有网孔结构电热元件的塑料管道电熔连接件制造技术

本实用新型专利技术公开了一种有网孔结构电热元件的塑料管道电熔连接件，该连接件内置圆筒状电热元件，其由沿电熔连接件内壁等间距布置，沿该筒壁呈连续的几字形排布的网孔结构的电阻材料条和同材料的塑料条构成。本实用新型专利技术连接件的电热元件结构稳定，能适用于多规格管道连接件，甚至特大口径的电熔连接件，并能避免短路和断路。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

有网孔结构电热元件的塑料管道电熔连接件
本技术涉及一种电熔连接件，具体而言，本技术涉及一种有网孔结构电热元件的塑料管道电熔连接件。
技术介绍
随着塑料管道的大量普及，由塑料管道连接件的缺陷引起的连接问题越来越突出，一直是制约管道施工的主要因素。塑料管道的连接方法按大类分为二种，第一种是胶水粘接，如PVC，PA，ABS等材料做成的管道，第二种就是热熔连接，如PE、PP、PE-RT等材料做成的管道。热熔连接又可分为以下三种方式热熔对接、承插热熔连接、电熔连接，其中电熔连接由于具有不可替代的优越性能(特别是在钢丝网骨架管及PE燃气管道领域)而被市场全方位推崇。电熔连接为一种“热塑性塑料电熔连接件与管子间的接合。电熔连接件由嵌入在它和管子之间的接合面内的加热元件通过焦耳效应加热，使它们周围的材料熔化， 从而使管子和管件表面熔在一起。”九十年代开发的电熔连接件是按英国尤波诺公司制造工艺生产的，即市场上普遍使用的裸露丝电熔连接件。由于在使用中电热丝经常脱落、并丝而造成短路，在尺寸配合有偏差或椭圆度过大时，插入管件可造成断路，制造该种电熔连接件对操作工人的熟练程度要求相对较严，按该种生产工艺制造的废品率高。为了避免上述缺陷，有厂家按韩国大莲精工的工艺着手开发了包塑电热丝的电熔连接件，就是将电热丝包塑成电线形状，再按要求绕制在注塑模型芯上注塑成型，冷却后脱模得到成品(见图I)。然而用这种包塑丝工艺生产的电熔连接件，虽然部分解决了裸露电热丝电熔连接件插入断线的缺陷，但由于在包塑时必须采用高温拉丝和低温水冷却，在电热线的表面形成了无法去除的氧化层，阻隔了管材与管件的熔化材料流动再结晶，所以一般采用此种工艺的电熔连接件的剥离强度无法与裸露电热丝电熔连接件相比。基于前二种的工艺存在的缺陷以及劳动力成本的上升，部分厂家引入自动后布丝工艺和设备，在工艺上实现了自动化生产，增加了管道可配合尺寸的精度，但自动后布丝的方法需专用设备，而且价格昂贵，并且该方法由于仍然属于单线布丝的传统工艺，制备出的电热元件为单丝绕制，此种电热元件无论是隐蔽丝还是裸露丝，均可能产生熔接短路的后果O综上所述，现有的电熔连接件由于均采用轴向布线(与管材插入的方向呈垂直角度的方向)，在通电焊接时，其温度可能高于保持塑料管道所需的温度且还会产生熔胀压力，使电热丝位移而造成短路，导致焊接失败甚至管件报废。此外，轴向布线的连接件与管道的配合不可能是同径配合，肯定存在一定间隙，插入管件可造成断路。因此，需要一种能避免上述温度过高、短路和断路的情况的、价格适中、制造成本低、质量稳定的电熔连接件。
技术实现思路
