وارنیش حرارتی چیست؟

روکش حرارتی ، شیرینگ حرارتی که از آن با نام وارنیش حرارتی هم  یاد میشود یک لوله پلاستیکی با قابلیت جمع جوشندگی است که برای عایق سازی سیم ها استفاده می شود و مقاومت در برابر سایش و حفاظت محیطی برای هادی‌ها، اتصالات، اتصالات و پایانه‌های سیم رشته‌ای و جامد در کارهای الکتریکی ایجاد می‌کند. البته اگر بخواهیم نام صحیح این محصول را بگوییم باید به روکش حرارت جمع شونده بسنده کنیم ولی خب همیشه در بازار ایران محصولات تازه با نام های بازاری در بین مردم جا باز می کنند. پس ما هم در این مقاله از نام های مختلف این محصول استفاده می کنیم تا اگر خواننده ای این محصول را با نام دیگری می شناسد بتواند به جواب سوال های خود برسد.

اگر هر کار برقی یا الکترونیکی انجام می دهید،  اجتناب ناپذیر است که در برخی مواقع نیاز به استفاده از روکش های حرارت جمع شونده داشته باشید. این محصول همه کاره است که به شما امکان می دهد سیم ها را عایق بندی کنید، کشش را کاهش دهید، به کابل ها کد رنگ و حتی موارد دیگر را اضافه کنید. با انواع خاصی از هیت شرینگ حتی می توانید ضد آب و لحیم کاری کنید!

کاربرد های وارنیش حرارتی

خواص وارنیش حرارتی آن را برای طیف وسیعی از کاربردها مناسب می کند. بیشتر این موارد مربوط به سیم و کابل است، اما امکان استفاده از آن با اشیاء دیگر نیز وجود دارد. در اینجا تعدادی از محبوب ترین روش های استفاده از آن آورده شده است.

به عنوان عایق برق

یکی از روش های اصلی استفاده از این روکش ها، عایق بندی الکتریکی سیم ها، اتصالات لحیم کاری، اتصالات و پایانه ها است. از آنجایی که هیت شرینک نارسانا است، یک لایه محافظ تشکیل می دهد که از اتصال کوتاه تصادفی جلوگیری می کند. جدا از عایق بندی اتصالات الکتریکی، از شیرینگ حرارتی نیز می توان برای تعمیرات استفاده کرد. به عنوان مثال، یک سیم با عایق آسیب دیده و مس در معرض دید را می توان به راحتی با یک بخش از کوچک از آن درست کرد.

جهت جلوگیری از آسیب

در شرایطی که قطعات متحرک پتانسیل آسیب دیدگی دارند، این روکش یک راه عالی برای ایجاد لایه ای از محافظت فیزیکی در برابر سایش، بریدگی های تصادفی یا خراش است. از آنجایی که شکل این روکش با اجزای اطراف آن سازگار است، می توانید از آن برای محافظت از طیف گسترده ای از اتصالات، سیم ها یا اتصالات لحیم استفاده کنید.

جهت حفاظت از محیط زیست

روکش های حرارتی نه تنها از آسیب های مکانیکی محافظت می کنند. همچنین سدی ایجاد می کند که در برابر مایعاتی مانند آب، روغن یا اسیدها محافظت می کند. به طور مشابه، این روکش گرد و غبار و سایر ذرات ریز ناخواسته را دور می کند.

کاهش فشار

رفع فشار برای کاهش تنش های مکانیکی روی سیم ها استفاده می شود. این در جاهایی که سیم ها اغلب جابجا یا کشیده می شوند، مانند شارژرهای تلفن، مهم است. بدون کاهش فشار، سیم های شکننده به سرعت می شکنند.

یکی از ساده‌ترین راه‌ها برای کاهش فشار به کابل‌ها، اضافه کردن یک وارنیش حرارتی در اطراف قسمتی از سیم است که خم می‌شود. این باعث می شود که برخی از نیروها به جای خود سیم مسی از طریق شیرینگ حرارتی منتقل شوند. در نتیجه، سیم به میزان قابل توجهی دوام بیشتری خواهد داشت.

دسته بندی سیم ها

اگر با سیستم های الکتریکی که دارای سیم های زیادی هستند کار می کنید، می دانید که چقدر بهتر است که آنها را مرتب کنید. وارنیش یک ابزارعالی برای بسته بندی سیم های شل است. در نتیجه سیم ها جمع و جور تر می شوند.

