Руководство по материалам электротехники для всех. Часть 11 +47



Продолжение руководства по материалам электротехники. Практически заключительная часть, про ленты и трубочки. Про Синюю Изоленту тоже есть пара слов.

image

Добро пожаловать под кат (ТРАФИК)

Изоленты


Когда речь заходит об изоленте — первая мысль, которая приходит в голову, это синяя ПВХ изолента времен СССР. Именно синяя изолента — повод для шуток и написания комментариев, не несущих никакой ценности в некоторых сообществах. Но изоленты выпускаются не только на базе ПВХ пленки, есть и множество других типов изолент и ниже список самых популярных изолент. Тип изоленты подбирается исходя из задач, условий эксплуатации, требований к эксплуатации.

Прорезиненная тканевая изолента


До сих пор выпускается и продается артефакт советской эпохи — тканевая изолента (ГОСТ 2162-97) — хлопчатобумажное полотно пропитанное резиной. Из достоинств — при нагреве не плавится, а обугливается. На этом её достоинства заканчиваются. Несмотря на пропитку, всё равно частично гигроскопична, со временем высыхает, теряя клейкость. Пользуется особой любовью у олдфагов.


Тканевая прорезиненная изолента современного производства.

Тканевые изоленты


Прорезиненную ХБ ленту не стоит путать с современными тканевыми изолентами вроде Coroplast, они представляют собой синтетическое тканевое полотно (или нетканное полотно) с пропиткой и клеевым слоем (иногда специально расчесаны до «волосатости»). Используются для жгутования проводов в автомобилях. В отличии от ПВХ ленты, такой жгут при вибрации не «гремит», так как ткань хорошо демпфирует колебания.

Резиновые самовулканизирующиеся изоленты


Представляют собой толстую (0,5—1 мм) резиновую ленту с защитным слоем. При изоляции соединения удаляется защитная лента, изолента с натягом наматывается внахлест. От контакта с воздухом места нахлеста самосвариваются, образуя монолитный слой. Такую намотку потом не размотать, только разрезать.


Рулон самослипающейся (самовулканизирующейся) изоленты. Защитный тонкий слой удаляется во время намотки, а сама лента натягивается, плотно обвивая соединение.

Силиконовые самослипающиеся ленты


Аналогичны резиновым, но из силиконового полимера. Это ленты ЛЭТСАР (РЭТ-САР — с армирующим слоем из стеклоткани). После намотки внахлест через пару дней крепко слипаются. Силиконы в отличии от резины более термостойки, стойки к химическим воздействиям, на морозе сохраняют эластичность.

Полиимидная лента


Известна также как «термоскотч», «каптон лента». (каптон — также как и тефлон — зарегистрированная торговая марка, ставшая местами нарицательным.) Желтая прозрачная термостойкая лента, часто можно увидеть в телефонах, ноутбуках — ей закрепляются шлейфы, провода.

Рулон самоклеящейся термостойкой изоляционной ленты.

Термостойкая (не плавится паяльником), не тянется, на морозе не дубеет как ПВХ. За пре-
делами электронной техники встречается редко. Используется при ремонте аппаратуры, при
пайке феном такой лентой можно заклеить элементы не подлежащие пайке, что быне сдуть
их случайно.

ПВХ изоленты


Самый распространенный тип изолент. Говорим «изолента» — на уме сразу синяя ПВХ изолента. Лента из пластифицированного ПВХ с клеевым слоем. Не боится влаги, соединение заизолированное такой лентой не боится изгибов. Качество изолент варьируется от «не липнет» у плохо хранившихся старых отечественных, до «одно удовольствие работать» у фирменной продукции 3М или Tesa.


Разные расцветки изолент.

Плюшки


Единственная изолента с широкой палитрой цветов — чёрная, зеленая, красная, коричневая, серая… на любой цвет и вкус, а под заказ есть даже розовая, фиолетовая и оранжевая.

Также есть полосатая желто-зеленая — всё для цветовой маркировки проводников согласно ПУЭ. И только клинический идиот замотает все соединения желто-зеленой изолентой для PE проводников.

Хорошо тянется — есть возможность заизолировать сложные соединения без складок и пузырей.

