Siltuma saraušanas caurules ir termopolimēra produkts, kas sakarsē visu virzienu. Efekts tiek izmantots lodēšanas, noņemamo un citu elektrisko savienojumu izolācijas paņēmienā.
Siltuma saraujošo cauruļu izgudrošanas vēsture
Siltuma saraušanās caurule ir izgatavota no polimēriem, kas temperatūras iedarbībā var atgriezties šķidrumā vai viskozā stāvoklī.Tie galvenokārt ir poliolefīni:
- polietilēns;
- polipropilēns;
- Polivinilhlorīds( halogenēti poliolefīni).
Un citi materiāli, kas iekļauti termoplastu grupā.Poliolefīni tiek uzskatīti par strukturālu ķēžu polimēriem. Raksturīga literatūras trūkums par šo tematu, kaut arī PVC ir viegli apspriests kā pamatizstrādājums plastmasas logiem, tiek veikti vides ietekmes pētījumi. Bet par saraujamo materiālu grāmatu nevar atrast internetā.
Ir zināms, ka 1962. gadā - īpaši 23. jūlijā - Džonsons Douglass Vetmore, inženieris no Rachem, izgudroja siltuma sarukšanas cauruli kā daļu no trešās puses pētījuma. Trīs gadus vēlāk tika deklarēts US3396460 A un, iespējams, saņem daļu no katras ražotās vienības. Izgudrotājs ir novietojis savu pēcnācēju kā metodi polimēru struktūru apvienošanai. Viņš rakstīja, ka, apsildot, caurule kūst un cieši nosedz iekšpusē ievietoto daļu.
Judson apgalvo, ka viņu iedvesmoja 1936. gada izgudrojums( US2027962 A).Tas attiecas tikai uz termoplastu. Autors ir izgudrojis jaunu ražošanas metodi, izmantojot vielas, kuras karsējot viegli maina formu. Un plašā temperatūru diapazonā, kas vienkāršo detaļu izgatavošanas procesu. Izgudrojums ir cieši saistīts ar testiem, ko izstrādājusi organizācija ASTM - tā bija termoplastika.
Atgriezīsimies pie Judson. Siltuma saraušanas caurules ražošanas process sākas ar materiāla izvēli. Tiek izvēlēts piemērots polimērs, piemēram, neoprēns. Apkures procesā tiek pievienotas piedevas atbilstoši materiāla izmantošanai nākotnē.Tad nāk veidošanās process, kas atzīts par atslēgu. Polimēra caurule tiek ievietota vakuumā, kur to silda. Parasti infrasarkano viļņu dēļ.Rezultātā produkts tiek izstiepts visos virzienos.
Kad tiek sasniegts vēlamais diametrs, seko asa dzesēšana. In vakuums notiek ātri. Izrādās, ka polimērs sacietē ļoti stieptā stāvoklī.Ja tas ir viegli sasildīts - saspiests. To sauc par saraušanas cauruli ražošanā.
1978. gada 30. augustā tika iesniegts ASV patents Nr. 4,188,443, kas satur nosaukumu "saraušanās plēve".Un šeit mēs runājam par termoplastu. Izgudrotāji apraksta komponentu:
- Filma sastāv no pieciem polimēru slāņiem.
- Central( trešais) sastāv no poliestera vai kopoliestera.
- to ieskauj( otrais un ceturtais) etilēn-vinilacetāta kopolimērs.
- Korpuss ir etilēna-propilēna kopolimērs.
Materiāls ir novietots kā iepakojums.Šodien, YouTube, tie parāda, kā filmas tiek ievietoti vadības paneļi, lai pasargātu viņus no netīro roku iedarbības. Tā rezultātā ierīce iegūst aizsardzību pret mitrumu un ir mazāk oksidēta ar gaisu. Slāņu masas klātbūtne nozīmē, ka poliolefīniem ir raksturīgas ārkārtējas saraušanās īpašības. Līdz četras reizes vairāk saspiestas nekā PVC, ko izmanto pārtikas rūpniecībā.Lai izstrādājuma īpašības būtu parastā iepakojumā, kas tiek izmantots esošajās iekārtās, ir vajadzīgi daži slāņi.
Termoplastisks
Ir daudz termoplastisku materiālu, īpašības ir atšķirīgas. Lielākā daļa gala materiālu tiek piegādāti nelielā daudzumā ar papildu modifikatoriem, lai piešķirtu specifiskas īpašības.Īss šādu piedevu saraksts:
- plastifikatori;
- eļļošana;
- stabilizatori;
- antistatika;
- pigmenti;
- fungicīdi.
