Термоусаживаемые трубки (сокращено трубки ТУТ) являются необходимыми элементами во многих отраслях промышленности. При нагревании они плотно обтягивают поверхность и образуют надежную герметизацию. Читайте в нашей статье о том, как из простого сырья создаются популярные термоусаживаемые изделия.
Производство трубки ТУТ состоит из трех основных стадий: экструзии, сшивки и раздувки. Помимо основных этапов изготовления, также встречаются дополнительные действия, например: подготовка полимерного сырья, резка трубок, нанесение клеевого слоя и упаковка.
Первая стадия – экструзия.
Название первого этапа произошло от позднелатинского extrusio и означает выталкивание. Экструзией также называют технологический процесс изготовления продукта определенной формы с помощью продавливания расплава через формующее отверстие – фильеру. На первой стадии производства к фильере беспрерывно подается сырье. Это действие позволяет получить изделие с поперечным сечением любой формы и необходимым размером. Основным технологическим оборудованием на данном этапе являются экструдеры. Они перерабатывают полимеры в термоусаживаемые трубки.
Для изготовления трубки необходимо сначала приготовить специальную композицию, которая может состоять из полиолефинов, антипиренов (подавителей горения), пластификаторов и красителей. Добавление красителя в состав помогает в будущем различать трубки, подходящие для разных степеней напряжения. Готовую композицию помещают в экструдер, после чего ее нагревают до температуры плавления, чтобы в дальнейшем расплав выдавливался в форме трубки нужного размера. Когда изделие приобретает форму, его помещают в холодную воду, где материал остывает и фиксирует нужное положение.
Выделяются два основных типа трубок ТУТ: тонкостенные и толстостенные. Ключевая особенность в процессе их изготовления заключается в разном количестве времени на производство – чем толще стенки трубки, тем дольше их необходимо остужать в холодной воде.
Можно отметить интересную особенность стадии экструзии, весь процесс происходит в беспрерывном темпе. Один этап плавно перетекает в другой, производство ни в коем случае нельзя останавливать.
Вторая стадия производства – сшивка или модификация.
После экструзии, несмотря на «приличный» внешний вид, изделие еще не имеет термоусадочных функций. Сшивка помогает изменить структуру полимерного материала с помощью физического или химического воздействия, тем самым, наделяя трубку новыми необходимыми свойства. Существуют различные методы модификации, но наиболее применимыми в практике считаются: пероксидная сшивка, силановая сшивка и радиационная сшивка. Радиационная сшивка – это физический метод модификации, сшивается 78% материала. Несмотря на то, что уровень сшивки ниже, чем у других вариантов, все же физический метод имеет преимущество в дешевизне. Пероксидные и силановые сшивки относятся к химическим методам модификации и считаются более эффективными. В производстве эти способы редко встречаются из-за высокой стоимости и опасности в изготовлении для персонала и экологии.
В процессе сшивки происходит перемещение внутренних связей молекул без изменений химического состава. К примеру, полиэтилен состоит из хаотично расположенных молекул углерода и водорода. Атомы водорода получают вспомогательный энергетический импульс, который отделяет их от полимера. Подобная стимуляция образует соединения двух соседних цепочек полимера там, где теперь находятся свободные углеродные связи. После перемещения молекул формируются новые сильные центры притяжение, которые имеют крепкое соединение. Пройдя этап модификации, материал, нагреваясь до температуры плавления «кристаллов», становится похож по эластичности на мягкий каучук и приобретает эффект «памяти» первоначальной формы.
Последняя стадия – раздувка.
Третий этап производства обычно называют раздувкой или расширением. Сам процесс заключается в превращении сшитых полимерных заготовок в готовую термоусадочную трубку. Сначала трубку растягивают с помощью нагревания до температуры плавления, в этот момент расстояние между молекулами увеличивается и трубка плотно обтягивает всю площадь поверхности изделия, на которое она усаживается.
Раздувка осуществляется с помощью специального оборудования – эти устройства базируются на механическом методе растягивания. Среди разных видов оборудования распространенными считают те станки, которые используют разность давления сжатого воздуха или вакуума для внутреннего растягивания трубки.
Можно отметить интересный факт: в Китае до сих пор некоторые производства применяют ручной метод механической раздувки, в основном он подходит для толстостенных трубок ТУТ.
Пройдя стадию раздувки, мы наконец-таки получаем продукт, готовый к эксплуатации. Можно упомянуть более индивидуальные действия, которым подвергаются трубки, перед тем, как попасть в руки потребителей: нанесение клеевого слоя, маркировка, корректировка длины и упаковка.