Shrink Tube

Rury termokurczliwe to produkt termopolimerowy, który kurczy się we wszystkich kierunkach podczas ogrzewania. Efekt ten stosowany jest w technice izolowania lutowanych, odłączanych i innych połączeń elektrycznych.

Historia wynalezienia rur termokurczliwych

Rura termokurczliwa wykonana jest z polimerów, które pod wpływem temperatury mogą się odwracalnie przekształcić w stan ciekły lub lepki. Są to głównie poliolefiny: polietylen

1. ;
2. Polipropylen;
3. Polichlorek winylu( halogenowane poliolefiny).

Oraz inne materiały wchodzące w skład grupy tworzyw termoplastycznych. Poliolefiny są uważane za polimery łańcuchowe o charakterze strukturalnym. Charakterystyczny brak literatury na ten temat, chociaż PCV jest chętnie omawiane jako podstawowe rozwiązanie dla okien plastikowych, prowadzone są badania nad wpływem na środowisko. Ale o książce materiałów obkurczających nie można znaleźć w Internecie.

Wiadomo, że w 1962 r. - konkretnie 23 lipca - Judson Douglas Wetmore, inżynier z Rachem, wynalazł rurkę termokurczliwą jako część zewnętrznego badania. Trzy lata później zadeklarowano US3396460 A i prawdopodobnie otrzymuje on udział z każdej wyprodukowanej jednostki. Wynalazca umieścił własne potomstwo jako metodę łączenia struktur polimerowych. Napisał, że po podgrzaniu rura topi się i szczelnie przykrywa część włożoną do środka.

Judson twierdzi, że był zainspirowany wynalazkiem z 1936 r.( US2027962 A).Dotyczy to w całości tworzyw termoplastycznych. Autor wymyślił nową metodę produkcji z użyciem substancji, które po podgrzaniu łatwo zmieniają kształt. Oraz w szerokim zakresie temperatur, co upraszcza proces produkcji części. Wynalazek jest ściśle związany z testami opracowanymi przez organizację ASTM - dotyczył on tworzyw termoplastycznych. Rury termokurczliwe

Powróćmy do Judsona. Proces produkcji rury termokurczliwej rozpoczyna się od wyboru materiału. Odpowiedni polimer wybiera się, na przykład, z neoprenu. W procesie ogrzewania dodawane są tam dodatki zgodnie z przyszłym wykorzystaniem materiału. Potem następuje proces formacji, uznawany za klucz. Rurę polimerową umieszcza się w próżni, gdzie jest ogrzewana. Zwykle z powodu fal podczerwonych. W rezultacie produkt jest rozciągany we wszystkich kierunkach.

Po osiągnięciu żądanej średnicy następuje ostre chłodzenie. W próżni dzieje się szybko. Okazuje się, że polimer zestala się w wysoce rozciągniętym stanie. Po lekkim podgrzaniu - skompresowany. Nazywa się to w produkcji rurką termokurczliwą.

W dniu 30 sierpnia 1978 r. Został złożony amerykański patent nr 4 188 443, w tytule zawierającym pojęcie folii kurczliwej. I tutaj mówimy o tworzywach termoplastycznych. Wynalazcy opisują komponent:

1. Folia składa się z pięciu warstw polimerowych.
2. Central( trzeci) składa się z poliestru lub kopoliestru.
3. Otoczony jest( drugim i czwartym) kopolimerem etylen-octan winylu.
4. Powłoka jest kopolimerem etylenowo-propylenowym.

Materiał jest pozycjonowany jako opakowanie. Dziś na YouTube pokazują, w jaki sposób panele kontrolne są umieszczane na filmie, aby chronić je przed działaniem brudnych rąk. W rezultacie urządzenie zyskuje ochronę przed wilgocią i jest mniej utlenione przez powietrze. Znaczenie obecności masy warstw polega na tym, że poliolefiny charakteryzują się ekstremalnymi właściwościami skurczu. Do czterech razy bardziej skompresowany niż PCV stosowany w przemyśle spożywczym. W celu dostosowania właściwości produktu do zwykłego opakowania używanego na istniejącym sprzęcie i zajęło kilka warstw.

Termoplastyczny

Istnieje wiele termoplastycznych materiałów, które różnią się jakością.Większość końcowych materiałów dostarczana jest w niewielkiej ilości z dodatkowymi modyfikatorami, aby nadać określone właściwości. Krótka lista takich dodatków: plastyfikatory

• ;Smarowanie
• ;Stabilizatory
• ;
• środki antystatyczne;Pigmenty
• ;
• fungicydy.

