在电气安装、线束制作的时候,选择花纹热缩管的第一步就是测量内径。人们通常认为用一把卡尺量一量就足够了,但是实际上内径测量涉及到很多因素,包括管材的状态、使用的测量工具、基材的形状以及收缩率等。如果量错了尺寸,那么后面的选型、穿套、收缩都会出现问题。下面从几个方面来阐述,把内径测量的方法讲清楚。
一、花纹热缩管:区分收缩之前内径和收缩之后内径
花纹热缩管的规格表一般会标出两个内径数值:收缩之前的内径和收缩之后的内径。在进行测量之前,首先要弄清楚自己所需要的究竟是哪个。目的就是使管材顺利地套在电线电缆或者管道元件上时,则要考虑到收缩之前的内径,这个内径必须要大于基材最大外径。如果是想评价收缩之后是否能紧紧抱住基材的话,那么要看收缩后的内径,这个内径应该比基材的最小外径小一些。花纹热缩管由于表面有凹凸不平的纹路,在使用卡尺进行测量的时候要避开这些纹理所造成的视觉干扰,直接量取内壁圆周长。
选择合适的测量工具也非常重要。普通的游标卡尺一般用来测量小口径管材,但是卡爪的压力大小会使得读数不准。管材为弹性体,在受到较大的外力时会导致管口发生形变,从而造成测量得到的内径值小于实际尺寸。正确的方法是轻轻碰一下管子的外壁,使卡爪正好接触到内壁而不过分压着。对于口径较大、形状比较规则的管材,可以用锥度尺或者内径塞规,在管口处插入,并且找到一个能够使管子保持稳定而不晃动的尺寸。不管使用什么工具,在管口处要转动几个角度进行测量,并取平均值。由于管材在扩张、存放的过程中可能会出现椭圆形变形,单向读数无法反映真实的内径。
另外一点很容易被人忽视的是:测定时机。管材从包装里拿出来之后要马上去量。长期处于空气中的情况,在温度低的时候尤为明显,材料就会慢慢收缩,内径可能会小于出厂时的状态。如果管材已经放置了一段时间,那么在进行测量之前可以用手轻轻地揉搓一下管口,使它恢复到圆形的状态,但是不能够用蛮力去拉伸。测量环境温度也会对结果产生影响,在常温下进行测量比较准确。在低温环境下,管材会变得比较坚硬,因此读数可能会出现偏差。
二、双壁热缩管:双壁结构使得内径测量多了个胶层变量
双壁热缩管是由外层交联聚乙烯、内层热熔胶复合而成,它的内径测量要比单壁管更复杂一些。在规格表中所标示出的内径一般是指内层热熔胶的内径,即管材最里面的一个圆周长。在测量的时候只测到了外壁的内侧,并没有考虑到胶层的厚度,所以选择型号会偏大一些。双壁热缩管的内胶层在常温下为固态,但是它的硬度要比外壁软一些,在使用卡尺进行测量的时候,如果用力过大,那么内胶层就会被压扁了,这时所测得的数据就会偏低一些。力度不够的话,卡爪就只能接触胶层表面了,那么读数就会偏大一些。所以,在对双壁管进行内径测量的时候,建议使用塞规或者锥度尺来保证塞入管口后不会使胶层产生明显的变形,则此时所测得的内径就是合格的标准了。
胶层的厚度也应当加以注意。不同规格的双壁管,内胶层厚度相差很大。薄胶层适用于表面平滑的基材,而厚胶层则用来填补不规则表面。在测量内径的时候,如果发现胶层厚薄不均的话,应该以最薄的地方的内径来作为穿套的标准,否则在穿套的时候可能会被局部凸起的胶层给卡住了。另外,在加热收缩之后,双壁管内的胶会熔化并流动起来,从而真正地把基材包裹在里面。在选择的时候不能仅仅考虑收缩之前内径的问题,还需要结合收缩率以及内胶流变性来判断收缩之后是否能够形成一个完整的密封环。
对于要防水密封的应用场合,双壁管的内径设计应该留有胶层填充的空间。当基材外径和管材收缩后的内径非常接近时,胶层不能够有足够的厚度去填补这些空隙,从而影响到密封的效果。但是当间隙过大会导致胶层流失而产生空洞。在对基材外径、管材内径进行测量的时候,要考虑到两者之间的公差,并且选择比较保守的一种配合方式。
