Alambre de PTFE

Conociendo el tipo de cable más versátil: el hilo de PTFE

A medida que avanza la tecnología, la demanda de productos electrónicos de alto funcionamiento continúa aumentando. Las industrias están buscando cables que puedan cumplir con las exigentes aplicaciones actuales de alta flexibilidad y bajo tiempo de inactividad. Los cables de politetrafluoroetileno (PTFE) han atraído mucha atención debido a sus propiedades favorables, lo que los convierte en un tipo de aislamiento de cables extremadamente versátil aplicable en una amplia gama de campos diferentes.

Los cables de PTFE también se conocen como alambres de teflón. Teflon es el nombre de marca original de la empresa Chemours, una escisión de DuPont, que descubrió originalmente el polímero en 1938. El uso más conocido del material PTFE es quizás el recubrimiento antiadherente de las ollas y sartenes en el hogar. Las mismas propiedades que evitan que los alimentos se peguen a las superficies de cocción han inspirado a los ingenieros a explorar otros usos, a saber, el aislamiento de cables, que se utiliza en cables revestidos para mejorar la transmisión de electricidad.

¿Qué es el alambre de PTFE?

El PTFE tiene una estructura molecular que tiene una unidad repetida de dos átomos de carbono que se unen cada uno con dos átomos de flúor (C₂F₄). Suele estar hecho de fluorita (CaF₂) disolviendo el mineral en ácido sulfúrico para crear ácido fluorhídrico. Este ácido luego se convierte en resinas de tetrafluoroetileno, que luego se extruyen para formar bloques o láminas de PTFE. Las propiedades deseables del PTFE son:

Hidrofóbico: El PTFE no se humedece con agua ni con sustancias que contengan agua. Esto se debe a que el flúor en la molécula es altamente electronegativo y tiene un diámetro atómico mayor que el hidrógeno. La electronegatividad del flúor repele el extremo negativo de las moléculas de agua bipolares.

Quimicamente inerte:  El PTFE es una molécula voluminosa y contiene múltiples enlaces fuertes de carbono-flúor. Estos dos factores combinados bloquean físicamente las moléculas no polares y cargadas positivamente. Como resultado, los aceites y los disolventes orgánicos no reaccionan con el PTFE.

Amplio rango de temperatura de funcionamiento: Los cables trenzados de PTFE para alta temperatura son estables entre 250 °C y 260 °C. Esto se debe a su inercia que evita la reticulación para formar un termoestable más duro, que a su vez minimiza la inflamabilidad. Esto permite que el aislamiento de cables de PTFE actúe como un excelente aislamiento eléctrico y térmico. A bajas temperaturas, el cable de PTFE también puede mantener una alta resistencia a la flexión sin comprometer la función del cable.

Bajo coeficiente de fricción: La ausencia de grandes grupos funcionales y la reticulación en las moléculas hace que las cadenas de polímeros se deslicen entre sí con facilidad. Esto deja al material plástico mecánicamente débil, pero esta debilidad también le permite absorber energía mecánica, proporcionando así un bajo coeficiente de fricción.

El material PTFE es ideal para el aislamiento de cables y tiene numerosas aplicaciones prácticas.

El material aislante ideal para cables debe ser duradero y capaz de soportar flexiones repetidas y variadas. Las propiedades hidrofóbicas e inertes del material de PTFE descrito anteriormente permiten que los cables aislados con PTFE resistan múltiples fuentes de daño. La estabilidad y la inercia también contribuyen a su alta resistencia eléctrica y rigidez dieléctrica. Esto significa que el material de PTFE requiere un voltaje muy alto para producir una ruptura dieléctrica. La excelente capacidad para soportar y resistir el paso de una corriente eléctrica hace PTFE un aislante de alta calidad para cables. Su amplio rango de temperatura de funcionamiento permite que este tipo de hilo funcione a temperaturas muy altas o muy bajas.

Otra característica que hace que el PTFE sea un aislamiento ideal para cables es su delgadez. Esto es importante porque la tensión de flexión aumenta en el material que está más alejado del eje neutro del cable, lo que significa que cuanto mayor sea el diámetro del cable, mayor será la tensión de flexión que experimentará. Reducir el diámetro y el peso del cable puede prolongar en gran medida la longevidad de los cables.

