सही केबल शीथ सामग्री का चयन: प्रकार और चयन मार्गदर्शिका

केबल शीथ (जिसे बाहरी आवरण भी कहा जाता है) किसी केबल, ऑप्टिकल केबल या तार की सबसे बाहरी परत होती है। यह केबल की आंतरिक संरचनात्मक सुरक्षा के लिए सबसे महत्वपूर्ण अवरोधक का काम करती है और स्थापना के दौरान और बाद में केबल को बाहरी गर्मी, ठंड, नमी, पराबैंगनी किरणों, ओजोन और रासायनिक एवं यांत्रिक क्षति से बचाती है। केबल शीथिंग का उद्देश्य केबल के भीतर मौजूद सुदृढ़ीकरण का स्थान लेना नहीं है, लेकिन यह सीमित स्तर पर काफी हद तक सुरक्षा प्रदान कर सकती है। इसके अलावा, केबल शीथ फंसे हुए कंडक्टर और परिरक्षण परत (यदि मौजूद हो) के आकार और रूप को भी स्थिर रखती है, जिससे केबल की विद्युत चुम्बकीय अनुकूलता (EMC) में होने वाली बाधा कम से कम हो जाती है। यह केबल या तार के भीतर बिजली, सिग्नल या डेटा के निरंतर संचरण को सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है। ऑप्टिकल केबलों और तारों की मजबूती में भी शीथिंग की अहम भूमिका होती है।

केबल शीथ सामग्री कई प्रकार की होती हैं, आमतौर पर उपयोग की जाने वाली केबल शीथ सामग्री निम्नलिखित हैं –क्रॉसलिंक्ड पॉलीइथिलीन (XLPE)पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन (पीटीएफई), फ्लोरीनेटेड एथिलीन प्रोपलीन (एफईपी), परफ्लोरोएल्कोक्सी रेजिन (पीएफए), पॉलीयुरेथेन (पीयूआर),पॉलीइथिलीन (पीई)थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर (टीपीई) औरपॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी)इन सभी की प्रदर्शन विशेषताएँ अलग-अलग हैं।

केबल शीथिंग के लिए कच्चे माल का चयन करते समय सबसे पहले पर्यावरण के अनुकूलता और कनेक्टर्स के उपयोग की अनुकूलता को ध्यान में रखना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, अत्यधिक ठंडे वातावरण में ऐसी केबल शीथिंग की आवश्यकता हो सकती है जो बहुत कम तापमान पर भी लचीली बनी रहे। प्रत्येक अनुप्रयोग के लिए सर्वोत्तम ऑप्टिकल केबल का निर्धारण करने के लिए सही शीथिंग सामग्री का चयन अत्यंत महत्वपूर्ण है। इसलिए, यह समझना आवश्यक है कि ऑप्टिकल केबल या तार का उद्देश्य क्या है और उसे किन आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए। पॉलीविनाइल क्लोराइड (पीवीसी)केबल शीथिंग के लिए आमतौर पर इस्तेमाल होने वाली सामग्री है। यह पॉलीविनाइल क्लोराइड आधारित राल से बनी होती है, जिसमें स्टेबलाइज़र, प्लास्टिसाइज़र, कैल्शियम कार्बोनेट जैसे अकार्बनिक फिलर्स, एडिटिव्स और लुब्रिकेंट्स आदि को मिश्रण, गूंधने और एक्सट्रूज़न के माध्यम से मिलाया जाता है। इसमें अच्छे भौतिक, यांत्रिक और विद्युत गुण होते हैं, साथ ही यह मौसम के प्रति अच्छी प्रतिरोधक क्षमता और रासायनिक स्थिरता भी रखती है। ज्वाला मंदक, ताप प्रतिरोधक आदि जैसे विभिन्न एडिटिव्स मिलाकर इसके प्रदर्शन को और बेहतर बनाया जा सकता है।

पीवीसी केबल शीथ के उत्पादन की विधि में पीवीसी कणों को एक्सट्रूडर में डालकर उच्च तापमान और दबाव में उन्हें एक्सट्रूड करके एक ट्यूबलर केबल शीथ का निर्माण करना शामिल है।

