Controlați tubul

Tubul termocontractabil este un produs termopolimer care se contractează în toate direcțiile atunci când este încălzit. Efectul este utilizat în tehnica de izolare a legăturilor electrice sudate, detașabile și a altor conexiuni electrice.

Istoricul invenției de tuburi termocontractabile

Tubul termocontractabil este realizat din polimeri care se pot transforma în mod reversibil într-o stare lichidă sau vâscoasă sub acțiunea temperaturii. Acestea sunt în principal poliolefine: polietilenă

1. ;
2. Polipropilenă;
3. Clorura de polivinil( poliolefine halogenate).

Și alte materiale incluse în grupul de termoplastice. Poliolefinele sunt considerate polimeri de lanț cu scop structural. O lipsă caracteristică a literaturii pe această temă, deși PVC este ușor discutat ca o soluție de bază pentru ferestrele din plastic, sunt efectuate studii de impact asupra mediului. Dar despre cartea psihiatrică nu se poate găsi pe Internet.

Se știe că în 1962 - în special la 23 iulie - Judson Douglas Wetmore, un inginer de la Rachem, a inventat un tub termocontractant ca parte a unui studiu terț.Trei ani mai târziu, US3396460 A a fost declarat și probabil primește o cotă din fiecare unitate fabricată.Inventatorul și-a poziționat propriile descendenți ca o metodă pentru combinarea structurilor polimerice. El a scris că atunci când este încălzit, tubul se topește și acoperă bine partea inserată în interior.

Judson susține că a fost inspirat de o invenție din 1936( US2027962 A).Se referă în întregime la termoplastice. Autorul a inventat o nouă metodă de producție folosind substanțe care, atunci când sunt încălzite, își schimbă ușor forma.Și într-o gamă largă de temperaturi, care simplifică procesul de fabricație a pieselor. Invenția este strâns legată de testele elaborate de organizația ASTM - era vorba despre termoplastice.

Să ne întoarcem la Judson. Procesul de producție al tubului termocontractant începe cu alegerea materialului. Un polimer adecvat este ales, de exemplu, neoprenul.În procesul de încălzire, aditivii sunt adăugați acolo în funcție de utilizarea ulterioară a materialului. Apoi vine procesul de formare, recunoscut ca fiind cheia. Tubul de polimer este plasat într-un vid unde este încălzit. De obicei datorită undelor infraroșii. Ca urmare, produsul este întins în toate direcțiile.

Când se atinge diametrul dorit, urmează o răcire puternică.Într-un vid se întâmplă repede. Se pare că polimerul se solidifică într-o stare foarte tensionată.Când este ușor încălzit - este comprimat. Acest lucru este numit un tub contracție în producție.

La 30 august 1978, este revendicat brevetul US nr. 4 188 443, în titlul care conține noțiunea de film contractil.Și aici vorbim despre termoplastice. Inventatorii descriu componenta:

1. Filmul este format din cinci straturi de polimer.
2. Central( al treilea) constă din poliester sau copoliester.
3. Este înconjurată de un copolimer de etilenă-acetat de vinil( al doilea și al patrulea).
4. Cochiliul este un copolimer etilenă-propilenă.Materialul

este poziționat ca un ambalaj. Astăzi, pe Youtube, ele arată modul în care panourile de control sunt introduse în film pentru a le proteja de acțiunea mâinilor murdare. Ca urmare, dispozitivul obține protecție împotriva umezelii și este mai puțin oxidat de aer. Semnificația prezenței unei mase de straturi este aceea că poliolefinele se caracterizează prin proprietăți de contracție extremă.Până la patru ori mai mult comprimat decât PVC utilizat în industria alimentară.Pentru a aduce proprietățile produsului pe ambalajul obișnuit utilizat pe echipamentele existente și a durat câteva straturi.

Termoplastic

Există multe termoplastice, calitățile sunt diferite. Majoritatea materialelor finale sunt furnizate într-o cantitate mică, cu modificatori suplimentari pentru a conferi proprietăți specifice. O scurtă listă de astfel de aditivi: plastifianți

• ;Lubrifierea
• ;Stabilizatori
• ;
• antistatic;Pigmenți
• ;Fungicide
• .

