Aplicaciones Industriales de la Radiación Ionizante

Actualmente, hay más de 1400 aceleradores en diversas industrias de todo el mundo por haz de electrones de alta energía (EB). A gran escala las aplicaciones industriales de las radiaciones ionizantes, comenzó a finales de 1950, cuando Raychem introdujo la producción de tubo termorretráctil PE y WR Grace comenzó a fabricar paquetes de poliolefina.

Casi al mismo tiempo, Goodyear y Firestone inició la investigación de la modificación de los compuestos de caucho por irradiación EB para aplicaciones de neumáticos y Ford Co. utiliza EB irradiación para curar recubrimientos de automotrices.

Las reacciones químicas de monómeros, oligómeros y cambios significativos en las propiedades de los polímeros inducidos por la radiación (discutido en los capítulos anteriores) ionizante se pueden utilizar para una variedad de aplicaciones industriales prácticas.

Además de las ventajas ya mencionadas en la tecnología limpia y segura, la casi instantánea de conversión y un excelente control de la dosificación y la profundidad de penetración de procesamiento EB encontraron su camino en una variedad de aplicaciones industriales, tales como alambre y aislamiento de los cables, fabricación de neumáticos, la producción de espumas poliméricas, películas y tubos termocontraíbles, el curado de los recubrimientos, adhesivos y composiciones, así como en la impresión y otra el desarrollo tecnológico. Una dimensión adicional de radiación ionizante en aplicaciones industriales es la conversión de EB a los rayos X.

Proceso de Tecnología EB en el alambre y cableLa industria del alambre y el cable produce una gran variedad de conductores. En su mayor parte, los materiales utilizados son el cobre y el aluminio. La función primaria de los materiales poliméricos, tales como plásticos, caucho, elastómeros termoplásticos, y recubrimientos especializados, es para proporcionar aislamiento eléctrica.

Los conductores producidos por la industria de alambres y cables se pueden dividir en dos grupos básicos: alambres y cables. La diferencia entre ellos es que es un alambre de un solo conductor y un cable es un grupo de dos o más conductores aislados. Si no hubiera ningún aislamiento de los dos conductores, entonces no sería un cable; seguiría siendo un solo conductor que se clasifica como un alambre. Cable multiconductor es un cable que se compone de muchos conductores aislados (Figura 6.2).

Figura 6.2 Ejemplo de un cable multiconductor. (Cortesía de M. R. Cleland.)

Este tipo de cable es común en las aplicaciones de control, pero casi nunca se utiliza en aplicaciones de señales.

Equipos y Procesos en la fabricación de cablesExtrusiónProceso de extrusión de cruceta es ampliamente utilizado para alambres y cables de la capa con un aislamiento a base de polímero. El procedimiento básico incluye tirando del alambre o cable a recubrir a una velocidad uniforme por una boquilla de cruceta, cuando esté cubierto con el plástico fundido o compuesto de caucho caliente. Este proceso de extrusión para el recubrimiento se utiliza en la mayoría de los alambres y cables que se encuentran el uso de la comunicación y telefonía y aplicaciones eléctricas, junto con la electrónica Industrial. El trabajo de la extrusora es fundir la resina y lo remitirá a la matriz a una presión de fusión uniforme y constante y la temperatura constante. El proceso de extrusión de cruceta se lleva a cabo mediante el uso de equipo en la línea.

Varios polímeros se utilizan en aplicaciones de recubrimiento de alambre por el proceso de extrusión de cruceta. Las características de estos materiales, que los hacen ideales para este propósito, son su flexibilidad, propiedades eléctricas deseables, habilidad de resistir productos químicos, daño mecánico y medioambiental, y durabilidad.

Requisitos de propiedades físicas varían ampliamente con la aplicación prevista, que van desde 1500 psi (10,3 MPa) resistencia a la tracción especificada para cables portátiles flexibles a 3500 psi (24,1 MPa) como mínimo para los cables de alta resistencia.

La vulcanización (reticulación)El proceso más utilizado, sobre todo en América del Norte, para vulcanizar compuestos (reticular) de goma de A & C, es la vulcanización continua (funcionamiento CV). La unidad de producción consta esencialmente de un extrusor unida a un tubo con camisa de curado en la que se limita vapor de alta presión.

El alambre o cable con el compuesto aplicado por los vertidos de extrusión directamente desde el cabezal de extrusión en el tubo de vapor a través del cual se transporta bajo tensión. Presiones de vapor de 1,4 MPa (200 psi) y superiores se utilizan generalmente y longitudes de los tubos pueden ser 60 m (200 pies) o más. El tubo se calienta a menudo y se divide en varias zonas de calor controlados por separado, que se pueden ajustar hasta una temperatura de hasta 450 C (842 F).

Los compuestos para la vulcanización continua están diseñados para curar en segundos a temperaturas elevadas y su manejo y procesamiento es un poco más crítico que en la fabricación de caucho convencional.