Un mazo de cables , también conocido como mazo de cables , arnés de cableado , conjunto de cables , conjunto de cableado o telar de cableado , es un conjunto de cables o alambres eléctricos que transmiten señales o energía eléctrica. [1] Los cables están unidos entre sí por un material duradero como caucho , vinilo , cinta aisladora , conducto , un tejido de cuerda extruida o una combinación de estos. [2]
Los mazos de cables, que se utilizan habitualmente en automóviles y en maquinaria de construcción, ofrecen varias ventajas con respecto a los cables sueltos. Por ejemplo, muchos aviones, automóviles y naves espaciales contienen muchas masas de cables que se extenderían varios kilómetros si estuvieran completamente extendidos. Al unir los numerosos cables en un mazo de cables, estos pueden protegerse mejor contra los efectos adversos de las vibraciones, las abrasiones y la humedad. Al comprimir los cables en un haz que no se dobla, se optimiza el uso del espacio y se reduce el riesgo de cortocircuito . [3] Dado que el instalador solo tiene que instalar un mazo (en lugar de varios cables), se reduce el tiempo de instalación y el proceso se puede estandarizar fácilmente. [4] La unión de los cables en una funda retardante de llama también reduce el riesgo de incendios eléctricos. [3]
El diseño de un mazo de cables normalmente requiere el esfuerzo de dos disciplinas de ingeniería principales que se centran en diferentes requisitos de funcionamiento, la ingeniería mecánica y la ingeniería eléctrica. La ingeniería mecánica es el campo que se centra en los parámetros físicos de un mazo de cables y su interacción con el entorno al que se someterá durante su vida útil. Esto tiene en cuenta las condiciones de funcionamiento en las que está destinado a funcionar el mazo de cables, es decir, la temperatura, el estrés mecánico, el desgaste ambiental y químico. Este componente tiene en cuenta los materiales de protección que tienen los mazos de cables, como tubos corrugados, mangas trenzadas o de sílice.
La ingeniería eléctrica es el campo que se centra en el desarrollo de la arquitectura lógica, eléctrica y topológica de los mazos de cables. Al diseñar los cables eléctricos que se utilizarán, se deben tener en cuenta las clasificaciones operativas de los cables para los protocolos de comunicación que generalmente se especifican en los estándares de diseño de protocolos de comunicación desarrollados por entidades automotrices como ASME, ISO o JASO. [5]
Los mazos de cables suelen diseñarse según requisitos geométricos y eléctricos. A continuación se proporciona un diagrama (en papel o en un monitor) para la preparación y el montaje. [3]
Los cables se cortan primero a la longitud deseada, normalmente utilizando una máquina especial para cortar cables. También se puede imprimir sobre los cables con una máquina especial durante el proceso de corte o en una máquina aparte. [6] Después de esto, se pelan los extremos de los cables para exponer el metal (o núcleo ) de los cables, que se ajustan con los terminales o carcasas de conector necesarios . Los cables se ensamblan y se sujetan juntos en un banco de trabajo especial o en un tablero de clavijas ( tablero de ensamblaje ), según la especificación de diseño, para formar el mazo de cables. Después de colocar las fundas protectoras, los conductos o el hilo extruido, el mazo se instala directamente en el vehículo o se envía. [3]
A pesar de la creciente automatización , la fabricación manual sigue siendo el método principal de producción de arneses de cables en general, debido a los muchos procesos diferentes involucrados, [3] tales como:
Es difícil automatizar estos procesos, ya que los principales proveedores siguen utilizando medios de producción manuales y solo automatizan partes del proceso. La producción manual sigue siendo más rentable que la automatización, especialmente con lotes pequeños.
La preproducción se puede automatizar parcialmente. Esto afecta a:
Un mazo de cables también debe fabricarse con un terminal, definido como "un dispositivo diseñado para terminar un conductor que se va a fijar a un poste, perno, chasis, otra lengüeta, etc., para establecer una conexión eléctrica". [7] Algunos tipos de terminales incluyen anillo, lengüeta, pala, bandera, gancho, cuchilla, conexión rápida, desplazado y bandera. [8]
Una vez que se ha fabricado un mazo de cables, suele someterse a diversas pruebas para garantizar su calidad y funcionalidad. Se puede utilizar una placa de pruebas para medir las capacidades eléctricas del mazo. Esto se logra mediante la introducción de datos sobre un circuito del que formarán parte uno o más mazos de cables que se programan en la placa de pruebas. A continuación, se mide el mazo para comprobar su capacidad de funcionar en el circuito simulado. [9]
Otro método de prueba popular para un mazo de cables es una "prueba de tracción", en la que el mazo se conecta a una máquina que tira del mazo a una velocidad constante. Esta prueba mide la resistencia y la conductividad eléctrica del mazo de cables cuando se tira de él en comparación con un estándar mínimo para garantizar que los mazos de cables sean siempre eficaces y seguros. [10]
Los mazos de cables que se utilizan en los estudios de grabación y de refuerzo de sonido se denominan multicores , también conocidos como serpientes o telares . Transportan señales de audio entre una consola de mezclas y un palco de escenario . Las consolas de mezclas digitales modernas suelen utilizar un solo cable de par trenzado en lugar de un multicore analógico tradicional.
Aunque las especificaciones del cliente tienen la máxima prioridad al crear arneses de cables de una determinada calidad, [11] en América del Norte, si no se encuentran dichas especificaciones, los estándares de calidad de un arneses de cables están estandarizados por la publicación IPC/WHMA-A-620 del IPC para los requisitos mínimos para arneses de cables. [12] Esta publicación se revisa con frecuencia para garantizar que los estándares publicados sigan siendo de un estándar aceptable a la luz de los posibles cambios en la industria o la tecnología que puedan ocurrir. [11] La publicación IPC/WHMA-A-620 tiene estándares para una amplia gama de elementos dentro de un arneses de cables, incluidos, entre otros, protección contra descargas electrostáticas , conductos , instalación y reparaciones, engarce, requisitos de prueba de tracción y otras operaciones que son críticas para la producción y el funcionamiento de los arneses de cables. [12] Los estándares exigidos por el IPC difieren según la clasificación de un producto en una de las tres clases de productos definidas. [13] Estas clases son: