Quão fortes são os laços de nylon?

Um feixe de cabos blindados pesando várias centenas de libras pode ser pendurado em uma bandeja de cabos com apenas uma braçadeira de nylon (plástico) segurando-o no lugar. Esta braçadeira funciona como deveria e mantém o feixe de forma segura e confiável. Além disso, existem milhares de braçadeiras que foram usadas para segurar troncos de fibra óptica e feixes de cobre de maneira segura em todo o centro de dados ano após ano. Surge a questão de quanta força é necessária para quebrar uma braçadeira. A resposta a essa pergunta é fornecida na embalagem da braçadeira: 18 lb, 50 lb e 120 lb. As especificações mínimas de resistência à tração representam a capacidade mínima de retenção da braçadeira; isso não é simplesmente um valor arbitrário estabelecido para fins de marketing, mas sim uma retenção mínima que foi testada e estabelecida como um padrão para a resistência da braçadeira. Ao entender como a braçadeira desenvolveu sua resistência mínima de retenção, as limitações dessa resistência de retenção e como selecionar a braçadeira adequada para suportar uma carga específica, ajudará um indivíduo a usar uma braçadeira de maneira que resulte em um dispositivo de fixação de qualidade e confiável.

Como a Resistência da Braçadeira de Nylon é Medida e o que os Números Significam

As braçadeiras de nylon são classificadas de acordo com sua resistência mínima à tração (a quantidade de força necessária para quebrar uma braçadeira enquanto é puxada com tensão). O método de teste de resistência à tração é padronizado sob UL 62275 e MIL-STD-23190. Neste método, a braçadeira é laçada sobre um mandril e a extremidade livre é puxada a uma velocidade constante, enquanto a força necessária para quebrar a extremidade livre é registrada. A classe de resistência à tração classificada (18 lbs, 50 lbs, 120 lbs ou 250 lbs) de qualquer braçadeira define a resistência mínima à tração que todas as braçadeiras do lote devem atender ou exceder, mas não define o limite superior da resistência à tração para qualquer braçadeira (por exemplo, uma braçadeira de 50 lb pode quebrar a 55 lb a 60 lb). A resistência à tração de uma braçadeira não é apenas uma função do comprimento da braçadeira, mas também da área da seção transversal (largura e espessura) da fita, de modo que uma braçadeira mais longa com a mesma largura e espessura que uma braçadeira mais curta produziria quase a mesma resistência à tração (a braçadeira mais longa permitindo um diâmetro total envolto maior de material).

As categorias de resistência à tração mais comuns e suas aplicações típicas são:

• 18 lb (80 N): Agrupamento leve — alguns cabos de dados Cat5e ou Cat6, fiação de instrumentos pequenos, agrupamento temporário.
• 50 lb (222 N): O cavalo de batalha da instalação elétrica — agrupamento de cabos de energia padrão, fixação de cabos à bandeja, fiação geral de painéis.
• 120 lb (534 N): Pesado — cabos blindados, feixes de grande diâmetro, aplicações externas onde vento e carga de gelo são fatores.
• 250 lb (1,112 N): Extremamente pesado — fixação de elevadores de cabos pesados, conduítes de grande diâmetro, aplicações industriais onde a falha não é uma opção.

Por que o Nylon 6/6 é o Material por Trás dos Números

Os materiais utilizados na produção também são o fator determinante em relação à resistência do laço de nylon. O material de nylon utilizado para a fabricação de laços é referido como nylon 6/6 (poliamida 66) e é um termoplástico de engenharia semicristalino. O nylon 6/6 é um dos poucos termoplásticos feitos de longas cadeias moleculares de uma resina termoendurecível. Essas longas cadeias de nylon 6/6, quando moldadas sob condições específicas, formarão regiões cristalinas que estão compactadas no componente final, enquanto são separadas por regiões amorfas. O resultado é que as regiões cristalinas são responsáveis pela resistência e rigidez do laço de nylon, enquanto as regiões amorfas são responsáveis pela flexibilidade do produto acabado. Quando combinados, o nylon 6/6 fornece uma resistência à tração entre 10.000 e 12.000 psi (com base na resina base) para a própria resina base. Então, essa resistência é transferida para o produto acabado por meio da área da seção transversal do laço de nylon. O nylon 6/6 também possui uma boa resistência ao fluência. Ou seja, mantém sua tensão por um longo período sem se alongar ou afrouxar lentamente; isso é importante para um fixador que deve ser permanente.

Além do nylon 6/6 padrão, as classes de nylon modificadas são mais adequadas quando o ambiente impõe maiores exigências ao produto. O nylon resistente a altas temperaturas (tipicamente referido como HS) pode operar até 125C sem se tornar quebradiço. O nylon resistente a UV será tipicamente preto devido ao negro de carbono utilizado no estabilizador e pode resistir à degradação UV ao ar livre por muitos anos. O nylon retardante de chama é necessário para o uso de laços dentro de caixas elétricas e contém vários aditivos que reduzem o potencial de combustão.