Evidentemente, el aislamiento de PTFE es ideal para cables que están constantemente expuestos a productos químicos o temperaturas extremas. Esta es la razón por la cual los cables de PTFE se encuentran comúnmente en aplicaciones informáticas y aeroespaciales como cables de conexión de PTFE, cable coaxial, etc. Los dispositivos móviles y los instrumentos médicos también dependen del PTFE para un aislamiento de cables suave, confiable y compacto. A medida que los automóviles que funcionan con electricidad se vuelven populares, existe una mayor demanda de cables aislados con mini PFTE para ayudar a impulsar estos vehículos. En general, la durabilidad y estabilidad de este tipo de material ofrece un potencial ilimitado en diferentes campos de aplicación.

Tenga en cuenta que una de las preocupaciones del material de PTFE es la desgasificación de flúor durante largos períodos de tiempo. Es entonces cuando el gas constituyente del material aislante, que en este caso es el flúor, se escapa del propio material. Es una preocupación para los cables que operan en áreas cerradas, como en equipos de almacenamiento o naves espaciales. Esto se debe a que los átomos de flúor libres pueden producir ácido fluorhídrico corrosivo y pueden dañar el entorno y provocar un mal funcionamiento de la máquina.

Se pueden usar variaciones de conductores en cables de PTFE (teflón) para satisfacer diferentes demandas.

Los cables de cobre plateados con PTFE utilizan plata en el conductor para mejorar la conductividad eléctrica y térmica. Esta combinación da como resultado un cable muy duradero con una conductividad superior.

Algunos cables de PTFE utilizan cobre niquelado como conductor porque el níquel tiene buena resistencia a la oxidación y al desgaste. El níquel también tiene un punto de fusión mucho más alto que el del cobre, por lo que protege eficazmente el núcleo de cobre de altas temperaturas, aumentando la flexibilidad y la estabilidad. Uno de los inconvenientes de esta combinación es el aumento de la resistencia, por lo que este tipo de hilo de PTFE suele utilizarse a temperaturas extremadamente altas.

También hay cables de PTFE que usan conductores de cobre estañado. El estaño forma dos capas de película de óxido cuando se expone al oxígeno del aire, por lo que puede evitar una mayor oxidación del núcleo de cobre. Esto mejora la resistencia a la oxidación del alambre.

PTFE vs ETFE Wire: ¿cuáles son las diferencias?

El ETFE (etileno tetrafluoroetileno), también conocido bajo la marca Tefzel, es una molécula con características similares a las del PTFE. Ambos polímeros se utilizan ampliamente para el aislamiento de cables en las industrias aeroespacial, médica y nuclear debido a su alta resistencia a la corrosión, sus excelentes propiedades dieléctricas y su capacidad para funcionar en un amplio rango de temperaturas.

Sin embargo, hay un par de diferencias. Cada unidad repetitiva de ETFE está construida con átomos de carbono, flúor e hidrógeno (C₄H₄F₄). Esto le da al ETFE propiedades físicas y térmicas diferentes a las del PTFE. La resistencia a la tracción del ETFE puede ser hasta un 34 % mayor, lo que significa que los cables aislados con ETFE pueden estar sujetos a condiciones de funcionamiento más duras. Por otro lado, el cable de PTFE es más flexible y menos fácil de romper; tiene un coeficiente de fricción alrededor de un 70 % más bajo que el de ETFE, lo que lo hace más resistente al desgaste, especialmente para los paquetes de cables que tienden a rozarse entre sí. El punto de fusión del PTFE es de 327 °C, mientras que el punto de fusión del ETFE es de 267 °C. Los dos materiales también difieren en el índice de oxígeno limitante, que es el porcentaje mínimo de concentración de oxígeno en el que se quemará el polímero. El PTFE tiene un índice de oxígeno límite superior al 95 %, mientras que el ETFE tiene un índice de oxígeno límite entre el 30 y el 36 %. Por lo tanto, el aislamiento de PTFE es más ideal en ambientes saturados de oxígeno.

En general, si se desean propiedades de baja fricción y alto índice de oxígeno limitante, los alambres de PTFE son superiores a los alambres de ETFE. Sin embargo, los cables de ETFE son más deseables en entornos de radiación de alta energía debido a su alta resistencia mecánica.

¿Dónde comprar alambre de PTFE?

Ubicado en Zhengzhou, Henan, ZW Cables es uno de los mayores fabricantes de cables de China. Nos especializamos en la fabricación de cables y alambres de alta calidad que satisfacen las necesidades de diferentes clientes. Nuestro cable de PTFE se produce con cinta de PTFE sinterizada y envuelta en aislamiento. Nuestra filosofía comercial es "primero la calidad, la reputación primero, el servicio primero, el cliente primero". Entendemos que diferentes clientes pueden tener diferentes requisitos para las especificaciones del cable de PTFE, y podemos adaptar nuestros productos para cumplir diferentes propósitos según sus necesidades.