Îmbătrânirea izolației din cauciuc a firelor și cablurilor
Îmbătrânirea accelerată a probelor de cauciuc în timpul încălzirii este mult mai lentă pentru cauciucul rezistent la căldură decât pentru cauciucul care conține sulf. Metoda de îmbătrânire utilizată în mod obișnuit într-un termostat nu produce o schimbare vizibilă a proprietăților mecanice ale cauciucului rezistent la căldură nici după câteva luni.
Creșterea temperaturii la care se realizează îmbătrânirea artificială de la 70 ° C pentru cauciucurile cu sulf la 120 ° C pentru cauciucurile rezistente la căldură modifică semnificativ condițiile de îmbătrânire și, prin urmare, face dificilă compararea duratei de viață a cauciucurilor convenționale și rezistente la căldură pe baza rezultatele testelor de îmbătrânire.
Durata de viață a izolației din cauciuc este de obicei caracterizată printr-o curbă reprezentată într-un sistem de coordonate în care timpul este întârziat de-a lungul abscisei și pierderea calității de-a lungul ordonatei. Această curbă oferă, la temperatura de testare, timpul necesar pentru ca materialul izolator să-și piardă calitatea inițială, cum ar fi rezistența la rupere sau produsul elastic, până la o limită predeterminată predeterminată.
O problemă esențială în determinarea curbei de viață a temperaturii unui material izolator este stabilirea criteriului principal - pierderea calității materialului. Acest criteriu poate fi în primul rând proprietățile mecanice ale materialului izolator, de exemplu rezistența la rupere și alungirea după rupere, precum și alte semne de pierdere în greutate, uscare, carbonizare etc.).
Pentru cauciuc, rezistența la tracțiune și alungirea după rupere sunt luate ca principale caracteristici care caracterizează calitatea acestui material și, uneori, se ia și produsul acestor indicatori (produsul elasticității). Criteriul care caracterizează pierderea calității de bază nu este o comparație a proprietăților mecanice, ci modificarea acestora în timpul îmbătrânirii.
Durata de viață a unui material izolator în funcție de temperatură poate fi reprezentată de un anumit factor exponențial. Pentru majoritatea materialelor fibroase de izolare (fire, hârtie) conform datelor din literatură fiecare creștere a temperaturii cu 10 ° C reduce durata de viață a materialului de 2 ori.
Acum trebuie să setați temperatura limită la care calitatea materialului izolator se pierde pentru o perioadă mai mult sau mai puțin lungă.
Pentru a estima îmbătrânirea izolației mașinii, această perioadă este uneori considerată ca 2 ani.
Pentru firele și cablurile moderne, durata de viață a izolației din cauciuc, chiar și la temperaturi ridicate, de exemplu la 70 °, este măsurată în ani și, prin urmare, este foarte dificil de determinat direct.
Determinarea duratei de viață a unui cablu sau sârmă care funcționează în condiții naturale, conform datelor de îmbătrânire accelerată la temperatură ridicată (90 — 120 °), este complet imposibilă, deoarece pierderea calității materialului stratului izolator la nivel ridicat. temperatura este mai rapidă, în timp ce la o temperatură mai scăzută degradarea caracteristicii de calitate devine vizibilă numai după o anumită perioadă de timp, uneori măsurată în zeci și sute de zile. Cu cât această perioadă de timp este mai lungă, cu atât temperatura de îmbătrânire este mai scăzută.
Uneori există chiar și o ușoară creștere a proprietăților mecanice ale cauciucului în primele zile de învechire la o temperatură relativ scăzută.
Dacă îmbătrânirea termică a izolației cauciucului este determinată în principal de procesul de oxidare a cauciucului din cauza oxigenului atmosferic, atunci îmbătrânirea elastomerilor este determinată în principal de evaporarea plastifianților, care este asociată cu o creștere a fragilității și o scădere a caracteristicilor mecanice. .
Pe lângă îmbătrânirea termică a materialelor plastice utilizate în producția de cabluri, procesul de îmbătrânire ușoară este de mare importanță.
Cea mai completă testare a firelor cu izolație din plastic și cauciuc, precum și a materialului izolator în sine utilizat pentru producerea de sârmă sau cablu, se realizează într-o instalație specială în care izolația este expusă simultan la căldură (îmbătrânire termică) și lumina unei lămpi ultraviolete (light aging) în condiții de umiditate ridicată și circulație accelerată a aerului (test de duritate a matricei), care înlocuiește acum tot mai mult îmbătrânirea termică, întrucât reprezintă mai corect condițiile în care se găsește materialul izolator.