三、PVDF热缩管:材料刚性比较大,在测内径的时候要注意防止椭圆效应
PVDF热缩管具有透明、耐化学腐蚀以及阻燃的特点,在连续使用的条件下可以达到约175℃的最高温度。该种材料的刚性大于聚烯烃,内径测量的时候容易出现椭圆形变形的情况。PVDF热缩管在被拉伸之后,在存放的过程中,由于受到挤压或者温度的变化,管口就会出现椭圆状,长轴和短轴的直径差别很大。使用卡尺只测量一个方向的话,可能会得到偏大数值的结果,从而造成选择型号之后穿套比较困难的情况。正确的方法是测量四个方向上的数据——0度、45度、90度、135度,并且要记录下最小值和最大值。即使最小值还大于基材的最大外径,也可以确定可以穿套。
PVDF材料另外一个特点就是收缩温度比较高,在收缩之后内径的变化和聚烯烃管材是不一样的。聚乙烯管材在低温下就可以实现收缩,但是PVDF管则要到较高的加热温度之下才有可能被完全收缩。在对内径进行测量的时候,仅仅考虑到常温下尺寸的变化,并没有考虑到高温收缩之后的实际内径,就有可能出现收缩不全或者过度收缩的问题。在选择的时候要参照产品的说明书上所给出的收缩温度范围以及收缩之后内径的理论值来综合考虑,最后根据基材实际外径做出决定。
PVDF热缩管一般用在要看到里面的情况的地方,比如说精密电子焊接点的保护。在这样的情况下,内径测量还需要考虑到管材的透明度是否会因为内壁划伤而受到影响。如果使用过的测量工具在管口处留有痕迹的话,就会影响到观察的效果了。建议用非金属塞规或者柔软的测量工具来代替硬物刮擦内壁。
四、氟橡胶热缩套管:在高温环境下进行内径测量时需要留出一定的热胀余量
氟橡胶热缩套管适用于高温或者强酸碱腐蚀的场合,在长时间使用的情况下可以达到200℃以上。对于这种管材来说,在测量其内径的时候,并不是只有常温尺寸一种情况,还需要考虑到基材以及管材在高温下发生的热膨胀。氟橡胶热缩套管具有良好的弹性和常温下的内径测量能力,但是由于卡尺接触力度的不同,在常温下进行内径测量时,会对读数产生影响。加大压力的时候,管口会被压扁,所测得的内径就会比实际值要小一些;放手之后管材会回弹,所以它的内径可能会大一些。所以,在进行测量的时候要使用带有恒定测力的测量工具,或者是用塞规从管口自然插入,以管材不变形为准。
在高温环境下产生的热胀余量就是选择型号时需要考虑的重要因素。如果基材在常温下外径为10mm,工作温度达到150℃的时候,金属基材的膨胀量大概是在0.1mm到0.2mm之间,而氟橡胶管材本身也会膨胀。当常温下管材收缩之后内径和基材外径几乎一样,在高温下两者的膨胀程度不一样,可能会使管材松动或者基材受到过大的挤压。在测量内径的时候要和供应商沟通一下管材的线膨胀系数,也可以根据自己以往的经验来留出一定的余量,一般情况下可以预留出5%左右的余量。对于温度变化比较大的情况,余量要适当增大一些。
氟橡胶热缩套管的内径测量时还要注意管材的存放环境。氟橡胶材料在潮湿环境中的吸收少量水分,从而引起尺寸的变化。在进行测量之前要将管材放置于干燥环境里静置一定时间,使它回到稳定的状况。如果管材表面有油污或者脱模剂的话,应该使用无水乙醇轻轻擦拭干净之后再进行测量,以免污物影响到卡尺的读数。
五、氟橡胶热缩管:弹性体回缩速度很快,测温时机很重要
