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耐磨性是多方面的因素造成的,包括材料本身的性质、壁厚、表面摩擦系数、被包裹物体的形状、固定的手段以及振动的程度和接触面的状态等。人们在看到套管表面有纹路的时候,就会认为凸起可以像轮胎花纹那样提高耐磨性。这样的联想是不正确的。轮胎花纹主要是为了排水和抓地,在热缩套管上则更多的是为了美观或者防滑、触感等设计目的。在磨损环境里,凸起反而有可能使局部压力加大,最先被磨掉,并且成为裂纹的起源点。判定耐磨性的时候,并不是单单依靠外观形状来判断的。
耐磨性基本判断
材料耐磨性一般用抗拉强度、断后伸长率、硬度、回弹度和摩擦系数来表示。太硬的材料抗切割但是容易脆裂,太软的材料可以缓冲但是很容易磨损掉。壁厚决定了磨损余量,壁厚越大越好,但是柔韧性就会降低。光滑的套管和周围其他部分之间的接触面很大,因此产生的摩擦力也比较大;表面有纹路的套管接触部位比较集中,局部磨损会加快。在振动环境下的情况下,套管和线缆、支架、金属孔等部件之间不断发生微小摩擦,从而造成磨损,在固定点以及转角处最先出现磨损现象。温度也起作用,在高温的情况下,材料会变得柔软起来,从而使得磨屑更容易被黏附;在低温的情况下会变得坚硬,而且很容易出现断裂的情况。所以耐磨性评价要从材料、结构、工作条件以及安装等方面来考虑。
二、花纹凸起为什么不能等同于更加耐磨
花纹凸出改变的是接触的状态。平滑表面受力比较均匀,而凸出部分只有一处高点与之接触,因此单位面积的压力会增大。经过长时间的摩擦之后,高点首先被磨平了,纹理也变得比较淡了,然后凹的地方就露出来了。如果纹理边沿出现尖角的话,就有可能刮伤旁边的电线或者绝缘层。如果环境中有沙尘,细小的颗粒嵌入到凹槽之中,在不断摩擦的过程中产生类似研磨剂的作用,从而加快了零件的磨损速度。花纹的防滑效果,在手握或者低频接触的时候可能会有一定的帮助,但是它并不能保证在持续振动、锐边刮擦、往复运动等情况下更加耐磨。但是光滑、均匀、壁厚足够大的表面一般比较稳定。在挑选的时候不能被外表所迷惑,要从基材耐磨等级、壁厚以及实际接触情况等方面进行考量。
三、花纹热缩管耐磨性如何?要看基材和壁厚
花纹热缩管耐久性如何,这要根据基材以及壁厚来判断。如果基材本身具有良好的耐磨性、柔韧性以及回弹性,并且壁厚足够大,花纹热缩管就可以用来做轻微的防磨损和外观区分了。如果基材一般,壁厚较薄的话,即使纹理很深也无法长久地承受振动和刮擦。在评价的时候要看抗拉强度、撕裂强度、耐磨耗的数据以及低温脆化的温度。如果安装的位置靠近金属孔、扎带、卡扣等地方,则需要在这些地方加上防护套或者软垫。纹理太深容易藏污纳垢,清洗起来比较麻烦,而且磨损之后表面质量也会下降。在使用分支线束的时候,可以分成几段进行包裹,从而降低整个部分所承受的压力。花纹热缩管并不是耐磨专用结构,在低应力场合下使用比较合适,对于高磨损部位则应该选择具有更好的材料性能以及良好的机械防护能力的产品。
第四部分是关于材料硬度和摩擦系数的一些内容。
硬度会影响到耐磨的方式。比较坚硬的材料对切割、嵌入具有较强的抵抗能力,但是当它受到尖锐边缘或者撞击时很容易产生裂纹。比较柔软的材料可以吸收振动,但是很容易被磨屑带走。摩擦系数小、滑动阻力小、磨损慢;摩擦系数大,容易粘连、撕裂。材料表面能、添加剂、填充体系等都会影响到摩擦行为。如果磨件为金属的话,那么金属表面粗糙度就非常重要了;如果磨件为塑料的话,则要根据两者的相容性来决定。温度上升会使材料的硬度、摩擦系数发生变化,在高温环境下磨损速度可能会变快。在选择的时候不能仅仅依据一个硬度值来决定,还要考虑回弹率、压缩永久变形以及经过加热后性能的变化情况。在需要的时候进行实际工况模拟,并且观察到磨损量以及表面形态的变化。
五、氟橡胶热缩套管在耐磨和耐介质场景上的考虑
