花纹热缩管的壁厚怎么选？防护深度有讲究

　　在选择热缩管的时候，壁厚一般会排到尺寸后面再考虑。很多人的第一眼就盯着内径、收缩比以及颜色等几个方面，认为只要能够套进去、能够收缩的话就可以了。在实际应用当中，壁厚来决定防护深度。花纹热缩管除了标识、防滑和轻防护以外，壁厚还影响到耐磨、抗压、绝缘、密封和使用寿命。壁厚选择太小了，不够保护;选择过厚的话，收缩起来就会比较困难，并且贴合度也会降低，从而增加生产成本。正确的思维方式并不是去追求某个具体的数值，而是在于根据工况来选择合适的数值。下面按照防护的目标、结构、材料、安装以及检验等几个方面的内容来论述。

　　第一点就是要确定防护的目标

　　壁厚的选择第一步就是弄清楚需要防止什么。防磨损、防划伤、防振动、防撞击、防潮湿、防灰尘、防化学药品、绝缘等，各不相同。如果只有线束标识、轻防护、耐磨性以及一定的壁厚要求的话。如果运动部件附近有持续摩擦的话，则需要提高壁厚或者在外加一个防护套。如果存在尖锐的边角，则仅仅通过增加厚度来解决问题是不够有效的，首先需要对基材进行处理更为重要。如果要达到防水的效果，则重点在于双壁热缩管的内胶层上，并不是无限地加大外壁厚度就可以实现防水的目的了。如果用在低压绝缘上的话，壁厚就要考虑耐压的问题了，但是也要根据所用材料的介电强度来决定。如果用在高温环境下的话，厚壁可以起到支撑的作用，但是热老化仍然要依靠材料本身。所以壁厚只是一种手段，并不是最终的目的。首先确定防护深度，然后讲厚度。

　　二、标称壁厚和有效壁厚

　　产品的壁厚在样本上一般就是名义值了，有可能是收缩之前或者收缩之后。在选择的时候一定要确定好被测的状态。热缩管收缩之后，它的壁厚就会发生变化。扩张倍率大的产品，在收缩之后壁厚可能会变大，但是各个部位并不均匀。花纹结构更加复杂。凸出部分用的是较多的材料，而凹槽部分所用到的材料就比较少了。最薄的地方一般就是耐压、耐磨、密封等性能的关键所在。有效的壁厚并不是指平均值，而是在重要的地方所达到的最小厚度。如果按照平均壁厚来选择型号的话，在实际中最薄的地方就会提前损坏。所以在看数据的时候要注意公差、最小壁厚以及收缩之后的壁厚。需要的时候可以进行切片测量，并不是只有看外表而已。

　　三、基材直径和壁厚之间的关系

　　基材外径决定了热缩管的内径，并且还会对壁厚的选择产生影响。管径越大，收缩行程就越长，壁厚均匀性的难度就越大。如果基材直径的变化比较大，则选择收缩率大的产品，膨胀的程度越大，在局部地方壁厚就会变小。如果基材上有接头、端子、凸台等部件的话，那么最大的外径就决定了是否可以套进去，而最小的外径则决定了能不能抱住。壁厚太大，在收缩之后刚性增强，但是贴合度降低。壁厚太薄，抱紧力以及抗压能力都比较差。在选择的时候要同时满足套入、抱紧、壁厚和长度的要求。对于异形基材可以分段进行处理，不能让某一部分太厚而另一部分又太薄。

　　第四部分：机械应力和壁厚

　　机械应力是指由于摩擦、振动、弯曲、拉伸、压缩以及冲击等原因所造成的应力。在固定的场所中，壁厚可以适当大一些。在动态弯折的情况下，壁厚过大会减小柔韧性，并且反复弯曲之后很容易出现裂缝。在持续摩擦的场合中，壁厚增大可以延长使用寿命，但是表面光洁度以及外部保护套也是很重要的。在振动环境中的壁厚可以起到缓冲的作用，但是端部固定的以及防止松脱更为重要。在冲击场合中，厚壁可以吸收一部分能量，但是材料韧性以及基材支撑也非常重要。如果基材上有毛刺的话，那么厚壁也有可能会被刺穿。所以机械防护并不是简单的加大厚度，而是在于材料、结构、固定和安装等方面的一体化考虑。

