Tubo termoretráctil

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

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

Usar

El tubo no encogido se coloca en el cable antes de realizar la conexión y luego se desliza hacia abajo para cubrir la unión una vez realizada. Si el ajuste es ajustado, se puede aplicar lubricante de silicona sin comprometer el material termorretráctil. Luego, el tubo se contrae para envolverlo 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 del tubo pero sin tocarlo, o el calor de un encendedor. El calor no controlado puede causar una contracción desigual, daños físicos y fallas en el aislamiento, y los proveedores de termorretráctiles no recomiendan estos métodos. Si se sobrecalienta, el tubo termorretráctil puede derretirse, quemarse o incendiarse como cualquier otro plástico. El calentamiento hace que el tubo se contraiga entre la mitad y una sexta parte de su diámetro original, dependiendo del material utilizado, lo que proporciona un ajuste perfecto sobre juntas de forma irregular. También hay una contracción longitudinal, generalmente no deseada y en menor medida que el estrechamiento, típicamente alrededor del 6%. El tubo 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 esté sobredimensionado incorrectamente o no se contraiga adecuadamente) mediante su ajuste apretado.

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 dependen de la fricción entre los materiales que se ajustan estrechamente. Calentar el tubo retráctil no adhesivo hasta muy cerca del punto de fusión puede permitir que también se fusione con el material subyacente.

Los tubos termorretráctiles a veces se venden en tramos precortados, con una gota de soldadura en el centro del tramo, ya que Daimler-Benz especificó esta configuración para reparaciones eléctricas de automóviles.

Una aplicación que ha utilizado termorretráctil en grandes cantidades desde principios de la década de 1970 es el recubrimiento de antenas helicoidales de fibra de vidrio, utilizadas ampliamente para radio CB de 27 MHz. Muchos millones de estas antenas han sido recubiertas de esta manera.

Fabricación

Los tubos termorretráctiles fueron inventados por Raychem Corporation en 1962. Se fabrican a partir de 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 suele combinarse con otros aditivos (como colorantes, estabilizadores, etc.) según la aplicación. A partir de la materia prima se extruye un tubo de partida. 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 su diámetro, a menudo colocándolo en una cámara de vacío. Mientras está en estado expandido se enfría rápidamente. Posteriormente, cuando el usuario final lo calienta (por encima del punto de fusión cristalino del material), el tubo se contrae hasta su tamaño extruido original.

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

Materiales

Diferentes aplicaciones requieren diferentes materiales:

• Los tubos elastómeros mantienen alta flexibilidad incluso a bajas temperaturas y cumplen con estrictas especificaciones internacionales. Su rango de temperatura de funcionamiento es de -75 a 150 °C. El material es resistente a muchos productos químicos (incluyendo diesel y gasolina) y tiene buena resistencia a la abrasión, incluso en condiciones ambientales severas. Una proporción común de reducción es 2:1.
• El etileno fluorado propileno (FEP) es una alternativa de menor costo a PTFE. Es un aislante eléctrico versátil y es inerte a la mayoría de los productos químicos y solventes. Además, es altamente resistente a la radiación de calor extremo, frío y ultravioleta, lo que lo convierte en un excelente material para aplicaciones de tubos de rociado de calor.
• Los tubos poliolefina, el tipo más común, tienen temperaturas máximas de uso continuo de -55 a 135 °C, y son utilizados por las industrias militares, aeroespaciales y ferroviarias. Son flexibles y de rociado rápido, y se fabrican en una amplia gama de colores (incluyendo claro), que se pueden utilizar para cables de codificación de colores. Con excepción del negro, tienden a tener menor resistencia a la luz ultravioleta; en consecuencia, sólo el negro se recomienda para aplicaciones al aire libre. El tubo de poliolefino se encoge a 143 °C. La tubería de poliolefin por calor suele encoger 2:1 diametralmente, pero también está disponible con una relación de 3:1. El tubo de poliolefino puede soportar ser tocado con una plancha de soldadura.
• Los tubos de PVC suelen ser menores que otros materiales. El PVC toma colores excepcionalmente bien y está disponible en colores casi ilimitados tanto opacos como transparentes. PVC se puede utilizar al aire libre con la adición de un estabilizador UV. El pólvora de PVC tiende a quemar si se toca con una plancha de soldadura.
• Los tubos fluoruro de poliviniloideno (PVDF) están destinados a aplicaciones de alta temperatura.
• El caucho de silicona ofrece una excelente resistencia a la abrasión de raspado y alta flexibilidad. Su rango de temperatura de funcionamiento es de -50 a 200 °C
• Los tubos 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 las punciones.
• Viton, otro fluoropolímero con alta resistencia química, es ampliamente utilizado en equipos hidráulicos. Es altamente 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.

Existen otros materiales especiales que ofrecen cualidades como resistencia al diésel y a los combustibles de aviación, y también hay tejidos que proporcionan una mayor resistencia a la abrasión en entornos hostiles.

Tipos

Los tubos termorretráctiles están disponibles en una variedad de colores para codificar por colores cables y conexiones. A principios del siglo XXI, los tubos termorretráctiles comenzaron a utilizarse para modificar PC con el fin de ordenar el interior de las computadoras y proporcionar una apariencia considerada agradable. En respuesta a esta apertura del mercado, los fabricantes comenzaron a producir tubos termorretráctiles en variedades luminosas y reactivas a los rayos UV.

Aunque normalmente se utilizan para aislamiento, también hay disponibles tubos termocontraíbles con un revestimiento conductor para usar en uniones 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 al fundir la soldadura y simultáneamente aislar la unión con el tubo. Los manguitos de soldadura también suelen contener un anillo de sellador activado por calor en el interior de cada extremo del tubo, lo que permite que la conexión también sea impermeable.

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

Principales estándares y certificados

UL224-2010