TPU vs. PVC: Por que devemos considerar cabos com capas especiais em aplicações industriais?

Introdução

Ambientes industriais impõem condições exigentes à infraestrutura de comunicação. Diferentemente de instalações corporativas e/ou comerciais, redes industriais frequentemente estão expostas a estresse mecânico, óleos, produtos químicos, variações de temperatura e fortes interferências eletromagnéticas. Esses fatores podem afetar significativamente o desempenho dos cabos e, consequentemente, a confiabilidade dos sistemas de comunicação.

Um aspecto crítico que muitas vezes é negligenciado no projeto de redes é a seleção do material da capa do cabo. A capa externa desempenha um papel fundamental na proteção da estrutura do cabo contra agentes ambientais, como contaminação por óleo, abrasão e esforços mecânicos. Entre os materiais mais utilizados para capas de cabos de comunicação estão o policloreto de vinila (PVC) e o poliuretano termoplástico (TPU). Embora o PVC continue sendo utilizado devido ao seu custo competitivo e versatilidade, o TPU tem ganhado destaque em ambientes industriais que exigem maior resistência a óleo, abrasão e estresse mecânico.

Capas de Cabos em PVC e TPU: Principais Diferenças

Os materiais utilizados na capa de cabos determinam o nível de proteção ambiental oferecido à estrutura interna do cabo. Entre os materiais mais comuns em cabos de comunicação para ambientes industriais estão o PVC e o TPU, cada um apresentando características distintas.

O PVC, embora seja um dos compostos mais comuns na capa de um cabo, apresenta algumas limitações quando utilizado em ambientes industriais mais exigentes. O material pode apresentar resistência reduzida a óleos, hidrocarbonetos e determinados produtos químicos. Com o tempo, a exposição prolongada a essas substâncias pode causar degradação, endurecimento ou fissuras na capa. Por esse motivo, cabos com capa em PVC são geralmente recomendados para ambientes controlados, por exemplo, redes corporativas, sistemas de cabeamento estruturado, redes de controle fechado de monitoramento (CFTV), e entre outros.

Se tratando de ambientes críticos, o poliuretano termoplástico (TPU) é um polímero de alto desempenho cada vez mais utilizado em aplicações industriais de cabos. O TPU oferece excelentes propriedades mecânicas e maior resistência a condições ambientais severas. Entre as principais características das capas em TPU estão:

• Alta resistência à abrasão e ao desgaste mecânico;
• Excelente resistência a óleos, graxas e fluidos industriais;
• Elevada flexibilidade mesmo em baixas temperaturas;
• Maior durabilidade em aplicações dinâmicas.

Resistência a Óleo Mineral em Aplicações Industriais

A exposição a óleo é um dos desafios ambientais mais comuns em ambientes industriais. Fluidos hidráulicos, lubrificantes e óleos de corte estão amplamente presentes em plantas industriais, centros de usinagem e equipamentos pesados.

Quando cabos ficam expostos a óleo por longos períodos, o material da capa pode absorver hidrocarbonetos, levando a diversos problemas potenciais, como inchamento do material, perda de resistência mecânica, redução da flexibilidade, formação de fissuras superficiais, entre outras anomalias que nem sempre serão de fácil identificação. Esses efeitos podem comprometer a função de proteção da capa e, eventualmente, expor as camadas internas de isolamento. Uma vez que a estrutura interna do cabo se torna vulnerável, contaminantes externos podem penetrar mais profundamente no cabo, afetando seu desempenho elétrico e, portanto, sua confiabilidade ao longo do tempo.

Materiais como o TPU apresentam, no geral, resistência superior a esses agentes químicos, mantendo suas propriedades mecânicas mesmo após exposição a óleos e/ou fluidos industriais.

Erros Comuns na Seleção de Cabos Industriais

A seleção adequada de cabos é um fator crítico para garantir a confiabilidade e a longevidade das redes industriais. No entanto, na prática, decisões de especificação muitas vezes são baseadas apenas em custo ou disponibilidade imediata, sem considerar plenamente as condições do ambiente de operação. A seguir são apresentados alguns dos erros mais comuns na seleção de cabos para ambientes industriais.