　　五、电气绝缘和壁厚

　　绝缘性跟壁厚有关。一般情况下，壁厚增大时，击穿电压也会随之升高。但是击穿还要看材料、缺陷、频率、温度以及污染物等因素的影响。薄的地方、气泡、杂质以及裂痕都会降低材料的抗压能力。在高频的情况下，介电损耗以及局部放电都会更加突出。在高压环境下，爬电距离、端部处理等比单纯的加大厚度更加重要。低压信号线对于壁厚的要求不是很高，但是也必须要做好机械防护。如果使用花纹管来辅助绝缘的话，就要检查它的耐压值了。没有给出耐压等级的产品不能用在重要的绝缘上。壁厚选择时要留有余地，不能正好等于理论值。

　　六、温度与壁厚

　　温度的变化会使材料变软或者变硬。在高温的情况下，材料会变得柔软起来，而壁厚则可以起到支撑的作用，避免出现塌陷的情况。但是长时间处于高温之中会造成热老化，使得材料变得脆弱。厚壁部分散热比较缓慢，因此在老化的过程中可能会更加严重一些。在低温条件下，材料会变得坚硬起来，厚壁的产品柔韧性较差，在弯曲的时候很容易出现裂缝。在温度循环的作用之下，厚壁和基材的膨胀和收缩是不一样的，所以界面应力就会增大。所以，在高温环境下选择耐热材料并考虑壁厚对于散热以及老化的影响。在低温环境下要注意到低温脆性的问题，厚壁并不一定就比较安全。温度范围很广的时候，可以进行热循环校验。

　　第七条 化学介质和壁厚

　　化学介质可以渗入、溶解、软化或者抽取助剂。壁厚增大可以延长渗透途径，从而推迟介质到达基体的时间。但是如果材料本身不能承受介质的压力，再怎么加厚也只会延后失效的时间。如果介质使得材料膨胀，在厚壁部分内的应力会更大一些，有可能出现开裂的情况。如果介质使得材料变得坚硬的话，那么薄壁就容易发生脆性断裂。所以化学环境要选择耐介质材料，在此基础上根据浓度、温度以及接触时间来确定壁厚。对于要求具有耐磨、耐腐蚀保护功能的情况，PVDF热缩管常常会被考虑到，但是壁厚的选择仍然要根据具体的工况来决定。厚壁并不意味着对所有的介质都有良好的兼容性，材料相容性是基础。

　　第八条 收缩比和壁厚的变化

　　收缩率会影响壁厚。2：1产品的扩张程度比较低，壁厚也比较均匀，适用于直径变化较小的基材。3：1产品的扩张程度很高，适用范围很广，但是局部壁厚可能会有很大的变化。如果基材粗细过渡过快，那么高收缩比的产品，在细端收缩之后，后壁会变厚一些，而粗端可能会比较薄。如果加热不均匀的话，在温度较低的地方先收缩，而在温度较高的地方后收缩，就会出现皱纹。在选择的时候不能仅仅考虑收缩之前的壁厚，还要考虑完全收缩之后的壁厚。对于直径变化较大的接头可以采用3：1的比例进行焊接，但是要注意控制好加热温度。对于等径长线束来说，2：1比较容易控制壁厚以及长度。

　　九、纹路结构对于壁厚的影响

　　花纹给人们带来了防滑、标示以及外观上的好处，但是它也会造成壁厚不一的问题。凸出部分耐磨损，凹槽部分比较薄。如果凹槽很深的话，有效的壁厚就会降低，耐压、密封都会受到影响。花纹根部如果为尖角形，在收缩的时候会形成应力集中，从而导致开裂。花纹也可能被灰尘所污染，从而影响到表面的绝缘效果。所以在选择花纹管的时候，一定要问清楚花纹的深度、最小壁厚以及收缩之后的厚度。如果用在防护要求比较高的地方，则应该选择纹路较浅、壁厚一致的产品。如果仅仅用来做标志的话，可以稍微放松一些。安装的时候加热要均匀，不能让花纹出现变形或者局部过烧的情况。

