Παλαίωση λαστιχένιας μόνωσης συρμάτων και καλωδίων

Η επιταχυνόμενη γήρανση των δειγμάτων από καουτσούκ κατά τη θέρμανση είναι πολύ πιο αργή για το ανθεκτικό στη θερμότητα καουτσούκ από ότι για το καουτσούκ που περιέχει θείο. Η συνήθως χρησιμοποιούμενη μέθοδος γήρανσης σε θερμοστάτη δεν προκαλεί αισθητή αλλαγή στις μηχανικές ιδιότητες του ανθεκτικού στη θερμότητα καουτσούκ ακόμα και μετά από αρκετούς μήνες.

Η αύξηση της θερμοκρασίας στην οποία πραγματοποιείται η τεχνητή γήρανση από 70 ° C για λάστιχα θείου σε 120 ° C για ελαστικά ανθεκτικά στη θερμότητα αλλάζει σημαντικά τις συνθήκες γήρανσης και επομένως καθιστά δύσκολη τη σύγκριση της διάρκειας ζωής των συμβατικών και ανθεκτικών στη θερμότητα καουτσούκ με βάση το αποτελέσματα των δοκιμών γήρανσης.

Η διάρκεια ζωής της μόνωσης από καουτσούκ χαρακτηρίζεται συνήθως από μια καμπύλη που απεικονίζεται σε ένα σύστημα συντεταγμένων όπου ο χρόνος καθυστερεί κατά μήκος της τετμημένης και η απώλεια ποιότητας κατά μήκος της τεταγμένης. Αυτή η καμπύλη δίνει, στη θερμοκρασία δοκιμής, τον χρόνο που απαιτείται για να χάσει το μονωτικό υλικό την αρχική του ποιότητα, όπως αντοχή θραύσης ή ελαστικό προϊόν, σε ένα προκαθορισμένο προκαθορισμένο όριο.

Ένα ουσιαστικό ζήτημα για τον προσδιορισμό της καμπύλης ζωής θερμοκρασίας ενός μονωτικού υλικού είναι ο καθορισμός του κύριου κριτηρίου - η απώλεια ποιότητας του υλικού. Αυτό το κριτήριο μπορεί να είναι κυρίως οι μηχανικές ιδιότητες του μονωτικού υλικού, για παράδειγμα η αντοχή σε εφελκυσμό και η επιμήκυνση μετά τη θραύση, καθώς και άλλα σημάδια απώλειας βάρους, ξήρανσης, απανθράκωσης κ.λπ.).

Για το καουτσούκ, η αντοχή σε εφελκυσμό και η επιμήκυνση μετά τη θραύση λαμβάνονται ως τα κύρια χαρακτηριστικά που χαρακτηρίζουν την ποιότητα αυτού του υλικού και μερικές φορές λαμβάνεται επίσης το προϊόν αυτών των δεικτών (προϊόν ελαστικότητας). Το κριτήριο που χαρακτηρίζει την απώλεια της βασικής ποιότητας δεν είναι η σύγκριση των μηχανικών ιδιοτήτων, αλλά η αλλαγή τους κατά τη γήρανση.

Η διάρκεια ζωής ενός μονωτικού υλικού σε συνάρτηση με τη θερμοκρασία μπορεί να αναπαρασταθεί από έναν ορισμένο εκθετικό παράγοντα. Για την πλειοψηφία των ινωδών μονωτικών υλικών (νήματα, χαρτί) σύμφωνα με βιβλιογραφικά δεδομένα κάθε αύξηση της θερμοκρασίας κατά 10 ° C μειώνει τη διάρκεια ζωής του υλικού κατά 2 φορές.

Τώρα πρέπει να ρυθμίσετε την οριακή θερμοκρασία στην οποία χάνεται η ποιότητα του μονωτικού υλικού για λίγο πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα.

Για να εκτιμηθεί η γήρανση της μόνωσης μηχανών, αυτή η περίοδος μερικές φορές λαμβάνεται ως 2 χρόνια.

Για τα σύγχρονα σύρματα και καλώδια, η διάρκεια ζωής της μόνωσης από καουτσούκ, ακόμη και σε υψηλές θερμοκρασίες, για παράδειγμα στους 70 °, μετράται σε χρόνια και επομένως είναι πολύ δύσκολο να προσδιοριστεί άμεσα.

Ο προσδιορισμός της διάρκειας ζωής ενός καλωδίου ή σύρματος που λειτουργεί υπό φυσικές συνθήκες, σύμφωνα με τα δεδομένα της επιταχυνόμενης γήρανσης σε υψηλή θερμοκρασία (90-120 °), είναι εντελώς αδύνατος, καθώς η απώλεια της ποιότητας του υλικού του μονωτικού στρώματος σε υψηλή η θερμοκρασία είναι ταχύτερη. , ενώ σε χαμηλότερη θερμοκρασία η αποσύνθεση του ποιοτικού χαρακτηριστικού γίνεται αισθητή μόνο μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, μερικές φορές μετρούμενο σε δεκάδες και εκατοντάδες ημέρες. Όσο μεγαλύτερη είναι αυτή η χρονική περίοδος, τόσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία γήρανσης.

Μερικές φορές υπάρχει ακόμη και μια ελαφρά αύξηση των μηχανικών ιδιοτήτων του καουτσούκ τις πρώτες ημέρες παλαίωσης σε σχετικά χαμηλή θερμοκρασία.

Εάν η θερμική γήρανση της μόνωσης από καουτσούκ καθορίζεται κυρίως από τη διαδικασία οξείδωσης του καουτσούκ λόγω του ατμοσφαιρικού οξυγόνου, τότε η γήρανση των ελαστομερών καθορίζεται κυρίως από την εξάτμιση πλαστικοποιητών, η οποία σχετίζεται με αύξηση της ευθραυστότητας και μείωση των μηχανικών χαρακτηριστικών .

Εκτός από τη θερμική γήρανση των πλαστικών που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή καλωδίων, μεγάλη σημασία έχει και η διαδικασία της ελαφριάς γήρανσης.

Η πληρέστερη δοκιμή των συρμάτων με πλαστική και λαστιχένια μόνωση, καθώς και του ίδιου του μονωτικού υλικού που χρησιμοποιείται για την παραγωγή σύρματος ή καλωδίου, πραγματοποιείται σε ειδική εγκατάσταση στην οποία η μόνωση εκτίθεται ταυτόχρονα σε θερμότητα (θερμική γήρανση) και φως υπεριώδους λαμπτήρα (ελαφριά γήρανση) σε συνθήκες υψηλής υγρασίας και επιταχυνόμενης κυκλοφορίας αέρα (δοκιμή σκληρότητας μήτρας), το οποίο πλέον αντικαθιστά όλο και περισσότερο τη θερμική γήρανση, καθώς αντιπροσωπεύει πιο σωστά τις συνθήκες στις οποίες βρίσκεται το μονωτικό υλικό.

Δείτε επίσης:Σύρματα και καλώδια με μόνωση από καουτσούκ: τύποι, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, υλικά, τεχνολογία παραγωγής