케이블 외피(외피 또는 보호피라고도 함)는 케이블, 광케이블 또는 전선의 가장 바깥쪽 층으로, 케이블 내부 구조의 안전을 보호하는 가장 중요한 장벽 역할을 합니다. 설치 중 및 설치 후 외부 열, 추위, 습기, 자외선, 오존, 화학적 및 기계적 손상으로부터 케이블을 보호합니다. 케이블 외피는 케이블 내부의 보강재를 대체하는 것은 아니지만, 제한적이지만 상당히 높은 수준의 보호 기능을 제공합니다. 또한 케이블 외피는 연선 도체와 차폐층(있는 경우)의 형태를 고정하여 케이블의 전자기 호환성(EMC)에 대한 간섭을 최소화합니다. 이는 케이블이나 전선 내에서 전력, 신호 또는 데이터의 안정적인 전송을 보장하는 데 중요합니다. 외피는 광케이블 및 전선의 내구성에도 중요한 역할을 합니다.
케이블 외피 재질에는 여러 종류가 있으며, 일반적으로 사용되는 케이블 외피 재질은 다음과 같습니다.가교 폴리에틸렌(XLPE)폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 불소화 에틸렌 프로필렌(FEP), 퍼플루오로알콕시 수지(PFA), 폴리우레탄(PUR)폴리에틸렌(PE)열가소성 엘라스토머(TPE) 및폴리염화비닐(PVC)각각 성능 특성이 다릅니다.
케이블 외피용 원자재를 선택할 때는 환경 적응성과 커넥터와의 호환성을 최우선으로 고려해야 합니다. 예를 들어, 극저온 환경에서는 매우 낮은 온도에서도 유연성을 유지하는 케이블 외피가 필요할 수 있습니다. 적절한 외피 소재를 선택하는 것은 각 용도에 가장 적합한 광케이블을 결정하는 데 매우 중요합니다. 따라서 광케이블 또는 광선이 충족해야 하는 목적과 요구 사항을 정확히 파악하는 것이 중요합니다.
폴리염화비닐(PVC)폴리염화비닐(PVC)은 케이블 피복재로 흔히 사용되는 소재입니다. 폴리염화비닐 수지에 안정제, 가소제, 탄산칼슘과 같은 무기 충전제, 첨가제, 윤활제 등을 첨가하여 혼합, 반죽, 압출 공정을 거쳐 제조됩니다. 우수한 물리적, 기계적, 전기적 특성을 가지며, 내후성 및 화학적 안정성 또한 뛰어납니다. 또한, 난연제, 내열제 등의 다양한 첨가제를 첨가하여 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
PVC 케이블 외피의 제조 방법은 PVC 입자를 압출기에 넣고 고온 고압에서 압출하여 관형 케이블 외피를 형성하는 것입니다.
PVC 케이블 외피는 저렴하고 가공 및 설치가 용이하며 적용 범위가 넓다는 장점이 있습니다. 저전압 케이블, 통신 케이블, 건설용 전선 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다. 그러나 PVC 케이블 외피는 내열성, 내한성, 내자외선성 등이 상대적으로 약하고 환경 및 인체에 유해한 물질을 함유하고 있어 특수 환경에 적용할 때 여러 가지 문제점을 안고 있습니다. 환경에 대한 인식이 높아지고 소재 성능에 대한 요구 수준이 향상됨에 따라 PVC 소재에 대한 요구 조건도 높아지고 있습니다. 따라서 항공, 우주, 원자력 발전 등 일부 특수 분야에서는 PVC 케이블 외피를 신중하게 사용하고 있습니다.
폴리에틸렌(PE)PE는 일반적인 케이블 외피 소재입니다. 우수한 기계적 특성과 화학적 안정성을 지니고 있으며, 내열성, 내한성, 내후성 또한 뛰어납니다. PE 케이블 외피는 산화방지제, 자외선 흡수제 등의 첨가제를 통해 성능을 향상시킬 수 있습니다.