کدگذاری رنگ

یکی دیگر از کاربردهای عالی برای هیت شرینک سیم های کدگذاری رنگ است. استفاده از رنگ های خاص هیت شرینک برای شناسایی سیم های خاص، نیاز به خرید سیم در بسیاری از رنگ ها را برطرف می کند.

دنیای روکش های حرارتی

روکش حرارتی کاربرد های فراروانی دارد، به طور مثال می‌توان از آن برای تعمیر عایق روی سیم‌ها یا بسته‌بندی آن‌ها به یکدیگر، برای محافظت از سیم‌ها یا قطعات کوچک در برابر سایش جزئی و ایجاد مهر و موم ورودی کابل استفاده کرد که از آب‌بندی محیطی محافظت می‌کند. شیرینگ حرارتی از جنس پلی الفین ساخته میشود. پلی الفین نوعی پلیمر، یک گروه آلکیل است. البته غالب در مفهوم تجاری پلی اتیلن و پلی پروپیلن هستند. پلی الفین ها پایه بسیار از صنایع شیمیایی هستند. وارنیش حرارتی با گرم شدن به صورت شعاعی (اما نه به صورت طولی) بین نصف تا یک ششم قطر خود منقبض می شوند.

روکش های حرارتی در انواع و اقسام و ترکیبات شیمیایی متعددی تولید می شوند که ترکیب دقیق هر نوع به کاربرد مورد نظر بستگی دارد. از روکش های نازک تقریباً میکروسکوپی گرفته تا روکش های سخت، هر نوع دارای طراحی دقیق و افزودنی‌های شیمیایی است که آن را برای برآوردن هر یک از طیف گسترده‌ای از نیازهای محیطی مناسب می‌سازد. وارنیش حرارتی با نسبت انبساط آن، مقایسه تفاوت در نرخ انبساط و بازیابی، رتبه بندی می شوند.

نحوه استفاده از وارنیش حرارتی

وارنیش حرارتی منقبض نشده قبل از ایجاد اتصال روی سیم نصب می شود، سپس به پایین می لغزد تا اتصال را پس از ایجاد آن بپوشاند. در صورت امکان میتوان،  روان کننده سیلیکونی را بدون آسیب رساندن به مواد انقباض حرارتی اعمال کرد. سپس با دادن گرما به روکش آن را منقبض می کنند. این حرارت معمولا با سشورا صعتی داده می شود. البته بسته به گستره استفاده از وارنیش می توان حتی با یک فندک معمولی هم آن را منقبض کرد. گرمای کنترل نشده می تواند باعث انقباض ناهموار، آسیب فیزیکی و شکست عایق شود و این روش ها توسط تامین کنندگان هیت شرینک توصیه نمی شود. وارنیش حرارتی اگر بیش از حد گرم شود، می تواند مانند هر پلاستیک دیگر ذوب شود، بسوزد یا آتش بگیرند. گرما باعث می شود که روکش بین نصف تا یک ششم قطر اصلی خود بسته به ماده استفاده شده منقبض شود و بر روی اتصالات نامنظم قرار بگیرد. همچنین انقباض طولی، معمولاً ناخواسته و به میزان کمتر از باریک شدن، معمولاً حدود 6٪ وجود دارد. روکش حرارتی عایق الکتریکی خوب ، محافظت در برابر گرد و غبار، حلال ها و سایر مواد خارجی، و کشش مکانیکی را فراهم می کند ، و به طور مکانیکی در جای خود نگه داشته می شود (مگر اینکه اندازه نادرست بزرگ شده باشد یا به درستی منقبض نشده باشد) با اتصال محکم خود.

