Zein isolamendu-banda egokitu da komunikazio-ingurune extremoetara?

Ingurumenarekiko erresistentzia: UV, hezetasuna eta termikoa ziklokatzea telekomunikazio-infraestrukturaren barruan

Nola azkartzen duten desertuko UV erradiazioak eta kostaldeko hezetasunak 5G base-gonbidagailuetan isolatzaile tapeen hondatzea

Telekomunikazio-equipamenduetan erabilitako isolamendu-harriaren errendimendua larriki eragiten da baldintza meteorologiko extremoetan espostua dagoenean. Adibidez, desertuetan UV izpien eragin konstanteak polimeroaren egitura denbora igaro ahala hondatzen du. Honek hausten diren materialak, zuri-zerrenda txikiak sortzea eta egituraren sendotasuna guztiz galdua izatea bezalako arazoak eragiten ditu. Behin ahulkeria horiek agertzen direnean, kostaldeko eremuetako hezetasuna zuzenean barneratu daiteke, ioien migraziorako bideak sortuz isolamendu-geruzen artean. ASTM G154 eta G155 bezalako laborategiko proba-estandarren arabera, efektu konbinatu honek dielektrikoaren sendotasuna %40 inguru murrizten du, eraginkortasun-periodoaren 18 hilabete bakarretan. Izoztu egin daitezkeen tenperaturak (-40 °F) eta bero sutea (185 °F-ra arte) arteko aldaketek ere ez dute gauzak hobetzen, materialak hedatzen eta kontrajten dira behin eta berriz, desgastea azkartuz. Operadore askok jakinarazi dute 5G dorreetan erabilitako harri arruntak ingurune zail horietan sei urteko itxarondako bizitza-erabilgarritasuna baino askoz lehenago hondatzen direla.

Dekragazio sinergikoa: UV-ek eragindako polimeroen zatiketa eta hezetasunak lagundutako ioien migratzea isolamendu-beltzetan

Ultramore-argiaren eraginpean jartzeak polimero-kateak hausten hasi eta horrek urezko hodi txiki horiek sortzen ditu, non ura sartu daitekeen. Behin ura barneratzen denean, kostalde edo eremu industrialen inguruan dauden gatz disolbatuak ekarri ditu, eta gatz horiek ioiak eroaten laguntzen dute material eroaleen artean. Baina tenperatura-zikloek prozesua askoz azkarrago egiten dute. Laborategiko probek erakutsi dutenez, faktore guztiok batera eragiten dutenean, huts-horren korronteak hiru aldiz handiagoak dira faktore bakar baten eragina soilik izango litzatekeenaren konparaziorako. Horregatik, gaur egungo isolamendu-beltzak polimero-oinarrizko bereziki diseinatutakoak dira ultramore-argiaren kalteari aurre egiteko, ura errepelitzen duten itsaskor geruzekin eta halogeno kaltegaririk gabeko su-erresistentzia-gehigarriekin. Hobekuntza horien ondorioz, beltz gehienek jatorrizko itsaskortasunaren %90 baino gehiago mantentzen dute, nahiz eta 2000 orduz ultramore-argiaren eta hezetasunaren eraginpean egon. Gainera, ASTM estandar garrantzitsuenak betetzen dituzte ere — G154 ultramore-argiaren probarako eta G155 kondentsazioaren erresistentziarako.

Beroaren eta suaren errendimendua: -40 °Ftik 1800 °Fera arteko erabilgarritasuna bermatzen

Polimida (Kapton®) isolamendu-banda mmWave atzerako komunikazioarentzako: >200 °C-ko erabilera aldi baterako beharrei egokitzen

Polimida izeneko isolamendu-banda mmWave atzerako kanaliko sistemak berotzearen aurkako babes garrantzitsua ematen die, tenperatura-igoerak 200 °C (392 °F) baino gehiago jasanez ere desgaitze-ikurririk erakusten ez duela. Material honek beroa jasateko duen gaitasunak akats elektrikoak ekiditen ditu 5Gren oinarri-gonbidagailuetan, batez ere indar-arenplifikadore inguruan, non bero kantitate handia sortzen den. Polimero arruntak ez dute egoera hauek jasan dezaketen gaitasunik. Polimida tenperatura-aldaketa azkarretan ere sendo mantentzen da, hauskorra bihurtzea edo itsaskortasuna galtea bezalako arazoak saihestuz. Milimetro baten zatiki txiki bat besterik ez duen lodiera duenez, banda honek beroa eraginkorrago kudeatzen du eta RF osagai sentikorrak behar bezala isolatzen ditu. Berotze eta hozte-ziklo kopuru handi baten ondoren ere, bere errendimendua ez da jaisten, eta horrek esan nahi du seinaleak konstante mantentzen direla, nahiz eta eragin baldintza zorrotzekoak izan.

Berotzearen diseinu geruzatuak: mika-nukleoa + silikona solidozko gomazko estalkia UL 94 V-0 eta IEC 60332-3 arauetan bete dadin

Telekomunikazio-kanpo-infraegituren kasuan, ingeniariak maiz konposatu isolamendu-sistemak erabiltzen dituzte, mika-nukleodun geruzak eta silikona-solidoaren gainazalak konbinatuz. Sistema hauek, normalean, baldintza gogorretan behar diren garrantzitsueneko bi su-erresistentzia-ziurtagirien artean sartzen dira. Mika-atalek egonkortasun elektrikoa mantentzen dute, tenperatura 1.000 ºC baino gehiagora iristean ere, eta horrek egoera termiko txarrak saihesteko erabilgarri den babes-lerro erreal bat osatzen du. Bestalde, silikona-estalkiak malgutasuna mantentzen du, gutxienez -40 ºF-ra arte, eta ur-lurrunaren aurkako barreira sendoa sortzen du, hau da, urtaro luzeetan hezetasun handiko edo gatz-dun airean dagoen kableentzat beharrezko elementu bat. Diseinu hauen arabera, UL 94 V-0 estandarrak betetzen dira (non suak gehienez hamar segundoan itzali behar du) eta IEC 60332-3 probak (non suaren hedapena bertikalki egiteko gaitasuna aztertzen da). Gainera, silikona-materialak berez suak azkar itzaltzen ditu, eta beraz, suak kable-botoietan zehar hedatu ezin du. Tenperatura-ziklo-probak gainditu ondoren, material hauek etengabe funtzionatzen dute, izoztuak edo bero extremoan jartzen badira ere.

