在维修、改线和设备装配的过程中,经常会遇到原来的设计用的是某种类型的热缩套管,但是现场只有一种其他的产品的情况。有的人看到花纹热缩管的外表有纹路,感觉防滑又耐磨损,就想要直接代替氟橡胶热缩套管。这样的想法不牢靠。两者的表述并不是同一个层面的内容:一个是讲外在的形式,另一个则是指内在的材料系统。能否代替,要看工况如何,结构怎么样,安装、维护又怎样。温度、介质、密封、振动、户外暴露、电气间隙、标识要求等等,每一条都会影响到最终的结果。
首先看一下温度工况
温度就是第一个代替评判的标准。普通的热缩管一般使用的是聚烯烃类作为基材,在长时间的工作中所承受的最高温度是有规定的,并且靠近热源、发动机舱、发热元件或者工业设备内部的地方,材料就会慢慢变软、发黄甚至破裂。氟橡胶类材料一般在耐热性上会更好一些,在高温并且要保持弹性的地方比较合适。如果原来的部位长时间处在较高的温度下,仅仅依靠花纹的外观来代替它的话,它的使用寿命就会大大降低。如果只是普通的冷藏柜里的电线电缆,用花纹管来做外观区分以及轻微包裹,那么风险就会比较小。在判断的时候不能仅仅依靠环境温度来决定,还需要考虑短时峰值、热源距离、散热条件以及温度循环次数等因素。根据温度曲线以及材料的耐温等级进行比较之后来确定是否可以替换。
二、首先来看一下介质的工作状况
接触油液、液压油、润滑脂、清洗剂、酸碱或者盐雾等介质的地方,材料对介质的耐受能力非常重要。氟橡胶类材料具有良好的耐油、耐腐蚀性能,在发动机周围、传感器引线上以及各种工业设备中得到广泛应用。花纹热缩管是否耐介质,要根据其基材配方来判断,并不能一概而论。普通的基材接触到油污之后可能会发生溶胀、发粘、变硬或者开裂的现象。如果工况中有油污的话,在替换之前要确认所用材料是否相容,如果不相容的情况下可以做浸泡试验。如果只有干燥没有化学接触的环境的话,花纹管就可以用来辨别和防滑了。当介质工况不明确的时候,不能直接进行更换,在取样确认无误之后再做处理。
第三步是先观察密封工况
密封要求来确定结构的选择。花纹热缩管一般不设内层胶,如果端部没有做进一步处理的话,水分仍然会沿着界面渗透进去。氟橡胶产品可能是单壁,也有可能带有胶体,其密封性能要根据具体的结构来判断。如果原来的部位要防潮、防尘或者防水的话,在更换的时候不能只看外表的材料,还要看两端是不是形成了一个完整的密封圈。双壁热缩管的内层胶在加热之后会流动起来,可以填补缝隙以及端部空隙,适用于连接器根部、分支点和异形接头等处。如果使用花纹管代替的话,建议内层采用双壁结构进行密封,外层则可以用花纹来标示,或者分段处理以防止整根跨套导致偏芯。密封属于系统的质量问题,并不能通过更换外表来解决。
第四部分:首先来看一下机械和振动
在振动环境下的情况下,材料的柔韧性、壁厚以及固定的类型都会影响到它的使用寿命。花纹凸起并不一定就更耐磨了,在凸起的地方接触面积较小,局部压力较大,长时间摩擦可能会先被磨平。氟橡胶类材料在低温下可能会变得比较硬,在使用的时候要注意它的回弹性。如果原来的部位存在持续的振动、弯曲或者拉伸的情况,在更换之前需要对固定的间距、支撑结构、弯曲半径以及缓冲措施进行评估。花纹管可以用于轻微防滑的作用,但是不能代替机械固定的使用。卡箍、扎带、支架和软质衬垫要配套使用,在端部留有应力释放段。替换之后如果线束摆动变大了,那么磨损以及密封失效就会更早地发生。
五、首先来看一下户外和耐候
户外环境中的紫外线、雨淋、盐雾、温度变化以及污染物都会对电子设备造成影响。PVDF热缩管属于含氟材料体系,一般情况下它的耐候性、耐腐蚀性和阻燃性都比较好,在户外、工业控制、轨道交通等领域中使用广泛。花纹热缩管是否可以用于户外,要根据基材的耐候性能、壁厚以及端部密封来决定。如果长时间接触的话,普通的基材可能会出现粉化、开裂、褪色的现象。在使用替代氟橡胶产品的时候,要保证其耐候等级以及耐水解能力都符合要求。安装的位置要远离积水的地方,并且在端部处做好密封过渡的工作。对于海边、化工区或者高海拔强紫外线地区,维护周期要缩短,并且一旦发现表面老化要及时进行处理。
