החוליה החלשה – האם לקחת בחשבון את הכבילה?

זיהוי סיבות אפשריות לכשל, והמניעה שלהן, הוא קריטי עבור מערכות ביישומי תעופה וביטחון, במיוחד כאשר זעזועים ורטט קיצוניים מתרחשים, כמו גם חום, אבק, לחות או כימיקלים. מקובל לומר שחוזק שרשרת הוא כמו זה של החוליה החלשה שלה, ומסיבה זאת בדיוק, מהנדסים נוטים להתמקד בבדיקות האמינות שלהם על החיבורים.
יצרני מחברים מפתחים מוצרים ללא הרף שעומדים בדרישות האלה, אבל אולי מרכיב מרכזי נוסף שיש לקחת בחשבון, עלולים להתעלם ממנו, הוא הבחירה בכבל המסתיים במחבר. אמינות ושלמות גבוהות של הכבלים הללו לאורך חיי השירות של מערכות אלה הן קריטיות. פתרונות Temp-Flex נועדו לענות על צרכים אלה באופן ספציפי.
הבעיות הנפוצות ביותר שחווים מהנדסי תכן בעת השימוש בכבל נחושת הם המיקום ושיטת הקיבוע לתווך הניתוב. אילוצי צפיפות עלולים לגרום להפרעה מכבלים סמוכים וקרבה יתרה לרכיבים אלקטרוניים יכולה לגרום להפרעות ושיבושים הקשורים בתאלמ”ג.
סיב אופטי חסין מפני הפרעות אלקטרומגנטיות ויש לו את היתרונות הנוספים של העברת כמויות גדולות יותר של נתונים על פני מרחקים גדולים יותר עם פחות הפסדים, כמו גם קוטר קטן יותר ושמשקלו פחות מאשר עמיתו מנחושת. קיימים לעומת זאת חסרונות בשימוש בסיבים; מלבד ההתחשבות בהמרה בין חשמלי לאופטי, בחירת רדיוס כיפוף שגוי והידוק יתר של עיגונים עלולים לגרום למאמץ מאקרו במגע הסיומת במהלך העבודה ולמאמץ מיקרו בסיב עצמו. אי העמידה בנהלי העבודה הטובים ביותר מבחינת ניקוי ובדיקה במהלך ההתקנה והתחזוקה עלולים גם להוביל לתקלות.
תעשיית התעופה, החלל והביטחון בכללותה מודעת היטב לנושאים האלה ולניואנסים הפרטניים שמביאים כל תכן ספציפי וסביבת עבודה. בהתאם לכך, קיים צורך פתרון חלופי.