Erresistentzia kimikoa, UVa eta biologikoa: Kanpoko eta industria-deployamenduetarako garrantzitsua

Fluoropolimeroen isolamendu-banda: hidrofobiazko eta itsaskortasunaren arteko konpromisoa gatz-hodei-zikloetan (ASTM B117)

Fluoropolimeroen isolamendu-beltzak ura errepelitzeko propietate oso onak dituzte, eta horregatik telekomunikazio-instalazio kostaldeetan elektrolitikoaren jarraipena gelditzeko oso egokiak dira. Gatz-haizea kostaldeetan zehar edonon hedatzen da eta ioien migrazioa azkartzen du, gure guztiek ezagutzen dugun arazo txarra. Baina hau da arazoa: material hauek beren osagai kimikoengatik ez dute naturalki ondo itsasten, batez ere ASTM B117 estandarraren arabera gatz-haizearen zaharkitze-probak errepikatzen direnean. Probaek ere zerbait interesgarria erakusten dute: 95 gradu baino gehiagoko kontaktu-angelua mantentzen duten ur-burbuila sortzeko gai diren beltzak, 1.000 ordurako itsasgarritasunaren %15etik %20ra arte galduko dute, beste silikona-modifikatuko aukerak alderatuta. Beraz, zer esan nahi du horrek? Nahiz eta gainazalak garbi eta lehor mantentzea izan nagusi den helburua, fluoropolimeroak hobeto funtzionatzen dute. Hala ere, mugimendu edo bibrazio handiko lekuetan, silikona-fluoro nahasketak (híbridoak) errealitateko baldintzetan orokorrean hobeto performatu ohi dute.

ROHS-arauetara egokitu den isolamendu-beltza: ozonoaren erresistentzia gutxitzea kontra CSPEren zaharren formulazioak

ROHS-arauen aldera egindako mugimenduak fabrikatzaileak bromodun su-aurkako eragileak ordezteko behartu ditu, nahiz eta trantsizio honek iraunkortasun-arien batzuk ekarri. Probak erakusten dute gaur egungo ROHS-arauetara egokitu diren isolamendu-beltzek industria-mailako ozono-kontzentrazioen aurrean (50 ppm baino gehiago) gainazal-hautsak garatzen dituztela %30 inguru azkarrago zaharren CSPE-materialen kontra. Arazo hau konpontzeko, materialen ikerlariak nano-hegats gehigarrien erabilera aztertzen ari dira, zeinek gurutzatze-dentsitatea handitzen duen, aldi berean arau guztiak betez. Laborategiko probek eremu-analisien ondoren 15 urte igaro ondoren gertatzen dena simulatzen dute, eta formulazio berri hauek %40 inguru luzeago irauten dutela adierazten dute. Horrek telekomunikazio-infragailu eta potentzia-transformadoreetarako soluzio praktikoak bihurtzen ditu, non estandar ingurumenalak eta isolamenduaren iraunkortasun handia biek garrantzi handiena duten.

Erresilientzia mekanikoa eta 5G, aire-espazio eta defentsa-aplikazioetan arauetara egokitzea

Edukiera elastikoa: silikonezko gomazko isolamendu-banda solidoak ziklo 10.000 ondoren dielektriko-indarra %92 mantentzen du (IEC 60811-501)

Silikonezko solidoa den goma isolatzailearen tapeak bere erabilgarritasun nabarmena erakusten du: IEC 60811-501 estandarren arabera, 10.000 aldiz aurrera eta atzera tolestu ondoren bere dielektriko-indarra %92 inguru mantentzen du. PVC-tape arruntak, berriz, antzeko ziklo gutxi gorabehera 3.000 inguruan osorik hondatzen dira, eta horrek ez du segurtasun-erabilera beharrezko maila betetzen. Sendotasun mota hau mugimendu eta tentsio konstanteak pairatzen dituzten eremuetarako egokia da, adibidez, 5G dorreen konektoreak, hegazkinen kaxa elektrikoak edo armadurako tresnen gorputzak, non bibrazioek sortutako mikro-hausturak denbora igaro ahala isolamendua kaltetu dezaketen. Tapeak MIL-STD-202G estandarra (bibrazioei buruz) eta MIL-STD-810H estandarra (ingurumen-probak) betetzen ditu, eta -40 ºFtik 400 ºF-ra arteko tenperatura-aldaketa handietan ere sendo itsatsita egoten da. Honek esan nahi du tenperatura-aldaketa bizkortzuetan, adibidez, basamortu beroetan edo altuerarik handienetan egindako hegaldietan, ez dela desegiten. Gainera, UL 510 su-erresistentzia-probak gainditzen ditu, eta ROHS eta REACH arauetan araututako kimikoen kaltegarriak ez erabiltzeko arau guztiak betetzen ditu; beraz, telekomunikazio-sareetan, hegazkinen eguneraketetan eta defentsa-aplikazio askotan erabiltzeko ziurtagiria lortzea erraza da.