כיצד לבחור וליישם את אזיקון הכבלים המתאים עבור צרורות חוטים

עם השימוש הגובר ברכיבים ובתתי-מערכות חשמליים ואלקטרוניים, אבטחת כבלים נכונה היא היבט חשוב - אם כי לעתים קרובות מתעלמים ממנו - בתכנון המערכת. בין אם זה בתוך התקן או בין מערכות, שמירה על ניתוב כבלים מאובטח, בטוח ויעיל היא קריטית להצלחת התכן ולאריכות ימיו, במיוחד ביישומים עם רעידות חזקות בסביבות קשות.

עבור המתכננים האתגר הוא למצוא אזיקוני כבלים שיענו על צורכי היישום בהתחשב בחוזק מתיחה, אורך חיים, גמישות, כימיקלים, רעידות וטולרנס לקרינת אולטרה-סגול (UV), ללא-תכנון-יתר או התפשרות על שלמות הבידוד והמבנה הפנימי של הכבל.

זה דורש ניתוח של מספר סוגי אזיקוני כבלים ומגוון של החומרים הקיימים כעת ולהבדיל ביניהם, תוך חשש שבחירה באזיקון כבלים הלא נכון עלולה לעלות בסופו של דבר הרבה יותר ממה שהושקע ברכישתם.

כדי להפיג חששות אלו, המתכננים צריכים להבין את הניואנסים של אזיקוני כבלים וכיצד להתאים את בחירתם לדרישות היישום. מאמר זה יספק סקירה כללית של שיקולי אזיקוני כבלים, היתרונות של כל סוג וכיצד ליישם אותם ביעילות באמצעות דוגמאות של Panduit Corporation מהעולם האמיתי.

מפרטי אזיקוני כבלים

אזיקוני כבלים, הנקראים לעתים קרובות אזיקוני רוכסן או חבקי קשירה, זמינים באורכים, רוחבים, חומרים וצבעים רבים. בעת קשירת צרור חוטים, הצד המשונן של רצועת האזיקון צריך להיכרך סביב הצרור, כשהקצה החופשי נמשך לגמרי דרך מנגנון הנעילה ומהודק עד ששיני הנעילה שעל הרצועה נצמדות בחוזקה (איור 1).

איור 1: אזיקון כבלים טיפוסי המציג את החלקים העיקריים המשמשים לאבטחת צרור הכבלים. (מקור התמונה: Panduit Corporation‏)

אזיקון כבלים יכול להיות עם מבנה של חלק-יחיד כאשר לשונית הנעילה יצוקה כחלק ממנגנון הנעילה. לעומת זאת, אזיקון איכותי יותר משתמש במבנה של שני-חלקים. בתכן של שני-חלקים, לשונית פלב"ם עמידה בפני קורוזיה משובצת בתוך ראש הנעילה כדי לתפוס משטח אזיקון חלק יחסית. הוא מתוכנן לספק נעילה הדוקה הניתנת להתאמה רצופה מכיוון שהשיניים לא צריכות להתאים לתוך חריצי נעילה קבועים.

מפרט הקוטר המקסימלי מציין את הקוטר המקסימלי של צרור החוטים שהוא יכול לאגד. האזיקון צריך להחזיק את הצרור באופן יציב מבלי להדק יתר על המידה ולחתוך או לשחוק את בידוד הכבל. האזיקון בו משתמשים צריך להיות מספיק ארוך כדי לאפשר תחיבה של הקצה החופשי לתוך מנגנון הנעילה.

עוצמת ההידוק מוגדרת כחוזק מתיחת הלולאה (LTS‏) ונמדדת בפאונד. ה-LTS הוא עוצמת הכוח המקסימלי שניתן להפעיל על מנגנון הנעילה בזמן המתיחה. באזיקונים הנפוצים ביותר מדובר בתחום של lb‏ 18 עד lb‏ 250‏.

ה-LTS תלוי במידות הלולאה כמו גם בחומר המשמש. בחירת החומרים מושפעת בעיקר מתנאי הפעולה הסביבתיים שאזיקון הכבלים יהיה נתון להם. השיקולים כוללים:

• האם הוא מיועד לשימוש פנים או חוץ?
• מהו תחום הטמפרטורות הצפוי?
• האם הוא ייחשף למים, שמן, כימיקלים או רעידות?

