Как сделать термо усадку

Тепловая трубка своими руками, дома, «на коленке»

Эта работа была прислана на наш «бессрочный» конкурс статей.

реклама

Меня здорово смутила сложность изготовления прибора. Не токарные работы (есть у меня знакомые виртуозы резца и суппорта), а необходимость в хорошем вакуумном насосе. Где его взять, я не представлял. Но все равно почему-то очень захотелось сделать тепловую трубку. Сразу делать, сложный девайс я не стал. Мне было интересно: можно ли сделать тепловую трубку в домашних условиях, как говорится, «на коленке». Вакуумного насоса у меня нет. Исходя из этого ограничения и выбиралась методика изготовления.

Итак, я приступил к проектированию опытного образца. Образец делался для проверки возможности получения вакуума путем кипячения. Я взял медную трубку диаметром 20 мм. С одного конца на трубку я напаял медную пластину толщиной 1мм. Это будет зона испарения. Пластина будет прилегать к эмулятору процессора. С другого конца я припаял резьбу 0,5 дюйма. Сделано это для привинчивания к тепловой трубке через тройник манометра и крана «Маевского».

Манометр я слегка модернизировал. Разобрал и подогнул коромысло. Теперь стрелка манометра стала стоять на 4атм, принимаем эту точку за начало отсчета. И я думаю, если давление в трубке, после моих манипуляций, станет ниже атмосферного, то стрелка отклонится влево, и я узнаю, насколько глубокий вакуум получился в трубке.

Кран «Маевского» ставится на батареи отопления, для стравливания из них воздуха. На фото это небольшая белая штука с винтом посредине. Перекрывается этим же винтом.

Ход мысли следующий: наливаю в трубку теплоноситель, (опыты проведу с водой), довожу до кипения, пары кипящей воды вытесняют воздух, перекрываю кран, по законам физики должен получиться вакуум. А результат контролирую по манометру. Вся эта сантехническая ботва рассчитана на давление 10 атмосфер, и я не думаю, что что-то не выдержит.

После перекрытия крана стрелка медленно поползла влево. Трубка была очень горячая, и я поместил ее под холодную воду. Стрелка прибавила скорости. Остановилась стрелка на 1,1 атмосферу ниже. А это значит, что в трубке вышел вакуум глубже, чем в космосе. Это, конечно, шутка. Погрешность измерений. Но, тем не менее, душу греет.

реклама

Теперь надо разработать радиатор на зону конденсации, стенд для эмулирования тепловой нагрузки процессора и вперед, тестировать на пригодность для оверклокинга.

Для экспериментальной тепловой трубки требуется и экспериментальный стенд. Я не знал, получится ли у меня изготовить в домашних условиях трубку, подходящую для оверклокинга. Поэтому постарался, по возможности, снизить финансовые затраты на эксперименты. Если мне понадобился стенд, эмулирующий тепловую нагрузку процессора, то решено было его сделать из материалов, найденных в кладовке.

Материалы: латунный кубик примерно 1,5 на 1 на 1,5 см, обрезок керамической плитки, четыре винта М4, длинной в среднем 40мм, паяльник. Конструкция стенда понятна из фотографий.

Принцип работы примитивно прост. В кубике латуни просверлено отверстие, в котором при помощи стопорного винта закреплено жало паяльника. Паяльник нагревает латунный кубик, площадь стороны которого, примерно равна площади ядра Barton. Мощность 100-ваттного паяльника немного больше мощности, которую выделяет разогнанный процессор (разогнанный Barton потребляет, по некоторым данным, около 85 Вт, 15 запас на будущее). Мне кажется все логично. Перед тестированием в прорезь в кубике помещу термопару 1 для измерения температуры «процессора», термопара 2 будет измерять температуру зоны испарения. Сможет ли мое детище остудить это чудо техники?

Для изготовления зоны конденсации приобрел такую вот монструозную штуку.

Размеры 110 на110 на 100 мм. Площадью поверхности около 2000 квадратных сантиметров. Трубка превращается в трубищу. Сигареты сняты для сравнения размеров. Справится с камнем или нет?