　　十、测量方法和公差

　　壁厚测量可以用千分尺、投影仪、切片显微镜等工具进行。所测部位应包含凸出部分、凹陷部分、端部以及中间一段。在收缩之前、收缩之后各测一次，并把得到的最小值和平均值都记下来。公差也要注意，不能只看标称值。如果最小壁厚达不到标准的话，即使平均值合格也可能会不合格。在测量环境的时候要注意控制好温度，材料的软硬度会随着温度的变化而改变。对于薄壁的产品来说，测力过大就会产生误差。对于厚度较大的产品，在进行切割时要保证切片表面光滑。数据需要保存下来，并且可以进行批量比较。如果发现壁厚有较大的波动，则需要检查挤出、扩张以及花纹成型等工艺。

　　十一、安装工艺和壁厚

　　厚壁产品的加热需要更多的热量，所以加热的时间也要加长，但是不能超过材料的最大值。加热不够，内层没有被拉伸出来，和皮肤不贴合。温度过高时，表层就会被烧焦了，它的韧性也就降低了。薄壁产品的加热速度比较快，很容易出现过烧的情况，所以在使用的时候要注意控制好温度以及与产品的距离。不管是厚还是薄，都要从一边开始慢慢往另一边加热，并且把里面的空气排出去。端部要全部收进去，不能有翘起的情况。冷却要自然发生，不要强行用风扇降温。在安装的时候不可以把管材拉长，否则收缩之后壁厚就不均匀了。基材必须是干净、干燥、没有毛刺的。尖锐的边角处要用砂纸磨平或者加上防护套。安装完毕之后要对它的外观以及各个部位进行检查，并且还要对它的壁厚和密封情况进行检验。

　　第十二条 不同材质的壁厚不一样

　　不同的材料所要解决的问题是不一样的。氟橡胶热缩套管具有良好的耐高温、耐油性能，并且有较好的弹性和壁厚选择要根据密封的压力和温度来决定。氟橡胶热缩管具有在高温回弹、密封等场合的特点，壁厚会影响压缩后的永久变形。双壁热缩管具有内胶层、外壁提供绝缘和机械保护以及内胶填充间隙的功能，壁厚需要根据胶层厚度来确定。双壁热缩管如果内胶不够的话，密封就会不好;如果外壁太薄的话，就达不到耐磨的效果了。PVDF热缩管具有很高的耐磨性和耐腐蚀性，并且机械强度也很好，所以壁厚的选择需要考虑到抗磨和耐压的要求。不同的材料不能仅仅根据它的厚度来判断，收缩温度、弹性以及耐腐蚀性都会有所不同。把材料和壁厚都考虑到里面去，这样才能适应工况。

　　十三、验证和维护

　　确定好壁厚之后，可以进行验证。绝缘电阻、耐压试验、密封性试验、耐磨性试验、抗压能力测试、热循环测试、振动测试以及介质浸渍等按照实际情况来确定。测试的对象应该是真实的部件，并不是空中交通管制。由于失效一般发生在端部、花纹凹槽以及基材界面处。在使用过程中要经常检查表面是否有裂缝、硬化、变色或者碳化现象，端部有没有被水浸湿的情况，胶层是不是变得柔软了。用兆欧表测绝缘电阻、耐压试验，并且要观察其变化情况。一旦出现异常情况时要马上进行更换。保持记录可以用来确定壁厚是否合适。如果同一个地方一直出现故障的话，那么就需要加大厚度、更换材料或者改变结构了。

　　十四、结论

　　回到标题上：壁厚要怎么选择呢?防护深度要适当。壁厚并不是越大越好，也不是越小越省钱。它需要和基材、应力、电性能、温度、介质、收缩率以及安装工艺相匹配。标称壁厚并不等同于有效壁厚、平均壁厚和最小壁厚。花纹结构给防滑、辨识带来了好处，但是也产生了薄点以及应力集中等问题。在选择的时候要先确定防护的目标，然后根据最小壁厚以及收缩之后的厚度来决定，最后进行验证。在要求耐高温、耐油的情况下，氟橡胶热缩套管可以作为备选方案;在要求耐磨、耐腐蚀的情况下，PVDF热缩管可以作为备选方案;对于要进行密封填充的接头，双壁热缩管可以作为备选方案;在需要弹性密封的地方可以选用氟橡胶热缩管作为备选方案。把材料、结构以及壁厚都考虑进去进行分析，这样才能够保证防护深度真正落实到位。