Atšķirībā no sacietējušiem termoreaktīviem un vulkanizējošiem elastomēriem termoplastmas kļūst atgriezeniskas viskozā stāvoklī.Tas veicina vēlamās produkta formas un molekulārā režģa iegūšanas vienkāršošanu. Tehnoloģisko metožu piemēri: ekstrūzija, liešana, štancēšana, vakuuma formēšana, metināšana. Termoplastmas parasti tiek sadalītas:
- Molekulārā struktūra:
- Oglekļa ķēde: polistirēni, poliakrilāti, kopolimēri, poliolefīni. Sintezēts pa ķēdes vai jonu ķēdes ceļu.
- Hetero tips: poliacetāli, poliesteri. Sintēze ar bifunkcionālu monomēru cikliskās vai polikondensācijas jonu polimerizāciju.
- Fiziskā struktūra:
- Amorfs, ar cietām molekulām( I).Kristāliskuma pakāpe nepārsniedz 25%.Spilgti pārstāvji ir polistirols, polivinilhlorīds un citi ķēdes ķēdes polimēri ar neregulāru struktūru. Poliamīdi, poliesteri un poliēteri un citi heteroķēdes polimēri. Zīmogošana un ekstrūzija( ekstrūzija) tiek veikta stiklojuma temperatūrā, formējot - pie šķidruma temperatūras.
- kristāla vidēja pakāpe( II).Stikla pārejas temperatūra ir tuvu istabas temperatūrai. Pentaplastu, polifluorohloretilēnu, polimetilpentēnu atzīst par nozīmīgiem pārstāvjiem. Liešanu veic temperatūrā, kas pārsniedz kušanas temperatūru.
- kristāla augstais līmenis( III).Amorfā stikla pārejas temperatūra ir zemāka par istabas temperatūru. Normālos apstākļos ir plastiskums. Zem stikla pārejas temperatūras kļūst trausla.Īpašības nosaka kristāliskuma pakāpe. Spilgti pārstāvji kļuva par polietilēnu un polipropilēnu. Liešana un ekstrūzija tiek veikta pie kušanas temperatūras, caurumošanas - tuvu šai vērtībai.
Termoplastu mehāniskās īpašības
Mehāniskās īpašības ir izteiktas plastiskumā, izturībā, deformācijas rezultāta atkarībā no spēka, temperatūras un citu faktoru pielietošanas ātruma. Ir ierasts izdalīt materiālus raksturojošos rādītājus attiecībā uz izturību pret ārējiem spēkiem:
- .mmFenona dominējošās likmes.
- Kad tas ir saspiests, tas svārstās no 0,5 līdz 12 kgf / sq.mmVislielākais polikarbonāta daudzums.
- Liekot, svārstās no 1,2 līdz 14 kgf / kv.mmPoliamīda-6 augstākā veiktspēja.
- stiepes izturība ir no 0,75 līdz 8,5 g / sq.mmLabākais sniegums poliamīda-6.
- Paildzināšanās pārtraukuma laikā svārstās no 1,5 līdz 800%.Galvenie rādītāji ir augsta blīvuma polietilēns un polipropilēns.
Daudzas teorijas ir izstrādātas attiecībā uz termoplastu iznīcināšanu:
- Trauslo lūzumu teorija norāda, ka plaisas veido lielāko spriegumu vietā un pakāpeniski palielinās. Kad tiek sasniegts kritiskais garums, sākas sadalīšana daļās. Pirms plaisu veidošanās ķermenis pilnībā pakļaujas Hooke likumam( spēks, kas ir proporcionāls pagarinājumam).Aprakstīts lūzuma stress un formula ir atkarīga no materiāla iznīcināšanas specifiskās enerģijas. Teorijas trūkums: pirms plaisu veidošanās termoplastmas sāk deformēties, iztērējot enerģiju.
- Spēka termoflukcijas teorija runā par kvantitatīvu saikni starp izmantoto stresu un laiku, kas iet pirms neveiksmes.Šos parametrus savieno eksponenciāla formula, kas papildus ietver divas konstantes( sk. Attēlu).Žurkova vienādojums ir sarežģītāks un ņem vērā iznīcināšanas aktivizēšanas enerģiju. Termoflukcijas teorija apgalvo, ka iznīcināšana kļūst par kaitējuma kinetisku procesu, nevis vienreizēju rīcību.Šīs parādības gaitā veidojas plaisas.
