سیم افشان چیست؟

سیم افشان یک سیم تک رشته است که هادی آن از چندین رشته نازک تشکیل شده است. جنس هادی ( رشته های نازک ) معمولا فلز مس است اما تمامی سیم های افشان برند ماتریکس، از نوع سیم افشان تمام مس قلع اندود است. روکش یا عایق استفاده شده در این نوع سیم عموما پی وی سی است.

کاربرد های سیم افشان مسی

سیم افشان نسبت به سیم مفتولی بسیار انعطاف پذیرتراست به همین دلیل برای متصل کردن اجزای الکترونیکی در مدارهای شلوغ بسیار مناسبند. این سیم ها به شدت انعطاف پذیر بوده و به راحتی خم یا پیچانده می شوند بدون اینکه بشکنند. با توجه به این موضوع معمولا سیم های افشان مسی در جاهایی که انعطاف پذیری مهم هستند استفاده می شوند مثل انواع کابل ها. علاوه بر این سیم های افشان رساناهای قوی تری هستند زیرا با داشتن چندین رشته سطح و مساحت زیاد تری را برای انتقال جریان پیدا می کنند و نسبت به سیم مفتولی هم سایز خود رسانا تر هستند.

به طور کلی موارد استفاده از سیم افشان مسی به صورت زیر است:

1.  مصارف الکترونیکی: این نوع از سیم ها مناسب سیم کشی های داخلی وسایل و دستگاه های الکترونیکی از جمله کامپیوترها، تلویزیون ها، تابلوهای برق، تجهیزات پزشکی و غیره هستند. لازم به ذکر است که بهتر است از سیم افشان تمام مس قلع اندود در مصارف الکترونیکی استفاده شود.
2.  وسایل نقلیه: می توان از سیم افشان مسی برای سیم کشی الکتریکی داخل اتوموبیل نیز استفاده کرد که نیازی به قلع اندود بودن آن هم نیست. از این نوع سیم برای پخش نور و سنسورها در وسایل نقلیه استفاده می شود.
3.  وسایل نقلیه هوایی: سیم افشان در انواع هواپیماها، هلیکوپترها و فضا پیماها به دلیل مقاومتشان در برابر لرزش و حرکت استفاده می شوند. روکش این نوع سیم ها معمولا تفلون یا سیلیکون هستند و از انواع سیم نسوز محسوب می شوند.
4. وسایل نقلیه دریایی: انواع خاصی از سیم های افشان که در برابر خوردگی و رطوبت مقاوم هستند نیز برای سیم کشی در قایق ها و محیطهای دریایی استفاده می شوند.
5.  تجهیزات صنعتی: بسیاری از ماشین ها و تجهیزات صنعتی از سیم های افشان به دلیل قابل اطمینان بودن اتصالات آن و تحمل فشار های مکانیکی، استفاده می کنند.
6. انرژی های تجدید پذیر: سیم های افشان مناسب استفاده در پنل های خورشیدی و توربین های بادی نیز هستند.
7.  تجهیزات پزشکی: در بسیاری از تجهیزات تشخیص پزشکی و ابزارهای جراحی از انواع مختلف سیم افشان استفاده می شود.
8.  ارتباطات: سیم های افشان در انواع کابل های شبکه، خطوط تلفن و کابل های انتقال دیتا یا کابل های کنترل و فرمان مورد استفاده قرار می گیرند.
9. سیستم های صوتی: سیم های افشان مسی به دلیل رسانایی و انعطاف پذیری بالا در تجهیزات و سیستم های صوتی استفاده می شوند.
10. تجهیزات فضایی: سیم های افشان به دلیل رشته رشته بودن نسبت به سایر سیم ها سبک تر هستند و برای استفاده در تجهیزات فضایی مناسبند زیرا در این تجهیزات حتی 1 اونس هم محاسبه می شود و متریال های سبک تر مناسب تر هستند.

این 10 مورد نمونه هایی از موارد بیشمار استفاده از سیم های افشان هستند.