כדי להתמודד עם דרישות התעשייה, החברה מייצרת מוליכים וכבלים מבודדים בידוד מיוחד ממשפחת Temp-Flex לסביבות קשות: חום גבוה; רדיוס כיפוף גבוה; חומרי שחיקה; עמיה בכימיקלים וחשיפה לנוזלי גוף. הציפויים כוללים ציפויי פולימר פלואורני (fluoropolymer) בעלי ביצועים גבוהים וחומרים ביו רפואיים במידות מוליכים תקניות בין 50 עד 26 AWG, עם מבנים שמיועדים לענות למפרטי לקוח תובעניים. לדוגמה, כמה מוצרי Temp-Flex כוללים דופן באקסטרוזייה בעובי “0.0005 נטולת נקבים (pin-hole free) על פני תיילים דקים יותר משערת אדם.
העמידה במפרטי לקוח תובעניים אלה שמה דגש על כיצד מייצרים את הכבל. לדוגמה, האם קוטר הכבל זהה בתחילת הגלגל, באמצע ובסוף? האחידות המכנית של כבלי Temp-Flex נבדקת כל האורך עם תיעוד זמין על מנת לתקף את הביצועים החשמליים.
תהליכי ייצור כבלים קואקסיאליים המבוקרים באופן עקבי משמשים כדי לשמור על סיבולות מכניות הדוקות, המניבות ביצועים חשמליים המובילים בדרגת רמת האיכות של כבלי RF גמישים מסדרת Temp-Flex, כבלי מיקרוגל גמישים, כבל ים בעלי השראות נמוכה וכבל סרט קואקסיאליים. כבל מיקרוגל גמיש בעל הפסדים נמוכים משתמש בטכנולוגית monofilament-המוגנת פטנט של Temp-Flex, מוכח בשטח, כדי לשפר את הביצועים בתדרים גבוהים; הם נועדו להיות גמישים אך עם זאת “קשוחים”, תוך שמירה על ביצועים חשמליים עקביים.
כבלי סרט שטוח מבודדי FEP לטמפרטורה גבוהה, לכפף גבוה, והעמידים בשפשוף משתמשים בחומר בידוד אינרטי מבחינה כימית. החומר FEP הזה בעל מקדם דיאלקטרי נמוך מיושם באקסטרוזייה, תוך יצירת יתרונות מבחינת בביצועים החשמליים והמכניים.
המהירות של ההתפשטות (Velocity of Propagation – VOP) של אות חשמלי או אלקטרומגנטי היא מהירות ההעברה באמצעות תווך פיזי כגון כבל קואקסיאלי או סיב אופטי; קיים קשר ישיר בין VOP ואורך גל של האות, והמקדם VOP של כבל יכול להשתנות עם הטמפרטורה ועם הגיל. מבוטא לעתים קרובות בתור אחוז ממהירות האור, VOP יכול גם להיות מבוטא בתור זמן-למרחק. כדי להסביר זאת, כבל בעל VOP של 0.85 יעביר אות במהירות שגודלה 85% ממהירות האור. המקדם VOP הוא פונקציה ישירה של הקבוע הדיאלקטרי של חומר הבידוד. כבל זוג שזור, שיש לו בדרך כלל מקדם VOP נמוך יותר (כגון 0.65) בשל בחירת חומר בידוד שלו, יכול להעביר אות במהירות שגודלה 65% ממהירות האור.
ביישומים מסוימים המהירות היא המהות, וזאת הסיבה שהמקדם VOP מוגדר מראש ובדרך כלל מצוין במפרט. ביישומי לוויין למשל, מהנדסים ייטו לציין במפרט כבלי אותות RF בעלי הפסדים נמוכים עם עמידות גבוהה לקרינה. פתרונות הכבלים הקואקסיאליים Temp-Flex מבודדים בחומר דיאלקטרי fluoropolymer, עם סיכוך העשוי מחוט שטוח מנחושת המצופה בכסף בליפוף לולייני ובגדלי צמה להשגת יעילות סיכוך מעולה. כבל קואקסיאלי בעל מבנה ליבה רגיל ממוליך יחיד (הפסד נמוך) מספק VOP של 70%; מתאים ביותר ליישומי לוויין, התכן המשופר באוויר של monofilament כפול (ההפסד נמוך במיוחד) משיג VOP בתחום של 85% עד 88% ואיבוד הולכה משופר בתדרים גבוהים.
עבור יישומי מכ”ם קרקעיים, מאידך, מהנדס תכן המערכת דורש תמסורת דיפרנציאלית מבוקרת באופן הדוק כדי למזער הפרשים בזמני הגעת האות; כאן משתמשים בזוגות שזורים בבקרה הדוקה. וגם ביישומי החייל דיגיטלי, שבו נדרשים קווי נתונים quadrax במהירות גבוהה וקווי זוגות שזורים היחד עם קווי כוח בכבל עגול וחזק, כבלים ראשוניים המאוגדים לכבל כולל ביחד עם חומרי מילוי צורניים ועם סיכוך מהווים פתרון חזק וגמיש.
החברה משקיעה משאבים רבים במחקר ופיתוח כדי לספק Temp-Flex ופתרונות כבלים אחרים שנותנים מענה להרבה מהשאלות האלה עבור מהנדסי תכן מערכת. על ידי שמירה על מעבדות ברמת state-of-the-art לבדיקות כבלים מכניות וחשמליות – עד 50 גיגה-הרץ – החברה מתכננת המדמה מבני כבל לפי הדרישות החשמליות הספציפיות של הלקוחות. בנוסף, על מנת להבטיח אחידות מוצר ולשמור על סיבולות מכאניות הדוקות, כל ציוד העיבוד ותבניות היצור מיוצרים בבתי המלאכה לעבוד שבבי ולהרכבה המצוידים בציוד מלא של החברה, המניבים כבלים בעלי ביצועים חשמליים יציבים מאוד – וזאת הסיב מדוע הכבל Temp-Flex הוא הבחירה הראשונה של מהנדסי תכן מערכות העובדים במסגרת תעשיית התעופה, החלל והביטחון.

סטפן וובסטר, מולקס

תגובות סגורות