Dây dẫn bện siêu tốt: cần thiết hay ngộ nhận trong các ứng dụng chuyển động?

"Dây dẫn bện phải tốt, nếu không sẽ không bền khi sử dụng trong hệ thống xích dẫn cáp", hoặc "Tôi cần dây dẫn Class 6 cho cáp robot" - là những yêu cầu mà igus® thường nhận được từ khách hàng. Những câu nói như vậy thường xuất hiện sau khi lõi dây bị đứt, dẫn đến máy ngừng hoạt động. Hậu quả thường là mất sản lượng hoặc chi phí sửa chữa cao.

Vậy dây dẫn bện là gì?

Dây dẫn là phần của cáp điện chịu trách nhiệm truyền dòng điện – nói cách khác, đó là lõi đồng bên trong, được bao quanh bởi lớp cách điện để ngăn dòng điện truyền sang các lõi lân cận. Nếu dây dẫn được cấu tạo từ nhiều sợi nhỏ, thuật ngữ kỹ thuật gọi đó là dây dẫn bện (stranded wire). Nhiều sợi dây kết hợp lại tạo thành dây dẫn bện. Khi được bọc cách điện, dây dẫn bện sẽ trở thành một lõi điện hoàn chỉnh.

Các tiêu chuẩn dây dẫn và ý nghĩa của chúng đối với từng ứng dụng

Có nhiều tiêu chuẩn dây dẫn khác nhau. Tùy vào ứng dụng, cáp sẽ cần mức độ linh hoạt và độ bền khác nhau. Ví dụ, cáp ngầm ít bị di chuyển hơn so với cáp đo lường trong phòng thí nghiệm vật lý. Do đó, độ linh hoạt của dây dẫn cần thay đổi tùy theo lĩnh vực sử dụng để đáp ứng các yếu tố như cảm giác khi thao tác, công nghệ kết nối, quy trình xử lý và chi phí.

Tiêu chuẩn IEC/DIN EN 60228 (VDE 0295) phân loại dây dẫn thành bốn nhóm để xác định sơ bộ mức độ linh hoạt cần thiết. Việc phân loại dựa trên đường kính và số lượng sợi dây. Điều này có nghĩa là tiết diện danh định của dây dẫn – yếu tố quan trọng đối với dòng điện – có thể đạt được theo nhiều cách khác nhau. Dây dẫn có thể là một sợi đơn hoặc gồm nhiều sợi nhỏ kết hợp lại để tạo ra cùng một tiết diện.

Tiêu chuẩn phân loại như sau:

• Class 1: dây đơn (single-stranded)
• Class 2: dây bện (multi-stranded)
• Class 5: dây bện tốt (fine-stranded)
• Class 6: dây bện siêu tốt (ultra-fine stranded)

Tiêu chuẩn dây dẫn trong các ứng dụng chuyển động liên tục:

Rõ ràng dây dẫn đặc (solid stranded) không phù hợp với các ứng dụng chuyển động liên tục như xích dẫn cáp hoặc robot. Tuy nhiên, dây dẫn cũng không nên quá mịn.

Qua nhiều thử nghiệm tại phòng thử nghiệm nội bộ của igus®, chúng tôi nhận thấy rằng các sợi đồng trong dây dẫn bện không nên quá nhỏ. Nếu quá nhỏ, chúng sẽ bị kéo giãn khi uốn ở bán kính cong ngoài của lõi. Khi ngừng uốn, các vòng sợi nhỏ sẽ hình thành do đồng không co lại. Việc lặp đi lặp lại chuyển động sẽ tạo ra ngày càng nhiều vòng sợi, cuối cùng dẫn đến đứt lõi. Thiết kế tối ưu cho các ứng dụng chuyển động không phải là loại sợi mỏng nhất, mà là loại có độ dày sợi phù hợp với tiết diện danh định của dây dẫn – dù là 0.5mm², 0.75mm², 1.0mm² hay 1.5mm².

Khách hàng không cần phải chỉ định tiêu chuẩn dây dẫn khi làm việc với chúng tôi, vì igus® đã tích hợp sẵn loại dây dẫn tối ưu cho từng yêu cầu vào lõi cáp. Chỉ cần cho igus® biết các thông số kỹ thuật cơ học mà cáp cần đáp ứng, chúng tôi sẽ chọn sản phẩm phù hợp từ danh mục sản phẩm tiêu chuẩn. Cách tốt nhất để thực hiện điều này là sử dụng công cụ kiểm tra giá chainflex trực tuyến của chúng tôi.