استاندارد AWG در سیم های افشان

عبارت AWG برگرفته شده از “ American Wire Gauge “ است که یک سیستم استاندارد برای اندازه گیری سایز و ضحامت سیم و کابل به شمار می رود. این استاندارد معمولا در آمریکای شمالی استفاده می شود، ضمن اینکه سایزبندی تمامی سیم ها و کابل های برند ماتریکس بر اساس این استاندارد می باشد.

استاندارد AWG یک ارزش عددی را به هر سایز سیم اختصاص می دهد که هرچه آن عدد بزرگتر باشد ضخامت سیم کمتر است.به طور مثال سایز سیم 18AWG بیشتر از سیم 26AWG است.در واقع استاندارد AWG با طبقه بندی کردن سیم ها از لحاظ سایز و قطر، اطلاعات بیشتری از آن سیم به ما می دهد، از جمله ظرفیت، مقاومت الکتریکی و ویژگی های دیگر.

مثلا هر چه عدد AWG یک سیم کمتر باشد، آن سیم می تواند جریان بیشتری را از خود عبور دهد و هرچه عدد AWG یک سیم بیشتر باشد، قادر به عبور دادن جریان کمتری ست.
با استفاده از این سیستم استاندارد می توانیم کارآمد ترین و امن ترین سیم ها را با توجه به نیازمان در سیستم های الکتریکی و الکترونیکی انتخاب کنیم.

برای خرید سیم افشان تمام مس باید به چه نکاتی توجه کرد؟

برای خرید سیم افشان مسی باید از روش هایی استفاده کنیم تا آلیاژ هایی مانند آلومینیوم را از فلز مس تشخیص دهیم. بسیاری از تولید کنندگان سودجو به جای تولید سیم به صورت تمام مس از آلومینیوم استفاده می کنند تا هزینه ی کمتری برای تولید اختصاص دهند. در حالی که عملکرد مس و آلومینیوم در بسیاری از موارد از جمله مقاومت الکتریکی، خاصیت اکسید یا فاسد شدن، منبسط شدن در اثر گرما، خاصیت مشتعل شدن و طول عمر با هم یکسان نیستند.
مورد دیگری که باید در هنگام خرید سیم افشان مسی به آن دقت کنیم عایق پلیمری سیم است که باید به کیفیت آن توجه کنیم.

معایب استفاده از فلز آلومینیوم به جای مس در سیم افشان

با اینکه استفاده از سیم های آلومینیومی در بسیاری در مصارف الکتریکی امکان پذیر است، ولی در مقایسه با فلز مس معایب بسیاری دارد و ممکن های چالش هایی از قبیل موارد زیر به وجود بیاورد:

