Le toronnage en grappe expliqué pour les fabricants de fils et de câbles : guide complet

Que signifie l’échouage en groupe

Le toronnage en grappes est une méthode de construction de conducteurs dans laquelle deux ou plusieurs fils nus sont torsadés ensemble en une seule opération, tous dans la même direction, sans maintenir un motif géométrique fixe. Le résultat est un conducteur rond et flexible, économique à produire et adapté à de nombreuses applications de signaux et de cordons flexibles. Comparés aux torons concentriques, les conducteurs en faisceaux ont un facteur de remplissage inférieur mais un processus de fabrication plus simple et plus rapide.

Lorsque vous sélectionnez une construction de câble, le terme échouage en grappe apparaît dans des normes telles que ASTM B8 et dans le langage courant des magasins. Cela vous indique que le conducteur n’est pas construit en couches ordonnées. Au lieu de cela, les brins sont regroupés dans ce qui ressemble à une torsion lâche mais délibérée. Le sens de pose doit être cohérent, mais les positions des brins individuels sont aléatoires.

Propriétés techniques clés des conducteurs groupés

Un conducteur toronné en grappe est défini par trois propriétés mesurables : la direction de pas, la longueur de pas et le nombre de brins. Ces propriétés influencent directement la flexibilité, le facteur de remplissage et le comportement électrique du fil fini.

• Direction de pose - Tous les brins doivent être torsadés dans le même sens, soit S (à droite) soit Z (à gauche). Une direction de pose mixte pliera le conducteur et augmentera sa résistance CC.
• Longueur de pose - Mesuré comme la distance pour un tour complet. Une longueur de pose plus courte augmente la flexibilité et la rigidité. Une longueur de pose plus longue augmente le facteur de remplissage.
• Facteur de remplissage - Le rapport entre la surface métallique et la surface totale du conducteur. Un conducteur en faisceau a généralement un facteur de remplissage de 80 à 85 pour cent , tandis que l'échouage concentrique peut atteindre 90 à 95 pour cent .

En pratique, le facteur de remplissage inférieur n’est pas un défaut. Les concepteurs de câbles utilisent intentionnellement le toronnage en faisceaux pour les applications nécessitant de la flexibilité. Par exemple, dans un conducteur groupé à 7 brins avec des fils de 0,2 mm, la section transversale reste la même qu'une construction concentrique, mais la surface extérieure est irrégulière. Cette surface irrégulière permet au conducteur de se plier sans fatigue.

Échouage en grappe par rapport aux autres méthodes d'échouage

Les ingénieurs câbles choisissent entre trois constructions de toronnage principales. Comprendre la différence vous aide à spécifier le bon conducteur et à éviter des inadéquations de performances coûteuses.

Une erreur courante consiste à supposer que les faisceaux de conducteurs ne conviennent pas au transport de puissance. En réalité, de nombreux cordons portables et câbles de soudage utilisent des torons en faisceaux car la flexibilité supplémentaire compense le facteur de remplissage légèrement réduit.

Classes et normes d’échouage en grappe

Le système de classes de toronnage dans des normes telles que ASTM B8 et B174 définit la construction qu'un conducteur doit avoir pour une application donnée.

Les classes I, K et M sont bloquées en groupe

• Classe I - Couramment utilisé pour la construction de fils et de petits câbles d'alimentation. Les brins mesurent généralement de 0,32 mm à 0,4 mm.
• Classe K - Conçu pour les cordons portables et les câbles flexibles. Le diamètre du brin est généralement de 0,3 mm ou moins.
• Classe M - Utilise des brins très fins, généralement de 0,1 mm ou moins, pour une flexibilité extrême dans les câbles de soudage et les câbles audio.

Les classes G et H sont des constructions à pose concentrique ou à pose de câbles, et non à brins toronnés. Lorsqu'un dessin spécifie la classe K ou M, le conducteur doit être réalisé avec des torons groupés. Cela est important pour votre processus de devis, car la machine utilisée pour tordre le fil doit gérer le nombre de brins et le diamètre spécifiques spécifiés par la classe.