Недостатки


Боится нагрева. При перегреве стекает, правда в след за изоляцией проводов. При длительном небольшом нагреве (80 — 100°С) теряет эластичность и выкрашивается.

Боится солнца. На солнце теряет окраску и эластичность.

Ползет. Это недостаток всех изолент с несохнущим липким слоем. Если изоленту намотать с большим усилием, она постепенно «ползет» по клеевому слою.


Деформированные рулоны изоленты. Лента на рулон была намотана с усилием и изолента «поползла» по клеевому слою.

На морозе дубеет. Недостаток присущий ПВХ, если попытаетесь замотать соединение при температуре наружного воздуха -5°С можете столкнуться с тем что изолента не липнет, а при
суровых уральских морозах в -35°С изолента может выпасть из руки и разбиться. Некоторые производители выпускают специальные морозостойкие изоленты, которыми можно работать при низких температурах.

Канцелярская липкая лента «скотч»


Scotch — это торговая марка, но как и термос, ксерокс, акваланг и другие марки стала именем нарицательным для прозрачной клейкой ленты. Хоть такая липкая лента не используется в электротехнике стоит о ней сказать.

Изготавливается чаще всего из БОПП — Биаксиально Ориентированного ПолиПропилена. Скотч прозрачен, достаточно прочен и является хорошим диэлектриком. К сожалению, такая клейкая лента склонна к «эффекту расстегивающейся молнии» и наличие порезов позволяет ленте разорваться с минимальным усилием.

Один слой скотча выдерживает напряжение порядка 1000В переменного тока, так что если необходимо заизолировать соединение, а под рукой вообще ничего другого нет, то это можно сделать скотчем, хотя качество и надежность такой изоляции будет низкой.

Изоляционные трубки


Иногда использование в качестве диэлектрика трубок предпочтительнее изолент — в силу
трудоемкости использования при массовой сборке аппаратуры, для гарантированной герметичности, при трудностях в доступности соединения для намоки изоленты. Жаргонное название изоляционных трубок — "кембрик".

Трубка из ПВХ


Была широко распространена в СССР для изоляции соединений проводов к клеммам, соединений проводов меж собой, везде, где сейчас используются термоусадочные материалы.


Места пайки провода к разъему закрыты кембриками.

До сих пор продается и используется. Обладает малой эластичностью, поэтому нужно принимать меры, чтобы трубка не соскочила и не скользила по проводу.

В отдельных случаях вполне можно использовать в качестве изолирующей трубки различные ПВХ шланги, в т.ч. для компрессоров, аквариумов и т. д. Все преимущества и недостатки поливинилхлорида остаются прежними и описаны в разделе выше посвященном ПВХ.

Фторопластовая трубка


Используется как термостойкая изоляция, особенно в паре с проводом МГТФ. Так же как и фторопласт не любит длительные механические нагрузки, но зато держит довольно высокую температуру. Скользкая и не эластичная.


Фторопластовая изоляционная трубка. В центре отрезок пневматической фторопластовой трубки.

В механизмах подачи пластика 3Д принтеров, в качестве термобарьера используется фторопластовая трубка для пневмосистем (диаметр наружный 4 мм, внутренний 2 мм). При подачи филамента пластика через такую трубку в экструдер важную роль играет скользкость фторопласта.

Армированные трубки


Существуют нескольких видов, в зависимости от материала армирования. (Подробнее можно ознакомиться в ГОСТ 17675-87).

Трубка из хлопчатобумажного чулка пропитанного лаком носит названия «линоксиновая
трубка» (тип 110 по ГОСТ 17675-87) ., «Трубка изоляционная ТЛВ», «трубка изоляционная лаковая», и имеет характерный желтый цвет с видимой текстурой плетения. Используется для изоляции мест соединений обмоток электрических машин с многожильными проводами.

Там, где есть постоянный нагрев — чайники, утюги, тепловентиляторы, термопоты и т. д. используется более термостойкий вариант — «стеклоармированная изоляционная трубка». Представляет собой силиконовую трубку, покрытую снаружи стеклотканевым чулком, или сам чулок пропитанный силиконом. Силикон сам по себе термостоек и достаточен для изоляции, но стеклоткань добавляет прочности и препятствует прилипанию. Впрочем силиконовые трубки без армирования иногда встречаются в качестве изоляционных.


