Entendez-vous souvent ces deux expressions ?
L'ingénieur faisceau A dit : 'Donnez-moi un fil de 4 millimètres carrés.'
L'ingénieur faisceau B dit : 'Ceci est un fil de 12 AWG.'
À quoi ces deux expressions font-elles référence exactement ? Pourquoi l'un dit 'millimètres carrés' et l'autre 'AWG' ? Un nombre plus grand signifie-t-il un fil plus épais ou plus fin ? Si un fil de 12 AWG sur le plan du client est remplacé par du 4 mm², peut-il être utilisé directement ?
Ces questions sont en réalité très courantes dans les faisceaux de câbles personnalisés. Surtout sur les plans des clients européens et américains, AWG est souvent utilisé directement, tandis que la chaîne d'approvisionnement nationale et de nombreuses usines chinoises sont plus habituées à utiliser mm² pour décrire les spécifications du conducteur. Par conséquent, lors des devis de faisceaux, de la confirmation des nomenclatures ou des substitutions de matériaux, la relation entre AWG et mm² doit souvent être revérifiée.
I. Deux normes couramment utilisées : AWG et mm²
L'épaisseur du fil n'est pas exprimée de la même manière dans le monde entier. Les deux systèmes les plus courants sont le mm² métrique et l'AWG américain.
La première est la spécification métrique, ce que nous appelons généralement 'combien de millimètres carrés'.
Par exemple, 0,75 mm², 1,5 mm², 2,5 mm², 4 mm². Ici, mm² se réfère à la section transversale nominale du conducteur, donc sa logique est très intuitive : plus le nombre est grand, plus la section du conducteur est grande et généralement plus le conducteur est épais.
Par exemple, un conducteur de 4 mm² est définitivement plus épais qu'un conducteur de 1,5 mm².
Cette façon de spécifier la taille du conducteur par sa section transversale est très courante dans le système CEI et sur des marchés comme la Chine et l'Europe.
L'autre est AWG, c'est-à-dire American Wire Gauge.
La logique de l'AWG est exactement l'inverse de celle du mm² : Plus le numéro AWG est petit, plus le fil est épais ; plus le numéro est grand, plus le fil est fin.
Ainsi, 12 AWG est plus épais que 18 AWG, et 18 AWG est plus épais que 24 AWG.
Lorsque l'on regarde un plan d'un client américain pour la première fois, c'est là qu'il est le plus facile de se tromper. Parce que selon notre habitude numérique habituelle, il est facile de penser que '18' devrait être plus épais que '12', mais c'est en fait l'inverse.
AWG, comme les normes modernes de câbles, est un système standard formé au cours d'un long développement industriel. Il est lié aux premiers traitements des fils aux États-Unis, aux jauges et aux processus d'étirage, et a été progressivement standardisé pour former les spécifications AWG utilisées aujourd'hui. Il est important de noter que le numéro AWG ne peut pas être simplement interprété comme le nombre de fois que le fil a réellement été étiré. Il s'agit essentiellement d'un système de dimensions de calibre fixe, où chaque AWG correspond à un diamètre et une section de conducteur spécifiques.
AWG a également une règle intéressante : Pour chaque augmentation de 6 numéros AWG, le diamètre du conducteur diminue approximativement de moitié et la section devient 1/4 ; pour chaque augmentation de 3 numéros, la section diminue approximativement de moitié. AWG n'est donc pas une simple progression arithmétique.
II. Combien de millimètres carrés représente un AWG ?
Une fois que vous connaissez la différence entre les deux systèmes, la question pratique se pose :
À combien de mm² équivaut un 12 AWG ?
La réponse est : La section transversale nominale du conducteur de 12 AWG est d'environ 3,31 mm².
Il faut être particulièrement prudent : 3,31 mm² est proche de notre 4 mm² courant, mais on ne peut pas en conclure directement que :
12 AWG = 4 mm².
Ce sont deux spécifications différentes, bien qu'elles soient souvent comparées dans la pratique de l'ingénierie.
