Schrumpfschlauch

Schrumpfschlauch als Schutz eines abgesetzten Kabels (Animation)

Ein Schrumpfschlauch ist ein Kunststoffschlauch, der sich unter Hitzeeinwirkung (meist durch Zuführung von Heißluft) stark zusammenzieht. Hierbei wird das vor dem Erhitzen in den Schlauch eingebrachte Produkt gegen seine Umgebung elektrisch isoliert und vor mechanischen Beschädigungen geschützt.

Eigenschaften

Verschiedene Schrumpfschläuche

Schrumpfschläuche sind mit Durchmessern von 1 mm bis max. 1100 mm erhältlich. Eine alternative Form sind Schrumpfkappen, die an einer Seite bereits verschlossen sind, und Schrumpfaufteilkappen, die drei oder mehr Öffnungen haben.

Der Schrumpfbereich, also die maximale Größenänderung beim Schrumpfen, ist stark vom verwendeten Kunststoff abhängig. Das Schrumpfverhältnis ist 2:1 bis 6:1, bei speziellen Steckerdichtungen auch bis zu 10:1. Um eine möglichst gute Abdichtung zu erreichen sind viele Schrumpfschläuche auf der Innenseite mit einem Heißkleber beschichtet. Hersteller empfehlen ein Verhältnis von 4:5 zwischen dem Durchmesser des zu isolierenden Objekts und des Schrumpfschlauchs, um beste Ergebnisse zu erhalten.

Bei den verwendeten Kunststoffen handelt es sich um Thermoplaste. Um ein Schrumpfen des Materials bei Erhitzung (auf einen materialtypischen Temperaturbereich) zu erreichen, müssen die Kunststoffe nach der Herstellung im Extruder vernetzt werden. Durch die Vernetzung werden die Molekülketten untereinander verbunden, was z.B. durch Silane oder durch Elektronenstrahlen^[1] erfolgen kann. Nun kann das so behandelte Extrudat im warmen Zustand (Temperaturbereich ca. Extrusionstemperatur) aufgeweitet werden. Durch Abkühlen wird das Material in Bezug auf die Rückformung der letzten Dehnung sozusagen eingefroren, der aufgeweitete Durchmesser bleibt erhalten und damit Spannungen in den Netzbrücken auf molekularer Ebene. Erst durch Erhitzen kann sich der Schrumpfschlauch zurückorientieren. Da es sich bei Schrumpfschläuchen um vernetzte Kunststoffe handelt, sind diese nicht als Regranulat zu verwenden. Ausnahme sind Schrumpfschläuche aus PVC, da PVC nicht vernetzt werden muss. Bei preiswerten Schrumpfschläuchen erfolgt die Anordnung aufgrund der Van-der-Waals-Kräfte, bei hochwertigeren Schläuchen werden Kunststoffe mit Dipol-Dipol-Wirkungen verwendet (Bsp.: Teflon) Beobachten kann man dieses Verhalten auch z.B. bei Joghurtbechern (aus Polystyrol), die durch Erhitzen wieder in sich zusammenfallen.

Schrumpffolien, die häufig zum Fixieren von auf Paletten gestapelten Gütern oder Schachteln verwendet werden, können je nach Herstellungsverfahren uni- oder bidirektional schrumpfen, ziehen sich also bei Erhitzen nur längs oder quer zusammen.

Arten

Bei Schrumpfschlauch unterscheidet man nach Wanddicke, Durchmesser sowie nach Schrumpfverhältnis.

1. Schrumpfverhältnis (gängig: 2:1, 3:1, 4:1 und 6:1)
2. Dünn-, mittel- und dickwandiger Schrumpfschlauch
3. Mit oder ohne Innenkleber
4. Standard-Durchmesser (mm): 1,2; 1,6; 2,4; 3,2; 4,8; 6,4; 9,5; 12,7; 16,0; 19,0

Einsatz

Schrumpfmuffe

1. die luft- und wasserdichte und damit korrosionsgeschützte Umhüllung eines an einem Kabel befestigten Steckers oder die Wiederherstellung einer beschädigten Kabelisolation.
2. Bauteile von Schrumpfverbindungsmuffen (Isolierung und mechanischer Schutz)
3. die Verpackung von Stückgut
4. als Schrumpfkapsel über Weinflaschen, um den Korken zu schützen
5. die Fixierung der Kabel auf einem Ferritring
6. Bei der Herstellung von Akkupacks werden die einzelnen, vorher durch Löt- oder Schweißverbindungen elektrisch kontaktierten Zellen zu einem Pack zusammengeschrumpft
7. zur Verhinderung von Kurzschlüssen.
8. Zum Schutz von Kabeln im Bereich Erdverlegung (Dickwandiger Schrumpfschlauch)
9. Zum Schutz vor Eindringen von Feuchtigkeit (Schrumpfschlauch mit Innenkleber)

Auswahl verwendeter Kunststoffe

1. Polyolefine
2. Polyvinylidenfluorid (PVDF)
3. Viton der Firma DuPont
4. Polyvinylchlorid PVC
5. Polytetrafluorethen (PTFE) / Teflon

Einzelnachweise

1. ↑ Fermilab/SLAC symmetry magazine: accelerator apps: heat-shrink tubing, Vol.07, issue 02, April 2010