Термоусадочные трубки - Heat-shrink tubing

Анимация термоусадочной трубки до и после усадки

Термоусадочные трубки (или, как правило, термоусадка или же термоусадка) является усадочным пластик трубка, используемая для изоляции проводов, обеспечивающая сопротивление истиранию и защиту от окружающей среды для многожильных и одножильных проводов, соединений, соединений и клемм в электромонтажные работы. Его также можно использовать для ремонта изоляции на проводах или для их связывания, для защиты проводов или мелких деталей от незначительных повреждений. истирание, а также для создания уплотнений кабельных вводов, обеспечивающих защиту от воздействия окружающей среды. Термоусадочные трубки обычно изготавливают из полиолефин, который сжимается в радиальном направлении (но не в продольном направлении) при нагревании, составляя от половины до одной шестой своего диаметра.

Термоусадочные трубки производятся во множестве разновидностей и химических составов, причем точный состав каждого типа зависит от предполагаемого применения.[1] От трубок с почти микроскопически тонкими стенками до жестких труб с толстыми стенками - каждый тип имеет точную конструкцию и химические добавки, которые делают его подходящим для удовлетворения любого из самых разнообразных экологических требований. Термоусадочные трубки оцениваются по степени расширения, что является сравнением различий в степени расширения и восстановления.

Использовать

Незапутанная трубка надевается на провод перед соединением, а затем скользит вниз, чтобы закрыть соединение после его выполнения. Если посадка плотная, можно наносить силиконовую смазку без ущерба для термоусадочного материала.[2] Затем трубку усаживают, чтобы плотно обернуть вокруг соединения, нагревая в печь или с термофен или другой источник потока горячего газа. Удобные, но менее последовательные методы усадки трубки включают: паяльник держать близко к трубке, но не касаться ее, или тепла от более легкий. Неконтролируемое нагревание может вызвать неравномерную усадку, физическое повреждение и выход из строя изоляции, и эти методы не рекомендуются поставщиками термоусадки.[2] При перегреве термоусадочная трубка может расплавиться, обгореть или загореться, как и любой другой пластик. Нагрев приводит к сужению трубки до размера от половины до одной шестой своего первоначального диаметра, в зависимости от используемого материала, обеспечивая плотное прилегание к стыкам неправильной формы. Также наблюдается продольная усадка, обычно нежелательная и в меньшей степени, чем сужение, обычно около 6%.[2] Трубка обеспечивает хорошее электрическое изоляция, защита от пыли, растворители и другие иностранные материалы, и механическое напряжение облегчение, и механически удерживается на месте (если не имеет неправильного размера или не имеет надлежащей усадки) за счет плотной посадки.

Видео усадки термоусадочных трубок с клеевым покрытием

Некоторые виды термоусадки содержат слой термопласт клей внутри, чтобы обеспечить хорошее уплотнение и лучшую адгезию, в то время как другие полагаются на трение между близко соответствующими материалами. Нагревание неклейкой термоусадочной трубки до температуры, близкой к температуре плавления, также может позволить ей сплавиться с основным материалом.[нужна цитата ].

Термоусадочные трубки иногда продаются предварительно отрезанными отрезками, с каплей припоя в центре длины, так как эта конфигурация определяется Daimler-Benz для ремонта автомобильной электрики.[3]

Одним из приложений, в котором с начала 1970-х годов в больших количествах использовалась термоусадка, является покрытие из стекловолокна. спиральные антенны, широко используется для 27 МГц CB Радио. Таким образом покрыты миллионы этих антенн.[нужна цитата ]

Производство

Термоусадочные трубки были изобретены Raychem Корпорация[4] в 1962 г.[5] Изготовлен из термопласт материал, такой как полиолефин, фторполимер (например, FEP, PTFE или же Кынар ), ПВХ, неопрен, силиконовый эластомер или Витон.