Spre deosebire de termoseturile vulcanizate și elastomerii de vulcanizare, termoplastele devin reversibile într-o stare vâscoasă.Aceasta contribuie la simplificarea obținerii formei dorite a produsului și a rețelei moleculare. Exemple de metode tehnologice: extrudare, turnare, ștanțare, turnare în vid, sudare. Termoplastele sunt de obicei divizate:

• Structura moleculară: lanț de carbon

1. : polistirenuri, poliacrilați, copolimeri, poliolefine. Sintetizată de-a lungul căii lanțului radical sau a lanțului de ioni.
2. Tipul hetero: poliacetali, poliesteri. Sintetizat prin polimerizarea ionică a ciclicilor sau policondensării monomerilor bifuncționali.

• Structura fizică:

1. Amorf, cu molecule rigide( I).Gradul de cristalinitate nu depășește 25%.Reprezentanții luminoși sunt polistirenul, clorura de polivinil și alți polimeri cu lanț în lanț, cu structură neregulată.Poliamide, poliesteri și polieteri și alți polimeri hetero-lanțuri.Ștanțarea și extrudarea( extrudarea) se efectuează la temperatura de tranziție vitroasă, la turnare - la temperatura fluidității.
2. Grad mediu de cristal( II).Temperatura de tranziție sticlă este apropiată de temperatura camerei. Pentaplast, politrifluorochloroetilenă, polimetilpentenă sunt recunoscuți ca reprezentanți proeminenți. Turnarea se face la o temperatură deasupra punctului de topire.
3. Grad ridicat de cristal( III).Temperatura de tranziție vitroasă a formei amorfe este sub temperatura camerei.În condiții normale, prezintă plasticitate. Sub temperatura de tranziție de sticlă devin fragilă.Proprietățile sunt determinate de gradul de cristalinitate. Reprezentanții luminoși au devenit polietilenă și polipropilenă.Turnarea și extrudarea se efectuează la temperatura de topire, punching - aproape de această valoare.

Proprietățile mecanice ale termoplastelor

Proprietățile mecanice sunt exprimate în plasticitate, rezistență, dependența rezultatului deformării de viteza de aplicare a forței, a temperaturii și a altor factori. Se obișnuiește să se identifice indicatorii care caracterizează materialul în ceea ce privește rezistența la forțele externe:

• Stres distructiv:

1. Atunci când este întins, variază de la 1,2 la 12 kgf /mm. Ratele predominante ale fenilonei.
2. Când este comprimat, acesta variază de la 0,5 la 12 kgf / sq.mm. Cele mai mari rate de policarbonat.
3. Când se îndoaie, variază de la 1,2 la 14 kgf / sq.mm. Performanța superioară a poliamidei-6.

• Rezistența la tracțiune variază de la 0,75 până la 8,5 g / m2.mm. Cea mai bună performanță în poliamidă-6.
• Elongația la rupere variază de la 1,5 la 800%.Indicatorii dominanți sunt polietilenă de înaltă densitate și polipropilenă.

Au fost dezvoltate multe teorii privind distrugerea termoplastelor:

1. Teoria fracturilor fragile afirmă că fisurile se formează la locul celor mai mari solicitări și cresc treptat. Când se atinge lungimea critică, se începe divizarea în părți.Înainte de formarea fisurilor, corpul se supune legii lui Hooke( o forță proporțională cu alungirea).Stresul de fractură este descris și formula depinde de energia specifică de distrugere a materialului. Lipsa teoriei: înainte de formarea crăpăturilor, termoplastele încep să se deformeze, consumând energie.
2. Teoria termoflucțiunii privind puterea vorbește despre o relație cantitativă între stresul aplicat și timpul care trece înainte de eșec. Acești parametri sunt conectați printr-o formulă exponențială, care în plus include două constante( a se vedea figura).Ecuația lui Zhurkov este mai complicată și ia în considerare energia de activare a distrugerii. Teoria termofluctuației afirmă că distrugerea devine un proces cinetic de acumulare a daunelor, și nu un act unic.În cursul fenomenului se creează fisuri.

