局部过烧一般不会使材料突然失效,而是在某一个很小的区域内,由于热量停留的时间太长了、距离太近了或者移动不均匀所造成的一种现象。表现形式为表面发亮、变色、起泡、发脆、开裂、局部过度收缩、壁厚不均,打印面模糊,胶层局部流挂,甚至端部缩成硬结。过烧一般不会在表面表现出来,但是经过热缩之后的回弹、绝缘以及密封性都变差了。防止局部过热,关键是调节好“温度、距离、时间、移动、覆盖”这六个因素,并使加热工具、管材的状态、线束的路径以及操作手法之间相匹配。首先介绍一下一般的原理,然后根据不同的制品类型来说明哪些地方容易被烧焦,并给出相应的防护措施。
首先要弄清楚局部过烧是由于什么原因造成的
局部过烧的原因一般为热源集中、制品移动不够所造成。热风枪的风口温度很高,如果长时间停留在一个地方,那么表面上的温度就会很快超过材料所能承受的最大值;风口距离太近了,热流集中在一个很小的地方上,周围的还没有来得及收缩,局部已经过度受热。管材壁厚不均、端部较薄、分支根部重叠、线束有金属凸起等都会使局部热容量和导热状况不一样,同一种加热时间,在一些地方刚刚开始加热,在另外一些地方却已经过烧了。过烧并不一定会马上冒烟,可能会先表现出来的是表面变得非常光滑、颜色加深、手感变硬等现象,之后才会产生细微裂缝。只有弄清楚形成机制,才有可能把控制的重点放在移动均匀、距离适当、时间分割以及观察反馈上面,而不能仅仅降低温度。
二、调节好温度、距离和运动的速度
防止局部过烧,首先应该确定一个适当的加热温度并且要保证风口和制品之间距离不变。当温度过高时,操作窗口非常狭窄,稍有迟疑就会造成过烧;温度太低并且要经过很长一段时间才能达到目的,而热量积累也会造成局部过软。比较安全的办法是在小样上确定好温度、距离以及移动的速度,在用到成品的时候就可以使用了。加热的时候要一直移动热源,不能在同一个地方停留;可以使用来回扫动或者螺旋推进的方式,使热能均匀地分布在物体上。对于长管段要分段加热,在每一部分都观察到收缩之后再继续加热,并不是从头到尾一次猛吹。风口和制品之间要留有一定的空间,不能直接接触;用散流嘴或者挡板可以减少局部热量聚集。移动的速度要保持平稳,端部以及分支根部可以适当放慢速度进行观察,但是不能让物体停止不动。
三、氟橡胶热缩套管的过烧风险点
在加热氟橡胶热缩套管的时候,局部过烧的地方主要集中在端部、分支根部以及壁厚较小的地方。端部散热速度快、用料少,如果热风吹的时间过长,就会被吹得变硬或者开裂;分支根部存在重叠、空隙的情况,热能分配不均匀,容易造成局部过热收缩及褶皱现象。预防措施为首先确定热风温度及距离,并且使用来回扫动的方式,在端部进行短时间加热之后再移动离开并进行观察,切勿长时间直接对着物体吹风。对于厚度较大的氟橡胶热缩套管,在加热时要使热量逐渐渗透进去,不能让外层已经烧焦了但是内层还没有完全收缩。在加热的过程中要观察到表面光泽以及回弹的情况,如果发现有局部过亮、变硬或者收缩不正常的现象时,应该马上把热源移开,并且进行检查。氟橡胶热缩套管具有较大的弹性,在过烧之后回弹能力会降低,而且通常在外观上出现得比较早,所以手感检查也是很重要的。
进一步讲,氟橡胶热缩套管在弯折处以及捆扎带上也比较容易被烧焦,这是因为这些地方存在突起和空隙,热量容易聚集。加热的时候要使风口和表面之间有一定的夹角,不能垂直对着凸起的地方;弯折的地方可以适当减慢移动的速度,但是不可以停下来。对于要进行多次加热的部位,则要在上一次热量稍微冷却之后再补充新的热量,以免热量累积。氟橡胶热缩套管过烧之后不能强行整形,因为表面上已经出现了细微的裂纹。比较安全的办法就是把加热参数以及小样的表现都记下来,把端部、分支和弯折处作为重点观察的位置,逐段确认收缩的状态。