1. Selecionar o Cabo Apenas pelo Custo

Um dos erros mais frequentes é escolher cabos apenas com base no menor custo inicial. Embora essa abordagem possa reduzir o investimento inicial do projeto, ela frequentemente resulta em custos mais elevados ao longo do tempo devido a falhas prematuras do cabo, aumento de manutenção corretiva, substituições frequentes, paradas não planejadas da operação, entre outros.

Em ambientes industriais, a escolha de materiais mais robustos pode representar um custo inicial maior, porém reduz significativamente o custo total de propriedade (TCO) ao longo da vida útil da instalação.

2. Ignorar a Exposição a Óleos e Produtos Químicos

Em muitas instalações industriais, cabos ficam expostos a lubrificantes, fluidos hidráulicos, solventes ou óleos de corte. Quando essa condição não é considerada durante a seleção do cabo, materiais com baixa resistência química podem sofrer degradação ao longo do tempo.

Esse processo pode levar a problemas como ressecamento da capa, fissuras no revestimento externo, perda de flexibilidade, exposição das camadas internas do cabo, etc. Portanto, a utilização de materiais com maior resistência química, como o TPU, pode evitar esse tipo de degradação e aumentar significativamente a durabilidade do sistema.

3. Subestimar a Interferência Eletromagnética

Ambientes industriais normalmente apresentam elevados níveis de interferência eletromagnética devido à presença de motores elétricos, inversores de frequência, sistemas de potência e equipamentos de automação. Quando cabos sem blindagem adequada são instalados próximos a essas fontes de ruído, podem ocorrer diversos problemas de comunicação, como erros de transmissão, perda de pacotes de dados, degradação da qualidade do sinal, falhas intermitentes na rede, entre outros. Assim, a seleção adequada do tipo de blindagem é fundamental para garantir a imunidade eletromagnética do sistema.

4. Utilizar Cabos Blindados com Conectores Não Blindados

Outro erro bastante comum é utilizar cabos blindados combinados com conectores ou componentes não blindados. Nessa situação, a continuidade da blindagem é interrompida, reduzindo significativamente a eficácia da proteção contra interferência eletromagnética.

Além disso, a ausência de um sistema adequado de aterramento pode fazer com que a blindagem funcione como uma antena, captando ruído em vez de bloqueá-lo. Para que a blindagem seja eficaz, é necessário garantir continuidade elétrica da blindagem, conectores compatíveis com blindagem, patch cords blindados e aterramento adequado do sistema. O uso inadequado de um desses componentes afeta diretamente o objetivo da blindagem e, em alguns casos, criando um efeito reverso de sua função principal, ou seja, pode intensificar o ruído já existente e/ou atrair/captar mais ruídos presente no ambiente.

5. Não Avaliar as Condições Ambientais Completas

Outro erro recorrente é considerar apenas um fator ambiental isolado, como temperatura ou presença de óleo, sem avaliar o conjunto completo das condições de operação. Em muitos ambientes industriais, os cabos podem estar simultaneamente expostos a variações de temperatura, agentes químicos, abrasão mecânica, expostos a interpéries líquidas e/ou sólidas, interferência eletromagnética, entre outros.

A seleção adequada do cabo deve levar em conta todos esses fatores de forma integrada, garantindo que o produto escolhido seja capaz de operar de maneira confiável durante todo o seu ciclo de vida.

Conclusão

Redes de comunicação industriais operam em ambientes que podem desafiar a durabilidade e a confiabilidade das soluções de cabeamento convencionais. Fatores ambientais como exposição a óleo, variação de temperatura e interferência eletromagnética podem impactar diretamente o desempenho dos cabos.

Compreender as diferenças entre materiais de capa como PVC e TPU é essencial para selecionar o tipo de cabo adequado para cada aplicação. Embora o PVC continue sendo uma solução amplamente utilizada e economicamente viável, principalmente para ambientes corporativos, o TPU oferece resistência superior a óleo, abrasão e esforços mecânicos, tornando-se especialmente indicado para ambientes industriais mais severos. Portanto, a seleção correta do cabo pode melhorar significativamente a confiabilidade e a longevidade dos sistemas de comunicação industriais.