Applications industrielles de l'échouage en grappes

L’échouage en grappes n’est pas une construction de niche. Il est utilisé dans de nombreuses familles de produits de câbles, chacune nécessitant un équipement de torsion et un contrôle de processus spécifiques.

Câbles réseau et LAN

Dans les câbles réseau de catégories 5e, 6 et 6A, les paires torsadées sont généralement regroupées pour obtenir la flexibilité et la résistance à l'écrasement requises. Le conducteur est souvent de 24 AWG ou 23 AWG avec 7 ou 19 brins. Un dédié machine de torsion de câble réseau est utilisé pour contrôler la longueur de pas et assurer la cohérence sur toute la longueur du câble.

Machine de torsion de paire de torsion arrière intégrée pour câble réseau Cette machine garantit un pas précis et un appairage serré pour les câbles réseau. Son cabestan indépendant et ses moteurs synchrones permettent un contrôle numérique du pas, réduisant les contraintes internes pour produire des paires droites et sans espace avec des performances électriques stables. Voir le produit →

Câbles de données automobiles

Les véhicules modernes dépendent de câbles de données pour les caméras, les radars et les systèmes d'infodivertissement. Ces câbles nécessitent une tolérance stricte sur l'impédance et la diaphonie. La torsion des câbles de données automobiles utilise un machine à retorder sans torsion cela évite une rotation supplémentaire dans le conducteur. Ceci est particulièrement important car un conducteur en faisceau est plus sensible aux contraintes de torsion qu'un conducteur concentrique.

Machine de torsion de paire de torsion arrière pour câble de données automobile Conçue pour les câbles de données automobiles, cette unité intègre le gain de torsion arrière, le remplissage du fil de terre et l'enroulement par ruban adhésif. Il permet d'obtenir une torsion unique précise avec un taux de torsion arrière réglable, permettant un blindage et une transmission de signal de haute qualité. Voir le produit →

Fils de Litz, fils haute fréquence et fils de mica

Le fil de Litz utilise de nombreux brins fins regroupés pour réduire l’effet cutané aux radiofréquences. Le processus de regroupement est souvent suivi d’une étape d’enregistrement. Un machine à rubaner les fils à haute fréquence avec contrôle de tension par hystérésis est utilisé pour envelopper le conducteur groupé avec une isolation. La même machine peut être configurée pour le ruban de mica, courant dans les câbles résistant au feu.

Machine de rubanage de tension à hystérésis pour fil haute fréquence Élevé-frequency cables require stable impedance and low attenuation. This taping machine with hysteresis tension control precisely wraps aluminum foil and Mylar tape, ensuring consistent cable structure and reliable signal transmission for HDMI, USB, and DVI applications. Voir le produit →

Considérations de fabrication pour l’échouage en grappes

L’exécution d’une ligne d’échouage de paquets nécessite trois vérifications critiques avant de commencer. L'absence de l'un d'entre eux entraîne une mauvaise qualité des conducteurs, des taux de rebut élevés et des retards de livraison.

1. Tension des brins - Chaque récompense doit se dérouler avec la même tension. Si un brin est trop lâche, il formera une boucle à l’intérieur du faisceau et provoquera un pli. Le contrôle de la tension est généralement réalisé avec un frein à poudre magnétique ou un danseur asservi.
2. Longueur de pose consistency - La vitesse de torsion doit être synchronisée avec la vitesse d'enroulement. Sur une ligne de retordage performante, le caractéristiques techniques des toronneuses à grande vitesse montrent que le contrôle électronique des laïcs est la méthode privilégiée.
3. Détection de pannes en ligne - Un brin cassé reste à l'intérieur du faisceau et est difficilement visible après l'opération de rubanage. Vous avez besoin d'un détecteur qui arrête la ligne immédiatement lorsqu'un seul brin se casse.

Défaut courant à surveiller : surbande

Lorsque la tête d'enregistrement applique plus d'une couche de ruban, le conducteur groupé devient plus rigide. Cela modifie le rayon de courbure et contribue à la perte de signal dans les câbles haute fréquence. Un machine à ruban métallique avec détection de tension sur deux axes, aide à prévenir les surbandes et maintient un emballage serré et uniforme.