Вспомнив о том, что изначально статья называлась «Тепловая трубка, сделанная на коленке», я не стал отдавать радиатор на завод фрезеровщику. Решил попробовать сделать все сам. Нашел в своих инструментальных развалах сверло диаметром19мм, метчики на 0,5 дюйма, наточил зубило. Результат на фото. Коряво, но за счет корявости увеличивается площадь соприкосновения пара и радиатора.

Боковые отверстия предназначены для крана Маевского и манометра.

реклама

Просверлены сверлом 19 мм, после чего в них нарезана резьба 0,5 дюйма. Зону конденсации насверлил сверлом и поддолбил зубилом. Алюминий острым зубилом снимается довольно легко.»Выфрезерованную» часть закрывает пластина с накрученной резьбой – удлинитель с контргайкой. Пластина к радиатору крепится на саморезах. Соединения я, по глупости, герметизировал силиконовым герметиком, на кислотной основе, мог бы догадаться прочитать инструкцию по применению к герметику. В результате изделие перестало держать вакуум. Я долго не мог понять, в чем дело? Оказывается, на баллоне написано «не совместим с алюминием, медью. » Да, инструкции надо хотя бы иногда читать!

Приобрел нейтральный герметик. ПРОЧИТАЛ инструкцию. С алюминием и медью совместим. Загерметизировал.

С перепугу сделал новый, паянный теплосъемник. Медное основание взял от пробитого диода высокой мощности. Насверлил кучу отверстий диаметром 4,5 мм. Конечно не насквозь, а на глубину 11мм. До «насквозь» осталось 3мм. Сделано это для увеличения площади теплоотдачи. Остальные части нашел в своих «плюшкинских» запасах. Развальцованную, латунную трубку и часть прецизионного конденсатора.

реклама

Медное основание грел на газовой плите. Паял припоем ПОС-61, с флюсом ФГСП. Паяльник использовал мощностью 100 Вт. Получилось что-то похожее на гранату из «звездных войн».

Для объективности тесты провожу в сравнении с кулером Volkano 7+, но с вентилятором, работающим от 5 В. Пять вольт из соображений тишины. Вряд ли у меня хватит терпения слушать этот вентиль на 12-ти вольтах. А если серьезно, вулкан на 12 В мощный куллер, а моя система все-таки пассивная. Думаю немного уровнять шансы.

Приторачиваю к стенду сначала вулкан.

реклама

Включаю. И тут происходит неожиданная ситуация. Температура муляжа процессора начинает резко расти:

После чего температура стабилизировалась на уровне 99-102 градуса. Ждал один час. Никаких изменений. Почему один из самых мощных кулеров не смог охладить мой муляж процессора? Возможно, я слишком заглубил термопару? Но она находится в углублении, заподлицо с поверхностью. Углубление заполнено термопастой КПТ-8. Возможно, сказывается разница в толщине. Процессор- пару миллиметров кремния вместе с подложкой, а у меня 1,5 сантиметра латуни. Так же мощность паяльника, нагревающая муляж процессора – 100 Вт. В общем, стенд получился мало похожим на оригинал. Ничего. Сравним тем, что есть. Не статья, а какая то примерочная. Все примерно, на глазок, без расчетов. Но цель статьи – доказать возможность изготовления пассивного кулера на эффекте тепловой трубки, в домашних условиях.

А теперь тот же стенд, но с моим монстром.

реклама

Дальше температура в течение часа изменялась от108 до115 градусов. Не так уж плохо. Проигрыш вулкану небольшой. И это «самоделка на коленке», без расчетов, из подножных материалов.

В предыдущих тестах я выяснил, что изготовленная мной конструкция по эффективности совсем немного уступает кулеру Volkano 7+ c вентилятором, включенным на 5 вольт.

реклама

Путем кипячения мне удалось понизить давление в т. трубке, при котором вода в ней закипает при температуре 45 градусов. Возможно и ниже, я сужу на слух. При этой температуре в трубке начинает раздаваться пощелкивания. Мне кажется, что если снизить температуру кипения теплоносителя, то эффективность моего кулера возрастет. Вакуумного насоса у меня нет. Поэтому снизить температуру кипения теплоносителя я могу только заменой теплоносителя.

