過去数年間、高温絶縁電線に取り組んできた中で、お客様から最もよく聞かれる質問の 1 つは、「PFA 絶縁電線は耐摩耗性がありますか?」というものでした。特にオートメーションや冶金の分野で働く人にとって、間違いなくトップ 3 に入るでしょう。ワイヤーの交換には費用がかかるだけでなく、ダウンタイムによる損失による頭痛の原因にもなるため、ワイヤーが頻繁な摩擦や引きずりに耐えられないのではないかと彼らは常に心配しています。今日は私の普段の経験と実際のテストデータをもとに、耐摩耗性についてお話します。PFA絶縁電線。
まずワイヤーの耐摩耗性とは何でしょうか？実際、それは私たちが履いている靴と似ています。ソールは耐久性があり、2 ～ 3 年は持ちます。耐摩耗性が低い場合は、数ヶ月も歩くと靴底がすり減って、中のインソールが露出してしまうことがあります。ワイヤーの耐摩耗性は基本的に外層の PFA 絶縁層によって決まり、摩擦、引っかき傷、引きずり、繰り返しの曲げ損失に耐えることができます。
「ただ磨くだけじゃないの？」と言う人もいるかもしれない。それはどの程度の影響を与えることができますか?絶縁層の磨耗が原因で問題が発生する事例を私は数多く見てきました。以前、自動化された生産ラインで作業していた顧客がいました。当初は安価な一般的な絶縁電線を使用していました。半年も経たないうちに、ワイヤはロボットアームによって繰り返し引きずられたりこすられたりしたため、絶縁層が摩耗して導体が露出し、機器の短絡や停止一日で数万元の損失に直結した。したがって、ワイヤーにとって耐摩耗性は単に「長く使用する」という問題だけでなく、安全性の収益を維持するための鍵でもあります。
業界にはテーバー耐摩耗性試験と呼ばれる特殊な試験方法もあります。簡単に言うと、一定の圧力下で絶縁層を砥石で繰り返し擦って、磨耗するまでに何回擦ることができるかを確認します。摩擦回数が多いほど耐摩耗性能が向上します。
そういえば、なぜPFA絶縁電線は耐摩耗性を重視するのか疑問に思う人もいるかもしれない。 PFA 自体は通常のワイヤーではないため、その長所は高温耐性と耐食性であり、特に摩擦に依存する最も「要求の厳しい」シナリオで使用されます。
例えば、冶金工場の熱処理炉では、内部の温度測定ラインが250℃を超える高温環境に長時間さらされ、炉本体の金属や耐高温部品と繰り返し擦れる必要があります。また、自動化された生産ラインにはロボットがあり、アームが前後に振られ、ワイヤーハーネスが毎日引きずられたり曲がったりするため、一日中無数の摩擦が生じています。屋外の太陽光発電所でも、風、砂、摩擦、紫外線に耐えるワイヤーが必要です。耐摩耗性が良くないと使用後すぐに問題が発生します。
そしてPFA電線の単価も決して安くはありません。耐摩耗性が悪い場合は1年程度で交換する必要があり、さらに高価になります。お客様向けに計算してみたところ、耐摩耗性の高い PFA ワイヤは 5 ～ 10 年使用できるのに対し、通常の耐摩耗性ワイヤは 1 ～ 2 年で廃棄される可能性があります。ワイヤ交換に伴う労力とダウンタイムの損失を含めると、耐摩耗性の高いワイヤのほうが実際には費用対効果が高く、心配もありません。
ただし、注意すべき点は、すべての PFA 絶縁電線が同様に耐摩耗性を備えているわけではないということです。同じように見える製品を数多く見てきましたが、実は耐摩耗性には大きな違いがあります。その鍵はいくつかの詳細にあります。まず、最も基本となるのは原材料です。 Pure PFA自体は耐摩耗性に優れており、よく聞くPTFEよりもさらに優れており、特に摩耗率が低いです。しかし、一部のメーカーはコストを下げるために、PFA に他の材料を添加したり、純度が不十分な原材料を使用したりする場合があり、これにより耐摩耗性が大幅に低下します。そして、多くの顧客が見落としがちな職人技もあります。 PFA絶縁層は溶融押出成形されています。温度と速度が適切に制御されていないと、絶縁層の分子配列が不均一になり、表面が滑らかにならず、摩擦により摩耗しやすくなります。
また、複数のより線導体の方が単一より線導体よりも曲げや疲労に強い導体構造もあります。摩擦時に応力集中が起こらず、間接的に絶縁層を保護することができます。たとえば、UL10503シリーズ当社が製造する銅より線は錫メッキまたは銀メッキを施したものです。お客様からは、ロボットドラッグチェーンに使用すると、何千回曲げても絶縁層に亀裂や磨耗が発生しないとの報告がありました。
もちろん使用環境も重要です。同じ PFA ワイヤでも、砂や砂利が多い屋外環境では、清潔な制御盤内と比べて摩耗寿命が異なります。設置時にワイヤーが鋭利な金属の端に直接取り付けられると、耐摩耗性であっても傷がつきやすくなります。
耐摩耗性に影響を与える要因を説明した後、高耐摩耗性PFA絶縁電線がどのような場所で使用されているかを説明します。炉内の温度測定ワイヤーや加熱装置の内部配線など、冶金産業や熱処理産業に応用できます。通常のワイヤーは高温で長時間摩擦を繰り返すと劣化し、わずか数か月で断線してしまいます。 PFAワイヤーは250℃以上の環境下でも長時間使用でき、耐摩耗性、耐熱性に優れています。化学工業には反応容器や電気めっきラインもありますが、これらは摩擦だけでなく酸やアルカリによる腐食も伴います。 PFA ワイヤーは摩擦と腐食の両方に耐えます。
オートメーションおよびロボット工学の分野は言うまでもありません。ドラッグ チェーン ケーブルなどは、毎日引きずられたり曲げられたりするため、耐摩耗性と柔軟性が求められます。高摩耗 PFA ワイヤはこれらの要件をまさに満たすことができます。ロボット部品加工を専門とするお客様と連絡を取り、当社の製品を使用しました。UL10362フレキシブルモデル。ロボットは、ワイヤーハーネスに摩耗の問題を起こすことなく、2 年間継続して動作しました。
太陽光発電や風力発電などの屋外新エネルギープロジェクトもあります。ワイヤは風、砂、紫外線、高温、低温に耐える必要があり、耐摩耗性が低く、絶縁損傷が起こりやすいです。また、医療機器や航空宇宙などのハイエンド分野では、耐摩耗性だけでなく軽量かつ高絶縁性も求められる電線への要求が高まっています。 PFA ワイヤも好ましい選択肢です。
要約すると、PFA 絶縁電線は本質的に耐摩耗性があり、通常の絶縁電線よりもはるかに強力です。優れた原材料、プロセス、構造設計を採用することで、最も要求の厳しい摩擦シナリオに耐えられるよう耐摩耗性をさらに向上させることができます。
