¿Qué tan fuertes son las bridas de nylon?

Un conjunto de cables blindados que pesa varios cientos de libras puede colgarse de una bandeja de cables con solo una brida de nylon (plástico) manteniéndolo en su lugar. Esta brida funciona como debería y sostiene el conjunto de manera segura y confiable. Además, hay miles de bridas que se han utilizado para mantener troncos de fibra óptica y conjuntos de cobre de manera segura en todo el centro de datos año tras año. Surge la pregunta de cuánta fuerza se necesita para romper una brida. La respuesta a esta pregunta se proporciona en el empaque de la brida: 18 lb, 50 lb y 120 lb. Las especificaciones mínimas de resistencia a la tracción representan la sujeción mínima de la brida; este no es simplemente un valor arbitrario establecido con fines de marketing, sino más bien una sujeción mínima que ha sido probada y establecida como un estándar para la resistencia de la brida. Al comprender cómo la brida ha desarrollado su resistencia mínima de sujeción, las limitaciones de esta resistencia de sujeción y cómo seleccionar la brida adecuada para soportar una carga específica, ayudará a una persona a utilizar una brida de manera que resulte en un dispositivo de sujeción ingenierizado de calidad y confiable.

Cómo se mide la resistencia de la brida de nylon y qué significan los números

Las bridas de nylon se clasifican según su resistencia mínima a la tracción en bucle (la cantidad de fuerza requerida para romper una brida mientras se tira de ella). El método de prueba de resistencia a la tracción en bucle está estandarizado bajo UL 62275 y MIL-STD-23190. En este método, la brida se pasa por un mandril y el extremo libre se tira a una velocidad constante, mientras se registra la fuerza necesaria para romper el extremo libre. La clase de resistencia a la tracción nominal (18 lb, 50 lb, 120 lb o 250 lb) de cualquier brida define la resistencia mínima a la tracción en bucle que todas las bridas en el lote deben cumplir o superar, pero no define el límite superior de resistencia a la tracción en bucle para ninguna brida (por ejemplo, una brida de 50 lb podría romperse a 55 lb a 60 lb). La resistencia a la tracción de una brida no solo es función de la longitud de la brida, sino también del área de la sección transversal (ancho y grosor) de la correa, de modo que una brida más larga que tenga el mismo ancho y grosor que una brida más corta produciría casi la misma resistencia a la tracción (la brida más larga permite un diámetro total envuelto de material más grande).

Las categorías de resistencia a la tracción más comunes y sus aplicaciones típicas son:

• 18 lb (80 N): Agrupación de carga ligera: unos pocos cables de datos Cat5e o Cat6, cableado de instrumentos pequeños, agrupación temporal.
• 50 lb (222 N): El caballo de batalla de la instalación eléctrica: agrupación de cables de alimentación estándar, asegurando cables a la bandeja, cableado general de paneles.
• 120 lb (534 N): Carga pesada: cables blindados, conjuntos de gran diámetro, aplicaciones al aire libre donde el viento y la carga de hielo son factores.
• 250 lb (1,112 N): Carga extrema: asegurando elevadores de cables pesados, conductos de gran diámetro, aplicaciones industriales donde la falla no es una opción.

Por qué el nylon 6/6 es el material detrás de los números

Los materiales utilizados en la producción también son el factor determinante en cuanto a la resistencia de la brida de nylon. El material de nylon utilizado para fabricar bridas se conoce como nylon 6/6 (poliamida 66) y es un termoplástico de ingeniería semirrígido. El nylon 6/6 es uno de los pocos termoplásticos que se fabrican a partir de largas cadenas moleculares de una resina termoestable. Estas largas cadenas de nylon 6/6, cuando se moldean bajo condiciones específicas, formarán regiones cristalinas que están densamente empaquetadas en la pieza terminada mientras están separadas por regiones amorfas. El resultado es que las regiones cristalinas representan la resistencia y rigidez de la brida de nylon, mientras que las regiones amorfas representan la flexibilidad del producto terminado. Cuando se combinan, el nylon 6/6 proporciona una resistencia a la tracción entre 10,000 y 12,000 psi (basado en la resina base) para la resina base misma. Luego, esta resistencia se transfiere al producto terminado a través del área de la sección transversal de la brida de nylon. El nylon 6/6 también tiene una buena resistencia a la fluencia. Es decir, mantiene su tensión durante un largo período de tiempo sin alargarse o aflojarse lentamente; esto es importante para un sujetador que debe ser permanente.

Además del nylon 6/6 estándar, los grados de nylon modificados son más adecuados cuando el entorno impone mayores exigencias al producto. El nylon resistente a altas temperaturas (típicamente conocido como HS) puede operar hasta 125C sin volverse quebradizo. El nylon resistente a los UV será típicamente negro debido al negro de carbón utilizado en el estabilizador, y puede resistir la degradación por UV al aire libre durante muchos años. El nylon retardante de llama es necesario para el uso de bridas dentro de cajas eléctricas, y contiene varios aditivos que reducen el potencial de combustión.