第六步:首先检查电气和安装的空间
替代要根据电气余量以及空间来决定。各种材料的耐压值、绝缘电阻、壁厚以及收缩率各不相同。花纹管外径可能会因为纹理而有所增大,替换之后可能会对周围的零件造成影响。氟橡胶产品比较硬或者比较软,穿套的时候难度不一样。如果包裹上有台阶、螺纹、卡扣等结构,那么它的边缘可能会被撑开。在安装之前需要对初始内径、收缩后的内径、最大宽度以及连接器尺寸进行测量,并且试装确认可以穿过去。加热温度要和材料相匹配,如果温度不够就会造成收缩不完全,而如果温度过高就有可能损坏管道或者电线电缆。当电气间隙不够的时候,并不是只有加大套管才能解决问题,应该对整个结构进行重新评价。
第七条 花纹热缩管段
花纹热缩管表面有纹理、条纹或者颗粒的感觉,一般用来对线束进行分隔、外观辨识以及轻微防滑。如果要用它来替代氟橡胶热缩套管的话,就要看看它的使用环境是不是干燥、常温、无油污、无长时间振动。花纹热缩管一般情况下不会起到密封的作用,如果端部没有被封闭住的话,水汽还是会进入到里面的。如果一定要用上花纹热缩管的话,建议把它们放在非密封部分或者外面一层,在里面一层要用带有胶结构来实现密封效果。选择的时候要看基材的耐候性、壁厚、柔韧性以及收缩率。纹理太深容易藏污纳垢,不好打扫;如果纹理太淡的话,防滑效果就会差一些。安装完毕之后要查看端部是否与墙面紧密接触,并且要注意表面是否有裂缝或者粉化现象。
八、氟橡胶热缩套管段
氟橡胶热缩套管在高温、油污或者化学介质附近经常会被考虑到。如果原来的结构是用氟橡胶热缩套管的话,换成普通的花纹管可能会降低它的耐温、耐油以及耐腐蚀的能力。使用氟橡胶热缩套管的时候,需要确定收缩温度、胶层流动温度、低温脆化温度以及经过高温老化之后的柔韧性。如果包裹物形状比较复杂的话,还需要考虑端部包覆的能力。并不是所有的地方都可以使用,普通的温度和湿度环境下不一定需要。如果接触到强极性溶剂或者某些特殊的化学介质时,则应该先进行相容性试验。合理的对温度、介质以及机械应力进行分析之后再决定是否使用。替换之前要做的工作有样品试装、绝缘检测等。
九、双壁热缩管段
双壁热缩管是由外层绝缘管、内层热熔胶组成的。加热之后外层收缩、内层胶液流动,填补缝隙以及两端的空隙,在冷却之后形成粘接层。如果花纹热缩管要防潮的话,在里面可以使用双壁热缩管,外面再做标记。在对双壁热缩管进行评价的时候,要从胶的软化点、流动温度、粘接强度、耐温性以及耐水解性等方面来考量。胶层过薄无法填充,过厚可能会溢出很多。如果包裹表面有油污的话,那么胶层就容易粘不住了。安装的时候要从中间往两边加热,使里面的空气排出去。端部可以稍微加热一下,形成一个光滑的密封面。双壁热缩管适用于连接器根部、分支处以及需要加强的地方,但是不能整根跨分叉强套。
十、PVDF热缩管段
PVDF热缩管属于含氟材料体系,一般情况下它的耐候性、耐腐蚀性和阻燃性都比较好,在户外、工业控制、轨道交通等领域中使用广泛。如果工况为户外长时间暴露,则PVDF热缩管一般要比普通的花纹管更适合。使用PVDF热缩管的时候,需要根据收缩率、壁厚、透明度以及耐温范围来选择。如果要查看内部联系的话,透明度会有所帮助;如果要抗切割的话,壁厚就很重要了。PVDF热缩管比较硬,在穿套的时候会比较麻烦,在接头的时候可能会遇到一些问题,所以在使用之前可以先进行试装。加热温度要和材料相适应,如果温度不够就会造成收缩不完全,而如果温度过高的话就有可能会对管道产生损害。在盐雾、清洗剂等环境中使用时,要保证材料相容性。安装完毕之后要对表面是否有裂缝或者没有完全凝固的地方进行检查。
