¿Escuchas estas dos formas de hablar con frecuencia?
El ingeniero de arneses A dice: 'Tráeme un cable de 4 milímetros cuadrados'.
El ingeniero de arneses B dice: 'Este es un cable de 12 AWG'.
¿A qué se refieren exactamente estas dos formas de hablar? ¿Por qué uno dice 'milímetros cuadrados' y el otro 'AWG'? ¿A mayor número, el cable es más grueso o más delgado? Si el cable de 12 AWG en el plano del cliente se reemplaza por 4 mm², ¿se puede usar directamente?
Estas preguntas son muy comunes en los arneses de cables personalizados. Especialmente en los planos de clientes de Europa y América, se usa directamente AWG, mientras que la cadena de suministro nacional y muchas fábricas chinas están más acostumbradas a usar mm² para describir las especificaciones del conductor. Por lo tanto, al cotizar arneses, confirmar la lista de materiales o reemplazar materiales, la relación entre AWG y mm² a menudo necesita ser verificada nuevamente.
I. Dos sistemas de uso común: AWG y mm²
El grosor del cable no se indica de la misma manera en todo el mundo. Los dos sistemas más comunes son el sistema métrico mm² y el AWG estadounidense.
El primero es la especificación métrica, la que comúnmente llamamos 'cuántos milímetros cuadrados'.
Por ejemplo, 0,75 mm², 1,5 mm², 2,5 mm², 4 mm². Aquí, mm² se refiere al área de la sección transversal nominal del conductor, por lo que su lógica es muy intuitiva: cuanto mayor es el número, mayor es el área de la sección transversal del conductor y, por lo general, más grueso es el conductor.
Por ejemplo, un conductor de 4 mm² es definitivamente más grueso que uno de 1,5 mm².
Esta forma de indicar la especificación por el área de la sección transversal del conductor es muy común en el sistema IEC y en mercados como China y Europa.
El otro es AWG, es decir, American Wire Gauge.
La lógica de AWG es exactamente la opuesta a la de mm²: Cuanto menor es el número AWG, más grueso es el cable; cuanto mayor es el número, más delgado es el cable.
Por lo tanto, 12 AWG es más grueso que 18 AWG, y 18 AWG es más grueso que 24 AWG.
La primera vez que ves un plano de un cliente estadounidense, aquí es donde es más fácil confundirse. Porque según nuestro hábito numérico habitual, es fácil pensar que '18' debería ser más grueso que '12', pero en realidad es todo lo contrario.
AWG, al igual que los estándares modernos de cables, es un sistema estándar formado a través de un largo desarrollo industrial. Está relacionado con el procesamiento temprano de cables en Estados Unidos, los calibres y los procesos de trefilado, y luego se estandarizó gradualmente, formando las especificaciones AWG que se usan hoy en día. Es importante tener en cuenta que el número AWG no se puede entender simplemente como cuántas veces se ha estirado realmente el cable. En esencia, es un sistema de dimensiones de calibre fijo, donde cada AWG corresponde a un diámetro de conductor y un área de sección transversal fijos.
AWG también tiene una regla interesante: Por cada aumento de 6 números AWG, el diámetro del conductor se reduce aproximadamente a la mitad y el área de la sección transversal se reduce a 1/4; por cada aumento de 3 números, el área de la sección transversal se reduce aproximadamente a la mitad. Por lo tanto, AWG no es un simple cambio aritmético.
II. ¿A cuántos milímetros cuadrados equivale realmente un AWG?
Una vez que conoces la diferencia entre los dos sistemas, surge la pregunta práctica real:
¿A cuántos mm² equivale 12 AWG?
La respuesta es: El área de la sección transversal nominal del conductor de 12 AWG es de aproximadamente 3,31 mm².
Aquí hay que tener especial cuidado: 3,31 mm² está cerca de nuestro 4 mm² común, pero no se puede concluir directamente que:
12 AWG = 4 mm².
Son dos especificaciones diferentes, aunque a menudo se comparan en la práctica de la ingeniería.
Si solo necesitas consultar las especificaciones rápidamente, la siguiente tabla es más práctica. He colocado juntos el diámetro del conductor, el área de la sección transversal y la especificación métrica más cercana para AWG 0-32.