Si vous avez besoin d'une référence rapide, le tableau ci-dessous est plus pratique. J'ai regroupé le diamètre du conducteur, la section transversale et la spécification métrique la plus proche pour AWG 0-32.
| AWG | Diamètre du conducteur (mm) | Section du conducteur (mm²) | Spécification métrique proche |
|---|---|---|---|
| 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 'spécification métrique proche' dans le tableau n'est qu'une aide pour les ingénieurs pour une évaluation rapide, et ne signifie pas que les deux spécifications peuvent être interchangées directement. Par exemple, 12 AWG est 3,31 mm², la spécification proche courante est 4 mm², mais si le plan du client spécifie clairement 12 AWG, en production réelle, vous devez toujours vérifier le fil, les bornes, les connecteurs et les normes pertinentes, et ne pas substituer le matériau sur la seule base de ce tableau.
Pour faciliter la recherche réelle, voici quelques-unes des spécifications les plus courantes dans les projets de faisceaux, listées séparément :
| AWG | Section du conducteur | Spécification métrique proche | Application courante |
|---|---|---|---|
| 18 AWG | 0.823 mm² | 1.0 mm² | Contrôle, capteurs, petits faisceaux |
| 16 AWG | 1.31 mm² | 1.5 mm² | Contrôle, alimentation |
| 14 AWG | 2.08 mm² | 2.5 mm² | Alimentation, équipements industriels |
| 12 AWG | 3.31 mm² | 4 mm² | Alimentation, faisceaux de batteries |
| 10 AWG | 5.26 mm² | 6 mm² | Alimentation plus haute intensité |
| 8 AWG | 8.37 mm² | 10 mm² | Connexions batterie et alimentation |
| 6 AWG | 13.30 mm² | 16 mm² | Connexions haute intensité |
| 4 AWG | 21.15 mm² | 25 mm² | Batterie, alimentation haute intensité |
Si l'on catégorise grossièrement par application, AWG peut être divisé en trois gammes courantes. Les AWG plus petits sont plus courants dans les signaux, le contrôle, les capteurs et l'électronique de précision ; les gammes moyennes sont souvent utilisées dans les équipements internes, l'alimentation et les faisceaux industriels en général ; les conducteurs plus gros sont plus courants dans les batteries, les alimentations et les connexions haute intensité.
| Plage de spécifications | Application courante | Points clés de sélection |
|---|---|---|
| 20–32 AWG | Signaux, capteurs, dispositifs électroniques | Signal, chute de tension, flexibilité, connecteur |
| 10–18 AWG | Contrôle, alimentation, équipements industriels | Courant, élévation de température, chute de tension, bornes |
| 0–8 AWG | Batteries, alimentations, équipements haute intensité | Capacité de courant, élévation de température, chute de tension, résistance mécanique |
Bien sûr, ce n'est que pour faciliter la compréhension. On ne peut pas sélectionner un AWG fixe simplement parce qu'un produit entre dans la catégorie 'câble d'alimentation'.
III. Pourquoi choisir le mauvais calibre pose-t-il des problèmes ?
L'importance réelle du calibre du fil n'est pas le nombre lui-même, mais la façon dont il affecte finalement la résistance, l'élévation de température et la chute de tension.
Plus le conducteur est fin, plus la résistance est élevée, toutes choses étant égales par ailleurs. Lorsqu'un courant plus élevé traverse le conducteur, la chaleur générée par la résistance augmente, la relation de base étant Q = I²R.
Par conséquent, si vous utilisez un fil sous-dimensionné pour une charge à courant élevé, le premier problème que vous rencontrerez probablement est la surchauffe. Plus le courant est élevé, plus le problème est évident. En fonctionnement prolongé, l'élévation de température peut dépasser la plage autorisée par le matériau isolant du fil, provoquant finalement un vieillissement, une déformation ou même une défaillance de l'isolation.
Un autre problème est la chute de tension. Surtout sur de longues distances, la résistance du conducteur fait qu'une partie de la tension est perdue en ligne. Lorsque la tension du côté de l'équipement diminue, vous pouvez rencontrer des difficultés de démarrage, une puissance insuffisante ou un fonctionnement instable.
Le calibre n'est donc pas simplement 'le plus épais est le meilleur', ni 'il suffit qu'il conduise l'électricité'. Ce qui est vraiment nécessaire, c'est de sélectionner la spécification appropriée en fonction du courant, de la longueur, de la température, de la méthode d'installation et de l'environnement d'exploitation.
