ציפוי מבודד חדש מסוג MPPE לכבלים וחוטים המחליף את ה-PVC, מאפשר מיזעור של כבלים וחוטים למחצית מקוטרם וממשקלם. ציפוי הבידוד החדשני מסוג MPPE מקנה לכבלים ולחוטים ביצועים טובים יותר ומקטין את השפעתם המזיקה לסביבה.
MPPE, ראשי התיבות של Modified PolyPhenylene Ether, הוא חומר תרמופלסטי קל ועמיד יותר מה-PVC המסורתי. תכונות הבידוד המעולות שלו מאפשרות להשתמש בכמות קטנה יותר עבור כבלים וחוטים, ועל ידי כך להקטין את עובי הדופן. משקלו הסגולי של החומר הוא 1.03 – 25% עד 40% פחות מזה של חומרים אחרים כמו PVC, פוליאתילן ו-PEX. תכונה זו, בשילוב עם דופן דק יותר, מאפשרת חיסכון של עד 40% במשקל. כאשר משלבים בידוד מסוג MPPE עם מוליך, ניתן להגיע לכבל חד-גידי שיהיה קטן יותר בשיעור של 45% וקל יותר ב-40%, וכן בעל התנגדות שחיקה הגדולה פי 10 מזו של מוליך יחיד סטנדרטי בעל ציפוי PVC.
לבידוד מסוג MPPE חוזק דיאלקטרי משופר. התכונות הדיאלקטריות המשופרות של MPPE מפחיתות את עובי הבידוד ובה בעת ניחנות בתכונות חשמליות זהות לאלה של PVC. תרשים 1 ממחיש את ההבדל בין כבל 20AWG עם בידוד PVC לבין כבל זהה מבחינת הפרמטרים – רוחב החתך ומספר הקונדקטורים – אך עם בידוד MPPE.
מנכ”ל Alpha Wire אומר שלנוכח ההתפתחות הטכנולוגית המהירה בעולם של היום, מתרחש מירוץ בכל תחומי התעשייה לשפר את איכות החיים תוך כדי הקטנת המכשור והגדלת הניידות שלו. כאשר מתכננים מכשיר/מכונה במטרה להקטינו, נוטים לעיתים להתעלם דווקא מהרכיבים הקטנים ביותר, כמו חוטים וכבלים. אך אם מקטינים את הזרועות של המכשיר או את גוף המכשיר, יש להקטין גם את החוטים והכבלים המספקים לו כוח כדי להשיג את הגמישות והתנועתיות הנדרשות. בידוד באמצעות MMPE מאפשר זאת, בזכות תכונותיו המובנות המעולות של החומר.
כיצד ניתן להתחרות ב-PVC הזול, השכיח ואיך מתמודדים עם מעצמת הבידוד של תעשיית החוטים והכבלים? יוצרים משהו קטן יותר, קל יותר ועמיד יותר.
תכונותיו של ה-MPPE אינן מצטמצמות למוליכים בודדים בלבד. ניתן להתאים את הבידוד לשימוש במגוון רחב של תצורות, כולל כבלים רב-גידיים סטטיים וגמישים. כך, למשל, בקו הייצור המתפתח של חוטי וכבלי EcoGen מתוצרת Alpha Wire, לרבות ה-EcoWire וה-EcoFlex, ממשיכים להשתמש ב-MPPE כחומר בידוד ומעטפת על מנת להחליף את “החומר האפור העגול” (PVC) השגור בענף. השילוב בין טווח הטמפרטורות הרחב של MPPE, עוצמתו הדיאלקטרית הגבוהה ועמידותו בפני אש, אפשרו למוסד התקינה Underwriters Laboratories לאשר את MPPE כחומר בידוד או כמעטפת המתאים ליותר מ-100 סוגים של כבלי חיווט בתקן בעירה VW-1. חוטים וכבלים עם בידוד MPPE מסוגלים להתמודד בקלות מול PVC מסורתי, ויש להם עוד מקום לגדול (תרתי משמע).
MPPE אינו רק מהפכני מבחינת הגודל והביצועים, אלא גם מבחינת אפשרויות המיחזור. MPPE הוא החומר הראשון מסוגו בתעשיית הכבלים והחוטים שניתן למחזר במלואו (100%). התרכובת אינה מכילה הלוגנים, פתלטים או מתכות כבדות ולכן עומדת בדרישות RoHS ו-WEEE לסילוק חומרים מסוכנים וכושר מחזור. בידוד זה הוא הראשון מסוגו בתעשייה מבחינת יכולתו לעמוד בדרישות הטמפרטורה, יכולת המתיחה, ההתארכות ועיכוב הבעירה לשם קבלת אישורי UL ו-CSA, וזאת מבלי להכיל הלוגנים או תוספי מתכות כבדות.