• مقاومت الکتریکی بالاتر: در مقایسه با مس، آلومینیوم مقاومت الکتریکی بیشتری را از خود نشان می دهد و این موضوع به این معناست که اگر میزان جریان الکتریکی را ثابت در نظر بگیریم، میزان افت ولتاژ در یک سیم آلومینیومی بیشتر از یک سیم مسی است که باعث هدر رفتن انرژی وبازدهی در یک سیستم الکتریکی می شود. استفاده از سیم آلومینیومی در کابل های انتقال دیتا باعث از دست رفتن سیگنال در فواصل طولانی می شود پس میزان سرعت انتقال دیتا را کم می کند و کیفیت سیگنال را کاهش می دهد.
• اکسید و پوسیده شدن: در طول زمان احتمال اکسید و زنگ زدگی آلومینیوم بسیار بیشتر از فلز مس هست و معمولا بعد از مدت زمان مشخصی روی آلومینیوم سیم های آلومینیومی یک لایه اکسید و زنگ زدگی به وجود می آید که باعث افزایش مقاومت الکتریکی، بیش از حد داغ شدن، خم شدن و حوادث آتش سوزی می شود.همچنین اکسید شدن در کابل های انتقال دیتا میزان کیفیت سیگنال ها را تحت شعاع قرار می دهد.
• انبساط گرمایی: ضریب انبساط گرمایی آلومینیوم نسبت به فلز بیشتر است و این موضوع به این معناست که اگر سیم آلومینیومی و سیم مسی تحت میزان مشخصی از حرارت قرار بگیرند، میزان انبساط سیم آلومینیومی بیشتر است. این ویژگی ممکن است باعث شود رسانای سیم، تحت فشار، موقعیت مکانی خود را تغییر دهد و باعث اختلال در اتصالات شود و همچنین باعث ناکارآمدی سیستم شود. به علاوه باعث می شود با نوسانات دما کیفیت انتقال سیگنال کم یا زیاد شود.
•  ناسازگاری با فلز مس: وقتی سیم آلومینیومی به قطعات استاندارد مسی مثل کلید ها یا خروجی ها متصل می شود ممکن است باعث پوسیدگی و ناکارآمدی شود زیرا این دو فلز در تماس با هم سازگار نیستند. همچنین اکثر کانکتورها به طور استاندارد برای سیم های مسی طراحی شده اند و سازگاری لازم با سیم آلومینیومی را ندارند.
•  عمر مفید: استفادی از سیم آلومینیومی در اتصالات نیازمند تکنیک های تخصصی و متریال های خاص می باشد که تا حد امکان از زنگ زدگی این سیم جلوگیری شود و از رسانا بودن سیم نگهداری کند تا بتوانیم از نظر امنیتی به آن اطمینان داشته باشیم. روش های نصب نادرست این نوع سیم ممکن است باعث مشکلات بسیاری شود.
•  مجموعه قوانین ونظارت ها: در بعضی از کشورها و وسایل الکتریکی و الکترونیکی محدودیت ها یا راهنمای چگونگی استفاده از سیم آلومینیومی وجود دارند به خصوص در سیم کشی مدار های مجتمع های مسکونی
•  امنیت: در گذشته موارد بسیاری وجود داشته که از سیم های آلومینیومی در مصارف مسکونی استفاده شده است و منجر به بیش از حد داغ شدن و آتش سوزی شده است وهمین اتفاقات باعش شده است استفاده از این فلز به عنوان رسانا محدود شود.
• خاصییت رسانایی کمتر: فلز مس نسبت به آلومینیوم رسانای بهتریست و می تواند جریان بیشتری را با مقاومت کمتر حمل کند. این موضوع در بحث انتقال دیتا بسیار مهم است زیرا استفاده از مس موجب حفظ یکپارچگی انتقال سیگنال و کم کردن افت ولتاژ می شود. پس استفاده از فلز آلومینیوم باعث اختلال در انتقال دیتا می شود و سیگنال ها ضعیف و مخدوش جا به جا می شوند.
• شکنندگی: به طور طبیعی فلز آلومینیوم شکننده تر از فلز مس است و این موضوع احتمال شکستن و آسیب دیدن فلز آلومینیوم را در هنگام نصب و تنظیمات بیشتر می کند.

برای مطالعه بیشتر در مورد تفاوت های فلز آلومینیوم و فلز مس به لینک زیر مراجعه کنید.

https://www.electricalvolt.com/2022/06/difference-between-copper-aluminum-cables/

با توجه به موارد بالا، این نکته قابل ذکر است که هادی و شیلد های تمامی سیم ها و کابل های برند ماتریکس 100% مس و قلع اندود می باشند.

چرا باید از سیم افشان مسی استفاده کنیم؟

• خاصیت رسانایی بسیار بالا: خاصیت رسانایی فلز مس بسیار بالاست و می تواند به طور موثر و با کمترین مقاومت جریان را از خود عبور دهد. این خاصیت برای بسیاری از مصارف که در آنها کیفیت انتقال سیگنال های الکتریکی مهم است، ضروریست.

• مقاومت الکتریکی بسیار کم: مقاومت الکتریکی رسانای مس بسیار کم است که موجب می شود افت ولتاژ و هدر رفت انرژی به حداقل برسد. پس استفاده از سیم های مسی در مصارفی که میزان مصرف انرژی مهم است، ضروری است.