Cada uma dessas modificações afeta as propriedades mecânicas do produto, portanto, um laço de nylon retardante de chama pode apresentar uma resistência à tração ligeiramente menor (mas não significativamente menor) do que laços de nylon padrão feitos de resina base com as mesmas dimensões. É por isso que a resistência do produto é medida no produto modificado/acabado e não na resina base. Cientistas de materiais e fabricantes como Panduit e HellermannTyton publicam extensos dados técnicos sobre como as propriedades do nylon se traduzem em desempenho no mundo real em suas linhas de produtos.

O que Determina se um Laço de Nylon é Forte o Suficiente

Existem muitos fatores que determinam se um laço de nylon irá suportar conforme classificado e, portanto, a resistência à tração classificada de um laço é apenas uma parte da equação. Por exemplo, embora um laço de nylon possa ter a resistência necessária no papel, o laço pode falhar quando em serviço se a instalação, seleção ou aplicação estiver incorreta. Aqui estão os maiores fatores que determinam se o laço irá segurar:

• A carga estática do feixe. Cada laço deve estar seguro, tendo uma classificação apropriada para o peso combinado dos cabos fixados e suportados. Um feixe pesando 40 libras, pendurado de um único local, irá quebrar se tiver apenas um laço de 18 libras para suportá-los. Um laço adicional pesando 50 libras suportaria o feixe (muito próximo, mas sem segurança) em uma carga máxima permitida (sem exceder a carga máxima classificada).
• Cargas dinâmicas. Vento, vibrações e expansão/contração térmica criam forças adicionais ao peso estático de uma estrutura. Por exemplo, ao amarrar cabos a um suporte externo, a carga máxima criada por rajadas de vento pode ser muitas vezes maior do que o peso dos próprios cabos. Portanto, é prática padrão incorporar um fator de segurança de 2:1 a 3:1 em qualquer cenário de carga dinâmica.
• Forma e diâmetro do feixe. Quando um laço é passado em torno de um feixe grande e macio, as forças exercidas pelo laço serão diferentes daquelas que seriam exercidas se o laço fosse passado em um cilindro rígido e sólido. Portanto, você quer que seu laço seja longo o suficiente para que a cabeça de bloqueio não pressione contra o lado do feixe em um ângulo agudo (por exemplo, 12 graus ou menos) e, como resultado, enfraqueça o engajamento do trinco.
• Tensão de instalação. Se um laço for puxado com muita força, ele pode ser sobrecarregado assim que for instalado, especialmente se o feixe se expandir com o calor. Ao usar uma ferramenta de tensionamento com tensão consistente e calibrada, essa variável é eliminada e todos os laços produzidos em uma linha de produção ou instalados em um local de trabalho são qualificados de forma semelhante quando instalados.
• Exposição ambiental. Se um laço de nylon natural de 50 libras for deixado ao ar livre, exposto à luz solar direta por um ano, pode perder metade de sua resistência. No entanto, se você usar um laço preto estabilizado por UV do mesmo tamanho, ele manterá a maior parte de sua resistência por anos. A classificação de resistência encontrada na embalagem do laço é baseada em como foi fabricado e não é uma boa medida do que ele irá desempenhar em uso real em um ambiente diferente daquele para o qual foi fabricado.

Como Diferenciar um Laço de Qualidade de um de Baixa Qualidade

A diferença entre um laço de nylon de qualidade e um laço de nylon não durável muitas vezes resulta do processo de fabricação. Existem múltiplos identificadores visuais e mecânicos da diferença entre os dois itens:

• Superfície lisa e uniforme. Um laço bem feito deve ser acabado de forma uniforme e livre de rebarbas, marcas de afundamento ou variações de cor. Rebarbas presentes nas serrilhas podem interferir na funcionalidade do trinco, diminuindo assim sua resistência à tração efetiva.
• Serrilhas afiadas e bem formadas. Os dentes devem ter uma superfície de trabalho uniforme e afiada, mas se a ferramenta do molde estiver desgastada, isso fará com que a serrilha produzida seja muito rasa ou arredondada e falhe sob pressão.
• Engajamento consistente do mecanismo de retenção. Quando a cauda passa pela cabeça, o mecanismo deve operar suavemente e engatar de forma distinta, de modo que se sinta áspero se não agarrar, e isso é um defeito na fabricação.
• Material que se sente “vivo”. Um nylon 6/6 condicionado tem alguma flexibilidade inerente. Se um novo laço de nylon parecer quebradiço, em pó ou muito duro ao ser retirado da embalagem, esse laço pode ser mal feito, seja por causa de materiais de qualidade inferior ou reprocessados utilizados, ou devido a uma condição de secagem excessiva na fabricação.
• Marcas de certificação de terceiros. Um item que foi testado de forma independente para confirmar sua ‘força de tração’ indicada terá um símbolo UL em sua embalagem. Este símbolo denota que um item atende às diretrizes básicas de segurança, como resistência ao fogo; onde aplicável, propriedades elétricas; etc., também são abordadas dentro do mesmo programa de testes. Por outro lado, se não houver símbolo UL, ainda há uma boa chance de o item ter sido testado para resistência, resistência ao fogo; no entanto, o usuário final deve confiar completamente nos métodos internos do fabricante para garantia de qualidade.

