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Wärmeschrumpfbare Werkstoffe in der Elektrotechnik

 

Wärmeschrumpfbare Werkstoffe in der ElektrotechnikWärmeschrumpfbare Materialien sind aufgrund ihres ausreichend hohen elektrischen Widerstands in vielen Branchen und vor allem in der Elektrotechnik weit verbreitet. Neben der Elektrotechnik werden sie auch in der Automobilindustrie, im Flugzeugbau, im Instrumentenbau, im Energiebereich und in vielen anderen Branchen eingesetzt. Dies ist ein neues vielversprechendes und einfach zu verwendendes Material mit sehr guten Leistungseigenschaften. Erstens ist es ein hoher elektrischer Widerstand, Beständigkeit gegen niedrige Temperaturen und aggressive Umgebungen: Säuren, Laugen und Ölprodukte.

Das berühmteste und häufigste Schrumpfschlauch oder wie sie genannt werden schrumpfen. Die Haupteigenschaft der Rohre ist die Fähigkeit, unter dem Einfluss hoher Temperaturen zu komprimieren. Darüber hinaus tritt die Kompression nur in Querrichtung auf (der Durchmesser des Rohrs nimmt ab), es gibt jedoch keine merkliche Zunahme der Länge. Solche Eigenschaften der Röhren werden durch die Verwendung von Materialien erhalten, die einer speziellen Verarbeitung unterzogen wurden.

Es ist zu beachten, dass zusätzlich zu den Rohren Kabelmuffen verschiedener Bauart, wärmeschrumpfbare TUP-Handschuhe, wärmeschrumpfbare Schläuche mit Klebstoff, wärmeschrumpfbare NG-Schläuche (nicht brennbar), Kabelhauben und vieles mehr werden ebenfalls aus wärmeschrumpfbaren Materialien hergestellt.

Wärmeschrumpfbare TUP-Handschuhe dürfen überhaupt nicht getragen werden. Dies ist ein Element, mit dem die Verzweigung beim Schneiden von Kabeln mit ölimprägnierter Papierisolierung abgedichtet werden kann. Das Aussehen solcher „Handschuhe“ ist in Abbildung 1 dargestellt.

Die wärmehaltigen Handschuhe von TUP

Abbildung 1. Schrumpfbare TUP-Handschuhe


Woraus bestehen wärmeschrumpfbare Materialien?

Wärmeschrumpfbare Materialien werden aus Zusammensetzungen auf der Basis von Polyolefeinen, besser bekannt als Polyethylen, hergestellt, die einer speziellen Behandlung unter Strahlenexposition unterzogen wurden. Unter dem Einfluss der Bestrahlung mit Polyolefelin werden einige Wasserstoffatome abgetrennt und bilden an diesen Stellen Vernetzungen. Unter dem Einfluss einer solchen Strahlenbehandlung erhält ein Produkt aus Polyolefelin eine neue physikalische Eigenschaft - das Formgedächtnis.

Ein Teil eines solchen Materials, beispielsweise eine Kabelbox, wird in der Größe und Form hergestellt, die es nach dem Schrumpfen annehmen muss. Dann wird das Werkstück einer radioaktiven Behandlung unterzogen, erhitzt, gedehnt und in einem gedehnten Zustand abkühlen gelassen. Der Kühlmodus wird so aufrechterhalten, dass harte kristalline Bindungen in der Substanz wieder hergestellt werden.

Bei der Montage wird die Kupplung eingebaut und beheizt. Durch das Erhitzen schmelzen die kristallinen Bindungen und das Material nimmt seine ursprüngliche Form an, die sich aus der bereits oben erwähnten Eigenschaft "Formgedächtnis" ergibt. Somit ist die Schrumpfschlauchhülse am Kabel montiert. In diesem Fall müssen natürlich die Abmessungen des Kabels und der Kupplung einander entsprechen.

Montage einer Schrumpfschlauch

Abb. 2. Installation der Schrumpfschlauch

Trotz dieser Vielzahl von Formen und Größen werden Produkte aus wärmeschrumpfbaren Materialien oft einfach als Schrumpfschläuche oder einfach als Schrumpfschlauch bezeichnet. Tatsächlich ist dies der Fall: Jedes Teil durch Wärmeschrumpfung hat eine Öffnung, in die das zu crimpende Teil eingeführt wird. Welche Seite geht nicht hoch - du bekommst immer noch das Telefon.

Zusätzlich zu den oben genannten Polyolefelin (auch bekannt als Polyethylen) werden Silikonkautschuk (Silikon), Fluoroplast-4, Polyvinylchlorid, fluorhaltige Elastomere und andere als Materialien zur Herstellung von Wärmeschrumpfung verwendet.


Wo werden Schrumpfschläuche eingesetzt?

Das Hauptanwendungsgebiet von Schrumpfschläuchen ist die Elektrotechnik.Im Energiesektor sind dies in erster Linie Kabelverbindungen, die nicht nur eine elektrische Isolierung, sondern auch einen mechanischen Schutz sowie eine Abschirmung gegen elektromagnetische Felder bieten (bei Verwendung spezieller Materialien).