Стеклотканево-силиконовые термостойкие изоляционные трубки. Стеклотканевый армирующий слой может быть как внутри трубки, так и снаружи.

Стоит отметить, что при использовании таких трубок необходимо принимать во внимание их фиксацию на месте, при неудачном расположении такая трубка может «сьехать» по проводу и оголить соединение.

Термоусадочная трубка


Широко используется для изоляции соединений и практически полностью вытеснила со своих позиций ПВХ кембрик, так как удобна в работе. Представляет собой полимерную (Конкретный тип полимера зависит от производителя, к сожалению нельзя однозначно указать что это только полиэтилен к примеру.) трубку с памятью формы — трубка после изготовления растягивается в холодном (На самом деле температурные режимы при изготовлении несколько сложнее но для удобства будем считать что в холодном состоянии) состоянии, что создает внутренние напряжения. При нагреве до температуры размягчения, (но не плавления) полимер стремится восстановить свою форму и трубка «скукоживается», уменьшаясь в диаметре весьма значительно. Термоусадочная трубка плотно обхватывает соединения, гарантируя, что трубка не соскочит и не съедет.

Выпускается в множестве цветов, диаметров, типов.


Различные отрезки термоусадочной трубки.

Работа с термоусадкой проста — отрезать, надеть, нагреть.


Паяное соединение, надвигаем подходящую по диаметру термоусадочную трубку и нагреваем. После усадки трубка надежно зафиксирована.

Для обеспечения герметичного соединения выпускаются термоусадочные трубки с клеевым слоем — они покрыты изнутри слоем клея, который при нагреве и осаживании намертво приклеивает трубку к поверхности провода. Такое соединение может понадобиться, например, при наращивании провода погружного насоса.

Иногда корпус прибора вообще состоит из одной термоусадки.

Термоусадку при наличии сноровки вполне реально растянуть на дополнительный миллиметр в диаметре когда подходящей под рукой нет, а та, что есть, не налезает ну совсем чуть чуть.

Если термоусадочную трубку нагреть сильно и «защипнуть» конец, то она слипнется, таким образом можно заглушить концы кабелей от попадания влаги.

В этом месте была запланирована ссылка на полную pdf версию руководства, и часть задумывалась как финальная. Но благодаря вашим комментариям сформировался большой список доработок. Поэтому я беру перерыв на доработку руководства, и последняя, 12я часть будет посвящена доработкам + бонусная глава. Пишите в комментариях про что бы вы еще хотели бы узнать?

Ссылки на части руководства:


1: Проводники: Серебро, Медь, Алюминий.
2: Проводники: Железо, Золото, Никель, Вольфрам, Ртуть.
3: Проводники: Углерод, нихромы, термостабильные сплавы, припои, прозрачные проводники.
4: Неорганические диэлектрики: Фарфор, стекло, слюда, керамики, асбест, элегаз и вода.
5: Органические полусинтетические диэлектрики: Бумага, щелк, парафин, масло и дерево.
6: Синтетические диэлектрики на базе фенолформальдегидных смол: карболит (бакелит), гетинакс, текстолит.
7: Диэлектрики: Стеклотекстолит (FR-4), лакоткань, резина и эбонит.
8: Пластики: полиэтилен, полипропилен и полистирол.
9: Пластики: политетрафторэтилен, поливинилхлорид, полиэтилентерефталат и силиконы.
10: Пластики: полиамиды, полиимиды, полиметилметакрилат и поликарбонат. История использования пластиков.
11: Изоляционные ленты и трубки.
12: Запланирована

Вы можете помочь и перевести немного средств на развитие сайта



Комментарии (49):

  1. Otard
    /#10382363 / +1

    ПВХ трубки, во времена когда не было термоусадки, размачивали в ацетоне, трубки значительно увеличивались в диаметре. После испарения ацетона трубка ещё больше уменьшалась в диаметре и хорошо обтягивала предмет на который была надета. Правда после этого становилась ещё дубовее.