כדוגמה, אזיקון הכבלים PLT1.5M-M10 של Panduit הוא חלק מסדרת אזיקוני הכבלים PAN-TY@PLT‏ של החברה. משפחה זו של אזיקוני כבלים היא היצע המוצרים הגדול והמקיף ביותר שלה עם אזיקוני כבלים בצבעים, חומרים וסוגי מבנה רבים. ה-PLT1.ל-M-M10 יש אורך נומינלי של 5.6 אינץ', קוטר מקסימלי נומינלי של 1.25 אינץ' וחוזק מתיחה של lb‏ 18. רצועות האזיקונים מדורגות לפי שטח החתך שלהן לתת-זעיר, זעיר או ביניים. ה-PLT1.ה- M-M10 הוא אזיקון זעיר עם מבנה של חלק-אחד. הוא מיוצר עם ניילון 6.6 ומיועד לשימושי פנים.

כפי שהוזכר קודם לכן, תכן אזיקוני כבלים נפוץ נוסף מורכב משני-חלקים עם לשונית פלב"ם נפרדת המחליפה את לשונית הניילון היצוקה בתכן של חלק-יחיד (איור 2).

איור 2‏: אזיקון מחלק-יחיד עם לשונית נעילה יצוקה (a) לצד אזיקון משני-חלקים המשתמש בלשונית פלב"ם אותה תוחבים לאחר היציקה (b). (מקור התמונה: Panduit Corporation‏)

אזיקון הכבלים בצבע כחול מים המוצג משמאל באיור 2 הוא ה-PLT3S-C76 של Panduit - אחת מהגרסאות של סדרת PAN-TY@PLT‏. הוא עשוי מאתילן טטרה-פלואורואתילן (ETFE‏) ומיועד ליישומים הדורשים חסינות לכימיקלים, עיכוב בעירה וחסינות לקרינה. אזיקון הכבלים מימין באיור 2 הוא ה-BT4S-M0‏ של Panduit מסדרת DOME-TOP BARB-TY BT‏ המיוצר עם לשונית נפרדת. בנוסף, סדרת אזיקוני כבלים זו היא בעלת ראש מעוגל וקצות רצועה מעוגלים כדי למזער שחיקה של בידוד החוט. הצבע השחור, המושג על ידי הוספת פחמן שחור לניילון, משפר את העמידות לאור אולטרה-סגול והופך צבע זה לנפוץ יותר ביישומי חוץ.

אזיקוני כבלים מיוצרים ממגוון של חומרים ספציפיים לסביבת היישום המיועדת שלהם. אזיקונים בסיסיים יצוקים מניילון 6.6. ניילון 6.6 הוא בעל חוזק מכני גבוה, קשיחות, עמידות טובה בחום וחסינות סבירה לכימיקלים. גרסאות כוללות ניילון 6.6 חסין מזג-אוויר, מיוצב חום ומעכב בעירה.

מגוון של חומרים אחרים משמש להשגת עמידויות ספציפיות. לדוגמה, ה-DT8EH-Q0‏ מתוכנן עבור חוזק גבוה, כמו גם עמידות למכות, כימיקלים, אור אולטרה-סגול ומזג-אוויר. הוא משתמש באצטאל (פוליאוקסימתילן, או POM), משפחה של חומרים הכוללת Delrin. אורכו 2.25 רגל (ft‏) ויש לו חוזק מתיחה של lb‏ 250‏. אזיקוני כבלים אלה מתוכננים עבור יישומי חוץ בסביבות קשות בתעשיות החשמל והתקשורת.

תחומי טמפרטורות

תחום הטמפרטורות שאזיקון כבלים צריך לעמוד בו נקבע בעיקר על ידי החומר המשמש בבנייתו. ניילון 6.6‏ מדורג לפעולה בתחום טמפרטורות של 76°F- עד 185°F+. ניילון 6.6‏ מיוצב-בחום מגדיל את קצה התחום העליון עד ‎212°F‏. ל-PEEK יש את טולרנס הטמפרטורה הגבוה ביותר, עם גבול טמפרטורה עליון של 500°F.

מאפיינים מיוחדים

ל-CBR1M-M‏ של Panduit‏, שהוא חלק מסדרת Contour-Ty‏, יש תכן ייחודי למניעת נזק לבידוד החוטים או למעטי הכבלים. הוא מתוכנן עם ראש בעל פרופיל נמוך המשתמש בכניסה במקביל כדי להגביל את החשיפה של קצוות חדים ולהפחית תקלות, ושיני הנעילה שלו הן בצד החיצוני של הרצועה (איור 3).