Jaunākās teorijas atteicās no polimēru struktūras, kas tiek atzīta par trūkumu. Tas neņem vērā fizisko stāvokli. Lielākā daļa datu iegūti galvenokārt empīriski. Piemēram, termoplasta uzvedība īslaicīgā slodzē ir aprakstīta eksperimentos iegūtajos grafikos. Tad līknes atrod vērtības:
- Īstermiņa elastības modulis tiek noteikts no tangenta slīpuma leņķa, kas ņemts no līknes sākuma, lai noteiktu zemu iekraušanas ātrumu. Secantais elastības modulis tiek konstatēts ar iepriekšējā grafa secanta slīpuma leņķi.
- Spriedzes pārtraukšana. Grafiks ir atzīmēts ar krustiņu līknes beigās. Nosaka polimēriem, kas noārdās trauslus.
- ienesīguma stiprums. Viskozu polimēru sadalīšanās sprieguma analogi. Vislielākie šī rādītāja un iepriekšējā parametra rādītāji I grupas polimēriem, zemākais - III.
- Iznīcināšanas enerģija. Skaitliski vienāds ar laukumu zem līknes.Ātrgaitas iznīcināšanas gadījumā tiek novērtēts darbs.
- Trausluma temperatūra tiek aprēķināta pēc līknes ģimenēm. Kaitējuma raksturu novērtē dažādos apstākļos( ko nosaka līknes forma).Saskaņā ar GOST 16782, paraugs tiek ielādēts ar nemainīgu ātrumu( no 4,5 līdz 120 m / min) ar vienlaicīgu temperatūras maiņu no pieredzes līdz pieredzei. Reģistrē vides rādītājus, kuros notiek iznīcināšana.
parauglaukumos Citi parametri:
- Standarta cietība tiek noteikta ar Brinell un raksturo izturību pret sfērisku ievirzi.
- Standarta siltuma pretestība raksturo temperatūru, pie kuras deformācija pārsniedz robežvērtības. Noteiktie skaitļi lielā mērā ir atkarīgi no metodēm: dubultā atbalsta locīšana, Martena liekšana, Vic cilindriskās adatas ieviešana.
- Poisson's Ratio parāda tilpuma izmaiņas deformācijas laikā.Tas ir atkarīgs no temperatūras, deformācijas ātruma un lieluma. Maksimālās vērtības III grupas termoplastām.
- Triecienizturību nosaka salīdzinoši lēni iznīcinot paraugu 20 grādu temperatūrā, ko rada kopra ietekme dubultā atbalsta lieces laikā( GOST 4647).Strauji samazinoties ar izcirtņu izskatu, stipri atkarīgs no bojājumu formas un dziļuma. Specifiskās vērtības ir ļoti atkarīgas no tehnikas.
- Trieciena izturība ļauj novērtēt izturību ātrgaitas iekraušanas laikā.II un III grupas polimēriem raksturīgas visaugstākās vērtības, zemākie rādītāji I grupas pārstāvjiem ir polistirols un polimetilmetakrilāts. PVC, parametrs ir augsts temperatūrā +20 grādi pēc Celsija, strauji samazinās dzesēšanas laikā.
Iekraušanas temperatūrai un ātrumam ir jūtama ietekme uz grafika formu. Tomēr netiek ievērota vienota atkarība. Procesu līdzība tiek novērota grupās, kas iepriekš raksturotas ar fizisko struktūru. Raksturlielumi ir ļoti atkarīgi no procesa. Piemēram, I grupas polimēru atkausēšanas laikā pie stikla pārejas temperatūras palielinās elastības modulis. Pēc pusotras stundas pēc PVC iedarbības 60 grādu temperatūrā 10 sekunžu elastības modulis ir 160 kgf / kv.mm pēc 48 stundām - 230, pēc 60000 stundām - 270.
Elastības un cietības moduļa maksimālā variācija trešajā grupā.Termoplastu testēšanas metodes ir tālu no perfekta, bet siltuma saraušanas caurules tiek izmantotas ikdienas dzīvē un rūpniecībā.Jautājums ir tuvs elektriķiem. Patiesībā patenta US3396460 A priekšmets tika izstrādāts tiem, un siltuma saraušanās plēves tiek izmantotas, lai aizsargātu vadības paneļus, polimēri tiek izmantoti produktu iesaiņošanai.