Термоусадочная трубка

Термоусадочная пластиковая трубка, используемая для изоляции проводов.

Анимация термоусадочной трубки до и после усадки

Термоусадочная трубка (или, обычно, термоусадочная или термоусадочная трубка ) представляет собой усадочную пластиковую трубку, используемую для изоляции проводов, обеспечивающую стойкость к истиранию и защиту окружающей среды для многожильных и одножильных проводов, соединений, соединений и клемм в электропроводке . Его также можно использовать для ремонта изоляции проводов или их связывания вместе, для защиты проводов или мелких деталей от незначительного истирания , а также для создания уплотнений кабельных вводов, обеспечивающих защиту от воздействия окружающей среды. Термоусадочная трубка обычно изготавливается из полиолефина , который при нагревании сжимается в радиальном (но не в продольном) направлении до величины от половины до одной шестой своего диаметра.

Термоусадочные трубки производятся во множестве разновидностей и химических составов, при этом точный состав каждого типа зависит от предполагаемого применения. ^[1] От почти микроскопически тонкостенных трубок до жестких толстостенных трубок — каждый тип имеет точную конструкцию и химические добавки, которые делают его пригодным для удовлетворения самых разнообразных экологических требований. Термоусадочная трубка оценивается по степени расширения, то есть по сравнению различий в скорости расширения и восстановления.

Использовать

Неусаженная трубка надевается на провод перед соединением, а затем сдвигается вниз, чтобы закрыть соединение после его выполнения. Если посадка плотная, можно нанести силиконовую смазку без ущерба для термоусадочного материала. ^[2] Затем трубку сжимают, чтобы плотно обернуть стык, нагревая в духовке , с помощью термофена или другого источника потока горячего газа. Удобные, но менее последовательные методы усадки трубки включают в себя поднесение паяльника близко к трубке, но не касаясь ее, или нагрев зажигалки . Неконтролируемое нагревание может привести к неравномерной усадке, физическому повреждению и разрушению изоляции, поэтому поставщики термоусадочных изделий не рекомендуют эти методы. ^[2] При перегреве термоусадочная трубка может расплавиться, обгореть или загореться, как и любой другой пластик. Нагревание заставляет трубку сжиматься до величины от половины до одной шестой ее первоначального диаметра, в зависимости от используемого материала, обеспечивая плотное прилегание к стыкам неправильной формы. Также наблюдается продольное сужение, обычно нежелательное и в меньшей степени, чем сужение, обычно около 6%. ^[2] Трубка обеспечивает хорошую электрическую изоляцию , защиту от пыли, растворителей и других посторонних материалов, а также разгрузку от механического напряжения и механически удерживается на месте (если не выбран неправильный размер или не правильно усажена) благодаря плотной посадке.

Видео усадки термоусадочной трубки с клеевой футеровкой

Некоторые типы термоусадочных трубок содержат слой термопластичного клея внутри, чтобы обеспечить хорошее уплотнение и лучшую адгезию, в то время как другие полагаются на трение между плотно прилегающими материалами. Нагрев неклейкой термоусадочной трубки почти до точки плавления может позволить ей также сплавиться с ^{основным материалом .}

Термоусадочные трубки иногда продаются предварительно нарезанными отрезками с каплей припоя в центре длины, поскольку эта конфигурация была указана компанией Daimler-Benz для ремонта автомобильной электрооборудования. ^[3]

Одним из применений, в которых с начала 1970-х годов в больших количествах использовалась термоусадка, является покрытие спиральных антенн из стекловолокна , которые широко используются в CB-радиостанциях на частоте 27 МГц . Многие миллионы этих антенн имеют такое покрытие. ^{[ нужна цитата ]}

Производство

Термоусадочная трубка была изобретена корпорацией Raychem ^[4] в 1962 году ^{. [5]} Она изготавливается из термопластического материала, такого как полиолефин , фторполимер (например, FEP, PTFE или Kynar ), ПВХ , неопрен , силиконовый эластомер или витон .

Процесс изготовления термоусадочной трубки следующий: сначала выбирается материал, исходя из его свойств. В зависимости от применения материал часто смешивают с другими добавками (например, красителями, стабилизаторами и т. д.). Из сырья выдавливают стартовую трубку. Затем трубку отправляют на отдельный процесс, где она сшивается, обычно с помощью радиации. Сшивка создает в трубке память. Затем трубку нагревают чуть выше точки плавления кристаллического полимера и увеличивают в диаметре, часто помещая ее в вакуумную камеру. Находясь в расширенном состоянии, он быстро охлаждается. Позже, при нагревании (выше точки плавления кристаллического материала) конечным пользователем, трубка сжимается до своего первоначального экструдированного размера.

Материал часто сшивается с помощью электронных лучей , ^[6] пероксидов или влаги. Это сшивание создает память в трубке, так что она может сжиматься до своих первоначальных экструдированных размеров при нагревании, образуя материал, называемый термоусадочной трубкой. При использовании на открытом воздухе в термоусадочную трубку часто добавляют УФ-стабилизатор .

