Tepelně smrštitelné materiály v elektrotechnice

Tepelně smrštitelné materiály jsou široce používány v mnoha průmyslových odvětvích a zejména v elektrotechnice, kvůli dostatečně vysokému elektrickému odporu. Kromě elektrotechniky se používají také v automobilovém průmyslu, výrobě letadel, výrobě nástrojů, energetice a v mnoha dalších průmyslových odvětvích. Jedná se o nový slibný a snadno použitelný materiál s velmi dobrými výkonovými vlastnostmi. Především jde o vysoký elektrický odpor, odolnost vůči nízkým teplotám a agresivnímu prostředí: kyseliny, zásady a ropné produkty.

Nejslavnější a nejběžnější smršťovací trubice nebo jak se jim říká zmenšit se. Hlavní vlastností trubek je schopnost stlačení pod vlivem vysoké teploty. Kromě toho dochází ke stlačení pouze v příčném směru (průměr trubky se zmenší), ale nedochází ke znatelnému zvětšení délky. Takové vlastnosti trubek se získají použitím materiálů, které byly podrobeny speciálnímu zpracování.

Je třeba poznamenat, že kromě trubek kabelové rukávy různých provedení, teplem smrštitelné rukavice TUP, smršťovací trubice s lepidlem, teplem smrštitelné NG trubice (nehořlavé), krytky kabelů a mnoho dalšího jsou také vyrobeny z teplem smrštitelných materiálů.

Tepelně smrštitelné rukavice TUP nejsou určeny k nošení. Jedná se o prvek, který umožňuje utěsnění větví při řezání kabelu izolací z papíru impregnovaného olejem. Vzhled takových „rukavic“ je znázorněn na obrázku 1.

Obrázek 1. Tepelně smrštitelné rukavice TUP

Z čeho jsou materiály smrštitelné teplem?

Tepelně smrštitelné materiály jsou vyráběny z kompozic na bázi polyolefelinů, lépe známých jako polyethylen, které byly podrobeny zvláštnímu ošetření ozářením. Pod vlivem ozáření v polyolefelinu se některé atomy vodíku oddělí a na těchto místech se vytvoří zesíťovací vazby. Pod vlivem takové radiační úpravy získává produkt vyrobený z polyolefelinu novou fyzickou vlastnost - paměť tvaru.

Část takového materiálu, například kabelová skříň, je vyrobena ve velikosti a tvaru, který musí získat po smrštění. Potom se obrobek podrobí radioaktivnímu zpracování, zahřeje se, natáhne a nechá se vychladnout v nataženém stavu. Režim chlazení je udržován tak, že tvrdé krystalické vazby jsou v látce znovu obnoveny.

Při montáži je spojka na svém místě a je zahřívána. V důsledku zahřívání se krystalické vazby tají a materiál získává svůj původní tvar, který je získán díky výše uvedené vlastnosti - „tvarové paměti“. Tepelně smrštitelná objímka je tak namontována na kabelu. V tomto případě se samozřejmě musí kabel a spojka navzájem shodovat.

Obr. 2. Instalace smršťovací manžety

Navzdory takové rozmanitosti tvarů a velikostí se výrobky vyrobené z teplem smrštitelných materiálů často nazývají jednoduše teplem smrštitelné trubky nebo jednoduše teplem smrštitelné. Ve skutečnosti je tomu tak: každá část ze smršťování teplem má otvor, do kterého je vložena část, která se má krimpovat. Která strana nejdou nahoru - stále máte telefon.

Kromě výše uvedených polyolefelinů (aka polyethylenu) se jako materiály pro výrobu smršťování teplem používají také silikonový kaučuk (silikon), fluoroplast-4, polyvinylchlorid, elastomery obsahující fluor a další.

Kde se používají smršťovací trubice?

Hlavní oblastí použití smršťovacích trubek je elektrotechnika.V energetickém sektoru se jedná především o kabelové spoje, které poskytují nejen elektrickou izolaci, ale také mechanickou ochranu, jakož i stínění před elektromagnetickými poli (při použití speciálních materiálů).

