Krymptube

Värmekrympbar slang är en termopolymerprodukt som krymper i alla riktningar när den upphettas. Effekten används i tekniken för isolering av lödda, avtagbara och andra elektriska anslutningar.

Uppfinningens historia av värmekrympbara rör

Det värmekrympbara röret är tillverkat av polymerer som reversibelt kan omvandlas till ett flytande eller visköst tillstånd under påverkan av temperaturen. Dessa är främst polyolefiner:

1. Polyeten;
2. Polypropylen;
3. Polyvinylklorid( halogenerade polyolefiner).

och andra material som ingår i gruppen av termoplaster. Polyolefiner anses vara kedjepolymerer av strukturellt syfte. En karakteristisk brist på litteratur om ämnet, även om PVC diskuteras som en grundläggande lösning för plastfönster, genomförs miljökonsekvensstudier. Men om krympmaterial boken kan inte hittas på Internet.

Det är känt att Judson Douglas Wetmore, en ingenjör från Rachem, 1962, särskilt 1962, uppfann ett värmekrympslang som en del av en tredjepartsstudie. Tre år senare, US3396460 A förklarades och antagligen mottar en andel från varje tillverkad enhet. Uppfinnaren har placerat sin egen avkomma som en metod för att kombinera polymerstrukturer. Han skrev att när den upphettas smälter röret och tätt täcker den del som sitter inuti.

Judson hävdar att han inspirerades av en uppfinning daterad 1936( US2027962 A).Det hänför sig helt och hållet till termoplast. Författaren har uppfunnit en ny produktionsmetod som använder ämnen som, när de upphettas, enkelt byter form. Och i ett brett spektrum av temperaturer, vilket förenklar processen för tillverkning av delar. Uppfinningen är nära kopplad till de test som utvecklats av organisationen ASTM - det handlade om termoplaster.

Låt oss återvända till Judson. Produktionen av värmekrympröret börjar med materialvalet. En lämplig polymer väljes, t ex neopren. Vid uppvärmning tillsätts tillsatser där enligt framtida användning av materialet. Då kommer processen att bildas, erkänd som nyckeln. Polymerröret placeras i ett vakuum där det upphettas. Vanligtvis på grund av infraröda vågor. Som ett resultat sträcks produkten i alla riktningar.

När önskad diameter uppnås följer en skarp kylning. I ett vakuum sker snabbt. Det visar sig att polymeren stelnar i en mycket sträckt tillstånd. När lätt uppvärmd - komprimerad. Detta kallas ett krymprör i produktion.

Den 30 augusti 1978 inlämnades US patent nr. 4 188 433, i titeln innehållande begreppet krympbar film. Och här talar vi om termoplast. Uppfinnare beskriver komponenten:

1. Filmen består av fem polymerskikt.
2. Central( tredje) består av polyester eller copolyester.
3. Den är omgiven av en( andra och fjärde) eten-vinylacetat-sampolymer.
4. Skalet är en eten-propen-sampolymer.

Materialet är placerat som förpackning. Idag på Youtube visar de hur kontrollpaneler sätts på i filmen för att skydda dem från smutsiga händer. Som ett resultat erhåller anordningen skydd mot fukt och oxideras mindre av luft. Betydelsen av närvaron av skiktens massa är att polyolefinerna kännetecknas av extrema krympningsegenskaper. Upp till fyra gånger mer komprimerad än PVC som används i livsmedelsindustrin. För att få produktens egenskaper till den vanliga förpackningen som används på befintlig utrustning, och det tog några skikt.

Termoplast

Det finns många termoplaster, egenskaperna är olika. De flesta av de slutliga materialen levereras i en liten mängd med ytterligare modifierare för att ge specifika egenskaper. En kort lista över sådana tillsatser:

• mjukningsmedel;
• smörjning;
• -stabilisatorer;
• antistatics;
• -pigment;
• fungicider.

Till skillnad från härdade termosetter och vulkaniserande elastomerer, blir termoplaster reversibla i visköst tillstånd. Det bidrar till förenkling av att erhålla önskad form av produkten och molekylär gitter. Exempel på tekniska metoder: extrudering, gjutning, stämpling, vakuumgjutning, svetsning. Termoplaster är vanligtvis uppdelade:

• Molekylstruktur:

1. Kolväte: polystyrener, polyakrylater, sampolymerer, polyolefiner. Syntetiseras längs radikalkedjan eller jonkedjans väg.
2. Heterotyp: polyacetaler, polyestrar. Syntes av jonisk polymerisation av cyklisk eller polykondensation av bifunktionella monomerer.

• Fysisk struktur:

1. Amorf, med styva molekyler( I).Graden av kristallinitet överstiger inte 25%.Ljusa representanter är polystyren, polyvinylklorid och andra kedjekedjepolymerer med oregelbunden struktur. Polyamider, polyestrar och polyetrar och andra heterokedjiga polymerer. Stämpling och extrudering( extrusion) utförs vid glasövergångstemperaturen, gjutning - vid temperaturen hos fluiditeten.
2. Crystal medium grad( II).Glasövergångstemperaturen ligger nära rumstemperaturen. Pentaplast, polytrifluorokloretylen, polymetylpenten erkänns som framstående representanter. Gjutning utförs vid en temperatur över smältning.
3. Crystal hög grad( III).Glasomvandlingstemperaturen för den amorfa formen är under rumstemperatur. Under normala förhållanden uppvisar plasticitet. Under glasövergångstemperaturen blir skört. Egenskaper bestäms av graden av kristallinitet. Ljusa representanter blev polyeten och polypropen. Gjutning och strängsprutning utförs vid smälttemperaturen, stansning - nära detta värde.