Через две недели после вышеописанных событий я решил сравнить воду и ацетон. Температура кипения ацетона при нормальном атмосферном давлении 56 градусов Цельсия. По старой схеме залью ацетон в трубку, теплоизолирую ее, нагрею на газовой плите до кипения, потом закрою кран Маевского. Чтобы исключить ошибки, я сначала протестирую трубку с водой, а потом с ацетоном и, конечно, с вулканом7+ с питанием вентиля 5 вольт.

Тестирую на все том же своем бюджетном стенде. Нагреваю его паяльником 100 Вт.

реклама

Начинаю с Volkano 7.

Дальше температура колебалась около 102 градусов. Напоминаю, конструкция моего стенда далека от реальности, поэтому такие температуры. Поэтому я сравниваю эффективность трубки с кулером вулкан относительно.

Теперь на стенде тепловая трубка с водой

Дальше температура колебалась в пределах 105-109 градусов в течении 40 минут, потом я прекратил тест.

Следующим номером программы идет заправка т.трубки ацетоном. Я слил из трубки воду, залил ацетон, теплоизолировал зону конденсации(здоровенный радиатор см. фото) а дальше нагрел зону испарения на газовой плите. Как только из крана Маевского стали со свистом вырываться пары ацетона, и радиатор сильно нагрелся, я отверткой перекрыл кран. Судя по показаниям манометра (фото 2), разряжение в трубке получилось, а значит, и температура кипения ацетона, снизилась. Все эти процедуры прошли намного быстрее, чем с водой. Вся заправка трубы ацетоном заняла примерно 15 минут.

Собираем стенд и вперед.

И далее также в течение еще 40 минут, дальше надоело.

Производительность тепловой трубки на ацетоне, с пассивным охлаждением, оказалась немного выше производительности кулера Volkano 7+ на 5-ти вольтах. Также температура зоны испарения при использовании ацетона ниже, чем с водой в среднем на 6-8 градусов. А это тоже должно отразиться на реальной температуре процессора.

К сожалению, конструкция данной т.трубки плохо приспособлена для реальных тестов на настоящем оборудовании. Боюсь расколоть процессор. Да и разбирать систему водяного охлаждения не хочется. Пойду другим путем: изменю конструкцию т.трубки для реальных условий.

Что же, пора приступать к проектированию корпуса компьютера с пассивным охлаждением.

Ждём Ваших комментариев в специально созданной ветке конференции.

Источник

Термоусадка для проводов — незаменимый помощник домашнего мастера

При прокладывании проводки или соединении проводов очень важно соблюдать безопасность, чтобы избежать поражения электрическим током. До недавнего времени в качестве единственного способа защиты применялась простая изолента. Но прогресс не стоит на месте, появляются новые материалы. Одной из таких новинок является термоусадочная трубка, купить которую можно в магазине электрики. Сегодняшний наш материал расскажет, где может пригодиться термоусадка для проводов и какие разновидности бывают.

Что такое термоусадка

Физический смысл данного метода состоит в изоляции проводов термоусадкой. Сама по себе термоусаживаемая трубка представляет собой изделие, выполненное из поливинилхлорида (ПВХ), который, как известно, обладает изолирующими свойствами. Чаще всего при изготовлении этой детали применяется пластик, обладающий высокой степенью пластичности, что позволяет получить большую свободу при прокладывании проводов.

Принцип работы с данным материалом заложен в его названии. При нагревании фторопластовая термоусадочная трубка становится практически жидкой. Она очень хорошо тянется и способна принимать форму объекта, на который помещена. После остывания происходит затвердевание и полная изоляция места соединения.

Особенностью использования термоусадки является простота монтажа. Для создания необходимого температурного режима используется строительный фен или горелка. Применение открытого пламени допускается при отсутствии запретов со стороны правил техники безопасности при выполнении определённого вида работ.

