Термоусадочная трубка

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 однопроволочных проводников, 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 соединение, 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 механическую разгрузку от натяжения и механически удерживается на месте (за исключением случаев неправильного превышения размера или неправильной усадки) благодаря плотной посадке.

Видео усадки термоусадочной трубки с клеевой футеровкой

Некоторые типы термоусадочных изделий 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 привести к ее слиянию с основным материалом. ^{[ нужна ссылка ]}.

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 на частоте 27 МГц из стекловолокна, которые широко используются в CB-радиостанциях . Многие миллионы этих антенн имеют такое покрытие. ^{[ нужна ссылка ]}

Производство

Термоусадочная трубка была изобретена Raychem . корпорацией ^[4] в 1962 году. ^[5] Он 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. полимера Затем трубку нагревают чуть выше температуры плавления кристалла и увеличивают в диаметре, часто помещая ее в вакуумную камеру. Находясь в расширенном состоянии, он быстро охлаждается. Позже, при нагревании конечным пользователем (выше температуры плавления кристаллического материала), трубка сжимается до своего первоначального экструдированного размера.

Материал часто сшивается с помощью электронных лучей . ^[6] перекиси или влага. 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 ссылка ]} 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 сжимаются в соотношении 2:1 по диаметру. ^[10]^[9] но также доступна термоусадка из высококачественного полиолефина 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 ссылка ]} Термоусадка из ПВХ имеет свойство гореть при прикосновении к ней паяльником. ^[10]
Трубки из поливинилиденфторида (ПВДФ) предназначены для применения при высоких температурах. ^{[ нужна ссылка ]}
Силиконовая резина обеспечивает превосходную стойкость к истиранию и высокую гибкость. Диапазон рабочих температур составляет от -50 до 200 °C. ^{[ нужна ссылка ]}
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. ^{[ нужна ссылка ]}. В ответ на это открытие рынка ^{[ нужна ссылка ]}, 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]

Термоусадочные колпачки, закрытые с одного конца, служат для изоляции оголенных концов изолированных проводов.

См. также

Основные стандарты и сертификаты

УЛ224-2010 ^[12]

САЭ АС23053 ^[13]

АСТМ Д 2671 ^[14]

АСТМ Д3150 ^[15]

Фольксваген-1 ^[16]

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б Руководство пользователя термоусадочной трубки
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Cableorganizer.com: Как использовать термоусадочную трубку
^ Жиль, Тим (2015). Автомобильный сервис . Cengage Обучение. п. 546. ИСБН 9781305445932 . Проверено 20 ноября 2016 г.
^ Качество сегодня . IPC Industrial Press. 1994.
^ Патент США 3 396 460 (PDF) . Патентное ведомство США. 1968.
^ Приложения ускорителя: термоусадочная трубка. Архивировано 4 января 2011 г. в Wayback Machine , Симметрия, Размеры физики частиц. Т. 7, Выпуск 2, 10 апр.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д «Каталог термоусадочных изделий 3М» . 3М . Проверено 30 октября 2014 г.
^ Калик, Теодор Р. (2012). Справочник по исследованиям и разработкам медицинского оборудования, второе издание . ЦРК Пресс. п. 19. ISBN 9781439811894 .
^ Перейти обратно: ^а ^б 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.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Пакетт, Ларри (2015). Подключение вашей модели железной дороги . Калмбах Паблишинг, Ко. с. 88. ИСБН 9781627001762 .
^ «Втулки для пайки: паяйте, термоусаживайте и герметизируйте места соединений за одну операцию» . Изобретения. Архивировано из оригинала 8 сентября 2015 г. Проверено 11 января 2016 г.
^ «Экструдированные изоляционные трубки UL-224 | Каталог стандартов» . Standardscatalog.ul.com . Проверено 19 марта 2019 г.
^ «AS23053: Изоляционная втулка, электрическая, термоусадочная, общие спецификации для международного стандарта SAE» . www.sae.org . Проверено 19 марта 2019 г.
^ «ASTM D2671 — 13 стандартных методов испытаний термоусадочных трубок для электрического использования» . www.astm.org . Проверено 19 марта 2019 г.
^ «ASTM D3150-18 Стандартные спецификации для термоусадочных трубок из сшитого и несшитого поли(винилхлорида) для электроизоляции» . www.astm.org . Проверено 19 марта 2019 г.
^ «Все, что нужно знать о термоусадочной трубке» .

Внешние ссылки

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

[userguide-1] Перейти обратно: ^а ^б Руководство пользователя термоусадочной трубки

[howto-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с Cableorganizer.com: Как использовать термоусадочную трубку

[autorepair-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.

[3m-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д «Каталог термоусадочных изделий 3М» . 3М . Проверено 30 октября 2014 г.

[medrd-8] Калик, Теодор Р. (2012). Справочник по исследованиям и разработкам медицинского оборудования, второе издание . ЦРК Пресс. п. 19. ISBN 9781439811894 .

[microfluidics-9] Перейти обратно: ^а ^б 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.

[modrail-10] Перейти обратно: ^а ^б ^с Пакетт, Ларри (2015). Подключение вашей модели железной дороги . Калмбах Паблишинг, Ко. с. 88. ИСБН 9781627001762 .

[11] «Втулки для пайки: 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 международного стандарта SAE» . 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» .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]