Com dissenyar un cablejat industrial especial a mida per a la teva maquinària

Un cablejat industrial especial a mida s’ha de dissenyar tenint en compte les característiques elèctriques, mecàniques i ambientals de la màquina on s’instal·larà. No n’hi ha prou amb seleccionar un cable: cal definir conductors, seccions, longituds, connectors, aïllament, recorreguts, radis de curvatura, proteccions i, quan sigui necessari, blindatges davant d’interferències electromagnètiques.

L’objectiu és aconseguir un conjunt de cables o feix de cablejat industrial que s’integri correctament a la maquinària, suporti les seves condicions reals de funcionament i simplifiqui tant el muntatge com les futures operacions de manteniment.

Per aquest motiu, la fabricació de cablejats personalitzats parteix sempre d’una correcta definició tècnica del projecte. Electrolomas compta precisament amb una unitat dedicada al cablejat industrial a mida i pot desenvolupar el disseny segons les necessitats del producte o fabricar el conjunt seguint els plànols i especificacions facilitats pel client.

Què cal definir abans de dissenyar un cablejat industrial especial?

El primer pas consisteix a conèixer com i on treballarà el cablejat. Dues màquines poden utilitzar tensions similars i, tanmateix, necessitar solucions de connexió completament diferents per qüestions de temperatura, moviment, espai, productes químics o interferències.

Abans de fabricar un conjunt de cables, convé definir com a mínim:

• Tensió, corrent i potència que ha de suportar cada línia.
• Secció i nombre de conductors necessaris.
• Longitud de cada ramal i distribució física dins de la màquina.
• Tipus de senyals: potència, control, dades, sensors o comunicacions.
• Temperatura mínima i màxima de funcionament.
• Presència d’olis, productes químics, humitat, pols o agents abrasius.
• Existència de moviments repetitius, torsions o vibracions.
• Espai disponible i radis de curvatura.
• Connectors, terminals i punts de fixació.
• Necessitat d’apantallament o protecció davant d’interferències electromagnètiques.
• Requisits d’identificació, manteniment i traçabilitat.
• Normatives i especificacions aplicables al producte final.

Aquesta anàlisi prèvia permet convertir els requisits funcionals de la màquina en una especificació de cablejat industrial fabricable i repetible.

A més, quan es tracta de l’equipament elèctric de maquinària, el disseny s’ha de fer tenint en compte els requisits tècnics i normatius aplicables al producte. La IEC 60204-1, per exemple, estableix requisits generals per a l’equipament elèctric, electrònic i electrònic programable de màquines i inclou aspectes relacionats amb protecció, documentació i compatibilitat electromagnètica.

Factors clau en seleccionar i fabricar un cablejat industrial especial

Un cop definits els requisits, comença la selecció dels components que formaran el conjunt.

El millor cablejat industrial no és necessàriament el que incorpora els materials més resistents, sinó aquell les característiques del qual responen adequadament a les condicions reals de la màquina. Sobredimensionar innecessàriament un conjunt pot incrementar costos, volum i dificultat d’instal·lació sense aportar una millora funcional.

Per això cal estudiar conjuntament el conductor, l’aïllament, la coberta exterior, els connectors, els terminals i els elements de protecció mecànica.

Com triar l’aïllament del cable?

El material d’aïllament i coberta influeix directament en la resposta del cable davant de temperatura, abrasió, productes químics, humitat i moviment.

El PVC és una opció habitual per a nombroses aplicacions industrials estàndard. El PUR, en canvi, se sol utilitzar quan hi ha més exigències mecàniques, exposició a olis, abrasió o moviment. Altres materials, com la silicona, el FEP o el PTFE, poden ser adequats quan el projecte requereix treballar en rangs de temperatura més exigents o sota determinades condicions químiques.

Per tant, no existeix un aïllament universalment millor. L’elecció ha de respondre a l’entorn on funcionarà l’equip i a les especificacions concretes del cable seleccionat.

Quan necessita blindatge un cable industrial?

El blindatge o apantallament adquireix especial importància quan els senyals es poden veure afectats per interferències electromagnètiques (EMI).