    • plm
      /#10383713

      Точно! Помню, можно было купить стеклянную баночку с непонятной жидкостью и пучком разбухших трубочек разного диаметра :)

    • quwy
      /#10384743

      А еще термоусадочными свойствами обладает обычная ПЭТФ-бутылка из-под газировки. Очень удобно стягивать что-то крупное, на что ходовые термоусадки не налезают.

  2. AVX
    /#10382381

    Спасибо!
    Оказывается, много чего не знал. Про полиимидную ленту — в ноутбуках и другой технике часто видел, и обычно вместо неё неплохо можно скотч применить. А иногда попадается вместо такой ленты бумага — вроде малярного скотча, но более тонкая и прочная. Про неё что-то можно написать? Или это совсем из другой области?

    • spiritus_sancti
      /#10382443

      увы я не очень знаком с лентой которую вы описываете.

  3. dubovcevd
    /#10382527

    Коль в 4 части есть упоминание о диэлектрических свойствах чистой воды, логично добавить упоминание о проводимости стекла, вернее расплава стекла. Правда, насколько мне известно, сей эффект используется только в мощных стеклоплавильных печах.

    • spiritus_sancti
      /#10386403

      Я думаю это явление хоть и интересно, но немного не в тему руководства. Хотя нагрев электрическим током расплава позволяет получить очень высокие температуры, и не только стекла. Обычно довольно весело объяснять активистам замены ламп накаливания на энергосберегающие, на какой срок работы электродуговой сталеплавильной печи хватит сэкономленной энергии, если во всем городе заменить лампы накаливания на светодиодные.

  4. Dmitry_7
    /#10382553

    Можно еще написать, что скотч бывает морозостойкий, бесшумный, сантехнический

  5. Ocelot
    /#10382573 / +1

    Помимо трубок бывают еще термоусадочные муфты самой разной формы, в том числе с несколькими рукавами.

    • Pro-invader
      /#10386395

      Это называется перчатка. Применяется в соединительных и концевых (разделках) муфтах.

  6. amarao
    /#10382669

    Клеи ещё не обозрены. Термоклей, всякие разноцветные штуки, которыми платы заливают.

    • spiritus_sancti
      /#10382909

      По клеям пока мало материала собрано, но тема в проработке, тяжеловато с источниками) Хотя там тоже много веселого и интересного.

      • GavrisAS
        /#10383447

        Неплохая книга «Клей, адгезия, технология склеивания» А. В. Поциус.
        Тема действительно очень интересная.

        • spiritus_sancti
          /#10386479

          Спасибо за наводку. Все книги что находил — они больше для технологов — вот марки клеев, вот диапазоны их применения, без теории. А Handbook of Adhesives and Sealants by Edward M. Petrie я пока не осилил.

  7. ed007
    /#10382671

    О клеях было?
    второй… :-)

  8. RusikR2D2
    /#10382715

    Как оказалось, термоусадочная трубка с клеем становится жесткой после усаживания, и клеится не ко всем материалам.
    В случае с погружным насосом, там может оказаться провод с силиконовой изоляцией, к которой она как раз и не приклеится.

    Вдруг пригодится: в крайнем случае, термоусадочную трубку, уже усаженную, можно растянуть обратно и усадить заново.

    • spiritus_sancti
      /#10386493

      трубка тоже разная бывает, у меня на складе она двух типов — soft, она тоньше и мягче, и обычная — она когда усаживается становится жесткой, напоминает полиэтилен.

  9. natan555
    /#10382793

    Спасибо, скажите я невнимательно смотрел или не было про флюсы?

    • spiritus_sancti
      /#10386497

      Флюсы, это про пайку, они сами по себе не применяются, поэтому про них писать не стал. Возможно отдельно стоит сделать руководство про пайку, и включить флюсы туда.

  10. VT100
    /#10382895

    Жаргонное название изоляционных трубок — «кембрик».

    В рассказах Э. А. По о путешественниках на воздушных шарах (Ганс Пфааль, ЕМНИП) — упоминается «камбриковый муслин» как ткань для оболочки шара с улучшенной непроницаемостью.