Fornecedores B2B, como a igoto, oferecem laços de nylon que atendem a padrões de fabricação e certificação consistentes. O preço unitário de um laço de qualidade é frações de um centavo, no entanto, o valor em dólar de um laço ruim em uma instalação crítica tem múltiplos desse custo.

Perguntas Frequentes

Quanto peso os laços de nylon podem suportar?

Laços de nylon “Por exemplo, um laço padrão de leve resistência pode suportar 18 lbs (8 kg), enquanto um laço industrial de alta resistência pode suportar mais de 250 lbs (113 kg). A força de tração mínima indicada na embalagem fornece ao usuário a capacidade do laço em libras. Recomenda-se que o usuário tenha um mínimo de o dobro da capacidade nominal ou três vezes para cargas suspensas.”

Quanto de força é necessário para quebrar um laço de zíper?

A quantidade de força necessária para quebrar um laço de zíper é conhecida como a força de tração mínima desse tipo de laço de zíper: 18 lbs (leve), 50 lbs (médio), 120 lbs (pesado) ou 250 lbs (super pesado). Na maioria dos casos, o ponto de ruptura será ligeiramente maior do que a classificação mínima para esse tipo de laço de zíper, mas em todos os casos, a força de tração mínima classificada é a força máxima de retenção para esse laço de zíper.

Qual é o melhor material para laços de cabos?

Nylon 6/6 (PA66) O melhor material disponível de uso geral para a fabricação de laços de cabos é o poliamida (PA66) porque é forte, rígido, pode suportar altas temperaturas e é acessível. Para aplicações externas, uma versão estável à UV desse material é utilizada. Quando necessário em temperaturas extremas, ou ETFE (um termoplástico premium) ou aço inoxidável será selecionado como material do laço de cabo.

Quanto tempo duram os laços de nylon?

Internamente, os laços de nylon geralmente duram pelo menos 20 anos. Externamente, a vida útil de um laço de nylon depende, em última análise, de quanto sol ele recebe; um laço preto estabilizado em UV durará de 5 a 10 anos em um clima temperado, enquanto um laço branco (ou não estabilizado em UV) pode se tornar quebradiço em menos de um ano. Além da luz solar, você deve considerar como o calor, a umidade e os produtos químicos também podem afetar a longevidade dos laços.

A cor de um laço de cabo afeta sua resistência?

A resistência da amarração é independente da sua cor: uma amarração vermelha de 50 libras e uma amarração natural de 50 libras (cada uma das quais tem a mesma classificação de tração) terão classificações de tração idênticas. No entanto, as amarrações pretas são estabilizadas contra UV, enquanto as outras cores não manterão sua resistência ao ar livre por tanto tempo, portanto, se uma amarração que não é preta for usada ao ar livre, ela perderá resistência mais cedo, mesmo que ambas tenham começado com a mesma resistência.

Referências

• UL 62275 — Sistemas de Gestão de Cabos — Norma que cobre o teste e a classificação de amarrações, incluindo a medição da resistência à tração do laço.
• Panduit — Dados Técnicos de Amarrações — Dados de resistência à tração do fabricante e orientações de aplicação para amarrações de nylon.
• HellermannTyton — Propriedades do Material de Nylon 6/6 — Informações técnicas sobre as classes de nylon 6/6 e suas propriedades mecânicas.
• American Chemistry Council — Divisão de Plásticos — Informações sobre nylon e outros plásticos de engenharia, incluindo desempenho mecânico e ambiental.

Quão fortes são as amarrações de nylon? A resposta está impressa na embalagem: 18 libras, 50 libras, 120 libras, 250 libras. Mas o número é tão bom quanto o material, a moldagem e a instalação. Uma amarração que é compatível com sua carga, instalada com a tensão correta e usada dentro de seus limites ambientais manterá sua resistência durante toda a vida da instalação. Uma amarração que está sobrecarregada, instalada de forma inadequada ou exposta a condições para as quais não foi projetada falhará, às vezes sem aviso. A igoto fornece amarrações de nylon que atendem à sua resistência nominal e possuem as certificações que a confirmam — porque a amarração que segura um feixe de cabos é confiável, e essa confiança deve ser conquistada em cada rolo, em cada embalagem, em cada trabalho.