Motors, variadors de freqüència, fonts d’alimentació, línies de potència i determinats sistemes electrònics poden generar pertorbacions electromagnètiques. En aplicacions sensibles, un cable correctament apantallat i una estratègia d’instal·lació adequada poden ajudar a mantenir la integritat dels senyals.

Això és especialment rellevant quan en un mateix equip conviuen línies de potència i senyals de control, comunicació o instrumentació.

Tanmateix, afegir una pantalla per si sola no resol qualsevol problema d’EMC. També cal considerar el recorregut del cable, la separació respecte de les línies de potència, la connexió de la pantalla i el disseny general de l’equip.

Com es fabrica un feix de cables industrial a mida?

Un cop definit el disseny, la fabricació transforma els plànols i especificacions en un conjunt de cablejat preparat per integrar-se a la màquina.

A Electrolomas, l’activitat de cablejat industrial inclou processos com el tall i pelat de cables i mànegues, crimpat de terminals i punteres i col·locació de connectors. La companyia també disposa de capacitat per treballar amb cablejats específics i conjunts d’estructura complexa o amb una elevada càrrega de treball manual.

El resultat pot anar des d’una connexió relativament senzilla fins a un conjunt amb múltiples ramificacions, referències, connectors i terminacions.

La importància del crimpat i dels connectors

Els connectors i terminals són punts crítics dins de qualsevol feix de cables. La seva selecció ha d’estar relacionada amb el corrent, la tensió, el nombre de cicles de connexió, l’espai disponible, l’entorn de treball i els requisits de l’equip.

El crimpat s’ha de fer utilitzant terminals i eines compatibles i seguint els paràmetres definits per al conjunt. Una connexió correctament executada permet obtenir una unió elèctrica i mecànica estable i facilita la repetibilitat quan el producte entra en fabricació en sèrie.

També és important definir des del disseny com s’identificaran els cables, connectors i ramals. Un bon sistema de marcatge simplifica el muntatge, diagnòstic, manteniment i substitució de components.

Com dissenyar el recorregut del cablejat dins d’una màquina?

El disseny d’un cablejat a mida no acaba en triar els materials. La seva integració física dins de l’equip també condiciona la seva fiabilitat.

Cal evitar que els cables quedin sotmesos a tensions innecessàries, radis de curvatura inadequats, contacte continu amb arestes, fonts de calor o elements mòbils que els puguin deteriorar.

En equips complexos també és convenient planificar des de les primeres fases la separació entre potència i senyal, els punts de fixació, les zones accessibles per al manteniment i l’espai necessari per a connexions i desconnexions.

Aquesta planificació contribueix, a més, a desenvolupar un disseny preparat per a fabricació i muntatge, evitant modificacions improvisades durant la producció.

Del cablejat especial al muntatge electromecànic complet

Un dels principals avantatges de treballar amb un fabricant que també realitza muntatges electromecànics és poder abordar la connexió com a part de l’equip complet i no com un element aïllat.

Electrolomas estructura la seva activitat en tres àrees relacionades: circuits electrònics, cablejat industrial a mida i muntatge electromecànic. En aquesta última integra components electrònics i mecànics per a la fabricació parcial o completa d’equips i maquinària.

D’aquesta manera, el cablejat es pot plantejar des del principi tenint en compte la seva connexió amb PCB, fonts d’alimentació, sensors, actuadors, electrovàlvules, sistemes de control i altres components electromecànics del producte.

Aquest enfocament resulta especialment interessant en projectes on el fabricant busca externalitzar una part important de la industrialització i rebre subconjunts o equips preparats per avançar a la següent fase productiva.

Verificació i traçabilitat abans del lliurament

La verificació constitueix una altra etapa important del procés de fabricació. El pla de control s’ha de definir segons el producte, la seva aplicació i els requisits especificats pel client.

Electrolomas treballa amb sistemes de validació, verificació i traçabilitat adaptats als requisits de cada projecte. En funció de l’aplicació, es poden incorporar diferents controls elèctrics, mecànics o visuals abans d’integrar el conjunt a la maquinària.