Процесс изготовления термоусадочных трубок выглядит следующим образом. Сначала выбирается материал, исходя из его свойств. Материал часто смешивается с другими добавками (такими как красители, стабилизаторы и т. Д.) В зависимости от области применения. Из сырья выдавливается стартовая труба. Затем трубка отправляется на отдельный процесс, где она сшивается, обычно с помощью излучения. Сшивка создает в трубке память. Затем трубку нагревают до температуры чуть выше температуры плавления кристаллов полимера и расширяют в диаметре, часто помещая ее в вакуумную камеру. В развернутом состоянии он быстро охлаждается. Позже, когда конечный пользователь нагревает (выше точки плавления кристаллов материала), трубка сжимается до своего первоначального размера после экструдирования.

Материал часто сшитый за счет использования электронные лучи,[6] перекиси, или влажность. Это поперечное сшивание создает память в трубке, так что она может сжиматься обратно до исходных экструдированных размеров при нагревании, производя материал, называемый термоусадочной трубкой. Для использования на открытом воздухе термоусадочная трубка часто имеет УФ-стабилизатор добавлен.

Материалы

Для разных приложений требуются разные материалы:

  • Эластомерный трубки сохраняют высокую гибкость даже при низких температурах и соответствуют строгим международным требованиям. Диапазон рабочих температур от -75 до 150 ° C. Материал устойчив ко многим химическим веществам (включая дизельное топливо и бензин) и обладает хорошей устойчивостью к истирание, даже в суровых условиях окружающей среды. Обычно коэффициент усадки составляет 2: 1.[7]
  • Фторированный этиленпропилен (FEP) - это более дешевая альтернатива PTFE.[нужна цитата ] Это универсальный электроизолятор, инертный по отношению к большинству химикатов и растворителей. Кроме того, он очень устойчив к экстремальным температурам, холоду и Ультрафиолетовый излучения, что делает его отличным материалом для термоусадочных трубок.
  • Полиолефин трубки, самый распространенный вид,[8] имеют максимальную температуру непрерывного использования от -55 до 135 ° C и используются в военной, аэрокосмической и железнодорожной промышленности. Они гибкие, быстро усаживаются и производятся в широком диапазоне цветов (включая прозрачные), которые могут использоваться для цветовой кодировки проводов. За исключением черного, они, как правило, имеют более низкую устойчивость к ультрафиолетовому свету; соответственно, для наружного применения рекомендуется только черный цвет. Усадка полиолефиновых трубок происходит при 143 ° C.[9] Полиолефиновые термоусадочные трубки обычно имеют диаметральную усадку 2: 1,[10][9] но также доступна термоусадочная пленка из высококачественного полиолефина с соотношением 3: 1.[7] Полиолефиновые трубки могут выдерживать прикосновения к паяльнику.[10]
  • ПВХ трубы обычно дешевле, чем другие материалы.[1] ПВХ исключительно хорошо воспринимает цвета и доступен практически в неограниченном количестве цветов, как непрозрачных, так и прозрачных. ПВХ можно использовать на открытом воздухе с добавлением УФ-стабилизатор.[нужна цитата ] Термоусадочный ПВХ имеет свойство гореть при прикосновении к паяльнику.[10]
  • Поливинилиденфторид (PVDF) трубы предназначены для работы при высоких температурах.[нужна цитата ]
  • Резинка обеспечивает отличную стойкость к истиранию и высокую гибкость. Диапазон рабочих температур от -50 до 200 ° C.[нужна цитата ]
  • PTFE (фторполимерные) трубки имеют широкий Рабочая Температура диапазон (от -55 до 175 ° C), низкий коэффициент трения, а также высокая стойкость к химическим веществам и проколам.[7]
  • Витон другой фторполимер с высокой химической стойкостью, широко используется в гидравлическом оборудовании. Он очень гибкий, с очень широким диапазоном рабочих температур от -55 до 220 ° C, что делает его пригодным для защиты чувствительных устройств от тепла.[7]

Существуют и другие специальные материалы, обладающие такими качествами, как устойчивость к дизельному и авиационному топливу, а также тканые ткани, обеспечивающие повышенную стойкость к истиранию в суровых условиях.