    Представляет собой полимерную… трубку с памятью формы — трубка после изготовления растягивается в холодном… состоянии, что создает внутренние напряжения.

    Попадалась информация, что термоусадки — это радиационно сшитый пластик. Хотя, возможно — это контаминация.

  11. malishich
    /#10382957

    Хорошо было бы в описание каждого материала добавить основные физические параметры. Для диэлектриков — диэлектрическая проницаемость, температура плавления, можно диапазон рабочих температур. Для проводников удельное сопротивление, температурный коэффициент сопротивления. В конце серии статей пару сводных таблиц по диэлектрикам и проводникам.

    • spiritus_sancti
      /#10386515

      Я думал об этом. Если для чистых металлов это можно сделать, то вот для пластиков… там большая вилка получается, в зависимости от производителя, добавок, условий производства. Если только указать в таблице эту вилку.

      • dgrees
        /#10386873

        да, я поддержу предложение, и вилки достаточно.

  12. green_worm
    /#10383083

    Блин… Сколько ж всяких крутых изоляторов оказывается есть… Обо многих и не знал. Особенно поразила самовулканизирующаяся лента.
    Что ж я не знал о них раньше… =(
    Большое спасибо за статью!

    • wild_one
      /#10383915

      У американцев называется rescue tape. Я в свое время купил ящик чтобы изолировать дополнительно всякое в уличных условиях — все отлично работает вот уже несколько лет. (в том числе и N-разъемы на коаксиале, они теоретически влагоустойчивы за счет прокладки в разъеме, но я изолировал дополнительно, ибо если коаксиал насосется влаги — это всё. Пока (за 5 лет) не насосался :)

  13. green_worm
    /#10383105

    И еще.
    Не знаю, насколько это было правильно, но когда не было под рукой не знал про клейкую термоусадку и надо было заизолировать провод, который потенциально могло залить водой, то использовал резиновый клей или момент. Заливал внутрь усадки, насаживал, соединял, спаивал, усаживал на месте. Либо на обычную скрутку (уже спаянную и слегка промазанную клеем) насаживал и усаживал усадку с залитым в нее клеем, затем конец усадки плоскогубцами (как было отмечено). Вроде бы тоже не было проблем с таким соединением.

    • izobr
      /#10383215

      Для герметизации DS18B20 я перед термоусадкой всё обмазывал соплями из термоклеевого пистолета (скорее всего, это полиэтилен), а потом всё хорошенько прогревал. Получилось очень надёжно.

      • spiritus_sancti
        /#10386517

        Там не полиэтилен. У названного способа минус в том, что на морозе клей от клеевого пистолета становится хрупким, может потрескаться и потерять герметичность. Я бы попробовал нейтральный силиконовый герметик (только не кислотный).

  14. engine9
    /#10383235

    Ох, черной тканевой изолентой обматывали рукоятки рогаток в детстве, получалась очень приятная и нескользящая поверхность.

    А современной самовулканизирующейся насколько хорошо заклеивать камеры велосипеда?

    • Costic
      /#10383439

      Раньше (думаю и сейчас) черная тряпичная изолента основной материал для морозостойких наружных соединений. ПВХ на морозе трескается, дубеет, непригодна, а тряпичная — в любую погоду. Помните в космосе у спутника трубку поврежденную замотали ПВХ изолетной и аппарат вышел из строя. Даже клюшки обматывали тряпичной, на морозе она лучше всех (была). ;-)

      • MacIn
        /#10383841

        У тряпичной есть и другие преимущества (насколько это актуально — судить каждому по своему опыту): 1) она лучше, чем ПВХ переживает разматывание и повтороную изоляцию (не растягивается и клеевой слой более устойчив); 2) клеевой слой — толще и грубее — она меньше боится грязных пальцев и грязи вообще, что удобно, когда работешь на улице, в нестерильных условиях.

        • Ksiw
          /#10384107

          Подтверждаю ваш опыт своим.
          А так же хорош тот факт, что в отличии от ПВХ изоляции при нагреве сползет. Она может даже сгореть, но все равно останется на месте, как бы ни было п продолжая толстым слоем защищать изолированное место от прикосновения к другим частям.

