חומרים מתכווצים בחום בהנדסת חשמל

חומרים מכווצים בחום נמצאים בשימוש נרחב בתעשיות רבות ובעיקר בהנדסת חשמל, בגלל עמידות חשמלית גבוהה מספיק. בנוסף להנדסת חשמל, הם משמשים גם בתעשיית הרכב, בייצור כלי טיס, ייצור מכשירים, אנרגיה, ובתעשיות רבות אחרות. זהו חומר מבטיח וקל לשימוש חדש עם תכונות ביצועים טובים מאוד. ראשית, מדובר בהתנגדות חשמלית גבוהה, עמידות לטמפרטורות נמוכות וסביבות אגרסיביות: חומצות, אלקליות ומוצרי שמן.

המפורסם והנפוץ ביותר צינורות לכווץ חום או כמו שהם נקראים לכווץ. המאפיין העיקרי של הצינורות הוא היכולת לדחוס תחת השפעה של טמפרטורה גבוהה. יתר על כן, הדחיסה מתרחשת רק בכיוון הרוחבי (קוטר הצינור פוחת), אך לא ניכרת עלייה באורך. תכונות כאלה של הצינורות מתקבלות באמצעות חומרים שעברו עיבוד מיוחד.

יש לציין כי בנוסף לצינורות שרוולי כבלים בעיצובים שונים, כפפות TUP מתכווצות בחום, צינורות הניתנים לכווץ חום עם דבק, צינורות NG המתכווצים בחום (לא דליקים), מכסי כבל ועוד ועוד מיוצרים גם מחומרים הניתנים לכווץ חום.

כפפות TUP מכווצות חום אינן מיועדות ללבישה כלל. זהו אלמנט המאפשר איטום הסתעפות בעת חיתוך כבלים עם בידוד נייר ספוג שמן. המראה של "כפפות" כאלה מוצג באיור 1.

איור 1. כפפות TUP מתכווצות בחום

ממה עשויים חומרים מתכווצים בחום?

חומרים מתכווצים בחום מיוצרים מקומפוזיציות המבוססות על פוליאפלנינים, הידועים יותר בשם פוליאתילן, שעברו טיפול מיוחד בחשיפה לקרינה. תחת השפעת הקרנה בפוליאוליפלין מופרדים חלק מאטומי מימן ובמקומות אלה נוצרים קישורים צולבים. תחת השפעת טיפול בקרינה כזו, מוצר העשוי מפוליאולין רוכש תכונה פיזית חדשה - זיכרון צורה.

חלק מחומר כזה, למשל, ארגז כבלים, עשוי בגודל ובצורה שעליו לרכוש לאחר הצטמקות. ואז חומר העבודה נתון לטיפול רדיואקטיבי, מחומם, מתוח ומשאיר להתקרר במצב מתוח. מצב הקירור נשמר כך שקשרים גבישיים קשים שוב משוחזרים בחומר.

בעת התקנת המצמד מותקן במקום ומחומם. כתוצאה מחימום, הקשרים הגבישיים נמסים והחומר מקבל את צורתו המקורית, המתקבלת בגלל המאפיין שכבר הוזכר לעיל - "זיכרון הצורה". כך, שרוול כיווץ החום מותקן על הכבל. במקרה זה, כמובן שמידות הכבל והצימוד חייבים להתאים זה לזה.

איור. 2. התקנת שרוול לכווץ חום

למרות מגוון כה גדול של צורות וגדלים, מוצרים העשויים מחומרים הניתנים לכווץ חום נקראים לרוב פשוט צינורות הניתנים לכווץ חום או פשוט לכיווץ חום. למעשה זהו המקרה: לכל חלק מהתכווצות חום יש פתח לתוכו מוכנס החלק שישלחץ. באיזה צד לא עולה - אתה עדיין מקבל את הטלפון.

בנוסף לפוליא-פולין המוזכרים לעיל (aka פוליאתילן), גומי סיליקון (סיליקון), פלואורופלסט -4, פוליוויניל כלוריד, אלסטומרים המכילים פלואור ואחרים משמשים כחומרים לייצור הצטמקות חום.

היכן משמשים צינורות לכווץ חום?

תחום היישום העיקרי של צינורות מתכווצים בחום הוא הנדסת חשמל.בגזרת האנרגיה מדובר, קודם כל, במפרקי כבלים המספקים לא רק בידוד חשמלי, אלא גם הגנה מכנית, כמו גם הגנה מפני שדות אלקטרומגנטיים (בעת שימוש בחומרים מיוחדים).

צינורות מכווצים בחום נמצאים בשימוש נרחב בהתקנה של חיווט חשמלי, תיקון ושיקום בידוד של חוטים פגומים.