Tepelně smrštitelné trubky se široce používají při instalaci elektrického vedení, opravách a restaurování izolace poškozených vodičů.

Speciální manžety jsou vyráběny pro protikorozní ochranu svařovaných trubkových spojů i těsnících spojů.

Tepelně smrštitelné trubice jsou tak univerzální, že nacházejí uplatnění v různých průmyslových odvětvích, zatímco pro představivost vývojářů a technologů neexistují hranice. Možná použití trubek pro označení kabelových jader. Zároveň jsou označeny termálním tiskem nebo jen ručně speciálními inkousty.

Trubky se používají k pogumování dopravních válečků, k zakrytí úchytů sportovního a domácího vybavení, k prezentaci výrobků a jiné barvy.

Historie vynálezu teplem smrštitelných trubek

První vzorky teplom smrštitelných trubek byly vynalezeny v USA společností Raychem Corporation na konci 50. let 20. století. Tehdy provedl chemický inženýr Paul Cook experimenty v oblasti radiační chemie. Název samotné laboratoře se skládá ze dvou anglických slov Ray Ray a Chemistry Chemistry. V důsledku těchto studií se zrodil lehký elektrický kabel pro letecký průmysl a technologii pro výrobu smršťovacích trubic.

Díky těmto technologiím se společnost Raychem Corporation stala průkopníkem ve vývoji teplem smrštitelných trubek a zajistila si tak prioritu. V současné době existuje několik společností zabývajících se výrobou smršťovacích trubek, z nichž nejznámější jsou Sumitomo Electric Industries, 3M Corp., LG Woer, DSG-anusa, Alpha, Zeus atd.

Obr. 3. Tepelně smršťovací trubice Sumitomo Electric Industries

V bývalém SSSR začaly být teplem smrštitelné trubky zapojeny až v 60. letech. O tom prakticky neexistují žádné informace, všechny studie byly provedeny v rámci obranného průmyslu, jako vždy na nejvyšší úrovni utajení. Je známo, že první studie byly provedeny na základě moskevského výzkumného institutu pro plasty, který se nachází v Zagorsku (nyní Sergiev Posad).

Některá data ukazují, že první experimentální práce s použitím smršťovacích trubic v SSSR byla provedena v roce 1977 při instalaci komunikačních linek. Současně nebyly teplem smrštitelné trubky vůbec známy široké veřejnosti ani mnoha odborníkům, protože byly vyrobeny pro kosmický a vojenský průmysl.

Tepelně smrštitelné trubky v Rusku se začaly objevovat v polovině 90. let díky úsilí výše uvedených zahraničních společností. Tehdy se začala teplem smrštitelná trubice dostat do Ruska v malých dávkách.

Postupem času byla v Rusku založena výroba smršťovacích trubek. Celkový objem výroby je poměrně velký, ale současně se ukázalo, že cena je pro tyto trubky nejatraktivnějším faktorem - na úrovni levných čínských společností. Spotřebitelské vlastnosti a vzhled domácích zkumavek zatím nechávají mnoho žádostí.

Ačkoliv v spravedlivém případě je třeba říci, že v některých případech bylo možné dohnat západní konkurenty. Například elektrárna Podolsk s elektrickými výrobky zvládla výrobu smršťovacích trubic pro vysokonapěťovou energii. To je pouze případ, kdy je v první řadě vyžadována spolehlivost a trvanlivost výrobku a na druhém místě je reprezentativní vzhled.

Trubky smršťovací TUT

V různých popisech často najdete takové označení ZDE. Je to nějaká nová značka? Ne, je to jen taková zkratka: Thermo Shrink Tubes - (HERE). V tomto případě se nejedná o konkrétní značku produktu, ale pouze o označení široké třídy výrobků. Název ZDE se stal jednoduše názvem domácnosti, což znamená teplom smrštitelné zkumavky a nic víc.Je pravda, že existuje také označení ZDE ng, které označuje teplom smrštitelné trubky z nehořlavého materiálu.

Boris Aladyshkin