نحوه تولید شیرینگ حرارتی

فرآیند تولید شیرینگ حرارتی به شرح زیر است:

 ابتدا ماده بر اساس خواص آن انتخاب می شود. این ماده اغلب با افزودنی های دیگر (مانند رنگ ها، تثبیت کننده ها و غیره) بسته به کاربرد ترکیب می شود. یک روکش در شروع از مواد خام اکسترود می شود. در مرحله بعد، شیرینگ به یک فرآیند جداگانه منتقل می شود که در آن معمولاً از طریق تشعشع به هم متصل می شود. اتصال متقابل کراس-لینک در روکش ایجاد می کند. سپس شیرینگ تا بالای نقطه ذوب کریستالی پلیمر گرم می شود و قطر آن اغلب با قرار دادن آن در یک محفظه خلاء منبسط می شود. در حالی که در حالت منبسط شده به سرعت سرد می شود. بعداً، هنگامی که (بالاتر از نقطه ذوب کریستالی مواد) توسط کاربر نهایی گرم می شود، روکش به اندازه اکسترود شده اولیه خود منقبض می شود.

این ماده اغلب از طریق استفاده از پرتوهای الکترونی ، پراکسیدها یا رطوبت به هم متصل می شود. این اتصال متقاطع فضا را در روکش ایجاد می کند به طوری که می تواند پس از گرم شدن به ابعاد اکسترود شده اولیه خود منقبض شود و ماده ای به نام روکش حرارت جمع شونده تولید می کند. برای استفاده در فضای باز، به این محصول اغلب یک تثبیت کننده UV اضافه می کنند.

جنس روکش های حرارتی از چیست؟

روکش های جمع شونده در مواد مختلفی وجود دارد که هر کدام خواص مفید خود را دارند. دانستن تفاوت آنها به شما امکان می دهد بهترین روکش را برای نیازهای خود انتخاب کنید.

روکش از جنس پلی الفین

روکش حرارت جمع شونده پلی الفین محبوب ترین نوع هستند و دلایل خوبی نیز دارد. این می تواند دمای بالا تا 125-135 درجه سانتی گراد (257-275 درجه فارنهایت) را تحمل کند و به سرعت جمع می شود. علاوه بر این، بادوام، بسیار مقاوم در برابر شعله و انعطاف پذیر است. به خاطر داشته باشید که برخی از وارنیش های پلی الفین را نباید در فضای باز استفاده کرد، زیرا اشعه ماوراء بنفش برخی رنگدانه ها را تخریب می کند. شیرینگ حرارتی پلی الفین سیاه همیشه در برابر نور خورشید مقاوم است.

روکش از جنس پی وی سی

روکش های پلی وینیل کلراید (PVC) تقریباً شبیه پلی الفین است، اما نسبتاً ارزانتر است. اگر به دنبال روکش های اقتصادی هستید، این مدل بهترین گزینه می باشد. از آنجایی که رنگرزی این ماده نسبتاً آسان است، تقریباً در هر رنگی وجود دارد.

محدودیت اصلی روکش PVC این است که قادر به تحمل دمای بالا نیست. حداکثر دمایی که می توان در معرض آن قرار گرفت معمولاً 105 درجه سانتی گراد (221 درجه فارنهایت) است. دست زدن به آن با آهن لحیم ممکن است باعث سوختن آن شود، بنابراین هنگام کار با آن مراقب باشید.

مواد کمتر رایج

• وارنیش حرارتی الاستومری به دلیل انعطاف پذیری خود، حتی در دماهای پایین تا -75 درجه سانتیگراد (-103 درجه فارنهایت) برجسته است. در برابر مایعات خطرناک مانند سوخت دیزل، سوخت بنزین و مایع هیدرولیک مقاوم است. همچنین مقاومت خوبی در برابر سایش دارد.
• هیت شرینک PVDF (پلی وینیلیدین فلوراید) گزینه خوبی است اگر به دنبال هیت شرینکی هستید که در برابر شعله یا سایر دماهای بالا مقاوم باشد. برخی از دیگر نقاط قوت آن مقاومت در برابر مواد شیمیایی خورنده، سوخت و سوراخ شدن است.
• شیرینگ حرارتی سیلیکونی هم انعطاف پذیر است و هم در برابر دماهای شدید مقاوم است. از آنجایی که با روش‌های مختلف استریل‌سازی به خوبی عمل می‌کند، اغلب برای عایق‌سازی در دستگاه‌های پزشکی انتخاب ارجح است.
• شیرینگ PTFE (پلی تترا فلوئورواتیلن/ تفلون) غیر واکنشی است و بنابراین در برابر مواد شیمیایی بسیار مقاوم است. ضریب اصطکاک کم آن باعث لغزنده بودن آن می شود و دامنه دمای عملیاتی وسیعی از -55 تا 175 درجه سانتی گراد (67- تا 347 درجه فارنهایت) دارد.
• روکش حرارت جمع شونده FEP (فلورینه اتیلن پروپیلن) از نظر مقاومت در برابر مواد شیمیایی تقریباً مشابه PTFE است. با این حال، در دمای پایین تر منقبض می شود و کمی ارزان تر است.
• روکش حرارتی Viton یک گزینه محبوب برای تجهیزات هیدرولیک است. انعطاف پذیر است، در برابر مواد شیمیایی مقاوم است و یک سد خوب در برابر انواع مایعات ایجاد می کند.