Материалы

Для разных применений требуются разные материалы:

• Эластомерные трубки сохраняют высокую гибкость даже при низких температурах и соответствуют строгим международным спецификациям. Диапазон рабочих температур составляет от -75 до 150 °C. Материал устойчив к воздействию многих химикатов (в том числе дизельного топлива и бензина) и обладает хорошей стойкостью к истиранию даже в суровых условиях окружающей среды. Обычный коэффициент усадки составляет 2:1. ^[7]
• Фторированный этиленпропилен (ФЭП) является более дешевой альтернативой ПТФЭ. ^{[ нужна цитация ]} Это универсальный электрический изолятор, инертен к большинству химикатов и растворителей. Кроме того, он обладает высокой устойчивостью к экстремальным температурам, холоду и ультрафиолетовому излучению, что делает его отличным материалом для изготовления термоусадочных трубок.
• Полиолефиновые трубки, наиболее распространенный вид ^[8] , имеют максимальные температуры непрерывного использования от -55 до 135 °C и используются в военной, аэрокосмической и железнодорожной промышленности. Они гибкие, быстроусаживающиеся и выпускаются в широком диапазоне цветов (в том числе прозрачных), что позволяет использовать их для цветовой маркировки проводов. За исключением черного цвета, они, как правило, имеют меньшую устойчивость к ультрафиолету; соответственно, для наружного применения рекомендуется только черный цвет. Полиолефиновые трубки сжимаются при температуре 143 °C. ^[9] Полиолефиновые термоусадочные трубки обычно дают усадку 2:1 по диаметру, ^{[10] [9]} но также доступны высококачественные полиолефиновые термоусадочные трубки с соотношением 3:1. ^[7] Полиолефиновые трубки выдерживают прикосновение паяльником. ^[10]
• Трубы из ПВХ 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-стабилизатора . ^{[ нужна цитация ]} Термоусадка из ПВХ имеет тенденцию гореть при прикосновении к ней паяльником. ^[10]
• Трубки из поливинилиденфторида (ПВДФ) предназначены для применения при высоких температурах. ^{[ нужна цитата ]}
• Силиконовая резина обеспечивает превосходную стойкость к истиранию и высокую гибкость. ^{Диапазон} рабочих температур составляет от -50 до 200 ° ^{C .}
• Трубки из ПТФЭ (фторполимера) имеют широкий диапазон рабочих температур (от -55 до 175 °C), низкий коэффициент трения и высокую стойкость к химическим веществам и проколам. ^[7]
• Витон , еще один фторполимер с высокой химической стойкостью, широко используется в гидравлическом оборудовании. Он очень гибок и имеет очень широкий диапазон рабочих температур от -55 до 220 °C, что делает его пригодным для защиты чувствительных устройств от нагрева. ^[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 цветовой маркировки проводов и соединений. В начале двадцать первого века термоусадочные трубки начали использовать для модификации ПК , чтобы привести ^в порядок внутреннюю часть компьютеров и придать им приятный внешний ^{вид . В ответ} на открытие рынка ^{производители начали} производить термоусадочные трубки в светящихся и УФ- реактивных вариантах.

Хотя обычно они используются для изоляции, также доступны термоусадочные трубки с проводящей прокладкой для использования на непаянных соединениях .

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

Заглушки термоусадочные, закрытые с одного конца, служат для изоляции оголенных концов изолированных проводов.

Смотрите также

• Трубка холодной усадки
• Электрическая проводка
• Термоусадочный рукав
• Электроизоляционная лента

Основные стандарты и сертификаты

УЛ224-2010 ^[12]

САЭ АС23053 ^[13]

АСТМ Д 2671 ^[14]

АСТМ Д3150 ^[15]

Фольксваген-1 ^[16]

Рекомендации

1. Руководство пользователя термоусадочной трубки
2. Cableorganizer.com: Как использовать термоусадочную трубку
3. Жиль, Тим (2015). Автомобильный сервис. Cengage Обучение. п. 546. ИСБН 9781305445932. Проверено 20 ноября 2016 г.
4. Качество сегодня. IPC Industrial Press. 1994.
5. Патент США 3 396 460 (PDF) . Патентное ведомство США. 1968.
6. Приложения ускорителя: термоусадочная трубка. Архивировано 4 января 2011 г. в Wayback Machine , Симметрия, Размеры физики частиц. Т. 7, Выпуск 2, 10 апр.
7. «Каталог термоусадочных изделий 3M». 3М . Проверено 30 октября 2014 г.
8. Кулик, Теодор Р. (2012). Справочник по исследованиям и разработкам медицинского оборудования, второе издание. ЦРК Пресс. п. 19. ISBN 9781439811894.
9. Ван, Сюэфэн; Шейх, Кашан А. (2009). «Взаимодействие микрофлюидных устройств с макромиром». В Вэй-Ченг Тянь, Эрин Файнхаут (ред.). Микрофлюидика для биологических приложений. Springer Science & Business Media. п. 102. ИСБН 9780387094809. Проверено 20 ноября 2016 г.
10. Пакетт, Ларри (2015). Подключение вашей модели железной дороги. Калмбах Паблишинг, Ко. с. 88. ИСБН 9781627001762.
11. «Паяные втулки: паяйте, термоусаживайте и герметизируйте места соединений за одну операцию» . Изобретения. Архивировано из оригинала 8 сентября 2015 г. Проверено 11 января 2016 г.
12. «Экструдированные изоляционные трубки UL-224 | Каталог стандартов» . Standardscatalog.ul.com . Проверено 19 марта 2019 г.
13. «AS23053: Изоляционная втулка, электрическая, термоусадочная, общие спецификации для - SAE International» . www.sae.org . Проверено 19 марта 2019 г.
14. «ASTM D2671 - 13 стандартных методов испытаний термоусадочных трубок для электрического использования» . www.astm.org . Проверено 19 марта 2019 г.
15. «ASTM D3150-18 Стандартные спецификации для термоусадочных трубок из сшитого и несшитого поли(винилхлорида) для электроизоляции» . www.astm.org . Проверено 19 марта 2019 г.
16. «Все, что нужно знать о термоусадочной трубке» .

Внешние ссылки

• Как работает термоусадочная трубка. Архивировано 13 июля 2007 г. в Wayback Machine.