Cada una de estas modificaciones afecta las propiedades mecánicas del producto, por lo tanto, una brida de nylon retardante de llama puede exhibir una resistencia a la tracción ligeramente menor (pero no significativamente menor) que las bridas de nylon estándar fabricadas con resina base con las mismas dimensiones. Por eso, la resistencia del producto se mide en el producto modificado/terminado y no en la resina base. Los científicos de materiales y fabricantes como Panduit y HellermannTyton publican extensos datos técnicos sobre cómo las propiedades del nylon se traducen en rendimiento en el mundo real a través de sus gamas de productos.

Qué determina si una brida de nylon es lo suficientemente fuerte

Hay muchos factores que determinan si una brida sostendrá según lo calificado y, por lo tanto, la resistencia a la tracción calificada de una brida es solo una parte de la ecuación. Por ejemplo, aunque una brida pueda tener la resistencia necesaria en papel, la brida puede fallar cuando está en servicio si la instalación, selección o aplicación es incorrecta. Aquí están los mayores factores que determinan si la brida sostendrá:

• La carga estática del paquete. Cada lazo debe estar asegurado teniendo una clasificación apropiada para el peso combinado de los cables asegurados y soportados. Un paquete que pesa 40 libras, colgado de un solo lugar, se romperá si tiene un lazo de solo 18 libras para soportarlo. Un lazo adicional que pese 50 libras soportaría el paquete (muy cerca pero sin seguridad) en una carga máxima permitida (sin exceder la carga máxima nominal).
• Cargas dinámicas. El viento, las vibraciones y la expansión/constricción térmica crean fuerzas adicionales al peso estático de una estructura. Por ejemplo, al atar cables a un estante exterior, la carga máxima creada por ráfagas de viento puede ser muchas veces mayor que el peso de los propios cables. Por lo tanto, es práctica estándar incorporar un factor de seguridad de 2:1 a 3:1 en cualquier escenario de carga dinámica.
• Forma y diámetro del paquete. Cuando un lazo se coloca alrededor de un paquete grande y blando, las fuerzas ejercidas por el lazo serán diferentes a las que se ejercerían si el lazo estuviera colocado en un cilindro rígido y sólido. Por lo tanto, deseas que tu lazo sea lo suficientemente largo como para que la cabeza de bloqueo no empuje contra el lado del paquete en un ángulo agudo (por ejemplo, 12 grados o menos) y, como resultado, debilite el enganche del trinquete.
• Tensión de instalación. Si un lazo se tira demasiado, el lazo puede ser sobrecargado tan pronto como se instala, especialmente si el paquete se expande con el calor. Al usar una herramienta de tensión con tensión consistente y calibrada, esta variable se elimina y todos los lazos producidos en una línea de producción o instalados en un sitio de trabajo son calificados por igual cuando se instalan.
• Exposición ambiental. Si un lazo de nylon natural de 50 libras se deja al aire libre, expuesto a la luz solar directa durante un año, puede perder la mitad de su resistencia. Sin embargo, si usas un lazo negro estabilizado por UV del mismo tamaño, entonces mantendrá la mayor parte de su resistencia durante años. La clasificación de resistencia que se encuentra en el empaque del lazo se basa en cómo fue fabricado y no es una buena medida de cómo se comportará en uso real cuando esté en un entorno diferente del que fue fabricado para funcionar.

Cómo distinguir un lazo de cable de calidad de uno de calidad inferior.

La diferencia entre un lazo de nylon de calidad y un lazo de nylon no duradero a menudo resulta del proceso de fabricación. Hay múltiples identificadores visuales y mecánicos de la diferencia entre los dos artículos:

• Superficie lisa y uniforme. Un lazo bien hecho debe estar terminado de manera uniforme y libre de rebabas, marcas de hundimiento o variaciones de color. Las rebabas presentes en las serraciones pueden interferir con la funcionalidad del trinquete, disminuyendo así su resistencia a la tracción efectiva.
• Serraciones afiladas y bien formadas. Los dientes deben tener una superficie de trabajo uniforme y afilada, pero si la herramienta del molde se ha desgastado, determinará que la serración producida será demasiado superficial o redondeada y fallará bajo presión.
• Compromiso constante del trinquete. Cuando la cola pasa a través de la cabeza, el trinquete debe funcionar sin problemas y hacer clic de manera distintiva, por lo que se siente áspero si no agarra y es un defecto en la fabricación.
• Material que se siente “vivo”. Un nylon 6/6 acondicionado tiene cierta flexibilidad inherente. Si una nueva brida de nylon se siente quebradiza, polvorienta o muy dura al sacarla de su embalaje, esa brida puede estar mal fabricada ya sea por el uso de materiales de menor calidad o reprocesados o debido a una condición de sobresecado en la fabricación.
• Marcas de certificación de terceros. Un artículo que ha sido probado de manera independiente para confirmar su ‘resistencia a la tracción’ indicada llevará un símbolo UL en su embalaje. Este símbolo denota que un artículo cumple con las pautas básicas de seguridad, como la resistencia al fuego; donde sea aplicable, las propiedades eléctricas; etc., también se abordan dentro del mismo programa de pruebas. Por otro lado, si no existe un símbolo UL, aún hay una muy buena posibilidad de que el artículo haya sido probado por su resistencia, resistencia al fuego; sin embargo, el usuario final debe confiar completamente en los métodos internos del fabricante para el aseguramiento de la calidad.