四、花纹热缩管的纹路集中在一处
花纹热缩管的花纹凸起会使热流分布发生变化,凸起部分最先接触到热风,而凹陷部分则可能会受到热气的影响比较晚一些,所以局部过烧常常发生在凸起顶点以及花纹边沿的地方。加热的时候如果风口垂直直接吹的话,凸起的部分可能会先变得明亮、柔软,并且还会被吹得变形,而凹陷的地方还没有完全收缩。预防措施为使热风吹出一定的角度来扫过物体表面,不能一直对着同一个凸起;可以使用较低的温度、更长的距离以及比较缓慢的速度来使热能在整个图案上得到充分的渗透。花纹热缩管在握持或者防滑的地方使用的时候,如果过烧的话就会使凸起变硬、发脆或者磨平,从而影响到手感能力。在加热的过程中要仔细观察花纹是否连贯、边沿是否起翘,如果发现有局部过亮的地方要及时移开。花纹热缩管的过烧判断不能仅仅依靠颜色来判断,还需要观察其凸起后能否回弹,并且要检查表面是否完好无损。
五、双壁热缩管的胶层过热
双壁热缩管在加热过程中,如果局部出现过烧现象,则会对整个外层造成影响,并且还会对内层胶层产生不良影响。外层局部过热可能会使它变硬或者开裂,而胶层则有可能出现局部流挂、碳化或者失去粘接力的情况,在端部以及填充缝隙的地方表现得最为突出。预防措施为首先确定外层收缩、胶层流动所要求的温度窗口,并且要采用均匀移动的方式,不能让风口长时间对着胶层比较厚或者有缝隙的地方。加热的时候可以从一头到另一头推进,使空气排出后再回头补充热量,但是补充的时间要短一些。双壁热缩管过烧之后,其外观可能会只在局部地方变得发光,但是截面处已经出现了胶层空洞或者流挂的情况,所以加热之后要检查端部以及分支根部的胶层状况。对于填充间隙比较大的地方,要适当的延长均匀加热的时间,并不是提高温度定点猛吹。
六、PVDF热缩管的刚性过高
PVDF热缩管具有较高的刚性,在局部过烧的情况下可能会出现表层发白、银纹、起泡、变脆或者局部收缩不均的现象。因为材料的导热性和回弹性跟弹性体不一样,所以热风吹得时间长了、定点直吹的话就容易产生表面应力集中。预防措施为控制加热的距离以及移动的速度,防止风口直接接触到物体表面;对于厚度较大的PVDF热缩管,在进行加热时要分段进行,并且要使热量逐渐渗透进去,不能让外层过热而内部没有收缩。在低温下材料会变硬,在安装环境里放置一段时间可以减小急热冲击的影响。PVDF热缩管过烧之后不能强行弯曲或者扩大开口,以防裂纹蔓延。在加热过程中要特别注意端部、弯折处以及连接器附近的状况,一旦发现表面有异常情况就要马上停止加热,并进行检查。
第七条 氟橡胶热缩套管的均匀加热方法
在对氟橡胶热缩套管进行加热的时候,采用均匀的手法要比只降低温度的效果好得多。可以先用热风枪预热稳定一段时间,然后保持风口和制品之间有一定的距离,在管段的一端开始,以均匀的速度来回扫动推进,使管材逐渐收缩。端部短时加热之后移开观察,然后再继续往中间推进;分支根部可以减慢移动的速度,但是不能停下来。对于长距离管道,可以分成若干个部分进行加热,在每个部分收缩之后再进入下一个部分,这样就可以防止热能集中在某一处而造成问题。加热时可以用手背在安全距离之外感受热流是否均匀,或者观察到表面光洁度的变化。氟橡胶热缩套管过烧之后表面可能会变得比较硬,并且回弹能力会降低,所以每次一段被加热之后可以用干净的工具轻轻触摸一下来检查回弹情况,但是不能用力去挤压。记录下温度、距离以及运动的速度,可以培养出稳定的动作习惯。
第八条 线缆标识打印层过热
