Вы пробовали когда-нибудь намотать изоленту на разорванный провод наушников? Такую манипуляцию можно провести. И даже порадоваться ей. Правда, недолго. Соединение хлипенькое и выглядит неряшливо. Хотя скажем прямо без налета дипломатичности – выглядит коряво. Альтернатива изоленте − термоусадочные трубки, которые правильнее называть термоусаживаемыми, или, чтобы не заморачиваться с произношением – просто ТУТ.
Изоляция внатяжку
Главная функциональная особенность термоусадки – в способности сжиматься при нагреве. Она обтягивает то, что находится внутри, прижимаясь по окружности сильнее, чем пленка к сыру в вакуумной упаковке.
Главные потребители пластиковых термоусадочных трубок − радиолюбители, связисты и электрики. В быту умельцы с их помощью делают диэлектрические рукоятки инструмента, усиливают кабель телефонных зарядок в местах соединения (что делает шнурок почти неубиваемым) и, конечно же, чинят перебитый кабель погружного насоса. Там, где нужно поберечься от влаги, термоусадка с клеем − единственный надежный и быстрый способ изоляции.
Монтаж термоусадочных трубок незатейлив, как сюжет колыбельной. Поверхность зачистили от острых элементов, насадили трубку, равномерно нагрели, начиная от середины к краям, остудили. И лет на 20, а то и на все 40 забыли о ней. Хоть бы сам кабель столько прожил.
Температура усадки зависит от толщины и вида полимера. Обычно она указывается производителем и составляет от 90 до 120 и больше градусов. Речь не идет о жаре мартеновских печей, даже наоборот. Синий поток газовой горелки может повредить термоусадку. Обычно используют желтое пламя горелки, строительный фен, на худой конец, зажигалку. Бытовой фен может недогреть пластик, и он не даст ожидаемой усадки.
Ей уже за 60, а по виду и не скажешь
Первые термоусаживаемые трубки появились в начале 60-х. Изобретение основано на эффекте памяти молекулярных цепочек полимера. Под воздействием радиации или более сильного (но опасного для экологии и более дорогого) метода химических добавок, изменяется структура пластика. Полимер нагревают и раздувают. Остудив до комнатной температуры, он не сдувается, как шарик, а застывает в растянутом виде. Как только температура повысится до пределов, чтобы размягчить пластик, его молекулы моментально начинают сближение, будто вы отпустили растянутую резинку. Цепочки полимера прекрасно помнят, как они располагались до раздутия и возвращаются к своему привычному состоянию.
Молекулярная память может быть как продольная, так и поперечная. Производители трубок стремятся, чтобы пластик хорошо помнил поперечные связи молекул, а по длине − все забыл. До, так сказать, полной амнезии еще дело не дошло, но современные термоусадочные трубки в длину сжимаются всего на 20%, самые качественные – меньше 10%. При этом диаметр термоусадочных трубок уменьшается в 2-6 раз, в зависимости от того, насколько их растянули.
В СССР трубки начали производить в 1981 году. Тогда это был космос, слишком крутой и слишком дефицитный. Только через 20 лет термоусаживаемая трубка стала общедоступной. Хотя до сих пор она воспринимается как инновация.
ПВХ или полиэтилен?
Радиация оживляет память многим полимерам, превращая их в термоусаживаемые материалы. У каждого – свои физические и химические свойства: устойчивость к щелочам, кислотам, высокой температуре и т.д.
Политетрафторэтилен жизнестойкий от -60 до +260, при этом не вступает в контакт с большинством элементов таблицы Менделеева.
Трубка из поливинилхлорида (ПВХ) – гладкая и жесткая. После усадки дубеет. Соответственно, и место соединения закрепит, как гипсовый корсет.
Самые распространенные трубки – из группы полиолефинов. Эти полимеры получают из нефти и газа. Как часто бывает, название незнакомое, но сам материал широко известен. Раскрученные полиолефины – полиэтилен (большинство трубок сделаны из него), полипропилен, синтетический каучук. Полиолефиновая трубка гибкая, на ощупь как резина, бывает разных размеров, точнее, диаметра: от 1 до 20 мм и выше. Эластичность сохраняет и в минус 50, а форму держит до 1250 С. Сжимается в 2 – 2,5 раза.
Размерный ряд
При маркировке указывается внутренний диаметр трубок. Двойное число – это размер до и после сжатия. Например, термоусадка 20/10 мм означает, что диаметр при нагреве уменьшится в два раза, с 2-х см до 1-го. 2-кратный коэффициент усадки – самый распространенный.
При выборе термоусаживаемой трубки производители советуют использовать правило «минус 10, плюс 20». Чтобы определить оптимальный рабочий диапазон трубки, от первого показателя маркировки − диаметра до усадки − отнимают 10%, а ко второму − диаметру после свободной усадки – добавляют 20% (если хотите, чтобы пластик прижался плотнее, можно этот показатель увеличить до 30-40%, больше нежелательно и допустимо только при эксплуатации в нормальных температурах). Полученные числа – это пределы, в которых будет находиться диаметр кабеля (или другого предмета), который вы хотите обтянуть.
Чтобы проще было считать, для примера возьмем термоусадку 100/50 мм. Применив формулу, получаем от 90 до 60 мм. Усложняем математику. Термоусадка 25/12,5 мм идеально обожмет кабель от 22,5 до 15 мм.
Чтобы без инструмента высчитать диаметр кабеля, придется вспомнить школьные уроки. Диаметр – это длина окружности (можно измерить ниткой), поделенная на число Пи (3,14).
Если покрываемое пленкой основание имеет существенные перепады по рельефу, тогда нужно выбирать термоусадку подороже с более высоким коэффициентом сжатия. Минимальный и максимальный размер объекта изоляции (в самом узком и самом широком месте) не должен выходить за пределы рабочего диапазона трубки. Например, термоусадка 120/40 мм уменьшится в охвате в три раза. По формуле ее размерный предел − от 108 до 48 мм. В местах, где пленка усаживается сильнее, толщина стенок будет больше.
Термоусадка с клеевым слоем
Дополнительный клеевой слой внутри термоусадочной трубки не только надежно фиксирует покрытие, но и обеспечивает полную защиту от газов и влаги. Клей похож скорее на пластик. Он не липнет, когда трубка надевается на кабель, но при нагревании плавится и, сжатый силой натяжения пленки, заполняет собой все пустоты, выдавливаясь излишками по краям.
Основание термоусадочной трубки с клеевым слоем должно быть дополнительно обезжирено.
Герметичное покрытие, в зависимости от назначения и типа трубки, может быть гибким, полужестким. А может быть крепким, как броня, кожухом. С такими аргументами уже и сама изолента понимает, что спор она окончательно проиграла.