Cele mai recente teorii aruncă deoparte structura polimerilor, care este recunoscută ca un dezavantaj. Nu ține cont de starea fizică.Cele mai multe date obținute în mod preponderent empiric. De exemplu, comportamentul termoplastelor sub sarcină pe termen scurt este descris de graficele obținute în experimente. Apoi, curbele găsesc valorile:

1. Modulul de elasticitate pe termen scurt este determinat din unghiul de înclinare al tangentei, tras de la originea curbei pentru o rată de încărcare scăzută.Un modul secant de elasticitate este găsit de unghiul de înclinare al secantului graficului precedent.
2. Stres de rupere. Graficul este marcat cu o cruce la sfârșitul curbei. Determinat pentru polimerii care se descompun fragil.
3. Rezistența la randament. Analoguri de stres de rupere a polimerilor vâscoși. Cei mai mari indicatori ai acestui parametru și parametrul anterior în polimeri din grupa I, cel mai mic - în III.
4. Energia de distrugere. Numeric egal cu aria de sub curbă.În cazul distrugerii de mare viteză, lucrarea este evaluată.
5. Temperatura de fragilitate este estimată de la familiile curbe. Natura pagubelor este evaluată în diferite condiții( determinată de forma curbei).Conform GOST 16782, eșantionul este încărcat la o viteză constantă( de la 4,5 la 120 m / min), cu o schimbare simultană a temperaturii, de la experiență la experiență.Înregistrați indicatorii de mediu la care are loc distrugerea.

Alți parametri:

1. Duritatea standard este determinată de Brinell și caracterizează rezistența la introducerea unui indenter sferic.
2. Rezistența la căldură standard descrie temperatura la care deformarea depășește valorile limită.Cifrele determinate depind în mare măsură de metodele de îndoire cu dublă susținere, de îndoirea lui Martens, de introducerea acului cilindric Vic.
3. Raportul lui Poisson arată schimbarea volumului în timpul deformării. Depinde de temperatură, viteza de întindere și amploarea acesteia. Valorile maxime pentru termoplastele din grupa III.
4. Rezistența la impact este determinată de distrugerea relativ lentă a specimenului la o temperatură de 20 de grade Celsius de impactul coprei în timpul curbării cu dublă susținere( GOST 4647).Se scade drastic odată cu apariția tăieturilor, depinde puternic de forma și de adâncimea pagubelor. Valorile specifice sunt în mare măsură dependente de tehnică.
5. Rezistența la impact ne permite să estimăm rezistența la încărcarea cu viteză mare. Polimerii din grupele II și III se caracterizează prin valorile cele mai ridicate, indicatorii cei mai mici pentru reprezentanții grupului I sunt polistirenul și polimetacrilatul.În PVC, parametrul este ridicat la o temperatură de +20 grade Celsius, scade brusc în timpul răcirii.

Temperatura și rata de încărcare au un efect perceptibil asupra formei graficului. Cu toate acestea, dependența uniformă nu este respectată.Similaritatea proceselor se observă în cadrul grupurilor, caracterizate anterior de structura fizică.Caracteristicile depind foarte mult de proces. De exemplu, în timpul recoacerii polimerilor din grupa I în apropierea temperaturii de tranziție vitroasă, modulul de elasticitate crește. După o oră și jumătate de expunere la PVC la o temperatură de 60 de grade Celsius, modulul de elasticitate de 10 secunde este de 160 kgf /mm, după 48 ore - 230, după 60000 de ore - 270.

Variația maximă a modulului de elasticitate și duritate în al treilea grup. Metodele de testare pentru termoplastice sunt departe de a fi perfecte, dar tuburile termocontractabile sunt utilizate în viața de zi cu zi și în industrie.Întrebarea este aproape de electricieni. De fapt, pentru ei a fost dezvoltat obiectul brevetului US3396460 A. Filmele termocontractibile sunt folosite pentru a proteja panourile de control, polimerii sunt utilizați pentru ambalarea produselor.