在高温、油污或者化学介质存在的地方,氟橡胶热缩套管一般会被用来作为重要的连接点。氟橡胶热缩套管具有良好的耐热性和耐介质性,但是它的耐磨性能仍然会受到配方、壁厚以及安装方式的影响。如果接触到尖锐边缘或者长时间受到振动的话,那么端部就会最先被破坏。使用氟橡胶热缩套管的时候要注意低温脆化的现象以及回弹性能的好坏,还要考虑到热老化之后的柔韧性以及表面摩擦力。在安装之前要对被包裹物品进行清洁,并且要将锐利的边缘磨钝,然后用均匀的温度来加热胶层,使胶层能够充分地流动。固定点避开端部,留下应力释放的空间。如果线束要弯曲的话,留出足够的弯曲半径。氟橡胶热缩套管的价格比较高,在高温、耐油的地方使用比较合适,但是需要机械防护以及定期检查。如果发现表面出现裂缝、变湿、硬化等情况时要立即进行处理。
六、双壁热缩管耐磨性和胶层的关系
双壁热缩管的内层胶在加热之后会流动起来,并可以填补到端部以及缝隙中去。外层管壁起机械防护作用,而内层橡胶则起到密封的作用。在磨损环境里,外层首先被破坏,如果磨穿到胶层的话,密封性就会降低。胶层太软的话就会被挤出来了;胶层过厚的话就会出现开裂的情况。选择双壁热缩管要根据外壁耐磨性、胶层厚度、粘接强度以及耐温性的要求来决定。安装的时候是从中间往两边加热,使胶体能够均匀地填满。固定点不要压到胶层最厚的地方。双壁热缩管适用于连接器根部、分支处以及整个跨套部分,在振动的情况下容易出现偏芯现象。分段进行,并且配合使用支撑件、卡箍等可以减轻摩擦力以及密封处出现漏气的情况。在检查的时候要观察外壁是否有白色或者裂缝的现象,以及胶层有没有脱落的情况。
第七条 PVDF 热缩管耐磨和耐候性能
PVDF热缩管属于含氟材料体系,一般情况下会有很好的耐候性、耐腐蚀性和阻燃性能。PVDF热缩管比较硬,抗切割、抗嵌入的能力较强,但是柔韧性较差。在磨损环境里,硬质材料碰到锐边可能会开裂,所以在安装之前要将锐边倒钝,并且加上一层柔软的过渡层。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。PVDF热缩管适用于户外、工业控制等领域,在使用时要注意固定点之间的距离要适当减小,以减少悬空部分的摆动。查看表面是否有裂纹、发白或者没有收缩的地方。在盐雾或者清洗剂环境中使用时,还要检查该材料是否会发生溶胀和颜色变化。合理的安装之后,耐磨性和耐候性都可以得到保证。
第八条 线缆标识在磨损环境下具有良好的持久性
线缆标识在磨损环境中的易褪色、变模糊或者掉落。线缆标识应该选用耐磨、耐溶剂、耐擦换单位或者材料,并且留出一定的收缩率,以免细笔画出现的问题。标识的位置要选在平直段,并且不能靠近固定的物体、端部、转角以及高频振动区域。如果标识被扎带压住了,那么振动和摩擦就会加快损坏的速度。线缆标示清楚可以避免接线错误,并且便于维修。安装完毕之后要查看一下字迹是不是很牢靠,会不会很容易就被擦掉了。对于磨损比较严重的设备可以加上一层透明的保护膜或者选用耐候标签。线缆标识要能在常温下清晰可见,在长时间的摩擦过程中也要能够被辨认出来。在维护的时候如果出现模糊或者起翘的情况要马上进行更换。
第九条 氟橡胶热缩套管和固定的结合方式
氟橡胶热缩套管在使用于振动、磨损等地方的时候,固定的办法会影响到它的使用寿命。固定点要避开端部,并留出缓冲区,以减轻拉伸。卡箍、扎带头部要光滑,如果需要的话可以加上软垫。如果连接器比较重的话,应该单独支撑起来,不能让它的重量全部压在套管上。分支根部要固定好,减小主干的振动传递。固定件所用的材料要具有良好的耐高温、耐腐蚀性,以防止因老化而出现断裂的情况。安装完毕之后要查看端部是否与基体紧密接触,并且没有出现空隙的情况。如果发现有松动的情况,则需要进行重新处理,并不是简单的用扎带加固就可以解决的问题。氟橡胶热缩套管本身具有耐介质性,但是长时间微动仍然会带来磨损问题,所以支撑、检查不能忽视。
十、双壁热缩管在分支和弯曲的地方由于磨损