पीवीसी केबल जैकेट के फायदे हैं इसकी कम कीमत, आसान प्रसंस्करण और स्थापना, और व्यापक अनुप्रयोग। इसका उपयोग अक्सर कम वोल्टेज केबल, संचार केबल, निर्माण तार और अन्य क्षेत्रों में किया जाता है। हालांकि, पीवीसी केबल शीथिंग की उच्च तापमान प्रतिरोधकता, ठंड प्रतिरोधकता, यूवी प्रतिरोधकता और अन्य गुण अपेक्षाकृत कमजोर होते हैं, इसमें पर्यावरण और मानव शरीर के लिए हानिकारक पदार्थ होते हैं, और विशेष वातावरण में इसके उपयोग में कई समस्याएं आती हैं। लोगों की पर्यावरण जागरूकता में वृद्धि और सामग्री के प्रदर्शन संबंधी आवश्यकताओं में सुधार के साथ, पीवीसी सामग्री के लिए उच्चतर आवश्यकताएं सामने रखी गई हैं। इसलिए, विमानन, अंतरिक्ष, परमाणु ऊर्जा और अन्य क्षेत्रों जैसे कुछ विशेष क्षेत्रों में पीवीसी केबल शीथिंग का सावधानीपूर्वक उपयोग किया जाता है। पॉलीइथिलीन (पीई)पीई केबल शीथ का एक सामान्य मटेरियल है। इसमें अच्छे यांत्रिक गुण और रासायनिक स्थिरता होती है, साथ ही यह अच्छी गर्मी, ठंड और मौसम प्रतिरोधक क्षमता रखता है। एंटीऑक्सीडेंट, यूवी अवशोषक आदि जैसे एडिटिव्स मिलाकर पीई केबल शीथ को और बेहतर बनाया जा सकता है।

पीई केबल शीथ के उत्पादन की विधि पीवीसी के समान है, और पीई कणों को एक्सट्रूडर में डाला जाता है और उच्च तापमान और दबाव के तहत एक्सट्रूड करके एक ट्यूबलर केबल शीथ का निर्माण किया जाता है।

पीई केबल शीथ में पर्यावरणीय क्षति प्रतिरोध और यूवी प्रतिरोध जैसे गुण होते हैं, साथ ही इसकी कीमत भी अपेक्षाकृत कम होती है, इसलिए इसका व्यापक उपयोग ऑप्टिकल केबल, कम वोल्टेज केबल, संचार केबल, खनन केबल और अन्य क्षेत्रों में किया जाता है। क्रॉस-लिंक्ड पॉलीइथिलीन (एक्सएलपीई) एक केबल शीथ सामग्री है जिसमें उच्च विद्युत और यांत्रिक गुण होते हैं। इसका उत्पादन उच्च तापमान पर पॉलीइथिलीन सामग्री को क्रॉस-लिंक करके किया जाता है। क्रॉस-लिंकिंग प्रतिक्रिया से पॉलीइथिलीन सामग्री एक त्रि-आयामी नेटवर्क संरचना बनाती है, जिससे इसमें उच्च शक्ति और उच्च तापमान प्रतिरोध क्षमता आ जाती है। एक्सएलपीई केबल शीथिंग का उपयोग उच्च वोल्टेज केबलों के क्षेत्र में व्यापक रूप से किया जाता है, जैसे कि ट्रांसमिशन लाइनें, सबस्टेशन आदि। इसमें उत्कृष्ट विद्युत गुण, यांत्रिक शक्ति और रासायनिक स्थिरता के साथ-साथ उत्कृष्ट ताप प्रतिरोध और मौसम प्रतिरोध क्षमता भी होती है।

पॉलीयुरेथेन (PUR)PUR प्लास्टिक का तात्पर्य 1930 के दशक के उत्तरार्ध में विकसित प्लास्टिक के एक समूह से है। इसका उत्पादन योगात्मक बहुलकीकरण नामक रासायनिक प्रक्रिया द्वारा किया जाता है। कच्चा माल आमतौर पर पेट्रोलियम होता है, लेकिन आलू, मक्का या चुकंदर जैसी वनस्पति सामग्री का भी इसके उत्पादन में उपयोग किया जा सकता है। PUR केबल आवरण में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाली सामग्री है। यह एक लोचदार पदार्थ है जिसमें उत्कृष्ट घिसाव प्रतिरोध, वृद्धावस्था प्रतिरोध, तेल प्रतिरोध और अम्ल एवं क्षार प्रतिरोध होता है, साथ ही इसमें अच्छी यांत्रिक शक्ति और लोचदार पुनर्प्राप्ति गुण भी होते हैं। PUR केबल आवरण को ज्वाला मंदक, उच्च तापमान प्रतिरोधी एजेंट आदि जैसे विभिन्न योजकों को मिलाकर बेहतर बनाया जा सकता है।

पॉलीयुरेथेन (PUR) केबल शीथ के उत्पादन की विधि में, PUR कणों को एक एक्सट्रूडर में डालकर उच्च तापमान और दबाव में एक्सट्रूड किया जाता है, जिससे एक ट्यूबलर केबल शीथ बनती है। पॉलीयुरेथेन में विशेष रूप से अच्छे यांत्रिक गुण होते हैं।