Aquest tipus de verificacions contribueix a detectar possibles incidències abans que el cablejat s’incorpori al producte final.

Quins avantatges aporta dissenyar el cablejat específicament per a la màquina?

El principal avantatge d’un cablejat industrial especial a mida és que cada element es defineix pensant en una aplicació concreta.

Això permet adaptar longituds i recorreguts a l’espai disponible, seleccionar els materials en funció de l’entorn, reduir connexions innecessàries, organitzar millor l’interior de l’equip i facilitar tant la fabricació com el manteniment posterior.

També pot simplificar el procés de muntatge quan el conjunt arriba prèviament preparat, identificat i equipat amb els connectors i terminals corresponents.

Per aquest motiu, en projectes industrials complexos resulta especialment útil implicar el fabricant del cablejat des de les etapes de disseny o industrialització, en lloc de deixar la definició de les connexions per a les fases finals.

Preguntes freqüents sobre cablejat industrial especial a mida

Què és un cablejat industrial especial?

Un cablejat industrial especial és un conjunt de cables, conductors, connectors, terminals i elements de protecció dissenyat per respondre als requisits específics d’una màquina o equip. Pot diferenciar-se d’una solució estàndard per la seva geometria, materials, connexions, resistència ambiental o característiques elèctriques.

Quina diferència hi ha entre un cable i un feix de cables?

Un cable és un element conductor individual amb el seu corresponent aïllament i, quan escau, coberta. Un feix de cables o cable harness agrupa diferents cables i connexions formant un conjunt preparat per realitzar determinades interconnexions dins d’una màquina.

Es pot fabricar un cablejat a partir dels plànols del client?

Sí. Electrolomas pot realitzar el disseny en funció de les necessitats del producte o fabricar el cablejat seguint els plànols i especificacions proporcionats pel client.

Quan convé utilitzar PUR en lloc de PVC?

Depèn de la formulació concreta del cable i de les seves especificacions, però el PUR se sol utilitzar en aplicacions amb majors exigències mecàniques, abrasió, olis o moviment, mentre que el PVC és àmpliament present en aplicacions industrials estàndard. L’elecció sempre s’ha de fer segons la fitxa tècnica del producte i les condicions reals d’ús.

És necessari apantallar tots els cables industrials?

No. L’apantallament s’ha d’utilitzar quan les característiques del senyal i l’entorn electromagnètic ho justifiquin. En instal·lacions sensibles a EMI pot resultar necessari, però ha de formar part d’una estratègia global de compatibilitat electromagnètica.

Es pot integrar el cablejat directament a la maquinària?

Sí. Quan el proveïdor disposa també de capacitat de muntatge electromecànic, pot integrar el cablejat juntament amb altres components electrònics i mecànics. Electrolomas ofereix conjuntament cablejat industrial, fabricació electrònica i assemblatge d’equips.

Disseny i fabricació de cablejat industrial especial a Electrolomas

Dissenyar correctament un cablejat industrial especial a mida implica molt més que triar un conductor. Cal estudiar les característiques elèctriques de la màquina, el seu entorn, l’espai disponible, els moviments, la temperatura, les connexions, les interferències i els requisits de fabricació.

Una bona enginyeria prèvia permet convertir totes aquestes variables en un conjunt de cablejat preparat per integrar-se de manera eficient en el producte final.

A Electrolomas podem dissenyar i fabricar cablejats i connexions elèctriques segons les necessitats del producte o treballar a partir de la documentació tècnica proporcionada pel client. A més, els nostres serveis de muntatge d’equips electromecànics EMS permeten integrar el cablejat amb la resta de components de l’equip dins d’un mateix procés productiu.

L’empresa treballa en sectors com medicosanitari, laboratori, seguretat i IoT, on el control de la fabricació i la integració d’electrònica, cablejat i components electromecànics adquireixen una rellevància especial.

Si estàs desenvolupant una nova màquina o necessites industrialitzar un sistema de connexió existent, pots contactar amb Electrolomas per estudiar les característiques tècniques i de fabricació del teu projecte.