          • Goruhin
            /#10385643

            Тряпочная изолента изолирующими свойствами кроме как создания воздушного промежутка не обладает, после сгорания вообще превращается из плохого изолятора в проводник.
            Экспериментировал в своё время с диэлектрической прочностью, на голый медный провод наматывал изоленту в два слоя и испытывал повышенным напряжением на сухую. Тряпочную пробило 2кВ постоянки, китайскую ПВХ на 20кВ, советский кембринг на 35кВ в месте сгиба, родную одинарную виниловую изоляцию на 40кВ так же в месте сгиба. После этого тканевой изолентой больше не пользуюсь.

    • spiritus_sancti
      /#10386533

      Для велосипеда не пробовал, но склоняюсь к мнению что велосипедные камеры ей заклеивать будет плохо — слишком разные по ощущениям материалы заплаток и ленты.

  15. ayakovlev
    /#10383533

    Скажем честно, в пособии по материалам именно электротехники для пластиков и обязательно для изоляционных материалов — хотелось бы видеть какие-то числовые характеристики изоляционных свойств. Толщины, напряжения, частоты. Вот это вот всё…

  16. iG0Lka
    /#10383585

    Фторопластовая трубка может быть сильно растянута, тогда она становится тонкой и сильно уменьшает свой диаметр. Я использую растянутую фторопластовую трубку диаметром 1мм.
    После растяжения диаметр уменьшается примерно до 0.5мм и её очень удобно использовать для соединений тонким одножильным проводом.
    как пример — habrastorage.org/webt/59/e0/e5/59e0e5244f9ba924007106.jpeg

  17. alexhott
    /#10383607

    До появления термоусадки, когда переламывался провод наушников и надо было разрезать разъем и припаять провола использовал ПВХ изоленту, и последний виток нагревал зажигалкой и прижимал. тогда она не ползла а держал плотно намотанная по форме.
    Последние несколько лет гораздо лучше получается подобные вещи сделать с помощью термоусадки.

    • MacIn
      /#10383885

      Олдфаги помнят, что для того, чтобы провод не переламывался на входе в разъем, можно его забрать небольшой петлей. Перегиб меньше, и в случае облома надо провод сращивать, а не разъем вскрывать.

  18. alexhott
    /#10383613

    а кембрик надвинутый сразу после пайки на горячее соединение, которое немного шире кембрика, очень прочно на нем держится

  19. EmmGold
    /#10383637

    У тканевой изоленты плюсы, что она не тянется, не съёживается от нагрева, не скользкая, не перетирается. Возможно как изолятор и не самая лучшая, но что-нибудь к чему-нибудь примотать — самое то. Аккумулятор у шуруповёрта держится уже года три.

  20. 25080205
    /#10384019

    Изучение немецкого языка производилось в школе на трофейных (возможно, буквально) технических журнальчиках — там видел статью про виды тканевой изолленты. Журнал 30-х годов, уже есть "контекстная" реклама — информационная статейка "обложена" рекламой изолленты нескольких фирм. Запомнилось, что хайтечный до жути Siemens выпускал сраную изолленту и не гнушался ее рекламировать, кто бы мог подумать!

  21. black_semargl
    /#10384675

    Бывают ещё армированные изоленты — в которых отдельно слой пластика и отдельно слой ткани
    image

  22. needl2bnb
    /#10386543

    При ручных скрутках жил кабелей связи используют полиэтиленовые гильзы типа ГП-1-0,5. Своего рода кембрик. Неплохой изолентой для муфт все тех же кабелей является винило-мастичная лента от 3М.

  23. eugenebb
    /#10386545 / +1

    Duct tape забыли, за пределами exUSSR очень популярен

    en.wikipedia.org/wiki/Duct_tape

  24. kiff86
    /#10386547

    Интересно послушать чем нагревают термоусадочную трубку.

    • spiritus_sancti
      /#10386551 / +1

      Если как положено — то феном с контролем температуры. Если как есть — газовой горелкой при определенной сноровке не перегревая, но тут нужен опыт для стабильно хорошего результата.