
热缩管的收缩主要是径向收缩为主,纵向也有一定的回缩现象,但是幅度一般都比径向小一些。纵向收缩率受到材料结构、膨胀工艺、交联度、壁厚以及加热方式的影响,各个产品的差别很大。裁剪的时候如果只按照需要覆盖的长度来下料,在安装之后管口可能会收缩回来,露出发丝或者使标识偏移。正确的做法是首先弄清楚该种材料在拉伸时所表现出的纵向收缩特性,然后根据安装的方式、基材的形状以及两端预留的空间来决定裁剪的长度。按照不同的对象来说明如下。
一、氟橡胶热缩套管的纵向收缩和裁剪剩余量
氟橡胶热缩套管的纵向收缩一般不大。它的分子链刚性高,碳氟键键能大,在交联网络中受到限制,不能自由滑动,所以在扩张定型的时候纵向取向比聚烯烃类材料要小一些,因此在加热回缩的时候纵向缩短的程度通常会小于径向。但是“不大”并不意味着可以忽视。大多数氟橡胶热缩套管,在自由加热状态下的纵向收缩率一般为5%-10%,这主要与壁厚以及扩张工艺有关。裁剪的时候如果要覆盖的长度是L,纵向收缩率是s,则理论上可以计算出裁剪后的长度为L除以(1-s)。比如要达到一百毫米的效果,收缩率为百分之五的话,理论上应该得到一百零五毫米左右的结果,在两端各留五到十毫米的余量,实际裁剪时可以取一百一十五至一百二十五毫米比较合适。氟橡胶热缩套管如果只从一端加热,纵向回缩可能会偏向受热的一侧,造成另一侧被覆盖不全的情况,所以加热时应该由中间向两边推进,或者是先在一边慢慢移动到另一边,使回缩均匀分布在两侧。
二、花纹热缩管在纵向收缩的情况下对于花纹间距的影响
花纹热缩管在纵向收缩的时候,花纹层和基材之间的收缩速度可能会不一样。花纹是由油墨或者雕刻形成的,它的延伸性、热膨胀性跟氟橡胶基材不一样,在拉伸的时候会收缩,这样就会使花纹之间的距离发生改变。当字符纵向排列时,在收窄之后,字符可能会变得密集或者扁平,并且边缘也会出现起皱的情况。裁剪的时候不能仅仅按照基材纵向收缩率来计算,还要为花纹部分留出补偿空间。比较安全的办法是把花纹放在管段中间,两端各留十毫米以上的余地,防止管口收缩牵扯到花纹。加热的时候要先固定好花纹的部分,然后从中间往两边慢慢推进,让花纹两边对称收缩。花纹热缩管在对线缆进行标识的时候,纵向收缩过大容易造成识读位置偏移,所以裁切长度要比普通的管段稍长一些,在安装之后再根据实际情况来修剪多余的部位。
三、双壁热缩管的纵向收缩和内层胶流動
双壁热缩管的纵向收缩主要是由于外层管壁以及内层热熔胶这两部分材料所引起的。外层管壁加热之后纵向收缩,内层橡胶受热熔化并且流淌开来,可能会填补缝隙,也有可能从两端溢出。两种材料纵向的行为不一致,会使得实际覆盖的距离变短。裁剪的时候除了要考虑外层纵向收缩率之外,还要给内层胶液的流淌留出空间。如果覆盖长度的要求很高的话,在理论上可以适当增大裁切后的长度,在两端各加十到十五毫米左右,使胶层有足够大的流动空间。双壁热缩管加热之后,内层胶可能会从管口溢出来,如果裁切得太短,溢出来的胶水就会缺少有效的覆盖部分。安装的时候要从一端开始加热,使胶层慢慢熔化,并且把空气从另一端排出,在胶层形成连续密封之后再修剪掉多余的胶皮。纵向收缩和胶层流动叠加在一起,在双壁热缩管裁切时要特别小心。
四、PVDF热缩管的纵向收缩和温度窗口