W przeciwieństwie do utwardzonych termoutwardzalnych i wulkanizujących elastomerów, tworzywa termoplastyczne stają się odwracalne w stanie lepkim. To przyczynia się do uproszczenia uzyskiwania pożądanego kształtu produktu i sieci molekularnej. Przykłady metod technologicznych: wytłaczanie, odlewanie, tłoczenie, odlewanie próżniowe, spawanie. Tworzywa termoplastyczne są zwykle podzielone: ​​

• Struktura molekularna:

1. Łańcuch węglowy: polistyreny, poliakrylany, kopolimery, poliolefiny. Zsyntetyzowany wzdłuż ścieżki rodnikowej lub łańcucha jonowego.
2. Typ Hetero: poliacetale, poliestry. Zsyntetyzowane przez jonową polimeryzację cykliczną lub polikondensację dwufunkcyjnych monomerów.

• Struktura fizyczna:

1. Amorficzna, ze sztywnymi cząsteczkami( I).Stopień krystaliczności nie przekracza 25%.Jaskrawymi przedstawicielami są polistyren, polichlorek winylu i inne polimery o łańcuchach łańcuchowych o nieregularnej strukturze. Poliamidy, poliestry i polietery oraz inne polimery hetero-łańcuchowe. Tłoczenie i wytłaczanie( wytłaczanie) są wykonywane w temperaturze zeszklenia, formowania - w temperaturze płynności.
2. Średni stopień krystaliczny( II).Temperatura zeszklenia jest zbliżona do temperatury pokojowej. Pentaplast, polytrifluorochloroethylene, polimetopenten są uznawane za wybitnych przedstawicieli. Formowanie odbywa się w temperaturze powyżej temperatury topnienia.
3. Crystal high degree( III).Temperatura zeszklenia postaci amorficznej jest poniżej temperatury pokojowej. W normalnych warunkach wykazuje plastyczność.Poniżej temperatury zeszklenia krucha. Właściwości są określane przez stopień krystaliczności. Jaskrawymi przedstawicielami stali się polietylen i polipropylen. Odlewanie i wytłaczanie przeprowadza się w temperaturze topnienia, przebijanie - w pobliżu tej wartości.

Własności mechaniczne tworzyw termoplastycznych

Właściwości mechaniczne wyrażone są plastycznością, wytrzymałością, zależnością wyniku odkształcenia od szybkości przyłożenia siły, temperatury i innych czynników. Zwyczajem jest wyróżnianie wskaźników charakteryzujących materiał pod względem odporności na siły zewnętrzne:

• Naprężenie niszczące:

1. Po rozciągnięciu waha się od 1,2 do 12 kg / m2.mmDominujące wskaźniki fenylonu.
2. Po skompresowaniu waha się od 0,5 do 12 kg / m2.mmNajwyższe stawki poliwęglanu.
3. Podczas gięcia waha się od 1,2 do 14 kgf / m2.mmDoskonałe właściwości poliamidu-6.

• Wytrzymałość plastyczna na rozciąganie waha się od 0,75 do 8,5 g / m 2.mmNajlepsza wydajność w poliamid-6.
• Wydłużenie przy zerwaniu, waha się od 1,5 do 800%.Dominującymi wskaźnikami są polietylen wysokiej gęstości i polipropylen.

Opracowano wiele teorii dotyczących niszczenia tworzyw termoplastycznych:

1. Teoria kruchego pęknięcia stwierdza, że ​​pęka w miejscu największych naprężeń i stopniowo się zwiększa. Po osiągnięciu krytycznej długości rozpoczyna się podział na części. Przed powstaniem pęknięć ciało całkowicie przestrzega prawa Hooke'a( siła proporcjonalna do wydłużenia).Naprężenie złamania jest opisane, a formuła zależy od konkretnej energii zniszczenia materiału. Brak teorii: przed powstaniem pęknięć tworzywa termoplastyczne zaczynają się deformować, wydatkując energię.
2. Teoria wytrzymałości termo-fluktuacyjnej mówi o ilościowej zależności między stosowanym stresem i czasem, który upływa przed awarią.Parametry te są połączone formułą wykładniczą, która dodatkowo zawiera dwie stałe( patrz rysunek).Równanie Zhurkowa jest bardziej skomplikowane i bierze pod uwagę energię aktywacji destrukcji. Teoria termofluzji twierdzi, że destrukcja staje się kinetycznym procesem akumulacji szkód, a nie jednorazowym aktem. W trakcie tego zjawiska powstają pęknięcia.

