Tubo termoretráctil

La tubería termorretráctil (o, comúnmente, termorretráctil o termorretráctil ) es un tubo de plástico termorretráctil que se utiliza para aislar cables, proporcionando resistencia a la abrasión y protección ambiental para conductores, conexiones, uniones y terminales de cables sólidos y trenzados en trabajos eléctricos . También se puede utilizar para reparar el aislamiento de cables o para unirlos, para proteger cables o piezas pequeñas de una abrasión menor y para crear sellos de entrada de cables, ofreciendo protección de sellado ambiental. Los tubos termorretráctiles están hechos normalmente de poliolefina , que se contrae radialmente (pero no longitudinalmente) cuando se calienta, entre la mitad y la sexta parte de su diámetro.

Animación de tubos termorretráctiles, antes y después de encoger

Los tubos termorretráctiles se fabrican en una multitud de variedades y composiciones químicas, y la composición exacta de cada tipo depende de la aplicación prevista. [1] Desde tubos de paredes casi microscópicamente delgadas hasta tubos rígidos de paredes gruesas, cada tipo tiene un diseño preciso y aditivos químicos que lo hacen adecuado para satisfacer una amplia variedad de demandas ambientales. Los tubos termorretráctiles se clasifican por su relación de expansión, una comparación de las diferencias en la tasa de expansión y recuperación.

El tubo no encogido se coloca en el cable antes de realizar la conexión, luego se desliza hacia abajo para cubrir la unión una vez hecha. Si el ajuste es apretado, se puede aplicar lubricante de silicona sin comprometer el material termorretráctil. [2] Luego, el tubo se encoge para envolver firmemente alrededor de la junta calentándolo en un horno o con una pistola de aire caliente u otra fuente de flujo de gas caliente. Los métodos convenientes pero menos consistentes para encoger el tubo incluyen un soldador sostenido cerca pero sin tocar el tubo, o el calor de un encendedor . El calor incontrolado puede causar una contracción desigual, daños físicos y fallas en el aislamiento, y estos métodos no son recomendados por los proveedores de termorretráctiles. [2] Si se sobrecalienta, los tubos termorretráctiles pueden derretirse, quemarse o incendiarse como cualquier otro plástico. El calentamiento hace que la tubería se contraiga entre la mitad y la sexta parte de su diámetro original, según el material utilizado, lo que proporciona un ajuste perfecto sobre las juntas de forma irregular. También hay un encogimiento longitudinal, generalmente no deseado y en menor grado que el estrechamiento, típicamente alrededor del 6%. [2] La tubería proporciona un buen aislamiento eléctrico , protección contra el polvo, solventes y otros materiales extraños, y alivio de tensión mecánica , y se mantiene mecánicamente en su lugar (a menos que sea incorrectamente sobredimensionado o no encogido adecuadamente) por su ajuste apretado.

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Video de encogimiento de tubos termorretráctiles revestidos con adhesivo

Algunos tipos de termocontraíbles contienen una capa de adhesivo termoplástico en el interior para ayudar a proporcionar un buen sellado y una mejor adhesión, mientras que otros se basan en la fricción entre los materiales que se ajustan estrechamente. Calentar el tubo retráctil no adhesivo hasta muy cerca del punto de fusión también puede permitir que se fusione con el material subyacente [ cita requerida ] .

Los tubos termorretráctiles a veces se venden en longitudes precortadas, con una gota de soldadura en el centro de la longitud, ya que esta configuración fue especificada por Daimler-Benz para reparaciones eléctricas automotrices. [3]

Una aplicación que ha utilizado termorretráctil en grandes cantidades desde principios de la década de 1970 es la cobertura de antenas helicoidales de fibra de vidrio , que se utilizan ampliamente para radio CB de 27 MHz . Muchos millones de estas antenas se han revestido de esta manera. [ cita requerida ]

El tubo termorretráctil fue inventado por Raychem Corporation [4] en 1962. [5] Está fabricado con un material termoplástico como poliolefina , fluoropolímero (como FEP, PTFE o Kynar ), PVC , neopreno , elastómero de silicona o Viton .