| AWG | Diámetro del conductor (mm) | Área del conductor (mm²) | Especificación métrica cercana |
|---|---|---|---|
| 0 | 8.25 | 53.49 | 50 |
| 1 | 7.35 | 42.41 | 50 |
| 2 | 6.54 | 33.62 | 35 |
| 3 | 5.83 | 26.67 | 25 |
| 4 | 5.19 | 21.15 | 25 |
| 5 | 4.62 | 16.77 | 16 |
| 6 | 4.11 | 13.30 | 16 |
| 7 | 3.67 | 10.55 | 10 |
| 8 | 3.26 | 8.37 | 10 |
| 9 | 2.91 | 6.63 | 6 |
| 10 | 2.59 | 5.26 | 6 |
| 11 | 2.30 | 4.17 | 4 |
| 12 | 2.05 | 3.31 | 4 |
| 13 | 1.83 | 2.63 | 2.5 |
| 14 | 1.63 | 2.08 | 2.5 |
| 15 | 1.45 | 1.65 | 1.5 |
| 16 | 1.29 | 1.31 | 1.5 |
| 17 | 1.15 | 1.04 | 1.0 |
| 18 | 1.02 | 0.823 | 1.0 |
| 19 | 0.912 | 0.653 | 0.75 |
| 20 | 0.812 | 0.519 | 0.5 |
| 21 | 0.723 | 0.410 | 0.5 |
| 22 | 0.644 | 0.326 | 0.35 |
| 23 | 0.573 | 0.258 | 0.25 |
| 24 | 0.511 | 0.205 | 0.20 |
| 25 | 0.455 | 0.162 | 0.20 |
| 26 | 0.405 | 0.129 | 0.14 |
| 27 | 0.361 | 0.102 | 0.10 |
| 28 | 0.321 | 0.0804 | 0.08 |
| 29 | 0.287 | 0.0647 | 0.06 |
| 30 | 0.255 | 0.0509 | 0.05 |
| 31 | 0.227 | 0.0401 | 0.04 |
| 32 | 0.202 | 0.0324 | 0.035 |
La 'especificación métrica cercana' en la tabla es solo para ayudar a los ingenieros a hacer una evaluación rápida, no significa que las dos especificaciones se puedan intercambiar directamente. Por ejemplo, 12 AWG es 3,31 mm², la especificación cercana común es 4 mm², pero si el plano del cliente especifica claramente 12 AWG, en la producción real aún se deben verificar el cable, los terminales, los conectores y los estándares relevantes, y no se puede cambiar el material basándose únicamente en esta tabla.
Para facilitar la búsqueda real, enumeremos por separado algunas de las especificaciones más comunes en los proyectos de arneses:
| AWG | Área del conductor | Especificación métrica cercana | Aplicación común |
|---|---|---|---|
| 18 AWG | 0.823 mm² | 1.0 mm² | Control, sensores, arneses pequeños |
| 16 AWG | 1.31 mm² | 1.5 mm² | Control, alimentación |
| 14 AWG | 2.08 mm² | 2.5 mm² | Alimentación, equipos industriales |
| 12 AWG | 3.31 mm² | 4 mm² | Alimentación, arneses de batería |
| 10 AWG | 5.26 mm² | 6 mm² | Alimentación de mayor corriente |
| 8 AWG | 8.37 mm² | 10 mm² | Conexiones de batería y alimentación |
| 6 AWG | 13.30 mm² | 16 mm² | Conexiones de alta corriente |
| 4 AWG | 21.15 mm² | 25 mm² | Batería, alimentación de alta corriente |
Si se clasifica de manera más general según la aplicación práctica, AWG se puede dividir en tres rangos comunes. Los AWG más pequeños se usan más en señales, control, sensores y equipos electrónicos de precisión; los rangos intermedios se usan a menudo en el interior de equipos, alimentación y arneses industriales en general; los conductores más grandes se usan más en baterías, fuentes de alimentación y conexiones de alta corriente.
| Rango de especificaciones | Aplicación común | Aspectos clave en la selección |
|---|---|---|
| 20–32 AWG | Señales, sensores, dispositivos electrónicos | Señal, caída de voltaje, flexibilidad, conector |
| 10–18 AWG | Control, alimentación, equipos industriales | Corriente, aumento de temperatura, caída de voltaje, terminales |
| 0–8 AWG | Baterías, fuentes de alimentación, equipos de alta corriente | Capacidad de conducción de corriente, aumento de temperatura, caída de voltaje, resistencia mecánica |
Por supuesto, esto es solo para facilitar la comprensión. No se puede seleccionar un AWG fijo solo porque un producto pertenece a un 'cable de alimentación'.
III. ¿Por qué elegir el calibre incorrecto causa problemas?
Lo realmente importante del calibre del cable no es el número en sí, sino que finalmente afecta la resistencia, el aumento de temperatura y la caída de voltaje.
Cuanto más delgado es el conductor, mayor es la resistencia, en igualdad de condiciones. Cuando una corriente mayor pasa a través del conductor, el calor generado por la resistencia aumenta, y la relación más básica es Q = I²R.