氟橡胶热缩管和氟橡胶热缩套管在材料体系上相似,但是产品的形状、规格范围可能会有所不同。该类管材的弹性体回缩速度比较快,在从包装中拿出之后,内径就会随着时间的变化而慢慢缩小。氟橡胶热缩管的测量要尽快进行,在取出来之后越快越好,最好是几分钟之内就可以读出结果来。放置半个小时之后,管口可能会出现明显的回缩现象,所测得的内径会小于实际可以穿套的尺寸,造成选择型号过大、收缩后抱紧力不够的问题。
温度对于氟橡胶热缩管内径的影响也很大。在低温条件下,材料会变得比较坚硬,弹性回复能力减弱,因此内径读数可能会出现偏差,偏大一些。在高温环境之下,材料会变得柔软起来,而管口处则很容易发生变形现象,在使用卡尺进行测量的时候可能会把管壁压扁。建议在20℃~25℃的常温下进行测量,不要在空调出风口或者阳光直射的地方操作。如果现场温度不能达到要求的话,可以把手放在管材上几分钟,使它接近人体温度再进行测量,但是要注意手温可能会使管材变软,所以测力要小一些。
氟橡胶热缩管的内径公差一般要比普通的聚烯烃管材大一些,这是因为氟橡胶具有较好的弹性,在进行扩张工艺时所遇到的问题也更多一些。在对一根管材进行内径测量的时候,并不能够代表该批产品整体尺寸的一致性。如果是大批量施工的话,可以从中选取几根管材进行单独测量,并以其中最小的一根作为穿套的标准,而以最大的一根来判断收缩后抱紧力的情况。对于内径精度要求高的地方,要和供应商沟通公差范围,并且在需要的时候做试装。
六、线缆标识:标识用管的内径测量时要考虑到线径以及打印面
线缆标识使用热缩管时,其内径的选择要和防护用管有所区分。标识管要和线缆紧密接触,在收缩之后表面要平滑,方便进行打印或者书写文字。在测量电线外径的时候,要包含绝缘层的厚度,多股线要测整体外径不能只量一根导体的直径。线缆标识管的内径过大会导致收缩之后管壁出现褶皱现象,从而使文字发生变形;内径太小,套进去很费劲,强行拉扯可能会把管材或者线缆绝缘层弄坏。正确的方法是先测量线缆在要标示的位置上的实际外径,然后再选择收缩前内径比线缆外径大20%-30%的管材,既能保证穿套顺利,又能保证收缩之后贴合紧密。
打印面的平滑程度也会受到内径的影响。当管材内径和线缆外径相差很大时,在收缩之后管壁在圆周方向上受到的压力不均匀,可能会出现局部凹陷或者褶皱的情况,打印出来的文字在这些地方就会变得模糊不清。在进行测量的时候要选择线缆比较平整的地方,不要选弯折处、接头以及扎带的位置。对于需要长时间保持清晰标识的情况,可以测量出线缆在最高工作温度下外径的变化情况,因为在高温下线缆会膨胀,如果此时标识管被撑得过紧的话,就会对字符的耐久性造成影响。
线缆标识管的内径测量要考虑到安装的方式。当标识管要在收缩之后套入已经连接好的线缆时,例如穿过去接线端子或者连接器等,那么收缩之前内径要大于端子最大外径。在这种情况下,被测的对象并不是线缆本身,而是在线缆上的最大障碍物。在进行测量的时候要考虑到端子、热缩端帽、扎带头等各个部分的尺寸,并且选取最大的一个作为选择型号的标准。当障碍物尺寸远远大于线缆外径时,则可以考虑使用收缩比大的标识管,或者是采用开口式的标识方案。
总结
花纹热缩管的内径测量看上去很简单,但是其中涉及到的因素很多,包括材料的状态、测量工具的选择、环境温度的影响以及基材形状和收缩率等。多走一步就会出现一些问题,比如穿套比较困难,严重的还会导致收缩之后密封不严或者标签不清。正确的步骤为:首先确定测量的目的——是需要穿套还是需要贴合;选择正确的工具——卡尺、塞规或者锥度尺;之后又做了几次测量——旋转的角度、取平均值;根据材料特性的弹性回缩、热胀冷缩以及胶层厚度等因素来留出适当的余地。把内径量准确了之后,选择型号也就成功了一大半。