El proceso para fabricar tubos termorretráctiles es el siguiente: Primero se elige el material en función de sus propiedades. El material a menudo se combina con otros aditivos (como colorantes, estabilizadores, etc.) dependiendo de la aplicación. Se extruye un tubo de partida de la materia prima. Luego, el tubo se lleva a un proceso separado donde se reticula, generalmente mediante radiación. La reticulación crea una memoria en el tubo. Luego, el tubo se calienta justo por encima del punto de fusión cristalino del polímero y se expande en diámetro, a menudo colocándolo en una cámara de vacío. Mientras está en estado expandido, se enfría rápidamente. Más tarde, cuando el usuario final calienta (por encima del punto de fusión cristalino del material), la tubería se contrae hasta su tamaño extruido original.

El material a menudo se reticula mediante el uso de haces de electrones , [6] peróxidos o humedad. Esta reticulación crea la memoria en el tubo para que pueda volver a contraerse a sus dimensiones extruidas originales al calentarlo, produciendo un material llamado tubo termorretráctil. Para uso en exteriores, los tubos termorretráctiles a menudo tienen agregado un estabilizador UV .

Las diferentes aplicaciones requieren diferentes materiales:

  • Los tubos elastoméricos mantienen una alta flexibilidad incluso a bajas temperaturas y cumplen con las estrictas especificaciones internacionales. Su rango de temperatura de funcionamiento es de -75 a 150 ° C. El material es resistente a muchos productos químicos (incluidos el diésel y la gasolina) y tiene una buena resistencia a la abrasión , incluso en condiciones ambientales severas. Una relación de contracción común es 2: 1. [7]
  • El etileno propileno fluorado (FEP) es una alternativa de menor costo al PTFE. [ cita requerida ] Es un aislante eléctrico versátil y es inerte a la mayoría de los químicos y solventes. Además, es altamente resistente al calor extremo, el frío y la radiación ultravioleta , lo que lo convierte en un material excelente para aplicaciones de tubos termorretráctiles.
  • Los tubos de poliolefina , el tipo más común, [8] tienen temperaturas máximas de uso continuo de -55 a 135 ° C, y son utilizados por las industrias militar, aeroespacial y ferroviaria. Son flexibles y de encogimiento rápido, y se fabrican en una amplia gama de colores (incluido el transparente), que se pueden utilizar para codificar cables por colores. Con la excepción del negro, tienden a tener menor resistencia a la luz ultravioleta; en consecuencia, solo se recomienda el negro para aplicaciones al aire libre. El tubo de poliolefina se contrae a 143 ° C. [9] Los tubos termorretráctiles de poliolefina generalmente se contraen 2: 1 diametralmente, [10] [9] pero el termorretráctil de poliolefina de alta calidad también está disponible en una proporción de 3: 1. [7] Los tubos de poliolefina pueden resistir el contacto con un soldador. [10]
  • Los tubos de PVC suelen ser más económicos que otros materiales. [1] El PVC toma colores excepcionalmente bien y está disponible en colores casi ilimitados, tanto opacos como transparentes. El PVC se puede utilizar en exteriores con la adición de un estabilizador UV . [ cita requerida ] El PVC termorretráctil tiende a quemarse si se toca con un soldador. [10]
  • Los tubos de fluoruro de polivinilideno (PVDF) están diseñados para aplicaciones de alta temperatura. [ cita requerida ]
  • El caucho de silicona ofrece una excelente resistencia a la abrasión por raspado y una gran flexibilidad. Su rango de temperatura de funcionamiento es de -50 a 200 ° C [ cita requerida ]
  • Los tubos de PTFE (fluoropolímero) tienen un amplio rango de temperatura de funcionamiento (-55 a 175 ° C), un bajo coeficiente de fricción y una alta resistencia a los productos químicos y a las perforaciones. [7]
  • El vitón , otro fluoropolímero con alta resistencia química, se usa ampliamente en equipos hidráulicos. Es muy flexible, con un rango de temperatura de funcionamiento muy amplio de -55 a 220 ° C, lo que lo hace adecuado para proteger dispositivos sensibles contra el calor. [7]

Existen otros materiales especiales, que ofrecen cualidades como la resistencia al diesel y los combustibles de aviación, y también hay tela tejida, que proporciona una mayor resistencia a la abrasión en entornos hostiles.