Типы

Термоусадочные трубки доступны в различных цветах для цветовое кодирование проводов и соединений. В начале двадцать первого века термоусадочные трубки начали использовать для Моддинг ПК привести в порядок компьютер внутри компьютера и придать ему приятный вид[нужна цитата ]. В ответ на это открытие рынка[нужна цитата ], производители начали производить термоусадочные трубки в светящийся и УФ реактивные разновидности.

Хотя обычно используются для изоляции, также доступны термоусадочные трубки с проводящей облицовкой для соединений, которые припаянный.

Специальные термоусадочные трубки, известные как «паяльные втулки», имеют трубку с припоем внутри термоусадочной трубки, что позволяет источнику тепла электрически соединять два провода путем плавления припоя и одновременно изолировать соединение с трубкой. Гильзы для пайки также обычно содержат кольцо из термоактивируемого герметика на внутренней стороне каждого конца трубки, что позволяет сделать соединение водонепроницаемым.[11]

Термоусадочные заглушки, закрытые с одного конца, используются для изоляции оголенных обрезанных концов изолированных проводов.

Смотрите также

Основные стандарты и сертификаты

UL224-2010[12]

SAE AS23053[13]

ASTM D 2671[14]

ASTM D3150[15]

Рекомендации

  1. ^ а б Руководство пользователя термоусадочной трубки
  2. ^ а б c cableorganizer.com: Как использовать термоусадочные трубки
  3. ^ Жиль, Тим (2015). Автосервис. Cengage Learning. п. 546. ISBN  9781305445932. Получено 2016-11-20.
  4. ^ Качество сегодня. Промышленная пресса IPC. 1994 г.
  5. ^ Патент США 3,396,460 (PDF). Патентное ведомство США. 1968 г.
  6. ^ Приложения-ускорители: термоусадочные трубки В архиве 2011-01-04 в Wayback Machine, Симметрия, Размерности физики элементарных частиц. Т. 7, выпуск 2, 10 апр.
  7. ^ а б c d «Каталог термоусадочной продукции 3М». 3 млн. Получено 30 октября 2014.
  8. ^ Каклик, Теодор Р. (2012). Справочник по исследованиям и разработкам в области медицинского оборудования, второе издание. CRC Press. п. 19. ISBN  9781439811894.
  9. ^ а б Ван, Сюэфэн; Шейх, Кашан А. (2009). «Взаимодействие микрофлюидных устройств с макро-миром». In Wei-Cheng Tian, ​​Erin Finehout (ed.). Микрофлюидика для биологических применений. Springer Science & Business Media. п. 102. ISBN  9780387094809. Получено 2016-11-20.
  10. ^ а б c Пакетт, Ларри (2015). Подключение вашей модельной рейки. Kalmbach Publishing, Co. стр. 88. ISBN  9781627001762.
  11. ^ «Гильзы для пайки: припаивайте, термоусадку и водонепроницаемость соединений за одну операцию». Изобретения. Архивировано из оригинал на 2015-09-08. Получено 2016-01-11.
  12. ^ "Экструдированные изоляционные трубки UL - 224 | Каталог стандартов". standardcatalog.ul.com. Получено 2019-03-19.
  13. ^ «AS23053: Изоляционные рукава, электрические, термоусадочные, Общие технические условия для - SAE International». www.sae.org. Получено 2019-03-19.
  14. ^ «ASTM D2671 - 13 стандартных методов испытаний термоусаживаемых трубок для электрического использования». www.astm.org. Получено 2019-03-19.
  15. ^ «Стандартные технические условия ASTM D3150 - 18 для термоусаживаемых трубок из сшитого и несшитого поли (винилхлорида) для электрической изоляции». www.astm.org. Получено 2019-03-19.

внешняя ссылка