ФОТО: i6.photo.2gis.com
В магазин продукт поставляется в бобинах, на которых может быть несколько метров ТУТ

Область применения термоусаживаемой трубки (ТУТ)

Свойства данного материала, в числе которых высокая эластичность, возможность вытягивания в нагретом состоянии, устойчивость к воздействию внешних негативных факторов, в том числе и химических, повышенная прочность при натяжении, определили основные области его применения:

ФОТО: i.postimg.cc
Одной из областей применения данного типа изоляции является обмотка ручек спортивного инвентаря

Термоусадочная трубка для проводов – преимущества и недостатки

Прежде чем купить термоусадку для проводов, следует определиться, какими положительными и отрицательными качествами обладает данный тип материала. К числу положительных моментов относятся следующие свойства изделий:

ФОТО: bpgroup.lv
Нагрев можно проводить даже открытым пламенем при соблюдении требований безопасности

Но, несмотря на множество положительных качеств, термоусадка имеет некоторые недостатки, среди которых выделяют:

ФОТО: electrikmaster.ru
Удалить изоляцию можно только разрезав её, что не позволяет повторно использовать изделие

Виды термоусаживаемой трубки (по ГОСТ)

Существует несколько разновидностей классификации изоляции. Выделяют варианты по материалу изготовления, способу монтажа и толщине стенок.

Материал

На рынке представлены трубки, классифицирующиеся по типу пластика, который используется при их изготовлении. Наибольшее распространение имеют следующие разновидности:

ФОТО: i1.photo.2gis.com
ПВХ – простой и дешёвый материал, имеющий существенные недостатки

Трубки из ПВХ

К сведению! Ещё одним большим минусом является выделение едких и токсичных соединений при возгорании, что сказывается на востребованности именно этого типа.

ФОТО: plastirub.be
Полиэстер превосходит ПВХ по всем параметрам

Усадка из полиэстера

Материал, ставший развитием обычного поливинилхлорида. По сравнению с последним обладает более высокой физической прочностью и устойчивостью к химическому воздействию. Часто применяется при производстве тонкостенных и толстостенных термоусаживаемых трубок.

ФОТО: sc01.alicdn.com
Фотополимер имеет высокую себестоимость производства

Фотополимеры

Ещё одна группа материалов, обладающих очень высокими эксплуатационными характеристиками, что делает их использование незаменимым при создании надёжной защиты от физического и химического воздействия. Недостатком считается высокая стоимость из-за сложности производства.

ФОТО: home.premiumfull.ru
Полиолефиновые усадки – наиболее современный и качественный вариант изоляции

Полиолефиновые трубки

К сведению! Использование дополнительных специальных присадок позволяет расширить диапазон температур вплоть до 150ºС, что позволяет расширить область использования.

ФОТО: build-experts.ru
Вспененный или синтетический каучук выдерживает низкие температуры, но разрушается при попадании ГСМ

Трубки из эластомеров

Основу данного материала составляет синтетический каучук. Этот вариант, в силу первоначальных качеств базового состава, обладает высокой устойчивостью к воздействию высоких температур, но при этом практически не выдерживает попадания ГСМ. Также существенным недостатком является высокая себестоимость производства, что определяет и низкий спрос.

ФОТО: a.d-cd.net
Силикон химически инертен и относительно дёшев, но не выдерживает воздействия растворителей

Силиконовые изделия

Трубки, сделанные на основе силикона, обладают гибкостью и практически нетоксичны. Ещё одним положительным качеством силиконовых изделий является химическая инертность и электрическая прочность. Минусом считается отсутствие устойчивости к воздействию растворителей на органической основе.

Тип монтажа

Следующей градацией представленных на рынке трубок является разделение по способу монтажа, зависящего от особенностей конкретного изделия. Различают два типа:

ФОТО: kross-kontakt.ru
Наличие клеевого слоя повышает герметичность при монтаже

К сведению! Дополнительно к клеевым термоусаживаемым трубкам и моделям без клеящего состава производители предлагают плавкую ленту, которая используется для внутренней герметизации кабеля и улучшения эксплуатационных характеристик.