نحوه استفاده از روکش حرارتی بدون سشوار صنعتی

وقتی صحبت از جمع شدن روکش حرارتی به میان می آید، هیچ چیز بهتر از سشوار صنعتی نیست. اما اگر به سشوار دسترسی ندارید، چه کاری باید انجام دهید؟ مطمئن باشید، همچنان می توانید از هیت شرینک بدون سشوار استفاده کنید. به بسیاری از منابع گرما پاسخ می دهد، بنابراین ابزارهای جایگزین زیادی وجود دارد که می توانید به جای آن از آنها استفاده کنید. در این بخش، متخصصین شینال به شما چند وسیله و راه حل جایگزین را ارائه می دهند. مطمئنیم حتماً چند مورد از این موارد در اطراف شما وجود دارد.

وارنیش حرارتی برای جمع شدن به چه دمایی نیاز دارد؟

هر زمان که ابزاری را برای گرم کردن وارنیش های حرارتی انتخاب می کنید، مهم است که دمای جمع شدن وارنیش را در نظر داشته باشید. برای متداول ترین مواد روکش، پلی اولفین و PVC، اینها به ترتیب در حدود 90 درجه سانتیگراد (194 درجه فارنهایت) و 100 درجه سانتیگراد (212 درجه فارنهایت) دما نیاز دارند. اگر روکش را به اندازه کافی گرم نکنید، تا حد پتانسیل خود منقبض نمی شود. و این باعث شل شدن روکش و عدم محافظت کامل می شود. جدا از دمای انقباض، هر نوع هیت شرینک دارای حداکثر دما نیز می باشد. هنگام انتخاب منبع گرما، این مهم نیست، زیرا همیشه می توان با دورتر کردن منبع گرما، دما را کاهش داد.

جایگزین های سشوار صنعتی

سشوار معمولی

گاهی اوقات می توان از سشوار معمولی به جای سشوار صنعتی استفاده کرد. خشک‌ کن‌ها فقط سشوارهای صنعتی کوچک هستند. اینکه آیا می توانید از سشوار برای هیت شرینک استفاده کنید به مدل خاص سشوار و نوع هیت شرینک مورد استفاده بستگی دارد. سشوارها معمولاً به دلایل ایمنی دارای محدودیت دمای بالایی پایین هستند و همه آنها به اندازه کافی گرم نمی شوند تا لوله های جمع شونده را فعال کنند. بسته به دمای خروجی سشوار، ممکن است انقباض کامل، جزئی یا بدون انقباض داشته باشید. روکش حرارتی پلی الفین احتمالاً بهترین عملکرد را دارد، زیرا کمترین دمای فعال سازی را در مقایسه با مواد وارنیش حرارتی معمولی دارد.

برای استفاده از سشوار در روکش حرارتی ، کافی است آن را روی بالاترین درجه حرارت قرار دهید و نازل آن را نزدیک لوله نگه دارید تا جمع شود. برای پخش یکنواخت حرارت باید سیم یا سشوار را بچرخانید. صبر کنید تا روکش به دما برسد و منقبض شود. به دلیل دمای پایین، با سشوار ممکن است کمی طول بکشد.

فندک

یک گزینه جایگزین برای جمع کردن وارنیش حرارتی یک فندک ساده است. برای هر نوع شیرینگ حرارتی دمای کافی بالایی دارد و سریعتر از سشوار کار می کند. اما با محدودیت هایی همراه است. یکی از مواردی که باید مراقب آن باشید این است که شعله باز آن می تواند دوده سیاه را روی هیت شرینک شما بگذارد. البته اگر از روکش مشکی استفاده می کنید قطعا مشکلی نخواهید داشت، اما برای روکش های رنگی باید مراقب باشید که سیاه نشود. می توانید با نگه داشتن پایه آبی شعله در کنار هیت شرینک، به جای نوک، این مشکل را کاهش دهید.

