Smršťovací trubka

Tepelně smrštitelná hadice je termopolymerní výrobek, který se při ohřátí smršťuje ve všech směrech. Efekt se používá při izolaci pájených, oddělitelných a jiných elektrických přípojek.

Historie vynálezu Tepelně smrštitelné trubky

Tepelně smrštitelná trubka je vyrobena z polymerů, které se mohou obrátit na tekutý nebo viskózní stav při působení teploty. Jedná se především o polyolefiny: polyethylen

  1. ;
  2. Polypropylen;
  3. Polyvinylchlorid( halogenované polyolefiny).

A další materiály zařazené do skupiny termoplastů.Polyolefiny se považují za řetězové polymery konstrukčního účelu. Charakteristický nedostatek literatury k tomuto tématu, ačkoli PVC je snadno diskutován jako základní řešení pro plastová okna, jsou prováděny studie vlivu na životní prostředí.Knihu o smršťovacích materiálech však nelze nalézt na internetu.

Je známo, že v roce 1962 - konkrétně 23. července - inženýr z Rachem Judson Douglas Wetmore vynalezl trubku smršťovací smyčky jako součást studie třetí strany. O tři roky později byla US3396460 A deklarována a pravděpodobně obdrží podíl z každé vyrobené jednotky. Vynálezce umístil své vlastní potomstvo jako způsob kombinace polymerních struktur. Napsal, že když se zahřeje, trubka se roztaví a pevně zakryje vloženou část.

Judson tvrdí, že byl inspirován vynálezem z roku 1936( US2027962 A).To se týká výhradně termoplastů.Autor vynalezl nový způsob výroby s použitím látek, které při ohřátí snadno mění tvar. A v širokém rozsahu teplot, což zjednodušuje proces výroby dílů.Vynález je úzce spojen s testy vyvinutými organizací ASTM - jde o termoplasty.

Tepelně smrštitelné trubky

Pojďme se vrátit k Judsonovi. Výrobní proces smršťovací trubice začíná výběrem materiálu. Zvolený je vhodný polymer, například neopren. V procesu ohřevu se přidávají přísady podle budoucího použití materiálu. Pak přichází proces formování, uznávaný jako klíč.Polymerní trubka se umístí do vakua, kde se zahřívá.Obvykle jsou způsobeny infračervenými vlnami. Výsledkem je, že se výrobek natáhne ve všech směrech.

Po dosažení požadovaného průměru se provede ostré chlazení.Ve vakuu se stává rychle. Ukázalo se, že polymer se ztuhne ve velmi roztaženém stavu. Při lehkém ohřevu - stlačený.To se nazývá smršťovací trubka ve výrobě.

30. srpna 1978 je nárokován patent Spojených států amerických č. 4 188 433 v názvu obsahujícím pojem smrštitelného filmu. A zde mluvíme o termoplastech. Vynálezci popisují součást:

  1. Film se skládá z pěti polymerních vrstev.
  2. Central( třetí) sestává z polyesteru nebo kopolyesteru.
  3. Obklopuje se( druhý a čtvrtý) kopolymer ethylen-vinylacetát.
  4. Shell je kopolymer ethylenu a propylenu.

Materiál je umístěn jako obal. Dnes na Youtube ukazují, jak jsou ovládací panely nasazovány ve filmu, aby je chránily před působením špinavých rukou. Výsledkem je, že zařízení získá ochranu před vlhkostí a je méně oxidováno vzduchem. Význam přítomnosti hmoty vrstev spočívá v tom, že polyolefiny jsou charakterizovány extrémními smršťovacími vlastnostmi. Až čtyřnásobně stlačeno než PVC používané v potravinářském průmyslu. Přizpůsobení vlastností výrobku obvyklým obalům, které se používají na stávajícím zařízení, a to trvalo několik vrstev.

Proces smršťování trubek

Termoplast

Existuje mnoho termoplastů, kvalita je odlišná.Většina finálních materiálů je dodávána v malém množství s dalšími modifikátory, které dodávají specifické vlastnosti. Krátký seznam takových přísad: plastifikátory

  • ;Mazání
  • ;Stabilizátory
  • ;Antistatické
  • ;Pigmenty
  • ;Fungicidy
  • .

