케이블 굴곡 테스트 - 4가지 기본 플렉싱의 신뢰성 테스트
Intercon 1
자동화를 위해 케이블을 지정할 때 고성능 케이블을 고려해야 한다. 일정한 모션을 하는 도선은 마찰로 인해 발생하는 열 때문에 파손될 수 있다. 케이블이 유연하다고 해서 수명이 길어지는 것은 아니다. 경우에 따라 보다 견고한 외부 케이블 재킷을 사용하면, 도선이 내부에서 자유롭게 움직여 마찰을 줄일 수 있다.
외부 재킷은 일정한 굴곡을 견뎌야 할 뿐만 아니라 화학적, 습기 및 온도와 같은 기계적 마모와 환경 조건으로부터 보호해야 한다. 유연성 향상을 위해 케이블 구성 요소가 설계된 경우 재킷 재질은 이런 환경 조건에 따라 결정될 수 있다.
대부분의 케이블에서 경험할 수 있는 기본 유형의 굴곡(flex) 4가지는 굽힘, 구름, 비틀림 및 가변이다. 앞으로 나올 테스트는 기능과 관련된 케이블 디자인을 돕는 기본 지침이다. 많은 케이블 제조업체는 제품에 대한 특정 테스트를 수행한다. 이 예제는 기본 굴곡 테스트에 대한 일반적인 이해를 돕기 위한 것이다.
굽힘(bend)
굽힘 굴곡은 케이블이 일반적인 장소 한 곳에서 앞뒤로 구부러진 경우이며, 많은 응용에서 발생할 수 있다.
모션 카메라는 이런 종류의 굴곡에서 인기 있다. 케이블은 대개 카메라 바로 뒤에 고정돼 있으며, 매번 같은 장소에서 구부러진다. 이 유형의 테스트는 흔히 ‘틱 톡 테스트(Tick Tock test)’ 및 ‘굴곡 테스트(flex test)’라고 한다.
굽힘 테스트 가이드라인
가이드라인 케이블이 진자 유형 장치에 부착되고 무게가 매겨진다. 굽힘 반경의 무게와 크기는, 케이블 및 내부 도선의 크기에 따라 다르다.
모든 도선이 모니터링되고 오류가 발생하면 테스트가 자동으로 중지된다. 케이블은 내부에서 고장이 발생할 때까지 앞뒤로 구부러져 계산된다.
구름(roll)
롤 굴곡은 자동화된 장비에서 가장 일반적이다. 케이블은 플렉시블 케이블 트랙으로 연결되고 선형 방향으로 이동한다.
이런 유형의 적용에는 보통 다른 전선과, 케이블 및 케이블 트랙 자체에 대한 일정한 마찰로 인해 내마모성 재킷이 있다. 올바른 케이블을 케이블 트랙의 굽힘 반경에 지정하는 것이 중요하다. 케이블 트랙의 반지름이 클수록 케이블 수명이 길어질 수 있다.
구름 테스트 가이드라인
케이블이 케이블 트랙에 설치되고 고정된다. 모든 지휘자가 모니터링되며 실패 시 테스트가 중단된다. 케이블 트랙은 케이블 내에서 장애가 발생할 때까지 앞뒤로 작동하고 카운트된다.
비틀림(Torsional)
비틀림 굴곡은 케이블이 축을 중심으로 비틀린 경우다. 이는 로봇 애플리케이션 및 코드가 있는 휴대용 장치에 공통된다.
또 더 까다로운 기계적 스트레스 중 하나다. 비틀림 동작에 의해 생성된 변형은 굽힘 또는 구름 굴곡과는 다르다. 때문에 표준 하이 플렉스 케이블(high flex cable)은 이와 같은 용도에 부적합할 수 있다. 성능을 극대화하기 위해, 특별히 비틀림을 위해서 설계된 케이블을 사용해야 한다.
비틀림 테스트 가이드라인
케이블은 표면에 고정된 후 편안한 상태에서 각 방향으로 400도 비틀어진다.
케이블 설계 및 기능에 따라 시험장비가 약간 변경될 수 있다. 몇 가지 변경 사항에는 중량, 케이블 길이, 꼬인 정도가 포함된다. 모든 도선이 모니터링되며 실패 시 테스트가 중단된다.
가변(Variable)
가변적인 굴곡은 케이블이 두 위치에 고정돼 있고 어느 방향으로든 구부리거나 움직일 수 있는 자유로운 굴곡이다. 주로 로봇 애플리케이션에서 볼 수 있다. 이러한 자유로운 움직임으로 인해 케이블 선택이 중요하다.
가변 테스트 가이드라인
케이블은 두 개의 분리된 장소에 고정돼 있으며, 한쪽 끝이 편안한 상태에서 각 방향으로 400도 회전한다.
테스트 요구 사항은 특정 케이블 설계에 따라 약간 변경될 수 있다. 케이블 길이 또는 비틀림 정도 등의 변경이 있을 수 있다. 모든 도선이 모니터링되며 실패 시 테스트가 중단된다.
일반 가이드라인
케이블을 선택할 때 애플리케이션 전압, 전류, 절곡 반경, 물리적 위치, 환경 조건 및 굴곡 사이클을 고려해야 한다. 이로써 수명주기가 늘어나므로 작동 중지 시간이 줄어들고 유지보수 간격이 연장된다. 악화된 케이블의 문제를 해결할 때 찾아야 할 몇 가지 일반적인 사항이 있다.
· 비틀린 케이블 재킷 : 부적절한 케이블 선택과 설치 또는, 차폐로 인해 내부 도선이 풀리기 시작하면 외부 재킷이 일반적으로 비틀어지기 시작한다.
· 외부 재킷 마모 : 잘못된 케이블 선택과 설치로 인해 여러 번 발생한다. 케이블이 움직이는 동안 다른 표면에 닿으면 마모가 발생할 수 있다.
· 일반적인 케이블 고장 : 가혹한 환경 조건 때문에 가장 많이 발생한다. 습기, 용접 스패터, 오일, 화학 약품, 온도 및 햇빛과 같은 위험에 대한 노출은 올바른 조건에 대해 지정되지 않은 경우 케이블 어셈블리를 조기에 약화할 수 있다.
자료 제공: Intercon 1(www.intercon-1.com)
