Производство термоусаживаемых трубок

сшивка молекул полимера

Производство термоусаживаемых трубок - сложный технологический процесс. Изделия из термоусаживаемых материалов, при нормальной температуре, ведут себя как обычные пластмассовые. Но при нагреве, они начинают сжиматься - усаживаться. Это свойство, называемое "эффектом памяти", нашло свое применение для производства термоусаживаемых трубок.

Почему изоляционные трубки становятся термоусаживаемыми? Как их производят?

Полимерные материалы состоят из макромолекул. При комнатной температуре эти длинные нитеобразные молекулы расположены более-менее упорядоченно, очень близко друг к другу и трудноподвижны (частично кристаллическая структура). С возрастанием температуры, межмолекулярные связи ослабевают, отдельные нитеобразные молекулы скользят относительно друг друга и пластик становится мягким и тягучим. При последующем охлаждении, восстанавливаются молекулярные связи и участки кристаллизации - материал становится твердым. Полимерные вещества, которые с ростом температуры становятся мягкими и пластичными, а затем вновь твердеют при охлаждении, называются ТЕРМОПЛАСТИКАМИ.

При радиационном облучении термопластиков, между отдельными макромолекулами образуются поперечные связи. Таким образом, создаются гигантские (сшитые) макромолекулы, обладающие свойствами обратимой деформации. Полимерные вещества, состоящие из сшитых макромолекул, называются ТЕРМОЭЛАСТИКАМИ/

Благодаря наличию поперечных связей, они не могут переходить в жидкое состояние с возрастанием температуры, хотя и становятся "податливыми" для внешних механических воздействий. Изменённая при высокой температуре форма такого материала сохраняется при последующем охлаждении. Далее, при повторном нагреве, поперечные связи заставляют материал приобретать свою первоначальную форму. Это свойство сшитых полимерных материалов (термоэластиков) получило название "ЭФФЕКТ ПАМЯТИ".

Производство термоусаживаемых трубок и контроль качества
В производстве термоусаживаемых трубок и других изделий используется ПОЛИЭТИЛЕН низкой плотности. Он сочетает в себе отличную стойкость к химическим и механическим воздействиям, а также прекрасные диэлектрические свойства при относительно невысокой стоимости.

Все термоусаживаемые изделия (трубки, кабельные наконечники, разветвительные переходники -"перчатки" и др.) производятся по одному алгоритму (в одной последовательности). Сначала одним из обычных способов (экструзия, литье либо впрыск) создается форма изделия, в которую оно будет стремиться после усадки.
Затем его подвергают следующей обработке:

  • радиационному облучению - сшивке потоком частиц высокой энергии (либо "химической" сшивке);
  • расширению до 2-6 кратного увеличения размера;
  • охлаждению.

В результате облучения молекулярная структура материала изменяется и он приобретает новые свойства - становится термостойким и механически прочным. После расширения и охлаждения изделия сохраняют новый размер, помня при этом первоначальный. При последующем нагреве (например пламенем горелки) они усаживаются и, стремясь приобрести свой первоначальный вид, повторяют форму муфты или изделия на которое производится усадка.

Этапы производства термоусаживаемых изделий:

Приготовление смеси.

Жесткие требования к соблюдению многих параметров и свойств конечного изделия не позволяют использовать любую пластмассу. На данном этапе необходим контроль за использованием высококачественного сырья и строгое соблюдение технологических процессов.
  Приготовление смеси

 

экструзия или литье термоусаживаемых изделий   Экструзия. Литье.

Очень важно соблюдение диаметра и равномерности толщины стенок изделия. Процесс экструзии трубок автоматически контролируется компьютером. Термоусаживаемые колпачки, перчатки и другие форомовые изделия производятся методом литья.

 

Сшивка.
Необходимо осуществлять постоянный контроль за степенью сшитости.
Как видно из диаграммы, очень важно соблюдать заданный уровень облучения. При низкой степени облучения, теромоусаживаемое изделие будет плохо "запоминать" свою форму в которую нужно усесть. Если перестараться, то в процессе усадки будут появляться разрывы, связанные с неоднородностью толщины стенок трубок или других изделий.
  Качество термоусаживаемых изделий зависит от степени сшитости материала

 

расширение (раздувка) формы термоусаживаемого изделия   Расширение.
После облучения, трубки снова нагреваются, растягиваются до заданных размеров и охлаждаются. Теперь они имеют размер, в котором поставляются заказчику.

 

Нанесение покрытий.
Перед нанесением специальных покрытий производится контроль качества изделия. Далее, в зависимости от назначения изделия, на его поверхности наносятся различные покрытия: на внутренней поверхности термоклей, а на внешней - термоиндикация, маркировка и т.д. Затем производится мерная резка термоусаживаемых трубок на отрезки заданной длины.
  контроль качества и нарезка термоусаживаемой трубки

 

контроль качества термоусаживаемых трубок   Выходной контроль готового термоусаживаемого изделия.

еще статья о производстве термоусаживаемых трубок:    proizvodstvo-termousazhivaemych-trubok