールドケーブルの金型にも使用できる。しかし、アルミニウムは柔らかい素材であるため、成形サイクルの回数が少なくなります。この場合も、モールドケーブルの寿命は短くなります。しかし、価格面ではモールドケーブルの方が安価です。これは、アルミニウムの可鍛性が高いため、金型製作費が安くなるからです。

金型に使用する材料は、通常、成形に使用する材料に基づいて決定されることを覚えておいてください。例えば、樹脂に熱可塑性プラスチックを使用する場合、金型の材料はアルミニウムやスチール(硬化またはステンレス)のようなものになります。

 

同様に、成形に使用されるシリコーンのような液体射出タイプの材料は、硬化鋼の工具を必要とする。

最近では、3Dプリントされた材料が金型のテストやテストケーブルの製造に使用されている。この3Dプリント金型の使用は、テストに迅速かつ簡単で費用対効果が高い。また、最近の金型のほとんどは、CNC(コンピュータ数値制御)の支援を受けて製造されていることも触れておきたい。一部の成形ケーブルでは、放電加工プロセスを使用しています。

 

結論

モールドケーブルとは、簡単に言えば、より優れた保護、抵抗、および全体的なケーブルの長寿命を実現するために成形されたケーブルのことです。これらのケーブルは、モールドケーブルに期待される適切な質感、外観、および全体的な性能を与える詳細かつ慎重な成形工程を経て作られます。モールドケーブルは、フォトポリマー、硬化鋼、アルミニウムなど、さまざまな材料を使用して製造されます。ケーブルの寿命は、素材と成形サイクルの長短によって決まります。もちろん、ケーブルの価格は、使用する素材と成形サイクルの回数によって決まります。

 

現在、モールドケーブルには、標準モールドケーブル、より過酷な環境用モールドケーブル、カスタムモールドケーブル、高性能モールドケーブルなど、多くの種類があります。その中でも、カスタムモールドケーブルは特別です。モールドケーブルは、用途に合わせてカスタマイズすることができます。モールドケーブルには、カスタマイズ可能な多くの機能があります。最も一般的なカスタマイズ可能機能は、サイズ、色、素材、充填剤、絶縁体、シールドなど多岐にわたります。

 

種類は違っても、モールドケーブルはすべて保護と抵抗という 2 つの主要な機能を果たす。柔軟性、適応性、用途に合わせたカスタマイズ、より過酷な環境への適応性などは、モールドケーブルの他のいくつかのサポート用途です。

 

モールドケーブルについて、ご理解いただけたでしょうか。これらの種類のケーブルの必要性をお持ちの場合、または単に専門的なアドバイスを得るためにお客様のアイデアや要件についてご相談されたい場合は、QC-Cable のスタッフがお手伝いいたします。 ご連絡 私たちはできることをする。