PE 케이블 외피의 생산 방법은 PVC와 유사하며, PE 입자를 압출기에 첨가하고 고온 고압에서 압출하여 관형 케이블 외피를 형성합니다.
PE 케이블 외피는 환경 노화 저항성과 자외선 저항성이 우수하고 가격이 비교적 저렴하여 광케이블, 저전압 케이블, 통신 케이블, 광산 케이블 등 다양한 분야에 널리 사용됩니다. 가교 폴리에틸렌(XLPE)은 높은 전기적 및 기계적 특성을 지닌 케이블 외피 소재입니다. 고온에서 폴리에틸렌 소재를 가교시켜 생산되며, 가교 반응을 통해 폴리에틸렌 소재가 3차원 망상 구조를 형성하여 높은 강도와 내열성을 갖게 됩니다. XLPE 케이블 외피는 송전선, 변전소 등 고전압 케이블 분야에 널리 사용되며, 우수한 전기적 특성, 기계적 강도, 화학적 안정성뿐만 아니라 내열성 및 내후성도 뛰어납니다.
폴리우레탄(PUR)폴리우레탄(PUR)은 1930년대 후반에 개발된 플라스틱의 한 종류입니다. 첨가 중합이라는 화학 공정을 통해 생산되며, 원료는 주로 석유이지만 감자, 옥수수, 사탕무와 같은 식물성 원료도 사용될 수 있습니다. PUR은 케이블 피복재로 널리 사용되는 소재입니다. 내마모성, 내노화성, 내유성, 내산성 및 내알칼리성이 우수하며, 기계적 강도와 탄성 회복력 또한 뛰어납니다. PUR 케이블 피복재는 난연제, 고온 내성제 등 다양한 첨가제를 첨가하여 성능을 향상시킬 수 있습니다.
PUR 케이블 외피의 제조 방법은 압출기에 PUR 입자를 넣고 고온 고압에서 압출하여 관형 케이블 외피를 만드는 것입니다. 폴리우레탄은 특히 우수한 기계적 특성을 가지고 있습니다.
폴리우레탄(PUR) 소재는 내마모성, 내절단성, 내인열성이 뛰어나며 저온에서도 높은 유연성을 유지합니다. 이러한 특성 덕분에 PUR은 견인 체인과 같이 역동적인 움직임과 굽힘이 요구되는 용도에 특히 적합합니다. 로봇 공학 분야에서 PUR 외피 케이블은 수백만 번의 굽힘 주기나 강한 비틀림에도 문제없이 견딜 수 있습니다. 또한 PUR은 내유성, 용제성, 자외선 차단 효과도 우수합니다. 뿐만 아니라, 소재 구성에 따라 할로겐 프리 및 난연성을 갖추고 있어 미국에서 사용되는 UL 인증 케이블의 중요한 요건을 충족합니다. PUR 케이블은 기계 및 공장 건설, 산업 자동화, 자동차 산업 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.
PUR 케이블 외피는 물리적, 기계적, 화학적 특성이 우수하지만 가격이 비교적 높아 저비용 대량 생산에는 적합하지 않습니다.
폴리우레탄 열가소성 엘라스토머(TPU)TPU는 케이블 피복재로 흔히 사용됩니다. 폴리우레탄 엘라스토머(PUR)와는 달리, TPU는 가공성과 가소성이 뛰어난 열가소성 소재입니다.
TPU 케이블 외피는 내마모성, 내유성, 내산성, 내알칼리성 및 내후성이 우수하며, 기계적 강도와 탄성 복원력이 뛰어나 복잡한 기계적 움직임과 진동 환경에 적응할 수 있습니다.
TPU 케이블 외피는 TPU 입자를 압출기에 첨가하고 고온 고압에서 압출하여 관형 케이블 외피를 형성하는 방식으로 만들어집니다.