•  کیفیت سیگنال فوق العاده: فلز مس با خاصیت رسانایی عالی و مقاومت الکتریکی کم منجر به انتقال سیگنال با بهترین کیفیت می شود و برای استفاده در کابل های شبکه و سیستم های ارتباطی بهترین انتخاب است.

• انعطاف پذیری: فلز مس از جمله فلزهای نرم و چکش خوار است به همین دلیل به راحتی می توان آن را خم کرد یا پیچاند یا به آن شکل داد. این ویژگی بسیار ارزشمند است زیرا با استفاده از آن می توان در مکان های تنگ و کمجا از این نوع سیم ها استفاده کرد یا در مصرفی که سیم یا کابل باید در حرکت باشند و یا احتمال خم شدن آنها هست می توان با خیال راحت از فلز مس استفاده کرد. به همین دلیل مسی بودن هادی انواع کابل برق بسیار مهم است.

• ماندگاری و قابل اطمینان بودن: فلز مس طول عمر بسیار طولانی دارد و می تواند فشارهای مکانیکی، لرزش و ویبره یا تغییرات دمایی را بسیار راحت تحمل کند. احتمال شکستن یا آسیب دیدن این فلز نسبت به رساناهای دیگر بسیار کمتر است.

• دسترسی آسان: فلز مس به نسبت بسیاری از فلز ها در طبیعت فراوان تر است و این موضوع باعث می شود فلز مس از لحاظ هزینه ای با صرفه باشد. گرچه بسیاری از تولید کنندگان سود جو از فلز آلومینیوم به جای مس استفاده می کنند تا سود خود را چندین برابر کنند.

• سازگاری با تجهیزات: در اکثر صنایع بسیاری از کانکتورها، ترمینال ها و تجهیزات استاندارد برای استفاده در کنار سیم ها و کابل های مسی طراحی شده اند و کار کردن با آنها راحت و امن است.

• قابل بازیافت بودن: فلز مس قابل بازیافت است و حتی بعد از بازیافت ویژگی های خود را حفظ می کند. پس استفاده از مس به حفظ محیط زیست هم کمک می کند.

•  سابقه ی تاریخی قابل اعتماد: استفاده از مس در مصارف الکتریکی و الکترونیکی سابقه ی طولانی داشته است و در تمام طول تاریخ میزان قابل اطمینان بودن و بازدهی خود را اثبات کرده است.

بر اساس ویژگی های بالا استفاده از فلز مس در سیم کشی های الکتریکی، مصارف الکترونیکی، انتقال دیتا، ارتباطات دور برد، سیستم های موتوری و هرجایی که میزان رسانایی، امنیت و بازدهی مهم است، ضروری ست.

سیم مسی قلع اندود چیست؟

سیم مسی قلع اندود سیمی است که دارای یک لایه نازک از قلع روی سطح رسانای مسی خود داشته باشد. روکش نازک قلع برای اهداف مختلفی ایجاد می شود و فواید بسیاری دارد.

1.  جلوگیری کردن از اکسیداسیون: لایه نازک قلع روی هادی مسی مانند یک لایه محافظ عمل می کند و از پوسیده شدن و زنگ زدگی آن جلوگیری می کند. به همین دلیل می توان از سیم مسی قلع اندود در محیط های مرطوب و شرجی و یا در جوار مواد خورنده با اطمینان بیشتری استفاده کرد. به طور کلی احتمال اکسیداسون سیم مسی بدون قلع در طول زمان بسیار بیشتر است.
2.  قابلیت لحیم کاری: لحیم کردن سیم مسی قلع اندود شده بسیار راحت تر از سیم مسی است. روکش قلع باعث می شود اتصالات لحیم چسبنده نر و محکم تر باشد.
3.  طول عمر بیشتر: روکش قلع روی هادی مسی به عنوان یک سطح محافظ عمل می کند و عمر مفید آن را افزایش می دهد.همچنین هزینه های تعویض یا نگهداری را کم می کند.
4.  رسانایی بیشتر: با اینکه رسانایی الکتریکی قلع به اندازه ی فلز مس نیست، اما لایه نازک قلع روی سیم مسی باعث بهبود رسانایی الکتریکی نیز می شود.

