【应用】LEONI低、中、高柔性寿命电缆选型指导及柔性寿命测试方法指导

时间： 2018-11-25 来源：LEONI

“柔性寿命”特性是用来描述单根导线或绞合电缆经受持续反向弯曲动作，直到导线断裂，这一试验的测试结果。这个试验过程，通常是按照标准ASTM B470的方法进行，其测试结果能够表明导线在不断变化的环境和应用中的失效特征。通常选用不同材料，制作成相同的导线结构，进行相同的测试。而后，将测试结果放在一起进行比较，从而区分出柔性寿命的高、中、低三档级别。

图1 LEONI公司的柔性寿命测试设备

LEONI公司经过大量的实验，总结出了两个结论：

1. 实验材料的拉伸强度越高，其断丝前的柔性寿命就越大

2. 电缆中的单根导线越细，其断丝前的柔性寿命就越大

LEONI公司将柔性寿命的测试结果分为低、中、高三档，以下分别介绍一下三档产品的实际应用范围。

• 低柔性寿命的电缆，有其专门的用途。其材质多为铜镍合金，主要用于电阻加热电缆，通常不会暴露在明显的机械应力之下使用，故而柔性寿命的影响不大。

• 中度柔性寿命的电缆，其材料结合了拉伸强度和良好的导电性，应用面相对较广。在汽车、军事、航空、航天和交通领域中，通常会需要这种电缆。其成品经常被用在大角度折叠和大力拉伸的条件中，也会被要求穿过小径的空洞进行使用。在自动化技术中，电缆由于经常受到强烈的振动并且电缆会不停运动，所以柔性寿命较差的电缆容易断裂，从而导致机器故障。而在医疗设备中应用这种电缆，能够提供对病人安全至关重要的精确性和可靠性。

• 高柔性寿命的电缆，其本身的导电性会略差一些，但五花八门的工业应用领域，为这种电缆找到了理想的应用方向。在高磨损的车载条件下，作为传感器电缆使用，例如ABS用电缆。另外，机器人用信号电缆对柔性寿命的要求是最高的，这种电缆性能切合需求，性能可发挥到极致。

柔性寿命测试方法

LEONI公司的柔性试验（也称为往复弯曲试验），根据规定的长度、重量及弯曲半径将样品固定到试验设备上，如图2所示。先向位置1弯曲，再回到中心垂直位置2，再弯曲向反向的位置3，最后再次回到中心位置4，这是一个完整的单次周期。

图2 LEONI公司柔性测试方法示意图

该试验的设置规定如下：

1. 样品长度70cm

2. 根据样品的截面积进行配重

3. 弯曲角度60〫

4. 每分钟30个周期

5. 采样频率5Hz

6. 测试电流1A

试验需记录的数据如下：

1. 样品断裂之前完成的循环次数

2. 在达到预定的电阻值之前，完成的循环次数（由于单根导线逐渐的断开，整体电阻将会逐渐增加）

3. 在没有出现上述失效的情况下，完成的预设循环次数

图3 LEONI Histral^®系列的柔性测试结果比较图表

由于有许多因素都能显著影响绞线电缆的柔性寿命，例如单根导线的数量和直径，导线长度和导线拉伸方向。因此，当不同材质的绞线进行结果比较时，必须保证这些外部参数的设定都是相同的。图3中所示的实验结果，是由LEONI公司在一系列的AWG28和AWG36 绞合电缆上进行的实验。分别在硬性和软性的条件下，测试了LEONI Histral^®系列的代表性截面产品，最大拉伸强度为1200N/mm²。从图3中可清楚的看到，硬性的绞线比相同材质的软性绞线具有更好的柔性寿命。软性导线很快就会沿着弯曲点拉伸，从而导致金属疲劳，最后断丝。