इस सामग्री में उत्कृष्ट घिसाव प्रतिरोध, कटने का प्रतिरोध और टूटने का प्रतिरोध होता है, और यह कम तापमान पर भी अत्यधिक लचीली बनी रहती है। यही कारण है कि PUR उन अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है जिनमें गतिशील गति और मोड़ने की आवश्यकता होती है, जैसे कि टोइंग चेन। रोबोटिक अनुप्रयोगों में, PUR आवरण वाले केबल लाखों बार मोड़ने या तीव्र मरोड़ बलों को बिना किसी समस्या के सहन कर सकते हैं। PUR में तेल, विलायक और पराबैंगनी विकिरण के प्रति भी प्रबल प्रतिरोध होता है। इसके अलावा, सामग्री की संरचना के आधार पर, यह हैलोजन-मुक्त और अग्निरोधी होती है, जो UL प्रमाणित और संयुक्त राज्य अमेरिका में उपयोग किए जाने वाले केबलों के लिए महत्वपूर्ण मानदंड हैं। PUR केबलों का उपयोग आमतौर पर मशीन और कारखाने के निर्माण, औद्योगिक स्वचालन और ऑटोमोटिव उद्योग में किया जाता है।

हालांकि पीयूआर केबल के आवरण में अच्छे भौतिक, यांत्रिक और रासायनिक गुण होते हैं, लेकिन इसकी कीमत अपेक्षाकृत अधिक होती है और यह कम लागत वाले, बड़े पैमाने पर उत्पादन के अवसरों के लिए उपयुक्त नहीं है। पॉलीयुरेथेन थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर (टीपीयू)टीपीयू केबल शीथिंग में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाली सामग्री है। पॉलीयुरेथेन इलास्टोमर (पीयूआर) से भिन्न, टीपीयू एक थर्मोप्लास्टिक सामग्री है जिसमें अच्छी प्रसंस्करण क्षमता और प्लास्टिसिटी होती है।

टीपीयू केबल शीथ में घिसाव प्रतिरोध, तेल प्रतिरोध, अम्ल और क्षार प्रतिरोध और मौसम प्रतिरोध की अच्छी क्षमता होती है, साथ ही इसमें अच्छी यांत्रिक शक्ति और लोचदार पुनर्प्राप्ति प्रदर्शन होता है, जो जटिल यांत्रिक गति और कंपन वातावरण के अनुकूल हो सकता है।

टीपीयू केबल शीथ का निर्माण टीपीयू कणों को एक एक्सट्रूडर में डालकर और उन्हें उच्च तापमान और दबाव में एक्सट्रूड करके एक ट्यूबलर केबल शीथ के रूप में किया जाता है।

टीपीयू केबल शीथिंग का व्यापक रूप से औद्योगिक स्वचालन, मशीन टूल उपकरण, गति नियंत्रण प्रणाली, रोबोट और अन्य क्षेत्रों के साथ-साथ ऑटोमोबाइल, जहाज और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। इसमें अच्छी घिसाव प्रतिरोधक क्षमता और लोचदार पुनर्प्राप्ति क्षमता होती है, जो केबल को प्रभावी ढंग से सुरक्षित रखती है, साथ ही इसमें उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रतिरोधक क्षमता और निम्न तापमान प्रतिरोधक क्षमता भी होती है।

PUR की तुलना में, TPU केबल शीथिंग में बेहतर प्रसंस्करण क्षमता और लचीलापन जैसे फायदे हैं, जो इसे केबल के आकार और आकृति की अधिक आवश्यकताओं के अनुरूप बनाते हैं। हालांकि, TPU केबल शीथिंग की कीमत अपेक्षाकृत अधिक है, और यह कम लागत वाले, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं है।

सिलिकॉन रबर (पीयू)सिलिकॉन रबर केबल शीथिंग में आमतौर पर इस्तेमाल होने वाला एक पदार्थ है। यह एक कार्बनिक बहुलक पदार्थ है, जिसकी मुख्य श्रृंखला सिलिकॉन और ऑक्सीजन परमाणुओं से बारी-बारी से बनी होती है, और सिलिकॉन परमाणु आमतौर पर रबर के दो कार्बनिक समूहों से जुड़े होते हैं। साधारण सिलिकॉन रबर मुख्य रूप से मिथाइल समूहों वाली सिलिकॉन श्रृंखलाओं और थोड़ी मात्रा में विनाइल से बना होता है। फेनिल समूह के समावेश से सिलिकॉन रबर की उच्च और निम्न तापमान प्रतिरोधकता में सुधार होता है, और ट्राइफ्लोरोप्रोपिल और साइनाइड समूह के समावेश से सिलिकॉन रबर की तापमान प्रतिरोधकता और तेल प्रतिरोधकता में सुधार होता है। पीयू में उच्च तापमान प्रतिरोधकता, ठंड प्रतिरोधकता और ऑक्सीकरण प्रतिरोधकता अच्छी होती है, साथ ही इसमें अच्छी कोमलता और लोचदार पुनर्प्राप्ति गुण भी होते हैं। सिलिकॉन रबर केबल शीथिंग में घिसाव-रोधी एजेंट, तेल-रोधी एजेंट आदि जैसे विभिन्न योजक पदार्थ मिलाकर इसके प्रदर्शन में सुधार किया जा सकता है।