موضوع احتمالی دیگر تأثیر شعله بر روی اجسام دیگر است. اگر خیلی نزدیک نگه داشته شود، می تواند انقباض حرارتی، سیم ها، انگشتان دست شما را بسوزاند و به طور بالقوه مواد قابل اشتعال را در آن منطقه مشتعل کند. اگر راه حل دیگری در دسترس ندارید و در یک منطقه به اندازه کافی امن کار می کنید، فندک گزینه مناسبی برای جمع کردنشیرینگ است. البته برای استفاده در اندازه های بزرگتر قطعا خسته کننده و زمان براست.

مشعل بوتان

یک پله بالاتر از فندک یک مشعل بوتان است. نه تنها شعله ای را به شما می دهد که کنترل آن آسان تر است، بلکه گرمای بیشتری را به یک منطقه بزرگتر می دهد. برای چند قطعه یا روکش حرارتی بزرگتر، این ابزار راه حل بسیار بهتری است. در حالی که دماهای بالاتر برای گرم شدن بیش از حد روکش های کوچک خطرناک تر به نظر می رسد، در عمل جای نگرانی زیادی وجود ندارد. کاهش شعله و/یا نگه داشتن مشعل بوتان در فاصله بیشتر از وارنیش برای جلوگیری از آسیب کافی است.

هنگام استفاده از وارنیش حرارتی مراقب باشید!

هنگام جمع کردن کردن وارنیش حرارتی (با یا بدون سشوار صنعتی)، چند نکته وجود دارد که باید به آنها توجه کنید.

• اطمینان حاصل کنید که از اندازه صحیح روکش حرارتی استفاده می کنید. اگر از روکش های خیلی بزرگ استفاده می کنید، هرگز به ابعاد مناسب کوچک نمی شوند.
• قبل از شروع، مشخصات روکش را بررسی کنید. همه شرینک های حرارتی یکسان نیستند، دانستن حداکثر دما و نسبت انقباض شیرینگ شما برای به دست آوردن نتایج خوب ضروری است. شما معمولاً می توانید این داده ها را در صفحه فروش یا مشخصات هیت شرینک خاص یا حک شده در سمت روکش پیدا کنید.
• از گرمای بیش از حد خودداری کنید. هنگامی که روکش های حرارتی جمع شونده را با چیزی غیر از سشوار صنعتی گرم می کنید، ممکن است خطر داغ شدن بیش از حد روکش وجود داشته باشد. گرمای بیش از حد می تواند باعث شکننده شدن یا آسیب دیدن شیرینگ شود، بنابراین سعی کنید از این کار اجتناب کنید.

چرا پس از سشوار صنعتی برای روکش های حرارت جمع شونده استفاده کنیم؟

با وجود گزینه های بسیار زیاد، چرا بهتر است از سشوار صنعتی استفاده کنید؟ مطمئناً روکش های کوچک تفاوت بین حرارت سشوار صنعتی، فندک، سشوار یا آهن لحیم کاری را نمی دانند، درست است؟ برای به دست آوردن نتایج قابل اعتماد با روکش های کوچک، مهم است که آن را با یک منبع حرارت کنترل شده گرم کنید که نه خیلی گرم باشد، نه خیلی سرد، چیزی را آتش نزند و با باقی گذاشتن دوده یا باقیمانده های دیگر اوضاع را به هم نریزد.

ساده ترین راه برای دستیابی به همه اینها استفاده از سشوار صنعتی است. هیچ یک از روش های بالا نتایج یکسانی ندارند. در حالی که برخی از این معیارها را برآورده می کنند، استفاده از آنها می تواند منجر به انقباض ناهموار، عایق بندی نامناسب یا حتی آسیب فیزیکی ناشی از گرمای بیش از حد شود. برای مواردی مانند شرینگ حرارتی با روکش چسب ، سشوار صنعتی تنها گزینه ای است که روکش را به طور یکنواخت جمع می کند، چسب را گرم می کند و یک مهر و موم ضد آب مناسب را تشکیل می دهد.