IV. Comment choisir le calibre pour un faisceau personnalisé ?
En ce qui concerne les faisceaux personnalisés, la conversion AWG-mm² n'est que la première étape.
Par exemple, le client nous indique :
24V, 15A, longueur de câble 2 mètres.
Nous devons d'abord connaître le courant de charge, puis considérer la longueur du câble, la chute de tension, la température ambiante, le nombre de fils dans le faisceau alimentés simultanément, le matériau d'isolation et la méthode d'installation.
S'il s'agit d'une simple connexion d'alimentation à courte distance, la sélection du fil est relativement simple ; mais s'il s'agit de faisceaux automobiles, robotiques, d'équipements industriels ou de nouvelles énergies, de nombreux autres facteurs entrent en jeu.
Les faisceaux automobiles doivent généralement prendre en compte les bornes, les connecteurs, la température, les vibrations, les fluides et les normes de câbles spécifiées par le client. Les faisceaux robotiques, en plus du courant, doivent se concentrer sur les flexions répétées, les mouvements en chaîne porte-câbles et la flexibilité du câble. Les faisceaux de batteries et de nouvelles énergies sont plus axés sur le courant, l'élévation de température, la chute de tension et la fiabilité de la connexion.
Ainsi, dans les faisceaux personnalisés, nous ne disons pas simplement :
'15A utilise certainement du 16 AWG.'
Parce que même avec 15A, la situation est différente entre 2 mètres et 20 mètres ; et l'installation fixe n'est pas la même que le mouvement continu.
Le calibre est finalement déterminé par l'ensemble des conditions d'utilisation.
V. Comment Kaweei sélectionne-t-il le calibre pour les faisceaux personnalisés ?
C'est également un scénario courant dans la production réelle.
Par exemple, le plan du client spécifie :
12 AWG + borne spécifiée + connecteur spécifié.
Si l'approvisionnement trouve un fil de 4 mm², à première vue, il semble assez proche.
Mais l'ingénieur ne dira pas simplement 'il peut être remplacé'.
Nous devons encore vérifier si la borne peut sertir ce fil de 4 mm² ; si le diamètre extérieur de l'isolation se situe dans la plage de sertissage de la borne ; si le connecteur supporte ce calibre ; si la force d'extraction après sertissage répond aux exigences ; et si le courant, l'élévation de température et la chute de tension satisfont aux exigences de conception.
S'il s'agit d'un faisceau robotique, nous devons également vérifier le rayon de courbure et la durée de vie en mouvement ; s'il s'agit d'un faisceau automobile, nous devons vérifier les exigences spécifiques en matière de fils, bornes et connecteurs automobiles.
Ainsi, chez Kaweei, lors de la fabrication de faisceaux personnalisés, ce qui nous intéresse vraiment n'est pas un 'numéro AWG' isolé, mais la confirmation de l'ensemble du fil, de la borne, du connecteur et de l'assemblage du faisceau.
Si le client a déjà des plans et une nomenclature complets, nous pouvons produire et confirmer l'ingénierie selon les fils, bornes et connecteurs spécifiés. Si le client n'a que la tension, le courant, la longueur, l'environnement d'exploitation et les exigences de connecteur, mais n'a pas encore déterminé le calibre spécifique, nous pouvons également partir de ces paramètres et les ingénieurs confirmeront ensemble les spécifications de câble et les méthodes de connexion appropriées.
C'est là que la conversion AWG-mm² a vraiment du sens : elle nous aide à comprendre la relation entre les différentes spécifications, mais la sélection réelle du faisceau doit toujours revenir à l'application pratique.
Retenez simplement deux règles :
Plus le mm² est grand, plus le fil est épais.
Plus le numéro AWG est grand, plus le fil est fin.
Mais s'il s'agit d'un faisceau personnalisé réel, ne vous contentez pas de mémoriser ces deux règles. 12 AWG et 4 mm² peuvent être comparés, mais on ne peut pas les substituer directement simplement parce qu'ils sont 'proches'.
Le calibre n'est qu'une partie de la conception du faisceau ; en production réelle, vous devez également considérer le fil, les bornes, les connecteurs, les exigences électriques et mécaniques ensemble.
C'est aussi la raison pour laquelle un plan de faisceau qui semble très simple doit souvent être revérifié par l'ingénieur au stade de la production.