אזיקים מיוחדים מיוצרים להגנה בפני קורוזיה של מפרקי צינור מרותכים, כמו גם לאיטום מפרקים.

צינורות הניתנים לכווץ חום כל כך מגוונים שהם מוצאים יישום בתחומי התעשייה השונים, בעוד שאין גבולות לדמיונם של מפתחים וטכנולוגים. אולי השימוש בצינורות לסימון ליבות כבלים. במקביל, הם מסומנים על ידי הדפסה תרמית או סתם ביד עם דיו מיוחד.

צינורות משמשים לגומי רולר מסוע, לכיסוי ידיות של ציוד ספורט וציוד ביתי, כדי לתת למוצרים מצגת וצבע אחר.

היסטוריה של המצאת צינורות הצטמצמים בחום

הדגימות הראשונות של צינורות מתכווצים בחום הומצאו בארצות הברית על ידי תאגיד Raychem בסוף שנות ה -50 של המאה ה- XX. רק אז עשה המהנדס הכימי פול קוק ניסויים בתחום כימיית הקרינה. שם המעבדה עצמה מורכב משתי מילים באנגלית ריי ריי וכימיה כימיה. כתוצאה ממחקרים אלה, נולד כבל חשמלי קל לתעשיית התעופה והטכנולוגיה לייצור צינורות הניתנים לכווץ חום.

הודות לטכנולוגיות אלה החברה Raychem Corporation הפכה לחלוצה בפיתוח צינורות הניתנים לכווץ חום, והבטיחה עדיפות. נכון לעכשיו, ישנן מספר חברות העוסקות בייצור צינורות לכווץ חום, מתוכם Sumitomo תעשיות חשמל, 3M Corp., LG Woer, DSG-anusa, Alpha, Zeus וכו 'הם הידועים ביותר.

איור. 3. מחממים צינורות לכווץ תעשיות חשמל של סומיטומו

בברית המועצות לשעבר, צינורות מתכווצים בחום החלו להיות מעורבים רק בשנות ה -60. כמעט ואין מידע על כך: כל המחקרים בוצעו במסגרת התעשייה הביטחונית, כמו תמיד ברמת הסודיות הגבוהה ביותר. ידוע כי המחקרים הראשונים נערכו על בסיס מכון המחקר לפלסטיקה במוסקבה, שנמצא בזגורסק (כיום סרגייב פוסד).

נתונים מסוימים מצביעים על כך שעבודת הניסוי הראשונה באמצעות צינורות הניתנים לכווץ חום בברית המועצות בוצעה בשנת 1977 במהלך התקנת קווי התקשורת. במקביל, הצינורות המתכווצים בחום לא היו ידועים כלל לקהל הרחב ואפילו למומחים רבים, מכיוון שהם מיועדים לתעשיית החלל והתעשייה הצבאית.

צינורות הניתנים לכווץ חום ברוסיה החלו להופיע באמצע שנות ה -90 בגלל מאמצי החברות הזרות הנזכרות לעיל. אז התחיל הצינור המתכווץ בחום להיכנס לרוסיה בקבוצות קטנות.

עם הזמן הוקמה ברוסיה ייצור צינורות הצטמצמים. נפח הייצור הכולל הוא די גדול, אך יחד עם זאת, המחיר התגלה כגורם האטרקטיבי ביותר עבור צינורות אלה - ברמה של חברות סיניות זולות. תכונות צרכניות והמראה של צינורות ביתיים עד כה משאירים את הרצוי.

אם כי, בהגינות יש לומר שבמקרים מסוימים ניתן היה להדביק את המתחרים המערביים. לדוגמא, מפעל מוצרי החשמל בפודולסק שלט בייצור צינורות הניתנים לכווץ חום עבור מתח גבוה. זה בדיוק המקרה בו האמינות והעמידות של המוצר נדרשות מלכתחילה, והמראה שניתן להציג במקום השני.

TUT צינורות מכווצים בחום

לעתים קרובות בתיאורים שונים תוכלו למצוא ייעוד כזה כאן. האם זה סוג חדש של מותג? לא, זה רק קיצור כזה: Thermo Shrink Tubes - (כאן). במקרה זה, זה בכלל לא מותג מסוים של מוצר, אלא פשוט ייעוד של סוגים גדולים של מוצרים. השם כאן הפך פשוט לשם ביתי, שפירושו צינורות הניתנים לכווץ חום ותו לא.נכון, יש גם את הכינוי HERE ng, העומד על צינורות הניתנים לכווץ חום מחומר שאינו דליק.

בוריס אלאדישקין