TPU 케이블 외피는 산업 자동화, 공작기계, 모션 제어 시스템, 로봇 및 기타 분야는 물론 자동차, 선박 등에도 널리 사용됩니다. 내마모성과 탄성 회복력이 뛰어나 케이블을 효과적으로 보호할 뿐만 아니라 고온 및 저온 저항성 또한 우수합니다.
PUR에 비해 TPU 케이블 외피는 가공성과 가소성이 우수하여 다양한 케이블 크기와 형태에 적용할 수 있다는 장점이 있습니다. 하지만 TPU 케이블 외피는 가격이 비교적 높아 저비용 대량 생산에는 적합하지 않습니다.
실리콘 고무(PU)폴리우레탄(PU)은 케이블 피복재로 널리 사용되는 소재입니다. 실리콘과 산소 원자가 교대로 연결된 주 사슬 구조를 가진 유기 고분자이며, 실리콘 원자는 보통 두 개의 유기 고무기와 결합되어 있습니다. 일반적인 실리콘 고무는 주로 메틸기와 소량의 비닐기를 포함하는 실리콘 사슬로 구성됩니다. 페닐기를 도입하면 고온 및 저온 저항성이 향상되고, 트라이플루오로프로필기와 시아나이드기를 도입하면 내열성 및 내유성이 향상됩니다. 폴리우레탄은 고온, 내한성, 산화 방지성이 우수할 뿐만 아니라 연성과 탄성 회복력도 뛰어납니다. 실리콘 고무 케이블 피복재는 내마모성제, 내유성제 등의 다양한 첨가제를 통해 성능을 더욱 향상시킬 수 있습니다.
실리콘 고무 케이블 외피의 제조 방법은 실리콘 고무 혼합물을 압출기에 넣고 고온 고압 조건에서 압출하여 관형 케이블 외피를 만드는 것입니다. 실리콘 고무 케이블 외피는 항공우주, 원자력 발전소, 석유화학, 군사 분야 등 고온 고압 및 내후성이 요구되는 분야에 널리 사용됩니다.
이 소재는 고온 저항성과 산화 방지성이 우수하여 고온, 고압, 강부식 환경에서도 안정적으로 작동할 수 있으며, 우수한 기계적 강도와 탄성 복원력을 갖추어 복잡한 기계적 움직임과 진동 환경에도 적응할 수 있습니다.
다른 케이블 피복재와 비교했을 때, 실리콘 고무 케이블 피복재는 내열성 및 내산화성이 우수할 뿐만 아니라, 유연성과 탄성 회복력 또한 뛰어나 더욱 복잡한 작업 환경에 적합합니다. 그러나 실리콘 고무 케이블 피복재는 가격이 비교적 높아 저비용 대량 생산에는 적합하지 않습니다.
폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)은 케이블 피복재로 흔히 사용되는 소재입니다. 내식성, 내열성, 내화학성이 뛰어난 고분자 소재로, 극한의 고온, 고압, 강부식 환경에서도 안정적으로 사용할 수 있습니다. 또한, 불소계 플라스틱은 난연성과 내마모성도 우수합니다.
불소수지 케이블 외피의 제조 방법은 압출기에 불소수지 입자를 첨가하고 고온 고압 조건에서 압출하여 관형 케이블 외피를 형성하는 것이다.
불소수지 케이블 외피는 항공우주, 원자력 발전소, 석유화학 및 기타 첨단 분야는 물론 반도체, 광통신 등 다양한 분야에서 널리 사용됩니다. 뛰어난 내식성과 내열성을 갖추고 있어 고온, 고압, 강부식 환경에서도 장기간 안정적으로 작동할 수 있으며, 우수한 기계적 강도와 탄성 복원력을 통해 복잡한 기계적 움직임과 진동 환경에도 적응할 수 있습니다.
다른 케이블 외피 재질과 비교했을 때, 불소수지 케이블 외피는 내식성과 내열성이 뛰어나 극한의 작업 환경에 적합합니다. 하지만 불소수지 케이블 외피는 가격이 비교적 높아 저비용 대량 생산에는 적합하지 않습니다.
게시 시간: 2024년 10월 14일