איור 3: סדרת Contour-Ty משתמשת במנגנון נעילה שהוא בזווית ישרה למקטע הרצועה לטובת תחיבה במקביל, כמו גם שיני נעילה בצד החיצוני למניעת נזק לבידוד הכבלים. (מקור התמונה: Panduit Corporation‏)

אזיקון הכבלים בקו-אחד HV9150-C0‏ משתמש בניילון 6.6‏ חסין מזג-אוויר. מבחינה מכנית, הוא משתמש במנגנון נעילה עם תכן של שתי יתדות כדי לאפשר נעילה הן קבועה והן גמישה (איור 4).

איור 4: ה-HV9150-C0 משתמש בתכן של קו-אחד עבור כניסה במקביל לתוך מנגנון הנעילה לטובת פרופיל נמוך יותר של צרורות הכבלים. (מקור התמונה: Panduit Corporation‏)

הראש הניתן-לשחרור מאפשר צרור זמני לפני הנעילה הסופית. השיניים יצוקות משני צידי הרצועה, ומעניקות חוזק נעילה נוסף וגמישות רבה יותר. יש לו אורך של 1.721 רגל, קוטר צרור של 5.92 אינץ' וחוזק מתיחה של lb‏ 160‏.

אזיקון הכבלים SST1.51-M‏ הוא באורך של 5.3 אינץ' עם חוזק מתיחה של lb‏ 40‏ (איור 5). הוא מתוכנן עם גובה ראש קטן הן עבור צרור רגיל והן עבור יישומים דרך-פאנל. לתכן של שני-חלקים יש את מה שלטענת Panduit הוא כוח התחיבה הנמוך ביותר בתעשייה, והוא קל ב-14% לעומת תכנים של חלק-יחיד. בנוסף, אזיקון הכבלים ניתן לשחרור עד למתיחה הסופית.

איור 5: התכן עם שני-חלקים של SST1.51-M משתמש בצווארון צף כדי לנעול את הרצועה כנגד יתד משוננת. לפני הנעילה הסופית, ניתן לשחרר את האזיקון על ידי משיכת הצווארון לאחור וכיפוף היתד והרחקתה מהרצועה. (מקור התמונה: Panduit Corporation‏)

היכן שלרוב אזיקוני הכבלים יש יכולת מתיחה נמוכה, ל-ERT2M-C20‏ של Panduit יש גוף המתוכנן להיות גמיש (איור 6).

איור 6: לאזיקון הכבלים האלסטומרי ERT2M-C20 יש רצועה גמישה למניעת הידוק-יתר. (מקור התמונה: Panduit Corporation‏)

סוג זה של אזיקון מתוכנן להתאים לצרור חוטים או כבלים אופטיים כדי למנוע הידוק-יתר. יש לו גם מקדם חיכוך גבוה שתופס את החוטים כדי למנוע תזוזה רוחבית. אזיקון ניתן-לשחרור זה הוא באורך של 8.5 אינץ' ויש לו חוזק מתיחה של lb‏ 18‏. כמו אזיקונים אחרים בסדרה, הוא מדורג לחסינות להבה לפי UL94V-0 - עומד בדרישות דליקות מחמירות בטלקומוניקציה - והוא נטול הלוגן ואינו רעיל.

ה-SG100M-M0‏ מיועד עבור פרקטיקות התקנה גסות של סביבות התחזוקה, התיקון והשיפוץ, כמו גם בתעשיית הבנייה (איור 7).

איור 7: לאזיקוני SGM100M-M0 יש גובה ראש מותקן נמוך, צוואר מתרחב וקצה מחודד לטובת תחיבה קלה. (מקור התמונה: Panduit Corporation‏)

עשוי מניילון 6.6 חסין מזג-אוויר, הוא אידיאלי עבור יישומים הנתונים לחשיפה אינטנסיבית לאור אולטרה-סגול. הוא באורך של 4.2 אינץ' ובעל חוזק מתיחה נומינלי של lb‏ 18‏. הרצועה הדקה והרחבה שלו מתוכננת עבור גמישות ותפיסה הדוקה של צרור הכבלים ולהפחתת התזוזה הרוחבית של החוטים.

סיכום

למרות שאזיקוני כבלים נתפסים לעיתים קרובות כמובנים מאליהם, המתכננים צריכים לשקול היטב את האפשרויות הרבות הקיימות כדי להבטיח שהאזיקון המתאים ביותר ישמש עבור יישום. כפי שהוצג, אזיקוני כבלים זמינים באורכים של מאינצ'ים ועד למספר רגלים, הם תואמים למגוון רחב של סביבות ומגיעים עם מאפיינים רבים כדי להתאים לצרכים של יישומים שונים.