בידוד PVC הוא עמוד התווך של ענף הכבלים בזכות תכונותיו החשמליות והמכניות כמו גם בזכות עלותו הנמוכה, אולם תכולת ההלוגנים שלו מזיקה לסביבה. הלוגנים הם יסודות כגון פלואור, כלור, ברום ויוד המתאפיינים בהגביות גבוהה (highly reactive) ולפיכך עלולים להזיק לאדם ולבעלי החיים. 29% ממשקלו של ה-PVC הוא כלור. האות C ב-PVC מייצגת למעשה את המילה כלוריד, יון של היסוד כלור. Teflon ,FEP ו-PTFE מכיל עד 76% פלואור ומפריש חומצה רעילה כאשר הוא נשרף.
בתנאים יציבים, הלוגנים הם יסודות יציבים מאד ואינם מהווים סכנה. אולם כאשר הם נשרפים, הם גורמים בעיות סביבתיות לא פשוטות. כאשר פלסטיק הלוגני נשרף, הוא עלול לשחרר מימן כלורי (hydrogen chloride), מימן פלואורי (hydrogen fluoride) וגזים מסוכנים אחרים. כאשר מימן כלורי בא במגע עם מים, הוא יוצר חומצת מימן כלורית (hydrochloric acid), תרכובת מסוכנת. לא זו בלבד שהגזים האלה מסוכנים לבני האדם ולבעלי החיים, הם גם גורמים לקורוזיה קשה במתכות.
החשש העיקרי הנוגע לחומרי הבידוד של כבלים וחוטים נפוצים הוא פליטת גזים רעילים, עשן וחומצות בזמן שריפה.
מנהל המכירות לתחום הכבילה באלכסנדר שניידר, בני שאשה, אומר כי לעיתים קרובות מהנדסים מהססים להחליף רכיב בעל ביצועים טובים יותר לטובת מוצר “ירוק” יותר משום שהם חוששים להפסיד יתרונות אחרים בתהליך. אך לנוכח השינויים האחרונים ב”דירקטיבה להגבלת חומרים מסוכנים” (RoHS 2), שנכנסו לתוקף ב-2 בינואר 2013, יש עתה דגש רב יותר על הדרישה מיצרנים לעבור לתפיסה הנדסית “ירוקה” יותר. בידוד ה-PVC המסורתי מכיל הלוגנים מזיקים כמו פלורין וכלורין, הפולטים חומצות רעילות כאשר משליכים אותם בסוף מחזור החיים של המוצר. אין ספק שהדירקטיבה החדשה, המחייבת את סילוקם של חומרים מסוכנים כנ”ל, תשפיע באופן משמעותי על מוצרי הבידוד המסורתיים שעליהם מסתמך השוק.
בידוד מסוג MPPE מסייע להפריך את המיתוס לפיו מוצרים ירוקים מחייבים להתפשר על ביצועים ירודים יותר לטובת הסביבה. השימוש בבידוד מסוג זה יעניק למהנדסים את הביטחון שהם לא רק עומדים בתקנים הרגולטורים אלא גם משפרים את האיכות והביצועים של המוצר שלהם. MPPE הוא רכיב נפוץ ומקובל בענפים רבים. המכונית מדגם טונדרה של חברת טויוטה מחווטת כולה ברכיבים מבוססי MPPE, ושבע מתוך עשר יצרניות המחשבים האישיים הגדולות בעולם (המייצגות יותר מ-50% מהשוק העולמי) קבעו לעצמן יעד להחליף את בידוד ה-PVC בבידוד מבוסס MPPE. מומלץ לבצע ניתוח עלות – תועלת, הכולל תחשיב של מאפייני הביצועים המשופרים של כבלים עם בידוד מבוסס MPPE – בטיחות ועמידות, הפחתת גודל ומשקל – כדי למצוא את הפתרון המיטבי.
לדברי מנהל המוצר בחברת Alpha Wire, השימוש במוצרים מבוססי MPPE כגון EcoWire אינו צריך להיבלם בשל חדשנותו הנתפסת. Underwriters Laboratories אישרה את ה-MPPE כחומר בידוד הולם לחמישים סוגי כבלים המיועדים למכשירי חשמל AWM משמע שאפשר להשתמש בו בביטחון מלא במקומות שדרוש כבל עמיד, קומפקטי ונטול הלוגנים. השימוש בבידוד מסוג זה יעניק למהנדסים את הביטחון שהם לא רק עומדים בתקנים הרגולטורים אלא גם משפרים את האיכות והביצועים של המוצר שלהם. המכשור ילך ויתכווץ בעתיד ויהפוך ליותר ויותר ידידותי לסביבה. בידוד MPPE יסייע לסלול את הדרך לכך.
בני שאשה הינו מנהל תחום הכבילה בחברת אלכסנדר שניידר.
למידע נוסף אנא בקרו באתר החברה
תרשים 1: הקוטר של כבלים עם בידוד MPPE צר משמעותית