Толщина стенок

Ещё одним показателем, который определяет деление приспособлений для изоляции на типы, является толщина стенок. По этому параметру все представленные на рынке модели можно разделить на три вида:

ФОТО: barnspb.ru
На этикетке указывается размерность до и после усадки, а также толщина стенок

Характеристики термоусадочных трубок

Основной характеристикой, определяющей качество и область применения изделия, считается коэффициент усадки, варьирующийся от 200 до 600%, в зависимости от материала изготовления. Характерной особенностью данного типа изоляции является повышенное поперечное сжатие относительно продольного, то есть, при значительном изменении диаметра, практически не меняется длина.

ФОТО: snabline.com
Каждый производитель выбирает, какие параметры, раскрывающие технические характеристики, указывать на сайте или в каталоге продукции

Следующим важным показателем, который требуется учитывать при выборе, является устойчивость к воздействию той или иной агрессивной среды. По этому параметру можно выделить:

К числу характеристик можно отнести форму термоусадки с клеевым слоем. Она может быть круглой, овальной, плоской. Это никак не сказывается на эксплуатационных характеристиках и используется исключительно для удобства транспортировки.

ФОТО: tmark.ru
В качестве дополнительного обозначения указываются свойства трубки

Маркировка трубки термоусадочной (ТУТ) и размеры

При покупке важно обращать внимание на маркировку, которую указывает производитель. Основной характеристикой в данном случае является изменение диаметра. На этикетке будет указываться толщина изоляции до и после усадки. Эти показатели отображаются через черту дроби, например, 4,5/2,5 мм.

К сведению! Для изделий, которые произведены в Европе или США, размер указывается в дюймах.

Иногда встречается обозначение не конкретных значений, которые получаются до и после нагрева трубки, а начальный диаметр изделия и усадочный коэффициент. Это будет означать количество миллиметров, пропорционально которому от первичной величины изменится толщина.

ФОТО: go3.imgsmail.ru
Клеевые трубки продаются в нарезанном виде, чтобы избежать изломов

Также при выборе очень важно обращать внимание на размеры термоусадочных трубок для проводов. Ведущие производители представляют на своих сайтах полную линейку усадок с указанием не только диаметров до и после проведения работы, но также толщину стенки, коэффициент продольной усадки, оптимальный диапазон и метраж материала в стандартной бухте.

К сведению! Для клеевых термоусадочных трубок, также толстостенных изделий действует правило. Их нельзя сгибать во избежание появления изломов. Поэтому данный тип продаётся в виде нарезанных готовых кусков.

Дополнительно производитель может наносить на этикетку пометки, характеризующие свойства представленной изоляции, например, знак «нг» будет означать негорючая.

ФОТО: nexo.com.tr
При незначительном диаметре для нагрева подойдёт простой фен

Как пользоваться термоусадочной трубкой

Отличительной особенностью данного формата изоляции является простота монтажа. Перед началом работы рекомендуется выбрать трубку нужного диаметра и длины и приготовить инструмент для нагрева. Это может быть строительный фен, газовая горелка или иной нагревательный прибор. Сам процесс монтажа осуществляется следующим образом:

К сведению! Если требуется установить длинное изделие большого размера, рекомендуется проводить нагрев от центра к краям с выполнением предварительной осадки по окружности.

ФОТО: nexo.com.tr
Для внутренней герметизации проводов используется специальная лента, обладающая способностью к термоусадке

Как сделать простую термоусадочную трубку своими руками

Принцип, лежащий в основе применения температуры для усадки материала, может использоваться не только для изоляции проводников, но также в решении иных бытовых проблем. В интернете можно найти видео, как проводить ремонт различных шлангов посредством пластиковых бутылок.

Материал, из которого они изготавливаются, обладает некоторой памятью, пытаясь вернуться в начальное положение при принудительном изменении его формы. Это можно использовать для проведения ремонтных работ. В представленном видео показывается, как отремонтировать трубку от пылесоса при помощи пластиковой бутылки.

Источник