Wärmeschrumpfbare Rohre werden häufig bei der Installation elektrischer Kabel, der Reparatur und Wiederherstellung der Isolierung beschädigter Kabel verwendet.

Spezielle Manschetten werden zum Korrosionsschutz von geschweißten Rohrverbindungen sowie zum Abdichten von Verbindungen hergestellt.

Schrumpfschläuche sind so vielseitig, dass sie in verschiedenen Bereichen der Industrie Anwendung finden, während der Vorstellungskraft von Entwicklern und Technologen keine Grenzen gesetzt sind. Möglicherweise die Verwendung von Röhren zum Markieren von Kabeladern. Gleichzeitig werden sie durch Thermodruck oder einfach von Hand mit speziellen Tinten gekennzeichnet.

Rohre werden verwendet, um Förderrollen zu gummieren, Griffe von Sport- und Haushaltsgeräten abzudecken, Produkten eine Präsentation und eine andere Farbe zu verleihen.


Geschichte der Erfindung von Schrumpfschläuchen

Die ersten Proben von Schrumpfschläuchen wurden in den USA Ende der 50er Jahre des 20. Jahrhunderts von der Raychem Corporation erfunden. Damals führte der Chemieingenieur Paul Cook Experimente auf dem Gebiet der Strahlenchemie durch. Der Name des Labors selbst besteht aus zwei englischen Wörtern, Ray Ray und Chemistry Chemistry. Als Ergebnis dieser Studien wurde ein leichtes Elektrokabel für die Luftfahrtindustrie und die Technologie zur Herstellung von Schrumpfschläuchen geboren.

Dank dieser Technologien wurde das Unternehmen Raychem Corporation zum Pionier bei der Entwicklung von Schrumpfschläuchen, was eine Priorität sicherte. Derzeit sind mehrere Unternehmen mit der Herstellung von Schrumpfschläuchen beschäftigt, von denen Sumitomo Electric Industries, 3M Corp., LG Woer, DSG-Anusa, Alpha, Zeus usw. die bekanntesten sind.

Schrumpfschläuche Sumitomo Electric Industries

Abb. 3. Schrumpfschlauch Sumitomo Electric Industries

In der ehemaligen UdSSR wurden erst in den 60er Jahren wärmeschrumpfbare Rohre eingesetzt. Es gibt praktisch keine Informationen darüber, alle Studien wurden im Rahmen der Verteidigungsindustrie durchgeführt, wie immer unter höchster Geheimhaltung. Es ist bekannt, dass die ersten Studien auf der Grundlage des Moskauer Forschungsinstituts für Kunststoffe in Zagorsk (heute Sergiev Posad) durchgeführt wurden.

Einige Daten deuten darauf hin, dass die ersten experimentellen Arbeiten mit Schrumpfschläuchen in der UdSSR 1977 während der Installation von Kommunikationsleitungen durchgeführt wurden. Gleichzeitig waren die wärmeschrumpfbaren Rohre der Öffentlichkeit und sogar vielen Fachleuten überhaupt nicht bekannt, da sie für die Raumfahrt- und Militärindustrie hergestellt wurden.

Wärmeschrumpfbare Rohre in Russland tauchten Mitte der 90er Jahre aufgrund der Bemühungen der oben genannten ausländischen Unternehmen auf. Zu diesem Zeitpunkt gelangte das wärmeschrumpfbare Rohr in kleinen Mengen nach Russland.

Im Laufe der Zeit wurde in Russland die Herstellung von Schrumpfschläuchen etabliert. Das Gesamtproduktionsvolumen ist ziemlich groß, aber gleichzeitig erwies sich der Preis als der attraktivste Faktor für diese Rohre - auf der Ebene billiger chinesischer Unternehmen. Verbrauchereigenschaften und das Aussehen von Haushaltsschläuchen lassen bislang zu wünschen übrig.

Fairerweise sollte jedoch gesagt werden, dass es in einigen Fällen möglich war, westliche Konkurrenten einzuholen. So beherrschte das Werk für elektrische Produkte in Podolsk die Herstellung von Schrumpfschläuchen für Hochspannungsstrom. Dies ist nur dann der Fall, wenn die Zuverlässigkeit und Haltbarkeit des Produkts an erster Stelle stehen und ein vorzeigbares Erscheinungsbild an zweiter Stelle steht.


TUT-Schrumpfschläuche

Oft finden Sie in verschiedenen Beschreibungen genau eine solche Bezeichnung HIER. Ist das eine neue Marke? Nein, es ist nur eine Abkürzung wie diese: Thermo Shrink Tubes - (HIER). In diesem Fall handelt es sich überhaupt nicht um eine bestimmte Marke eines Produkts, sondern lediglich um eine Bezeichnung einer breiten Produktklasse. Der Name HIER ist einfach ein bekannter Name geworden, was Schrumpfschläuche und nichts weiter bedeutet.Es stimmt, es gibt auch die Bezeichnung HIER ng, die für wärmeschrumpfbare Rohre aus nicht brennbarem Material steht.

Boris Aladyshkin

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