Na rozdíl od vytvrzených termosetů a vulkanizačních elastomerů se termoplasty stávají reverzibilními ve viskózním stavu. To přispívá ke zjednodušení získání požadovaného tvaru produktu a molekulární mřížky. Příklady technologických metod: vytlačování, lití, lisování, vakuové formování, svařování.Termoplasty jsou obvykle rozděleny:

  • Molekulární struktura:
  1. Uhlíkový řetězec: polystyrény, polyakryláty, kopolymery, polyolefiny. Syntetizována podél dráhy radikálového řetězce nebo iontového řetězce.
  2. Hetero typ: polyacetály, polyestery. Syntetizována iontovou polymerací cyklické nebo polykondenzační bifunkční monomery.
  • Fyzikální struktura:
  1. Amorfní, s tuhými molekulami( I).Stupeň krystalinity nepřesahuje 25%.Jasnými představiteli jsou polystyren, polyvinylchlorid a jiné řetězové polymery s nepravidelnou strukturou. Polyamidy, polyestery a polyethery a další hetero-řetězové polymery. Razítka a vytlačování( vytlačování) se provádí při teplotě skelného přechodu, tváření - při teplotě tekutosti.
  2. Crystal střední stupeň( II).Teplota skelného přechodu je blízká pokojové teplotě.Pentaplast, polytrifluorochloroethylen, polymethylpentén jsou uznávány jako významní zástupci. Formování se provádí při teplotě nad tavením.
  3. Crystal vysoký stupeň( III).Teplota skelného přechodu amorfní formy je nižší než teplota místnosti. Za normálních podmínek vykazují plasticitu. Pod teplotou skelného přechodu se stává křehkost. Vlastnosti jsou určeny stupněm krystalinity. Jasní zástupci se stali polyetylenem a polypropylenem. Odlévání a vytlačování se provádí při teplotě tání, děrování - blízko této hodnoty.

Mechanické vlastnosti termoplastů

Mechanické vlastnosti jsou vyjádřeny plasticitou, pevností, závislostí výsledku deformace na rychlosti aplikace síly, teploty a dalších faktorů.Je obvyklé vyčistit ukazatele charakterizující materiál z hlediska odolnosti vůči vnějším silám:

  • Rozkladné napětí:
  1. Při roztahování se pohybuje od 1,2 do 12 kgf / sq.mmPřevládající míra fenylonu.
  2. Při stlačení se pohybuje od 0,5 do 12 kgf / sq.mmNejvyšší množství polykarbonátu.
  3. Při ohýbání se pohybuje od 1,2 do 14 kgf / sq.mmŠpičkový výkon polyamidu-6.
  • Výkonová mez pevnosti v tahu se pohybuje od 0,75 do 8,5 g / m2.mmNejlepší výkon v polyamidu-6.
  • Prodloužení při přetržení se pohybuje od 1,5 do 800%.Převažujícími ukazateli jsou polyethylen s vysokou hustotou a polypropylen.

Bylo vyvinuto mnoho teorií týkajících se zničení termoplastů:

  1. Teorie křehkých zlomenin uvádí, že praskliny se vytvářejí v místě největších namáhání a postupně se zvyšují.Po dosažení kritické délky se rozdělí na části. Před vznikem prasklin se tělo zcela řídí Hookovým zákonem( síla úměrná prodloužení).Lomové napětí je popsáno a vzorec závisí na konkrétní energii zničení materiálu. Nedostatek teorie: před vznikem trhlin se termoplasty začínají deformovat a vynakládat energii.
  2. Teorie termoflukuce síly hovoří o kvantitativním vztahu mezi aplikovaným stresem a časem, který prochází před selháním. Tyto parametry jsou spojeny exponenciálním vzorem, který navíc obsahuje dvě konstanty( viz obrázek).Zhurkovova rovnice je složitější a bere v úvahu aktivační energii zničení.Teorie termoflukuce tvrdí, že destrukce se stává kinetickým procesem akumulace poškození a ne jednorázového jednání.V průběhu tohoto jevu vzniknou praskliny.