Najnowsze teorie odrzuciły strukturę polimerów, co zostało uznane za wadę.Nie bierze pod uwagę stanu fizycznego. Większość danych uzyskanych głównie empirycznie. Na przykład zachowanie tworzyw termoplastycznych pod obciążeniem krótkotrwałym jest opisane wykresami uzyskanymi w doświadczeniach. Następnie krzywe znajdują wartości:

1. Krótkotrwały moduł sprężystości wyznacza się z kąta nachylenia stycznej, wyznaczonego na podstawie początku krzywej dla niskiej prędkości obciążenia. Sieczny moduł sprężystości znajduje się pod kątem nachylenia siecznego poprzedniego wykresu.
2. Łamanie stresu. Wykres jest oznaczony krzyżykiem na końcu krzywej. Przeznaczony dla polimerów, które rozkładają się kruche.
3. Siła wytrzymałości. Analogi stresu zrywającego dla lepkich polimerów. Największe wskaźniki tego i poprzedniego parametru w polimerach grupy I, najniższe - w III.
4. Energia zniszczenia. Numerycznie równy powierzchni pod krzywą.W celu szybkiego zniszczenia, praca jest oceniana.
5. Temperatura kruchości jest szacowana na podstawie rodzin krzywych. Charakter uszkodzenia ocenia się w różnych warunkach( określonych przez kształt krzywej).Według GOST 16782, próbka jest ładowana ze stałą prędkością( od 4,5 do 120 m / min) z jednoczesną zmianą temperatury z doświadczenia na doświadczenie. Zapisz wskaźniki środowiskowe, w których następuje zniszczenie.

Inne parametry:

1. Standardowa twardość jest określona przez Brinella i charakteryzuje odporność na wprowadzenie sferycznego wgłębienia.
2. Standardowa odporność cieplna opisuje temperaturę, w której odkształcenie przekracza wartości graniczne. Zdeterminowane figury silnie zależą od metod: zginania podwójnego podparcia, gięcia Martensa, wprowadzenia cylindrycznej igły Vic.
3. Wskaźnik Poissona pokazuje zmianę objętości podczas deformacji. Zależy od temperatury, prędkości odkształcenia i jej wielkości. Maksymalne wartości dla termoplastów grupy III.
4. Wytrzymałość na uderzenie jest określona przez stosunkowo powolne niszczenie próbki w temperaturze 20 stopni Celsjusza pod wpływem uderzenia kopry podczas gięcia z podwójnym podparciem( GOST 4647).Znacznie maleje wraz z pojawieniem się cięć, silnie zależy od kształtu i głębokości obrażeń.Konkretne wartości są wysoce zależne od techniki. Wytrzymałość udarowa
5. pozwala nam oszacować wytrzymałość przy obciążeniu z dużą prędkością.Polimery grup II i III charakteryzują się najwyższymi wartościami, najniższymi wskaźnikami dla przedstawicieli grupy I są polistyren i polimetylometakrylan. W PCV parametr jest wysoki w temperaturze +20 stopni Celsjusza, gwałtownie spada podczas chłodzenia.

Temperatura i szybkość ładowania mają wyczuwalny wpływ na kształt wykresu. Jednak nie obserwuje się jednolitej zależności. Podobieństwo procesów obserwuje się w obrębie grup, wcześniej charakteryzujących się strukturą fizyczną.Cechy są w dużym stopniu zależne od procesu. Na przykład podczas wyżarzania polimerów z grupy I w pobliżu temperatury zeszklenia wzrasta moduł sprężystości. Po półtorej godzinie ekspozycji na PCW w temperaturze 60 stopni Celsjusza, 10-sekundowy moduł sprężystości wynosi 160 kgf / m2.mm, po 48 godzinach - 230, po 60000 godzinach - 270.

Maksymalna zmienność modułu sprężystości i twardości w trzeciej grupie. Metody testowania tworzyw termoplastycznych są dalekie od doskonałości, ale rurki termokurczliwe są stosowane w życiu codziennym i przemyśle. Pytanie jest bliskie elektrykom. W rzeczywistości opracowano dla nich przedmiot patentowy US3396460 A. Folie termokurczliwe stosuje się do ochrony paneli kontrolnych, polimery stosuje się do pakowania produktów.