十一、氟橡胶热缩管段
接触油液、液压油或者润滑脂的线束,其材料的耐油性能就非常重要了。氟橡胶热缩管具有良好的耐油、耐高温和耐腐蚀性能,在发动机周围、传感器以及各种工业设备中得到广泛应用。在使用氟橡胶热缩管的时候,装配细节决定了效果:被包裹物体表面要干净、干燥,有尖锐边角的地方要磨平或者加上防护措施,以免刺穿管壁;加热时要环形对称地进行,使胶层得到充分的流动;冷却之后再看两端是不是密封好的,表面有没有不平的现象。如果线束要弯曲的话,就要确定该材料在低温的时候仍然有较好的塑性。如果环境中有很强极性的溶剂时,则要做相容性试验。它的费用比较高,在因为尺寸或者工艺的原因而需要返工的时候,造成的损失会更大一些,所以试装和检查是不能省略的。在使用的时候要经常查看氟橡胶热缩管表面有没有开裂、发粘或者变硬的现象。
12. 线缆标识段
线缆标识对于线束管理来说是非常重要的一个环节,如果能够做好线缆标识的话就可以避免很多接线错误,并且也方便了以后的检修以及后期的维护工作。在用热缩套管来标定时,要注意打印或者书写的办法、耐磨性、耐溶剂性以及热缩套管收缩后字迹是否会出现变形等问题。线缆标识应该放在平直部分,避开端头、转弯处、尖锐部位以及经常弯曲的地方。如果用在户外或者有油污的地方的话,还要看它的抗紫外线、耐擦换单位。标识的内容要简明一致,并且容易被跟踪。在制作的时候要留出一定的收缩量,选用合适的字体以及排版方式,并且不要使用太细的线条。安装完毕之后要查看一下字迹是不是很清楚,是不是很容易被擦掉。线缆标识要能在常温下清晰可见,在湿热、高温或者震动等环境下仍然能够被辨认出来。如果更换了套管材料的话,那么线缆标识的附着方式也必须重新进行验证,以免之后出现模糊脱落的情况。
十三、在进行替代之前要做的验证工作
如果真的要临时顶替的话,可以按照以下步骤来验证:第一项工作就是把原来那个地方的温度、介质、湿度、振动以及电气参数都记下来。第二步是测量包裹物品的外径以及最细的部分、分支的角度和连接器的大小。第三步是试装花纹管或者用其他的方法来保证能够通过并且贴合。第四步是检查端部密封,如果需要的话可以使用双壁结构或者密封胶。第五步是进行绝缘电阻测量,在需要的情况下还要做耐压试验、防水试验等。第六步是做温度循环或者振动模拟来检验表面以及胶层。第七步是少量使用,并且定期进行检查。替代并不是换名字,而是在新的工作条件下进行匹配。如果验证没有通过的话,就应当恢复原来的结构或者选用另外一种更好的材料。
十四、安装和保养注意事项
安装的时候要对表面进行清理,并且要使锐利的边缘变得光滑,然后用均匀的温度来加热物体,在物体的一半处开始移动,直到空气被完全排出为止。在冷却之前不能移动线束。安装完毕之后要对鼓包、空腔、未凝固的地方以及胶体没有出现的情况进行检查。固定的部件要配套使用,振动的地方要用支承物和衬垫材料来保护,端部要留有缓冲空间。维护周期要根据环境来定,比如高温就要注意热老化问题,潮湿则要注意到端部密封的问题,振动就需要注意固定和防磨的问题,在户外还要注意粉化和开裂的问题。如果发现密封处有漏气现象,或者绝缘性能降低,或者是材料出现老化的情况时,要立即进行处理。对重要的设备要保存好批次号以及安装情况的记录,以便于查询。
结语
花纹热缩管可以替代氟橡胶热缩套管吗?不可以马上得出结论,要先观察工况。温度、介质、密封、振动、户外、电气和标识等方面的要求都必须进行核实。花纹管可以分清并防止打滑,氟橡胶类能够抵抗高温和油污,双壁结构能起到密封的作用,PVDF类则具有耐候、阻燃的特点。代替之前的试装、测试和观察来确定是否可靠再进行大批量使用。把材料、结构、安装以及维修都考虑到的话,就不会出现防护不够或者性能过高的问题了。