Los tubos termorretráctiles están disponibles en una variedad de colores para la codificación de colores de cables y conexiones. A principios del siglo XXI empezaron a hacerlo los tubos termorretráctiles. ser utilizado para la modificación de PC para ordenar el interior de las computadoras y proporcionar una apariencia considerada agradable [ cita requerida ] . En respuesta a esta apertura del mercado [ cita requerida ] , los fabricantes comenzaron a producir tubos termorretráctiles en variedades luminosas y reactivas a los rayos UV .

Aunque normalmente se utilizan para aislamiento, también se encuentran disponibles tubos termorretráctiles con un revestimiento conductor, para su uso en juntas que no están soldadas .

Los tubos termorretráctiles especiales, conocidos como "manguitos de soldadura", tienen un tubo de soldadura dentro del tubo termorretráctil, lo que permite que la fuente de calor una eléctricamente los dos cables fundiendo la soldadura y aislando simultáneamente la unión con el tubo. Las mangas de soldadura también contienen comúnmente un anillo de sellador activado por calor en el interior de cada extremo de la tubería, lo que permite que la conexión también sea impermeable. [11]

Las tapas de los extremos termorretráctiles, cerradas en un extremo, se utilizan para aislar los extremos cortados expuestos de los cables aislados.

  • Tubo termorretráctil
  • Cableado eléctrico
  • Manga termorretráctil
  • Cinta eléctrica

UL224-2010 [12]

SAE AS23053 [13]

ASTM D 2671 [14]

ASTM D3150 [15]

  1. ^ a b Guía del usuario de tubos termorretráctiles
  2. ^ a b c cableorganizer.com: Cómo utilizar tubos termorretráctiles
  3. ^ Gilles, Tim (2015). Servicio automotriz . Aprendizaje Cengage. pag. 546. ISBN 9781305445932. Consultado el 20 de noviembre de 2016 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  4. ^ Calidad hoy . Prensa Industrial IPC. 1994.
  5. ^ Patente de EE.UU. 3.396.460 (PDF) . Oficina de Patentes de Estados Unidos. 1968.
  6. ^ Aplicaciones de aceleración: tubos termorretráctiles Archivado el 4 de enero de 2011 en Wayback Machine , Symmetry, Dimensions of Particle Physics. V.7, Número 2, 10 de abril
  7. ^ a b c d "Catálogo 3M Heat Shrink" . 3M . Consultado el 30 de octubre de 2014 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  8. ^ Kucklick, Theodore R. (2012). Manual de I + D de dispositivos médicos, segunda edición . Prensa CRC. pag. 19. ISBN 9781439811894.
  9. ^ a b Wang, Xuefeng; Shaikh, Kashan A. (2009). "Interfaz de dispositivos microfluídicos con el mundo macro". En Wei-Cheng Tian, ​​Erin Finehout (ed.). Microfluídicos para aplicaciones biológicas . Springer Science & Business Media. pag. 102. ISBN 9780387094809. Consultado el 20 de noviembre de 2016 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  10. ^ a b c Puckett, Larry (2015). Cableado de su modelo Railrod . Kalmbach Publishing, Co. p. 88. ISBN 9781627001762.
  11. ^ "Soldar Mangas: Suelde, encoja térmicamente e impermeabilice sus empalmes en una sola operación" . Inventables. Archivado desde el original el 8 de septiembre de 2015 . Consultado el 11 de enero de 2016 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
  12. ^ "Tubería aislante extruida UL - 224 | Catálogo de normas" . Standardscatalog.ul.com . Consultado el 19 de marzo de 2019 .
  13. ^ "AS23053: Manguito aislante, eléctrico, termocontraíble, especificación general para - SAE International" . www.sae.org . Consultado el 19 de marzo de 2019 .
  14. ^ "ASTM D2671 - 13 métodos de prueba estándar para tubos termocontraíbles para uso eléctrico" . www.astm.org . Consultado el 19 de marzo de 2019 .
  15. ^ "ASTM D3150 - 18 Especificación estándar para tubos termocontraíbles de poli (cloruro de vinilo) reticulados y no reticulados para aislamiento eléctrico" . www.astm.org . Consultado el 19 de marzo de 2019 .

  • Cómo funcionan los tubos termorretráctiles