双壁热缩管在分支、弯折的地方容易偏芯、磨损一般是从这里开始的。分支根部有台阶、间隙等地方,如果胶层填充不充分就会出现空洞现象,在受到振动之后胶层就会出现裂缝。弯折的地方外面受到拉力,里面受到压力,反复运动之后外壁会变白。在用双壁热缩管的时候要分成几部分来处理,先分枝再主干,在重叠的地方留出一定的余地。根部可以使用胶带或者密封胶进行过渡,然后再套上外层。固定点要避开弯折区,并且留出一定的弯曲半径。在检查的时候要轻轻地弯曲电线束,看看有没有开裂或者回弹速度慢的情况。如果发现胶层乳化、外壁破损,则需要重新处理或者更换。
十一、PVDF热缩管的安装以及耐磨的地方
在使用PVDF热缩管的时候,防磨的设计会影响到长久的表现。在穿套之前要先清理掉毛刺、油污以及灰尘等杂物,并且对锐利的边缘进行打磨使之变得圆润一些或者加上防护措施。加热由中间往两边进行,使空气排出去,胶体也就会均匀地流动起来。冷却之后再看表面是不是平滑的,有没有裂缝或者没有完全凝固的地方。对于接触到金属孔、支架、卡扣的地方可以加上防磨套或者隔离垫。固定点之间的距离要适当减小,以减少摆动。如果环境中有沙尘的话,则要缩短检测周期。PVDF热缩管具有良好的耐候性和抗腐蚀性,但是比较硬,如果弯曲半径过小的话就会出现开裂的情况。安装记录要保存好,以便于追溯批次、工艺等信息。
12. 线缆标识的位置以及防磨损
线缆标识的位置安排会影响到它的使用寿命。标识应该放在平直部分,避开端头、转弯处、固定点以及经常接触的地方。如果一定要接近固定的物体,则可以加上防护层。标识的内容要简单一致,并且方便检修。线缆标识材料要和环境相适应,在潮湿环境中选用耐水性好的材料,在高温环境下选用耐高温性的材料,在油污环境中选用耐溶剂性的材料。打印之后要检验附着力,轻擦的时候不应该有褪色的现象。对于多分支线束,标识应该靠近分支根部,但是不能压在弯折的地方。在维护的时候如果发现字迹不清楚的话要马上换掉,以免造成误判回路。
十三、接触面处理和防磨结构
接触面的处理可以大大降低磨损。金属孔、锐边、螺纹、卡扣附近要倒钝或者加上防护套。套管和相邻部分之间要加软质隔离垫来分担压力。线束走线要避开直角和弯曲的地方,在必须用到波纹管或者保护套的时候。固定件和套管之间要加衬垫,以免造成压伤。对长线束来说,在适当的地方加一些支撑点,并且把自由长度缩短一些。如果不能避开摩擦的话,可以选用耐磨材料或者加大壁厚来解决问题。防磨结构并不是单层套管,而是在走向上、支撑上、隔离上以及材料上的综合运用。
十四、安装工艺对于耐磨性的影响
安装工艺会影响到耐磨性。加热温度不够、套管收缩不到位、端部松动,在振动之后磨损速度会变快。温度过高时,外壁会炭化,而内部则会出现胶液流失的情况,从而使材料变得非常脆弱。加热要环形对称地进行,在中间部分逐渐升温到最外层为止,不能使某一处温度过高。在冷却之前不能移动线束。安装完毕之后轻轻弯曲一下,看看有没有开裂或者变白的情况。固定件不能勒得太紧,要留有自然弯曲的空间。对分支、异形部位进行分段处理,以减轻整个部分所承受的压力。安装记录要保存好,方便对问题进行分析。
第十五条 检查和保养
在磨损环境中进行维护时,其周期应该变短一些。对端部、分支点、固定件附近以及连接器根部进行定期检查。看表面有没有开裂、粉化、发粘、变色的现象。查看固定件有没有松动、套管有没有移动。测量绝缘电阻,并和以前的数据进行对比。如果发现有水汽进入到设备中,则需要切断电源,并对设备进行干燥处理后再行密封。如果材料已经变质了的话,就需要进行更换。在维护的时候要查看线缆标示是否清楚。对重要的设备可以进行振动试验或者温度循环试验来检验固定的结构。把检查的结果记下来,以便于观察和分析趋势。
结语
花纹凸起并不一定就更耐穿。耐磨性的大小由材料、壁厚、表面状况、固定方法以及实际情况来决定。花纹热缩管适用于轻微防滑以及外观区分,在高磨损的地方要优先选择材料性能好的并且有机械防护作用的产品。合理的走向、可靠的固定、接触面隔离、预留弯曲半径等比单纯的追求表面纹理更加重要。安装完毕之后要定期进行检查,在发现线束出现磨损、开裂、密封失效等情况时要及时予以处理,这样才能够使线束防护在整个运行过程中一直保持稳定的状态。