为了解决现有技术中采用轴向布线导致的连接时温度过高且易于短路，连接件和管道尺寸不配合而易于断路的问题，本技术提供了一种有网孔结构电热元件的塑料管道电熔连接件，所述的电熔连接件内置圆筒状电热元件，该圆筒状电热元件由沿电熔连接件内壁等间距布置的网孔结构的电阻材料条和与所述的电熔连接件材料相同的塑料条构成。所述的网孔结构的电阻材料条沿所述圆筒状电热元件的筒壁呈连续的几字形排布；所述的塑料条与所述的网孔结构的电阻材料条固接并且围成所述的圆筒状电热元件的内筒壁。所述网孔结构的电阻材料条的总电阻必须符合所述有网孔结构电热元件的塑料管道电熔连接件的电流密度要求。电流密度是指表面负荷功率，一般电工学中的电流密度是指在同样截面的导线中通过的电流，由于导线的电阻不同，通过的电流大小不同，电阻越大，电流越小，功率越小，分配到表面的负载功率就越小，反之则表面的负载功率越大，材料表面发热点越集中，如轴向布线的电熔管件经常焊爆的现象就是电热丝短路后短时间表荷功率呈几何上升引发的后果，如果在焊接时间内材料表面发热不足以使与电热元件接触的塑料迅速分解碳化，其表面负荷功率符合塑料管道电熔连接件的电流密度要求。比如，根据 PE材料的导热系数O. 33ff/m · K和材料密度O. 92g/cm3计算，PE材料的熔化温度最高值为 240°C，焊接电压为39. 5V时(国标规定)，其表荷功率控制在I. 5 2. 2W · cm2为理想值， 超过这个值就会分解PE材料的分子结构，仍至碳化。此外，所述电阻材料条可以由适合各规格塑料管道电熔连接件强度的合金电阻薄板材料制成，即所选用的电阻材料通电发热对管道的塑料材料熔化、冷却后得到的结晶体的拉伸强度应不小于同体积的电阻材料或管道的塑料材料的拉伸强度。所述结晶体的拉伸强度主要与电阻材料的电阻率有关，在输入额定电压后产生的表面负荷功率应能保证塑料分子结构不分解，这样的合金电阻薄板材料的电熔连接件强度符合塑料管道电熔连接件强度的要求。比如，上述PE材料在焊接电压为 39. 5V时，电阻率在常温下取值为O. 90 I. 28 μ Ω · m。所述合金电阻薄板材料包含铬和铼，铬的含量为15-24. 5重量％，还可以包含铁或同时包含铁和铝，其中铝的含量为O. 35重量％，该材料的使用温度为1100-1200°C，熔点为1400°C，密度为8. 1-8. 3g/cm3,20° C的电阻率为O. 98-1. 11 μ Ω ·πι，抗拉强度为750Mpa，延伸率为25%，反复弯曲次数>5，快速寿命为 50h/° C。本技术所采用的合金电阻薄板材料优选下表I中所示材料表I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有网孔结构电热元件的塑料管道电熔连接件，其特征在于：所述的电熔连接件内置圆筒状电热元件，该圆筒状电热元件由沿电熔连接件内壁等间距布置的网孔结构的电阻材料条和与所述的电熔连接件材料相同的塑料条构成。

【技术特征摘要】
1.一种有网孔结构电热元件的塑料管道电熔连接件，其特征在于 所述的电熔连接件内置圆筒状电热元件，该圆筒状电热元件由沿电熔连接件内壁等间距布置的网孔结构的电阻材料条和与所述的电熔连接件材料相同的塑料条构成。2.根据权利要求I所述的有网孔结构电热元件的塑料管道电熔连接件，其特征在于 所述网孔结构的电阻材料条沿所述圆筒状电热元件的筒壁呈连续的几字形排布，所述塑料条与所述网孔结构的电阻材料条固接并且围成所述圆筒状电热元件的筒壁。3.根据权利要求I至2任一项所述的有网孔结构电热元件的塑料管道电熔连接件，其特征在于 所述网孔结构的电阻材料条中的网孔为正方形、...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志强，邵信元，
申请(专利权)人：孙志强，
类型：实用新型
国别省市：