PVDF热缩管是半结晶聚合物,在纵向上会收缩,但是它的纵向收缩率要比氟橡胶更大一些,具体的数值要根据膨胀的时候取向的程度来确定。半结晶材料在加热收缩的时候,非晶区的分子链会回缩,而结晶区则会重新排列,纵向回缩的程度可以达到10%~20%。在裁剪的时候如果没有准确的数据也可以先取一段一百毫米的管材按照正常的工艺进行加热收缩、冷却之后再用卷尺量出它的长度来计算出实际的纵向收缩率,然后再推算出裁切后的长度。PVDF热缩管的收缩温度窗口比较小,在加热不够的情况下,纵向回缩不完全,管口可能会出现松动的情况;过高的温度也会使管材塌陷或者变形。裁剪多余部分的时候,在理论上可以多加两端各8-12mm,并且要保证加热均匀。PVDF热缩管冷却之后如果纵向长度仍然达不到要求的话,不能够再反复强行拉伸了,因为这样会破坏晶体结构,从而影响到形状记忆以及密封效果。
第五部分 氟橡胶热缩管的纵向收缩和裁剪操作
氟橡胶热缩管的纵向收缩一般不大,但是裁切的时候仍然需要留出一定的余量。管材壁厚越大,热量渗透就越慢,纵向回缩也更容易滞后,如果裁切正好等于覆盖长度,则安装之后管口可能会因为回缩而露出生基材。在裁切的过程中,管口要平滑没有毛边,不能产生应力集中。对于要套在线缆接头上的管段,两端应该各自留出5~10mm的余量,其中一端用来覆盖接头,另一端用来密封收口。加热的时候要从一头到另一头均匀地移动热源,使空气排出,然后观察管材逐渐贴合的情况。如果发现纵向缩短超过预期,在冷却之前可以稍微推拢管材,但是不能用力拉伸,以防冷却之后留下的内应力。裁剪长度是否合适,最后要根据安装后的管口是否被完全包裹住、密封性是否连续来判断。
六、线缆标识的纵向位置和裁切补偿
线缆标识在热缩管上所处的位置会被纵向收缩所影响。当标识接近管口时,在收缩之后可能会往中间移动,从而造成识读位置偏移。裁剪的时候,标识中心对准要识读的区域,在标识两边留出纵向收缩补偿。比如标识段要放在线缆某一个位置上,在裁切的时候可以把标识往预期偏移的方向反方向稍微移动一下,也可以把管段裁得长一些,在安装之后再修剪多余的那部分。线缆标识的字符方向如果是沿着纵向排列的话,在收缩之后字符之间的距离可能会变小,所以在裁切的时候应该选择纵向收缩率比较低的产品,或者在标识的两边留出对称余量。加热的时候要先固定好标识区域,然后由中间向两边收缩,在此过程中能够避免标识出现变形的情况。线缆标识的可读性除了与油墨附着力有关外,在裁切、收缩之后位置精度上也会产生影响。
第七条 裁剪留量的一般计算公式
根据以上思路来估算裁切留量:首先确定要覆盖的长度,然后得到材料的纵向收缩率,理论裁切长度等于覆盖长度除以(1-纵向收缩率)。然后按照安装的方式来增加两端的余量:单壁管每端五到十毫米,双壁管每端十到十五毫米,花纹或者标识段每端十毫米以上。如果缺少收缩率的数据的话,可以做一些小样的试验:用100mm的钢管,在实际工艺下进行加热收缩、冷却之后再测出它的长度,并且算出收缩的比例来。在做实验的时候要模拟出真实的加热方法来,因为热源移动的速度、加热起始点以及冷却条件都会对纵向收缩产生影响。裁剪之后的管口需要进行修整,去掉毛刺、碎屑等。安装的时候可以从一端或者中间开始加热,并且要给空气留出排出口来防止局部过热。纵向收缩一般比径向小,在长段覆盖、多接头以及标识定位等场景下,留量不足将会对防护和识读的效果产生影响。
八、结语
纵向收缩在热缩管安装过程中常常会被人们所忽视。不同的材料、不同的结构、不同的加热方法,在这些情况下纵向回缩的程度是不一样的。裁切留量要根据覆盖长度、收缩率、两端余量以及安装工艺来综合考虑确定。氟橡胶热缩套管、花纹热缩管、双壁热缩管、PVDF热缩管、氟橡胶热缩管和线缆标识等各个对于纵向收缩敏感的地方不一样。合理的下料、均匀的加热、自然的冷却,这样才能够使管段收缩之后的位置准确、密封连续、标识清楚。