Mekaniska egenskaper hos termoplaster

Mekaniska egenskaper uttrycks i plasticitet, styrka, beroende av deformationsresultatet på appliceringshastigheten av kraft, temperatur och andra faktorer. Det är vanligt att utesluta indikatorer som karakteriserar materialet när det gäller motståndskraft mot yttre krafter:

• Destruktionsstress:

1. Vid sträckning varierar den från 1,2 till 12 kgf / kvadrat.mm. De rådande frekvenserna av fenylon.
2. Vid komprimering varierar den från 0,5 till 12 kgf / kvm.mm. De högsta graden av polykarbonat.
3. Vid böjning varierar från 1,2 till 14 kgf / kvadrat.mm.Överlägsen prestanda av polyamid-6.

• Draghållfasthet varierar från 0,75 till 8,5 g / kv.mm. Den bästa prestanda i polyamid-6.
• Förlängning vid rast, varierar från 1,5 till 800%.De rådande indikatorerna är polyeten med hög densitet och polypropen.

Många teorier har utvecklats beträffande förstöringen av termoplaster:

1. Teorin om spröd fraktur säger att sprickor bildar sig på platsen för störst stress och gradvis ökar. När den kritiska längden uppnås börjar delningen i delar. Innan sprickbildning uppstår, lyder kroppen helt och hållet Hooke's law( en kraft som är proportional med töjningen).Frakturspänningen beskrivs och formeln beror på den specifika energin för förstöring av materialet. Brist på teori: innan sprickbildning uppstår, börjar termoplaster att deformeras, utspender energi.
2. Termofluktuationsteori om styrka talar om ett kvantitativt förhållande mellan den applicerade spänningen och tiden som passerar före misslyckande. Dessa parametrar är kopplade med en exponentiell formel, som dessutom innehåller två konstanter( se figur).Zhurkov ekvation är mer komplicerad och tar hänsyn till aktiveringsenergin av förstörelse. Termofluktuationsteorin hävdar att förstörelse blir en kinetisk process av ackumulering av skada, och inte en engångsakt. Under fenomenet bildas sprickor.

De senaste teorierna avlägsnar strukturen av polymerer, vilket erkänns som en nackdel. Det tar inte hänsyn till det fysiska tillståndet. De flesta av de erhållna uppgifterna är övervägande empiriska. Exempelvis beskrivs beteendet hos termoplaster vid kortvarig belastning med de grafer som erhållits i experiment. Då hittar kurvorna värdena:

1. Den elastiska kortsiktiga modulen bestäms av tangentens lutningsvinkel som dras från kurvens ursprung för en låg belastningshastighet. En elasticitetsmodul av elasticitet återfinns av lutningsvinkeln för sekanten av föregående graf.
2. Brytspänning. Grafen är markerad med ett kors i slutet av kurvan. Bestämd för polymerer som bryter ner skört.
3. Utbytesstyrka. Analoger av brytspänning för viskösa polymerer. De största indikatorerna för detta och den tidigare parametern i polymerer i grupp I, den lägsta - i III.
4. Energi av förstörelse. Numeriskt lika med arean under kurvan. Vid höghastighetsförstöring utvärderas arbetet.
5. Brittleness temperaturen beräknas från kurvfamiljer. Skadans natur utvärderas under olika förhållanden( bestämd av kurvens form).Enligt GOST 16782 laddas provet med konstant hastighet( från 4,5 till 120 m / min) med en samtidig temperaturförändring från erfarenhet att uppleva. Notera de miljöindikatorer där förstörelsen sker.

tomter Övriga parametrar:

1. Standardhårdheten bestäms av Brinell och karakteriserar resistansen mot införandet av en sfärisk indenterare.
2. Standard värmebeständighet beskriver den temperatur vid vilken deformationen överstiger gränsvärdena. De bestämda figurerna beror starkt på metoderna: dubbelböjning, Martens-böjning, införandet av Vic's cylindriska nål.
3. Poisson-förhållandet visar volymförändringen under deformationen. Det beror på temperatur, belastningsgrad och dess storlek. Maximala värden för termoplast i grupp III.
4. Effektstyrkan bestäms av provets relativt långsamma förstöring vid en temperatur av 20 grader Celsius genom samverkans inverkan under dubbelstödsböjning( GOST 4647).Kraftigt minskar med utseende på skär, beror starkt på skadornas form och djup. Specifika värden är starkt beroende av tekniken.
5. Påverkan seghet gör det möjligt för oss att uppskatta styrkan under höghastighetsbelastning. Polymerer av grupperna II och III kännetecknas av de högsta värdena, de lägsta indikatorerna för representanter för grupp I är polystyren och polymetylmetakrylat. I PVC är parametern hög vid en temperatur av +20 grader Celsius, faller kraftigt vid kylning.

Temperatur och lasthastighet har en märkbar effekt på formen på grafen. Ett enhetligt beroende är emellertid inte observerat. Processernas likhet observeras inom grupper, som tidigare karaktäriserats av fysisk struktur. Egenskaper är starkt beroende av processen. Exempelvis ökar elasticitetsmodulen under härdning av polymerer i grupp I nära glasövergångstemperaturen. Efter en och en halv timme av PVC-exponering vid en temperatur på 60 grader Celsius är 10-sekunders elasticitetsmodul 160 kgf / kvadrat.mm, efter 48 timmar - 230, efter 60000 timmar - 270.

Den maximala variationen i elasticitetsmodulen och hårdheten i den tredje gruppen. Testmetoder för termoplast är långt ifrån perfekt, men värmekrympslang används i vardagsliv och industri. Frågan är nära elektriker. Faktum är att patentet US3396460 A utvecklades för dem. Värmekrympbara filmer används för att skydda kontrollpaneler, polymerer används för packning av produkter.