Guide d'achat : Que rechercher dans une ligne d'échouage en grappes

Si vous évaluez une nouvelle toronneuse en paquets, concentrez-vous sur ces quatre domaines au lieu de comparer uniquement la vitesse maximale.

Plage de diamètre de toron - Confirmez que la machine peut traiter le plus petit brin que vous prévoyez d'utiliser. Un conducteur de classe M avec des brins de 0,06 mm nécessite un contrôle de tension de gain beaucoup plus fin qu'un conducteur de classe I avec des brins de 0,4 mm.

Plage de longueur de pose - Regardez la longueur de pose minimale et maximale. Si vous produisez à la fois des câbles de signal et des cordons d'alimentation, vous avez besoin d'une gamme allant de 5 mm à 60 mm.

Capacité de ruban adhésif ou d'emballage - De nombreux clients souhaitent une seule ligne qui se tord et s'enroule. Cela réduit la manipulation et économise de l'espace au sol. Considérons une machine prenant en charge à la fois une étape d'échouage de paquets et une étape d'enregistrement, contrôlées par un seul automate.

Assistance après-vente - Renseignez-vous auprès du fournisseur sur la disponibilité des pièces détachées et le diagnostic à distance. Pour un producteur mondial de câbles, cela compte plus que le prix initial.

À Gemwell , nous concevons et fabriquons des machines de toronnage et de rubanage groupés destinées à l'exportation dans plus de 40 pays. Notre équipe d'ingénieurs peut adapter une ligne à votre construction de conducteur spécifique, du fil de Litz ultrafin aux cordons portables robustes de classe K.

Foire aux questions sur l’échouage en grappes

Quelle est la différence entre l’échouage en paquets et l’échouage concentrique ?

Le toronnage en grappe tord tous les brins ensemble en une seule opération sans motif géométrique fixe. Le toronnage concentrique place les fils en couches ordonnées autour d'un fil central. L'échouage en grappes est plus rapide et plus flexible ; le toronnage concentrique a un facteur de remplissage plus élevé et une résistance CC plus faible pour le même diamètre extérieur.

Où l’échouage de paquets est-il le plus couramment utilisé ?

Le toronnage en grappe est utilisé dans les fils de Litz, les câbles audio, les cordons portables, les câbles de soudage, les paires torsadées de réseau et les câbles de données automobiles. C'est le choix préféré lorsque la flexibilité et la facilité de terminaison comptent plus que le facteur de remplissage maximum.

Quelles sont les classes de câblage des conducteurs groupés ?

Les classes I, K et M sont bloquées en groupe. La classe I convient aux fils de construction, la classe K aux cordons portables et la classe M utilise des brins très fins pour une flexibilité extrême.

L’échouage des paquets affecte-t-il les performances électriques ?

La résistance CC n’est pas affectée si la section transversale totale est correcte. La résistance CA aux hautes fréquences peut augmenter en raison des effets de peau et de proximité. C'est pourquoi le fil de Litz utilise de nombreux brins fins.

Quel équipement est nécessaire pour l’échouage de paquets ?

Vous avez besoin d'une toronneuse de paquets avec plusieurs gains, d'une tête de torsion et d'une unité d'enroulement. Si le conducteur est scotché après torsion, une tête de rubanage est également nécessaire. Les deux étapes doivent fonctionner à partir d’un seul système de contrôle.

Comment contrôler la tension lors de l’échouage des paquets ?

Utilisez un frein à poudre magnétique, un tendeur servomoteur ou un dispositif à hystérésis sur chaque gain. La tension doit être ajustée en fonction du diamètre du brin. Les brins plus fins nécessitent une tension plus faible pour éviter la casse.

Le toronnage en paquets est-il adapté aux câbles haute fréquence ?

Oui, notamment sous forme de fil de Litz. Dans les applications haute fréquence, les conducteurs groupés constitués de nombreux brins fins réduisent l’encombrement du courant. Néanmoins, la longueur de pose doit être soigneusement contrôlée pour maintenir l'impédance stable.