线缆标识加热的时候,局部过烧首先会对打印层造成影响。字符可能会变得比较淡、扩散开来、边缘也变得模糊不清,而色带或者涂层则可能出现起泡、脱落的情况,管体也会出现局部过亮变硬的现象。预防措施为防止热风吹拂时间过长或者直接吹向字符区域,使用较低的温度以及较远的距离进行均匀扫描;对于打印面,在小样上确定好热缩温度、时间之后再进行打印。线缆标识的端部以及字符密集的地方要特别注意,如果发现字符边缘有异常情况的话应该马上把热源移开。加热之后不能马上去摸打印面,要等到它冷却下来之后再去看它的粘合性。线缆标识过烧不一定表现为空管体开裂,但是可以读取的内容会降低,从而导致功能失效,所以判定的标准应该包括字符清晰度、对比度等。
九、标识管的薄壁过热
标识管壁厚较小,在局部过烧的情况下会很快收缩过度、端部缩结、表面起皱或者字符变形。加热的时候要用低一点的温度、远一些的距离,并且要不断移动,不能让风口直接对着端部。对于细线束上带有标识管的部分,由于热量容易聚集,在可以的情况下可以分成一段一段地短时间加热,并且在观察到收缩的状态之后再进行补充加热。标识管过烧之后,薄壁可能会变得比较硬或者脆,在端部处很容易出现裂缝,所以不能使用锋利的工具进行整形。在加热之前要确保打印区域避开端部收缩堆积的地方,在加热的时候要注意字符区域是否均匀收缩。标识管的过烧防护主要依靠的是短时间内多频次地查看以及平稳地移动,并不是一次性加热完成。
十、加热工具和使用场所
热风枪要保持风口干净,不能有杂物影响到热流的方向;温度显示要稳定,在使用之前可以先用测温的方法来确定实际的热量流动。风口口径大时热流比较分散,口径小的时候热流就比较集中了,要根据管径来选择。操作环境要防止强风吹袭,以防热流偏移造成局部过热;当环境温度很低的时候,材料会变得比较坚硬,这时加热的时间就需要适当延长了,但是不能通过提高温度来定点猛吹。照明要能够看到表面的光泽以及收缩的状态,台面要干净没有易燃物品。加热工具移动要平稳,不能因为人的手在动而使局部停留时间过长。工具、环境的稳定是均匀加热的前提。
十一、加热之后的检验和冷却
加热之后不能马上拉伸或者弯曲,要等制品自然冷却到安全温度后再进行检查,包括外观、回弹、端部以及打印面等。局部过烧在冷却之后才会出现裂纹、发白或者变硬的现象,所以冷却之后的检查非常重要。如果发现局部过亮、变色、起泡或者字符不正常的情况,则要进行标记,并对是否需要返工做出判断,不能通过继续加热的方式来掩盖问题。对于双壁结构,在冷却之后还要检查胶层是否出现流挂或者填充不均的情况。冷却方法要自然,不能使用冷风或者潮湿的毛巾快速降温,这样可能会产生应力集中。加热记录包含温度、距离、移动速度以及不正常的位置等信息,可以方便地进行之后的修正。
第十二条 把预防落实到检查表上
在加热之前要先确定好温度、距离、风口以及移动路线等;加热过程中要保持均匀的速度进行扫描,对端部、分支、弯折以及打印面等部位要特别注意;加热之后自然冷却,在检查其外观、回弹、胶层以及字符等方面。发现局部过亮、变硬、起泡或者收缩不正常时,要马上把热源移开,并做好记录。小样验证要包括实际束径、壁厚以及结构等,在确定了工艺窗口之后再进行大批量的操作。检查表不需要很复杂,但是必须要能够指导操作并进行回溯。把局部过烧的预防由原来的凭经验变为现在有参数、有观察、有记录的过程之后,热缩的质量就会更加稳定了。
结语
防止局部过热的关键是控制好热量集中:温度不要太高,距离不要太近,移动要不断,加热要分段观察,端部和凸起不能直接对着吹。不同的产品存在烧高风险点:弹性体端部和分支、花纹凸起、双壁胶层、刚性材料表面、打印字符和薄壁端部。比较稳妥的办法是先做一个小样来确定工艺窗口,然后再按照均匀移动、分段加热、冷却之后再进行检查的步骤来进行操作。过烧一般不能恢复,所以预防要比返工好得多。把工具、方法、环境以及检测方式结合起来使用,局部过烧的风险就会大大减小。