Por lo tanto, si usas un cable notablemente más pequeño para una carga de alta corriente, lo primero que puedes encontrar es un calentamiento excesivo. Cuanto mayor es la corriente, más evidente es el problema. En operación a largo plazo, el aumento de temperatura puede exceder el rango permitido por el material aislante del cable, lo que finalmente provoca envejecimiento, deformación o incluso daños en el aislamiento.
Otro problema es la caída de voltaje. Especialmente cuando el cable es largo, la resistencia del conductor hace que parte del voltaje se pierda en la línea. Cuando el voltaje en el extremo del equipo disminuye, puede haber dificultades de arranque, potencia insuficiente o funcionamiento inestable.
Por lo tanto, el calibre no es simplemente 'cuanto más grueso, mejor', ni 'con que pase corriente es suficiente'. Lo que realmente se necesita es seleccionar la especificación adecuada según la corriente, la longitud, la temperatura, el método de instalación y el entorno de uso.
IV. ¿Cómo se debe elegir el calibre en un arnés personalizado?
Cuando se trata de arneses personalizados, la conversión entre AWG y mm² es solo el primer paso.
Por ejemplo, el cliente nos dice:
24V, 15A, longitud del cable 2 metros.
Primero necesitamos conocer la corriente de carga, y luego considerar la longitud del cable, la caída de voltaje, la temperatura ambiente, el número de cables que trabajan simultáneamente en el arnés, el material aislante y el método de instalación.
Si es solo una conexión de alimentación de corta distancia común, seleccionar el cable es relativamente simple; pero si es para automoción, robótica, equipos industriales o arneses de nuevas energías, hay muchos más factores a considerar.
Los arneses para automoción generalmente deben considerar simultáneamente los terminales, conectores, temperatura, vibración, fluidos y los estándares de cable especificados por el cliente. Los arneses para robótica, además de la corriente, deben enfocarse en la flexión repetida, el movimiento en cadenas portacables y la flexibilidad del cable. Los arneses para baterías y nuevas energías se centran más en la corriente, el aumento de temperatura, la caída de voltaje y la fiabilidad de la conexión.
Por lo tanto, en los arneses personalizados no decimos simplemente:
'15A definitivamente usa 16 AWG'.
Porque incluso con 15A, la situación no es la misma para 2 metros que para 20 metros; y la instalación fija no es lo mismo que el movimiento continuo.
El calibre se determina finalmente en función de todas las condiciones de uso.
V. ¿Cómo selecciona Kaweei en los arneses personalizados?
Esta también es una situación común en la producción real.
Por ejemplo, el plano del cliente indica:
12 AWG + terminal especificado + conector especificado.
Si el departamento de compras encuentra un cable de 4 mm², a simple vista parece bastante cercano.
Pero el ingeniero no dirá directamente 'se puede reemplazar'.
Todavía tenemos que verificar si el terminal puede prensar este cable de 4 mm²; si el diámetro exterior del aislamiento está dentro del rango de prensado del terminal; si el conector admite este calibre; si la fuerza de extracción después del prensado cumple con los requisitos; y si la corriente, el aumento de temperatura y la caída de voltaje cumplen con los requisitos de diseño.
Si es un arnés para robótica, también debemos verificar el radio de curvatura y la vida útil en movimiento; si es un arnés para automoción, debemos verificar los requisitos de cables, terminales y conectores específicos para automoción.
Por lo tanto, en Kaweei, al hacer arneses personalizados, lo que realmente nos importa no es un 'número AWG' aislado, sino confirmar el Cable, el Terminal, el Conector y todo el Conjunto de Arnés en conjunto.
Si el cliente ya tiene planos y lista de materiales completos, podemos producir y confirmar la ingeniería según los cables, terminales y conectores especificados. Si el cliente solo tiene voltaje, corriente, longitud, entorno de uso y requisitos de conectores, pero aún no ha determinado el calibre específico, también podemos comenzar con estos parámetros y los ingenieros confirmarán juntos las especificaciones de cable y el método de conexión adecuados.
Este es el verdadero significado de la conversión entre AWG y mm²: nos ayuda a entender la relación entre diferentes especificaciones, pero la selección real del arnés debe volver finalmente a la aplicación práctica.
Recuerda estas dos reglas simples:
Cuanto mayor es el mm², más grueso es el cable.
Cuanto mayor es el número AWG, más delgado es el cable.
Pero si se trata de un arnés personalizado real, no te limites a recordar estas dos reglas. 12 AWG y 4 mm² se pueden comparar, pero no se puede reemplazar directamente solo porque son 'cercanos'.
El calibre es solo una parte del diseño del arnés; en la producción real, también se deben considerar el cable, los terminales, los conectores, los requisitos eléctricos y los requisitos mecánicos en conjunto.
Esta es también la razón por la que un plano de arnés que parece muy simple a menudo necesita ser verificado nuevamente por el ingeniero en la etapa de producción.
