Qu’est-ce qu’un faisceau de câbles ?
Un faisceau de câbles est un terme générique désignant un ensemble de pièces chargées de la connexion entre les appareils et qui sont regroupées avec des fils, des bornes et des connecteurs fixés aux extrémités des fils afin de transmettre les différents signaux électriques émis par les appareils.
Il y a autant de fils que de signaux à transmettre, et l’épaisseur et la flexibilité des fils varient en fonction de l’application et de l’importance du courant qui les traverse, de sorte qu’ils peuvent être comparés aux vaisseaux sanguins en termes humains pour ce qui est de leur fonction.
L’utilisation la plus typique est celle des faisceaux de câbles pour les automobiles. Les faisceaux câbles sont utilisés autour du moteur, où se trouvent principalement les batteries plomb-acide et d’autres composants utilisés pour alimenter le véhicule en électricité, ainsi qu’autour du siège du conducteur, des feux arrière et d’autres zones du véhicule.
Avec la généralisation récente des véhicules hybrides et électriques, il existe une demande croissante de produits plus légers et capables de résister à des tensions plus élevées, et le développement de produits présentant une résistance à la tension particulièrement élevée est en cours.
Utilisations des faisceaux de câbles
Les faisceaux de câbles sont utilisés pour connecter des appareils et des équipements entre eux et pour transmettre des signaux électriques à l’autre partie. Les faisceaux de câbles sont également utilisés dans un certain nombre de domaines en dehors du secteur automobile. Voici quelques exemples d’utilisation :
1. L’automobile
L’utilisation la plus typique des faisceaux de câbles est l’automobile. Ils sont concentrés autour du moteur, qui est la principale source d’énergie, et sont reliés de la périphérie du moteur à toutes les parties du véhicule, telles que le panneau de commande de la climatisation situé à l’intérieur du véhicule, les freins et les feux arrière situés à l’extérieur du véhicule.
Pour faciliter l’assemblage et l’entretien du véhicule, les faisceaux de câbles ne sont pas reliés par un seul long fil, mais sont divisés en sections, telles que “avant, milieu et arrière”, et sont installés dans le véhicule. La connexion entre les faisceaux de câbles divisés se fait généralement par l’intermédiaire de connecteurs.
Outre les utilisations moteur, il existe également des faisceaux pour les portes coulissantes. Pour les utilisations de portes coulissantes, ils sont conçus pour des tailles plus petites et pour la mobilité.
2. Équipements médicaux
Les faisceaux sont également utilisés à l’intérieur d’équipements médicaux tels que les IRM et les tomodensitomètres. Par rapport aux applications automobiles, où le faisceau de câbles lui-même doit traverser un espace intérieur limité tout en tenant compte des vibrations et des dégâts des eaux, la forme du faisceau de câbles lui-même est plus simple.
En revanche, la fiabilité des informations entre les appareils connectés est requise, de sorte que les exigences de performance, telles que la suppression du bruit et la résistance électrique, tendent à être élevées, et des faisceaux de câbles de différentes tailles sont utilisés en fonction de la taille de l’appareil.
3. Équipements de production
Les faisceaux de câbles sont également utilisés dans les équipements servant à produire des appareils électriques et d’autres produits. Les faisceaux de câbles longs sont souvent utilisés pour les lignes de production dans les usines, car ces lignes sont souvent longues et utilisées pendant une longue période, et dans certains cas, les lignes de production peuvent être déplacées.
De plus, la durabilité des faisceaux de câbles est souvent requise car les faisceaux de câbles sont souvent piétinés par la circulation des personnes et des machines lourdes dans les usines, et sont souvent contaminés par de l’huile et de la saleté.
Types de faisceaux de câbles
Il existe différents types de faisceau de câbles, allant de la basse tension à usage général à la haute tension.
1. Faisceaux de câbles basse tension
Ces faisceaux câbles sont utilisés pour alimenter les différents composants à partir des batteries au plomb de 12 V utilisées dans les véhicules à essence conventionnels.
2. Faisceaux de câbles haute tension
Les faisceaux de câbles haute tension sont des faisceaux destinés aux véhicules électriques et hybrides, dont la demande a augmenté ces dernières années.