Los proveedores B2B, como igoto, ofrecen bridas de nylon que cumplen con estándares de fabricación y certificación consistentes. El precio unitario de una brida de calidad es fraccionario como un centavo, sin embargo, el valor en dólares de una brida defectuosa en una instalación crítica tiene múltiplos de ese costo.

Preguntas Frecuentes

¿Cuánto peso pueden soportar las bridas de nylon?

Bridas de nylon “Por ejemplo, una brida estándar de uso ligero puede soportar 18 lbs (8 kg), mientras que una brida industrial de uso pesado puede soportar más de 250 lbs (113 kg). La resistencia a la tracción nominal en el embalaje le da al usuario la capacidad de la brida en libras. Se recomienda que el usuario tenga un mínimo del doble de la capacidad nominal o tres veces para cargas colgantes.”

¿Cuánta fuerza se necesita para romper una brida?

La cantidad de fuerza que se necesita para romper una brida se conoce como la resistencia mínima a la tracción de ese tipo de brida: 18 lbs (uso ligero), 50 lbs (uso medio), 120 lbs (uso pesado) o 250 lbs (uso super pesado). En la mayoría de los casos, el punto de ruptura será ligeramente mayor que la calificación mínima para ese tipo de brida, pero en todos los casos, la resistencia mínima a la tracción nominal es la máxima resistencia de sujeción para esa brida.

¿Cuál es el mejor material para las bridas?

Nylon 6/6 (PA66) El mejor material de uso general disponible para fabricar bridas es el poliamida (PA66) porque es fuerte, rígido, puede soportar altas temperaturas y es asequible. Para aplicaciones exteriores se utiliza una versión estable a UV de este material. Cuando se necesita en temperaturas extremas, se seleccionará ya sea ETFE (un termoplástico premium) o acero inoxidable como material para la brida.

¿Cuánto tiempo duran las bridas de nylon?

En interiores, las bridas de nylon típicamente durarán al menos 20 años. En exteriores, la vida útil de una brida de nylon depende en última instancia de la cantidad de sol que reciba; una brida negra estabilizada a UV durará de 5 a 10 años en un clima templado, mientras que una brida blanca (o no estabilizada a UV) podría volverse quebradiza en menos de un año. Además de la luz solar, también se debe considerar cómo el calor, la humedad y los productos químicos pueden afectar la longevidad de las bridas.

¿El color de una brida afecta su resistencia?

La resistencia de la brida es independiente de su color: una brida roja de 50 libras y una brida natural de 50 libras (cada una de las cuales tiene la misma clasificación de tensión) tendrán clasificaciones de tensión idénticas. Sin embargo, las bridas negras están estabilizadas a UV, mientras que los otros colores no mantendrán su resistencia exterior durante tanto tiempo, por lo tanto, si se utiliza una brida que no es negra al aire libre, perderá resistencia antes, aunque ambas comenzaron con la misma resistencia.

Referencias

• UL 62275 — Sistemas de Gestión de Cables — Norma que cubre la prueba y clasificación de bridas, incluyendo la medición de la resistencia a la tracción en bucle.
• Panduit — Datos Técnicos de Bridas — Datos de resistencia a la tracción del fabricante y orientación sobre la aplicación para bridas de nylon.
• HellermannTyton — Propiedades del Material de Nylon 6/6 — Información técnica sobre las calidades de nylon 6/6 y sus propiedades mecánicas.
• American Chemistry Council — División de Plásticos — Información sobre nylon y otros plásticos de ingeniería, incluyendo rendimiento mecánico y ambiental.

¿Qué tan fuertes son las bridas de nylon? La respuesta está impresa en la bolsa: 18 libras, 50 libras, 120 libras, 250 libras. Pero el número es tan bueno como el material, el moldeo y la instalación. Una brida que está emparejada con su carga, instalada con la tensión correcta y utilizada dentro de sus límites ambientales se mantendrá durante la vida de la instalación. Una brida que está sobrecargada, instalada incorrectamente o expuesta a condiciones para las que no fue diseñada fallará, a veces sin previo aviso. igoto suministra bridas de nylon que cumplen con su resistencia nominal y llevan las certificaciones que lo confirman, porque la brida que sostiene un paquete de cables es de confianza, y esa confianza debe ganarse en cada carrete, en cada bolsa, en cada trabajo.