Vzorce a rovnice

Nejnovější teorie odkládají strukturu polymerů, což je považováno za nevýhodu. Nezohledňuje fyzický stav. Většina získaných dat je převážně empiricky. Například chování termoplastů při krátkodobém zatížení je popsáno grafy získané v experimentech. Křivky pak najdou hodnoty:

  1. Krátkodobý modul pružnosti je určen z úhlu sklonu tangentu, odvozeného od počátku křivky pro nízkou rychlost zatížení.Sekundární modul pružnosti je zjištěn úhlem sklonu sekance předchozího grafu.
  2. Rozbíjecí stres. Graf je označen křížem na konci křivky. Určeno pro rozbité polymery.
  3. Výnosová síla. Analogy lámání napětí pro viskózní polymery. Největší ukazatele tohoto a předchozího parametru u polymerů skupiny I, nejnižší - v III.
  4. Energie zničení.Číselně se rovná oblasti pod křivkou. V případě vysokorychlostní destrukce je práce hodnocena.
  5. Teplota křehkosti je odhadována z křivkových skupin. Povaha škody se hodnotí za různých podmínek( určených tvarem křivky).Podle GOST 16782 je vzorek zatížen konstantní rychlostí( od 4,5 do 120 m / min) se současnou změnou teploty ze zkušenosti na zkušenost. Zaznamenejte environmentální indikátory, při kterých dojde k zničení.

Výsledky experimentů v pozemcích

Další parametry:

  1. Standardní tvrdost je stanovena podle Brinella a charakterizuje odolnost proti pronikání sférického indenteru.
  2. Standardní tepelná odolnost popisuje teplotu, při níž deformace překračuje mezní hodnoty. Určené hodnoty silně závisí na metodách: ohyb dvojité opory, ohyb Martens, zavedení cylindrické jehly Vicova. Poissonův poměr
  3. ukazuje změnu objemu při deformaci. Závisí na teplotě, deformaci a velikosti. Maximální hodnoty pro termoplasty skupiny III.
  4. Nárazová síla je určena poměrně pomalým zničením vzorku při teplotě 20 ° C působením kopry během dvojitého ohýbání( GOST 4647).Při vzhledu řezů výrazně klesá, silně závisí na tvaru a hloubce poškození.Specifické hodnoty jsou velmi závislé na technice.
  5. Nárazová houževnatost nám umožňuje odhadnout pevnost při vysokorychlostním zatížení.Polymery skupin II a III jsou charakterizovány nejvyššími hodnotami, nejnižšími ukazateli pro zástupce skupiny I jsou polystyren a polymethylmetakrylát. U PVC je parametr vysoký při teplotě +20 stupňů Celsia, prudce klesá při chlazení.

Teplota a rychlost nakládání mají znatelný vliv na tvar grafu. Rovnoměrná závislost však není pozorována. Podobnost procesů je pozorována ve skupinách, dříve charakterizovaných fyzickou strukturou. Vlastnosti jsou vysoce závislé na procesu. Například při žíhání polymerů skupiny I blízko teploty skelného přechodu se zvyšuje modul pružnosti. Po uplynutí jedné a půl hodiny expozice PVC při teplotě 60 stupňů Celsia je 10-sekundový modul pružnosti 160 kgf / m2.mm, po 48 hodinách - 230, po 60000 hodinách - 270.

Maximální změna modulu pružnosti a tvrdosti ve třetí skupině.Zkušební metody pro termoplasty jsou zdaleka ne dokonalé, ale trubky s teplem smršťováním se používají v každodenním životě a průmyslu. Otázka se blíží elektrikářům. Ve skutečnosti byl pro ně vyvinut předmět patentu US 3396460 A. Pro ochranu ovládacích panelů se používají smršťovací fólie, přičemž polymery se používají k balení výrobků.

Elektromagnetické indukční právo

Elektromagnetické indukční právoEncyklopedie

Zákon elektromagnetické indukce je vzorec vysvětlující tvorbu emf v uzavřené vodivé smyčce se změnami v magnetickém poli. Postulát vysvětluje fungování transformátorů, tlumivky a dalších produktů...

Přečtěte Si Více
Připojení paralelního a sériového vodiče

Připojení paralelního a sériového vodičeEncyklopedie

Paralelní a sériové zapojení vodičů - způsoby spínání elektrického obvodu. Elektrické obvody jakékoli složitosti mohou být reprezentovány uvedenými abstrakcemi. Definice Existují dva zp...

Přečtěte Si Více
Toroidní transformátor

Toroidní transformátorEncyklopedie

Toroidní transformátor je elektrický proudový nebo proudový převodník, jehož jádro je ohnuté a uzavřené kroužkem. Profil profilu se liší od kruhu, název se stále používá v nepřítomnosti nejlepšíc...

Přečtěte Si Více