Les moteurs sont utilisés pour entraîner les véhicules électriques et hybrides, ce qui nécessite une puissance de sortie élevée pour entraîner les moteurs. De plus, la commande propre aux véhicules électriques et hybrides, telle que l’utilisation du moteur comme générateur pendant la décélération pour charger la batterie avec de l’énergie régénérative et augmenter la distance de croisière, nécessite une résistance à la chaleur plus élevée et d’autres exigences pour supporter une commande de système plus complexe.
Les faisceaux de câbles conventionnels ne peuvent pas supporter des tensions élevées et des courants importants, c’est pourquoi des faisceaux de câbles haute tension ont été développés.
3. Faisceaux de câbles en aluminium
Les faisceaux de câbles en aluminium sont des faisceaux de câbles dans lesquels le conducteur des fils est passé du cuivre conventionnel à l’aluminium.
L’aluminium est censé être 30 à 40 % plus léger que le cuivre classique, mais sa conductivité électrique et son point de fusion sont inférieurs à ceux du cuivre, ce qui pose des problèmes en termes de résistance à la chaleur et d’usinabilité des cosses à sertir fixées aux bornes.
L’augmentation du nombre de faisceaux de câbles, liée à l’amélioration de la sécurité et du confort des véhicules, ainsi qu’à l’automatisation de la conduite, fait craindre une augmentation du poids de la carrosserie des véhicules, et la demande de faisceaux de câbles légers en aluminium est en hausse.
Principe des faisceaux de câbles
Le principe du faisceau de câbles présente les différents éléments qui composent un faisceau de câbles. Un faisceau de câbles se compose principalement de tubes ondulés, de clips, de connecteurs, de bornes, de fils et de rubans.
1. Tube ondulé
Il s’agit d’un tube en forme de soufflet utilisé comme élément de protection dans les faisceaux de câbles. Comme il est principalement utilisé pour protéger les fils électriques, des propriétés de résistance à la chaleur et de reprise de forme sont requises.
Il existe deux types, l’un avec et l’autre sans fentes pour faciliter le traitement lors de l’installation, qui doivent être choisis en fonction des besoins. La résine de polypropylène est souvent utilisée comme matériau.
2. Clips
Les clips sont utilisés pour fixer les fils lorsqu’ils rampent dans le faisceau de câbles. Il en existe différents types, en fonction de la taille et de la forme du faisceau.
3. Connecteurs
Il s’agit d’un composant utilisé pour connecter les câbles électriques. En général, les fils mâles et femelles sont livrés en kit et peuvent être facilement connectés sans soudure ni torsion en sertissant des bornes spéciales sur les fils dénudés et en les insérant dans les connecteurs.
4. Bornes
Il s’agit de composants fixés aux bornes des fils. Comme les connecteurs, les cosses se présentent sous la forme d’ensembles mâle et femelle et sont utilisées pour connecter les fils entre eux lorsque les cosses se touchent lors de la connexion des connecteurs.
La connexion entre le fil et la borne est généralement réalisée par sertissage.
5. Fils électriques
Les fils électriques sont chargés de fournir de l’énergie électrique et de transmettre des signaux électriques aux équipements connectés. Le cuivre est principalement utilisé pour les fils en raison de son bon équilibre entre prix et conductivité, mais le nombre de fils utilisés dans un faisceau de câbles à un moment donné devrait augmenter à mesure que les systèmes deviendront plus complexes à l’avenir. Par conséquent, il existe une demande croissante pour des fils plus légers et le développement de fils en aluminium est en cours.
6. Les rubans
Ils sont utilisés pour retenir les fils et protéger les pièces isolées. Dans les faisceaux de câbles, on utilise principalement des rubans en chlorure de vinyle, car ils doivent être isolants et ignifuges.
Autres informations sur les faisceaux de câbles
1. À propos des usines de faisceaux de câbles
La fabrication des faisceaux de câbles implique de nombreux processus qui sont effectués à la main, de sorte que l’automatisation complète de la production est moins avancée que dans d’autres industries manufacturières. C’est pourquoi la production est souvent réalisée dans des pays où le coût de la main-d’œuvre est faible, et la proportion de femmes, qui conviennent aux travaux légers, tend à être élevée.
2. L’avenir des faisceaux de câbles
L’avenir des faisceaux de câbles passerait des faisceaux de câbles conventionnels aux faisceaux de câbles haute tension pour les véhicules électriques et aux faisceaux de câbles légers en aluminium.