Per affrontare questa sfida, molti produttori di apparecchiature utilizzano una schermatura per i loro cavi assemblati. La schermatura migliora l'integrità elettrica e meccanica, nonché le prestazioni complessive, facilitando il passaggio da un cavo flessibile a un connettore o punto di connessione rigido.
Un dispositivo di protezione per cavi progettato correttamente, talvolta chiamato anche morsetto per cavi, impedisce che le forze meccaniche a cui il cavo è sottoposto vengano trasferite ai terminali elettrici all'interno del connettore o del dispositivo.
Questa caratteristica è fondamentale perché le forze meccaniche possono causare guasti ai cablaggi e output errati nei dispositivi medici. Il dispositivo di protezione è essenziale per migliorare l'assistenza sanitaria perché contribuisce a garantire che i dispositivi forniscano dati accurati sui pazienti agli operatori sanitari.
prefabbricate o su misura
: le protezioni possono essere prefabbricate o progettate e realizzate su misura per un'applicazione specifica. Ad esempio, una protezione personalizzata che funziona come unità separata può essere posizionata o modellata su un cavo, in genere coprendo parte del connettore.
Le protezioni prefabbricate vengono in genere posizionate sul cavo prima della terminazione del connettore. Dopo che i conduttori del cavo sono stati collegati al connettore, la protezione viene avvitata o incollata al sistema di connessione. La maggior parte dei conduttori standard dispone di protezioni prefabbricate per vari diametri di cavo, spesso disponibili in diversi colori.
In generale, una protezione ben progettata e realizzata su misura offre più vantaggi rispetto a una protezione prefabbricata:
- Maggiore flessibilità
- Maggiore resistenza alla trazione
- Eccellente protezione dall'umidità
Un pressacavo con protezione integrata viene generalmente utilizzato quando un cavo è collegato in modo permanente a un dispositivo. I cavi ancorati a un dispositivo passando attraverso un foro utilizzano in genere un pressacavo per l'ancoraggio e sono protetti da danni causati da carichi assiali. Se il cavo è soggetto a flessione, un pressacavo viene solitamente utilizzato in combinazione con una protezione per applicazioni con fori passanti.
Considerazioni di progettazione
I fili e i cavi non rivestiti in genere resistono a un maggior numero di cicli di flessione e presentano una maggiore resistenza alla trazione rispetto ai cavi preassemblati. La terminazione del cavo è generalmente considerata il punto più soggetto a guasti. Un dispositivo di protezione ben progettato risolve questo problema isolando le terminazioni elettriche per impedire che la forza si agiti su questi punti.
Le considerazioni progettuali includono anche la geometria del componente e l'interazione tra la protezione e il materiale della guaina del cavo. La resistenza alla trazione sarà ulteriormente aumentata se la protezione è legata chimicamente alla guaina del cavo e al corpo del connettore, e la forza di adesione tra la protezione e il connettore può essere ulteriormente migliorata incorporando elementi che consentono alla protezione di aderire fisicamente al corpo del connettore.
I progettisti di assemblaggi di cavi possono ottenere livelli di resistenza alla trazione ancora più elevati crimpando un morsetto nella guaina del cavo prima dello stampaggio. Sovrastampando la guaina, il morsetto incorporato nel materiale di stampaggio aumenta significativamente la resistenza alla trazione dell'assemblaggio.
Solido o segmentato:
gli schermi offrono anche la flessibilità di scegliere tra un design solido e liscio e uno segmentato. Uno schermo solido è più facile da pulire, il che può essere un fattore importante in molte applicazioni mediche. Al contrario, utilizzando gli stessi materiali, dimensioni e geometrie, uno schermo segmentato offre maggiore flessibilità ma con lo svantaggio di essere più difficile da pulire.
Le protezioni segmentate, opportunamente progettate, sono costituite da pareti e spazi che consentono distanze maggiori tra il raggio di curvatura e il connettore o il punto di connessione. Le dimensioni delle sezioni solide e le distanze tra di esse variano per ottenere il raggio di curvatura desiderato. Queste protezioni sono progettate in modo che il segmento più vicino al punto fisso si chiuda per primo, e quello più lontano per ultimo. Ciò garantisce una protezione ottimale dalla curvatura, proteggendo al contempo le terminazioni elettriche all'interno del connettore.
I dispositivi di protezione per cavi in genere flettono su un asse (unidirezionali) o su due assi (multidirezionali). Un dispositivo di protezione unidirezionale funziona al meglio quando il cavo o il filo che esce dal dispositivo non è rotondo, come spesso accade con cavi o fili giuntati. In questo caso, è la conformazione del cavo, e non il dispositivo di protezione, a limitare la flessione a un solo asse.
Anche la lunghezza del cavo di protezione influisce sulle prestazioni. In generale, un cavo più lungo è più efficace di uno più corto. Tuttavia, occorre prestare attenzione a come il cavo viene conservato nelle applicazioni cliniche.
Come dimostra l'esperienza, i cavi che rimangono collegati o avvolti attorno a un dispositivo portatile sottopongono l'insieme a una tensione continua. In questo caso, un cavo di protezione più corto può essere più efficace in quanto consente un raggio di curvatura maggiore all'estremità del cavo.
Personalizzato o standard.
Una protezione per cavi stampata offre prestazioni superiori sotto diversi aspetti rispetto a una protezione prefabbricata:
- Maggiore protezione dall'umidità grazie al legame fisico e chimico della schermatura stampata sulla guaina del cavo e sul connettore, un aspetto importante per i cavi che vengono puliti frequentemente o esposti a liquidi.
- Maggiore resistenza alla trazione grazie al legame stampato.
Tuttavia, ci sono altri due fattori che potrebbero indurre i progettisti a optare per una protezione prefabbricata, anziché per una soluzione personalizzata sovrastampata: il tempo necessario per progettare e realizzare il dispositivo e i relativi costi di produzione.
Autore: Hank Mancini, responsabile marketing di Affinity Medical, una società controllata da Molex
Informazioni sull'autore:
Con oltre 30 anni di esperienza nel settore sanitario, Hank Mancini, Marketing Manager di Affinity Medical, una filiale di Molex, conosce praticamente ogni aspetto del settore medicale. Ha esperienza in marketing, produzione, sviluppo di nuovi prodotti, vendite e gestione strategica.