به طور کلی سیم افشان مسی قلع اندود دارای مصارف زیادی از قبیل محیط های دریایی که دارای رطوبت است و محیط هایی که شرایط آب و هوایی سختی دارند، صنایع الکترونیک، ارتباطات دور برد، ماشین آلات صنعتی است.

پرداختن هزینه ی بیشتر برای سیم قلع اندود مسی فقط برای سیم نیست بلکه سرمایه گذاری کردن برای خلاقیت، بازدهی بیشتر و طول عمر بیشتر است.

مراحل تولید سیم افشان مسی

تولید سیم افشان مسی شامل مراحل زیادی می شود که اولین مرحله آن استخراج و تصفیه کردن سنگ مسی است و بعد از آن مس را به شکل های مختلف برای کاربردهای مختلف در می آورند. مراحل تولید سیم افشان مسی به ترتیب زیر است:

1. استخراج مس: به طور کلی فلز مس را می توان از معادن زیر زمینی یا معادنی که روی سطح زمین شکل گرفته اند به دست آورد. پس از استخراج سنگ های مورد نظر آنها طی یک پروسه تخصصی خرد شده و ذرات فلز مس از دیگر مواد معدنی جدا می شوند.
2. تصفیه کردن: تکه سنگ های مسی که از مرحله قبل به دست آمده اند باید تصفیه شوند تا از هر گونه ناخالصی پاک شوند. برای این منظور مس مات یا بدون جلا را طی عملیاتی به وسیله ی سلول های الکترولیتی به کاتد های خالص مسی تبدیل می کنند.
3. قالب گیری کردن: کاتد های مس خالص در کوره آب می شوند و سپس مس با قالب های مختلف برای مصارف گوناگون قالب گیری می شود.
4. تولید رشته های مسی: سپس به روشهای مختلف مثل چرخاندن یا اکسترود کردن، قطر رشته های مسی را به قطر دلخواه می رسانیم تا رشته های مسی طولانی و یک دستی داشته باشیم.
5.  ایجاد کشش در رشته های مسی: سپس رشته های مسی را از درون سوراخ های مخصوصی عبور می دهند تا با ایجا د کشش باز هم نازک تر شوند. طی این عملیات مس هم فشرده تر می شود و بر قدرت آن افزوده می شود.
6.  آنیل کردن: در این مرحله برای بازسازی کردن مس و برداشتن فشار و کشش از روی این فلز آن را می پزند یا به اصطلاح آنیل می کنند.ابتدا به آن حرارت می دهند سپس به آرامی آن را سرد می کنند.
7.  تولید رسانا یا هادی مناسب: در این مرحله بر اساس استفاده ای که از مس می شود، تعداد رشته ی مورد نظر را برداشته و به هم می تابانند یا با هم می بافند تا رسانای مورد نظر را تولید کنند.
8.  ایجاد روکش: در بسیاری از مواقع و موارد استفاده سیم افشان مسی باید لایه نازکی از قلع یا نقره داشته باشد تا ویژگی هایش تقویت شود. در این مرحله رسانا را قلع اندود یا نقره اندود می کنند و سپس روکشی از جنس عایق مورد نظر روی آن می کشند.
9.  تست و بررسی کیفیت: دراین مرحله سیم آماده شده باید تحت آزمایشهای کنترل کیفی قرار بگیرد تا میزان رسانا بودن، مقاومت کششی، قطر و مابقی ویژگی هایش در بوته ی آزمایش قرار گیرد.
10.  بسته بندی و پخش: در مرحله آخرسیم آماده شده بر روی قرقره یا کلاف های مشخص بسته بندی می شوند تا برای ارسال به کارخانه ها، پروژه های اجرایی و مشتریان آماده باشند.

برای کسب اطلاعات بیشتر در حوزه ی سیم های مقاوم در برابر دمای بالا به صفحه سیم نسوز تفلون  یا سیم نسوز سیلیکونی مراجعه کنید.

برای مثال می توانید روی صفحه ی سیم سیلیکون 20AWG کلیک کنید