सिलिकॉन रबर केबल शीथ के उत्पादन की विधि में सिलिकॉन रबर मिश्रण को एक्सट्रूडर में डालकर उच्च तापमान और दबाव में एक्सट्रूड करके ट्यूबलर केबल शीथ का निर्माण किया जाता है। सिलिकॉन रबर केबल शीथ का उपयोग उच्च तापमान, उच्च दबाव और मौसम प्रतिरोधकता की आवश्यकताओं वाले क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है, जैसे कि एयरोस्पेस, परमाणु ऊर्जा संयंत्र, पेट्रोकेमिकल, सैन्य और अन्य क्षेत्र।

इसमें उच्च तापमान प्रतिरोध और ऑक्सीकरण प्रतिरोध की अच्छी क्षमता है, यह उच्च तापमान, उच्च दबाव और तीव्र संक्षारण वाले वातावरण में स्थिर रूप से काम कर सकता है, साथ ही इसमें अच्छी यांत्रिक शक्ति और लोचदार पुनर्प्राप्ति क्षमता भी है, जो जटिल यांत्रिक गति और कंपन वाले वातावरण के अनुकूल हो सकती है।

अन्य केबल आवरण सामग्रियों की तुलना में, सिलिकॉन रबर केबल आवरण में उच्च तापमान प्रतिरोध और ऑक्सीकरण प्रतिरोध होता है, साथ ही इसमें अच्छी कोमलता और लोचदार पुनर्प्राप्ति क्षमता भी होती है, जो इसे अधिक जटिल कार्य वातावरण के लिए उपयुक्त बनाती है। हालांकि, सिलिकॉन रबर केबल आवरण की कीमत अपेक्षाकृत अधिक होती है, और यह कम लागत वाले, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं है। पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन (पीटीएफई)फ्लोरीन प्लास्टिक एक सामान्य रूप से उपयोग किया जाने वाला केबल आवरण पदार्थ है, जिसे पॉलीटेट्राफ्लोरोएथिलीन के नाम से भी जाना जाता है। यह एक बहुलक पदार्थ है जिसमें उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध, उच्च तापमान प्रतिरोध और रासायनिक प्रतिरोध होता है, और यह अत्यधिक उच्च तापमान, उच्च दबाव और तीव्र संक्षारण वाले वातावरण में स्थिर रूप से कार्य कर सकता है। इसके अलावा, फ्लोरीन प्लास्टिक में अच्छे अग्निरोधी गुण और घिसाव प्रतिरोध भी होते हैं।

फ्लोरीन प्लास्टिक केबल शीथ के उत्पादन की विधि में एक्सट्रूडर में फ्लोरीन प्लास्टिक के कणों को मिलाना और उन्हें उच्च तापमान और दबाव के तहत एक्सट्रूड करके एक ट्यूबलर केबल शीथ बनाना शामिल है।

फ्लोरीन प्लास्टिक केबल शीथ का उपयोग एयरोस्पेस, परमाणु ऊर्जा संयंत्रों, पेट्रोकेमिकल और अन्य उच्च स्तरीय क्षेत्रों के साथ-साथ सेमीकंडक्टर, ऑप्टिकल संचार और अन्य क्षेत्रों में व्यापक रूप से किया जाता है। इसमें उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापमान प्रतिरोध क्षमता है, जो इसे उच्च तापमान, उच्च दबाव और तीव्र संक्षारण वाले वातावरण में लंबे समय तक स्थिर रूप से कार्य करने में सक्षम बनाती है। साथ ही, इसमें अच्छी यांत्रिक शक्ति और लोचदार पुनर्प्राप्ति क्षमता भी है, जो इसे जटिल यांत्रिक गति और कंपन वाले वातावरण के अनुकूल बनाती है।

अन्य केबल आवरण सामग्रियों की तुलना में, फ्लोरीन प्लास्टिक केबल आवरण में उच्च संक्षारण प्रतिरोध और उच्च तापमान प्रतिरोध होता है, जो इसे अधिक कठिन कार्य वातावरण के लिए उपयुक्त बनाता है। हालांकि, फ्लोरीन प्लास्टिक केबल आवरण की कीमत अपेक्षाकृत अधिक होती है, और यह कम लागत वाले, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं है।