花纹热缩管开裂是什么原因？多半和这几步有关

　　一、开裂并不是偶然发生的，一般都有一定的原因

　　花纹热缩管出现裂缝的情况，在现场是比较棘手的问题。裂纹可以出现在端部、花纹根部、弯折处，也可以沿着纵向发展。有的人认为这是由于管材的质量不好造成的，也有人认为是因为加热温度过高导致的。其实开裂一般是由多种原因共同造成的。从原材料的选择、生产的全过程、产品的选择、安装过程以及使用的环境等每一个环节出现问题的时候，都有可能会在某一个时间节点上集中爆发出来。在排查的时候不能只盯着一个地方，要按照步骤一步一步地去检查每一个环节。下面按照常见的原因、排查的方法、处理的方式以及预防的措施来展开。

　　二、原因一：材料和配方的问题

　　花纹热缩管的基材决定了它的韧度。聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、氟橡胶等材料，由于其分子结构、结晶度和玻璃化转变温度各不相同，所以它们的抗开裂能力也有所不同。PVDF具有很强的抗拉强度和优异的耐腐蚀性和耐磨性，但是它的低温韧性较差。氟橡胶热缩套管具有很好的弹性和耐高温、耐油性能，但是它的加工窗口比较小。氟橡胶热缩管具有很好的柔韧性，适用于各种不规则基材，但是过度加热会使其变得脆弱。

　　配方中的填料、颜料、助剂的比例会影响到韧性。填料太多或者填料用量过大会使伸长率降低。颜料分散不良，在局部地方形成了缺陷。增塑剂会向外界扩散，在之后的过程中逐渐硬化。混炼不均、称量误差、批次波动等因素都会使同规格的产品抗裂能力不一样。交联度小、强度差;交联度越大，越容易出现过硫现象，从而使材料变得非常脆弱。花纹热缩管由于其花纹结构的存在，使得壁厚不均匀，在凹槽处壁厚更小，应力集中现象更加严重。如果材料本身的韧性不够的话，那么开裂的风险就会更大一些。

　　第三种原因是由于生产及扩展工艺

　　同一批产品的生产过程如果出现变化的话就会导致开裂的不同。挤出过程中，模头偏心、温度不均、牵引速度波动，管坯壁厚不均。花纹成型的时候模具不一致，花纹的深浅不一样，在凹槽的地方比较薄。辐照交联剂量不够、回弹能力弱;剂量太大了，材料就变得很脆。扩张温度低、速度快、分子取向大、残余应力高等。冷却不均，局部冷却的程度不一样，在之后的回火过程中，由于温度不一，所以会产生很大的内应力。扩张之后停放的时间不够，应力没有得到充分的释放，在安装了加热装置之后就很容易出现开裂的情况。

　　由于工艺的不同，在成品的外表上是不容易察觉出来的。切片观察壁厚分布、测量收缩率、进行低温脆性试验，可以起到辅助诊断的作用。如果同一批次有多件出现开裂现象，并且集中于花纹的根部或者端部，则可以判断出是生产或者是原材料的问题。

　　第四种情况是由于选择和尺寸不正确造成的

　　选择不当就是开裂的一个重要原因。第一、内径选择的大一些。收缩之后抱紧力不够，管材和基材之间有空隙，在振动或者温度的变化下会出现滑动、摩擦现象，并且端部会翘起，水分和空气进入到里面，裂缝就会从端部开始。第二、内径选择较小一些。难以套进去的时候强行拉伸之后再安装，收缩之后内部应力很大，在薄弱的地方就会出现裂缝。第三、收缩比不足。基材直径的变化幅度很大，局部过缩或者欠缩的地方会形成应力集中。第四点是壁厚不正确。薄壁支撑不够、厚壁加热缓慢、内外部收缩不一致。第五、没有留下余地。纵向收缩之后端部外露，边缘处受到拉伸的作用。

　　在检查的时候要测量收缩之前的内径、完全收缩之后的内径、壁厚以及长度。比较基材的最大外径与最小外径。如果管材可以转动、滑动或者端部有缝隙的话，则说明所选型号较大。如果表面出现拉白、变薄的现象，则可能是较小一些。保持同一批次的留样，并且要比较尺寸以及收缩率。由于花纹热缩管具有特殊的花纹结构，在凹槽部分会比较薄，所以在选择型号的时候一定要注意最小壁厚，不能仅仅看平均值。

　　第五种原因是由于安装了加热工艺而造成的缺陷

　　安装之后就是热缩管性能的第二次成型。加热温度太低的时候，管材并没有全部收缩完毕，在冷却之后就会出现回弹现象，并且在表面之间会存在一定的空隙。水汽进入之后，在温度的变化下不断发生膨胀和收缩，裂纹则从端部或者界面处开始。加热温度过高的时候，外层会先熔化，而里面的部分还没有凝固，所以表面就会出现碳化、起泡和变脆的现象。冷却之后产生很大的内应力，在受到外界作用的时候就会出现开裂的情况。加热不均匀，一边收缩一边膨胀，从而产生皱纹以及局部应力。冷却速度过快时，在外层先凝固而内部还未完全收缩的时候，就会产生很大的内应力。末端没有完全收口，翘起来之后就成了漏水的地方。

　　花纹热缩管的花纹凹凸导致壁厚不均，在凹槽处热容量较小，升温较快;凸起部分的热容比较大，所以升温比较慢。加热的时候，凹槽部分先收缩，而凸起的部分则要晚一些才开始收缩，这样就容易造成收缩不一致的情况。如果热风枪停留时间太长，在凹槽的地方就会出现过烧的现象，在花纹根部就会出现开裂的情况。正确的做法是使用可以调节温度的热风枪，并且要配备一个扩散风嘴，在从一个地方到另一个地方的过程中，热风枪会逐渐地把热量传递出去。温度要足够高，但是不能烧焦了。加热之后自然冷却，不能急冷。

　　第六种情况是由于基材和机械应力引起的

　　基材的状态会直接对热缩管的使用寿命产生影响。毛刺、尖角、螺纹、焊点、端子边缘，在收缩的时候会把管壁顶住，产生应力集中。在运行过程中出现振动、弯曲、拉伸、磨损等情况，都会使裂纹从这些地方开始蔓延。基材直径的变化速度过快，在过渡的地方把管材架起来，在冷却之后就形成了皱纹。多条线束并列，截面形状各异，线与线之间形成凹陷状的缝隙，部分热缩管已经塌陷到很薄的地方，在受到外力的时候容易发生断裂。弯折半径过小，在外侧就会被拉薄，在里面就会出现起皱的情况。固定的点过紧或者过尖也会把血管给压伤了。

　　由于花纹热缩管具有花纹结构，壁厚本身不均匀，在凹槽处更薄，应力集中更加严重。在排查的时候要对基材进行打磨倒角、去除毛刺等处理，并且要保证固定的合理性以及弯折半径是否足够。根据裂纹的位置来判断：如果裂纹出现在弯折的地方、过孔的地方、扎带的地方、接头的地方，则很有可能是由于机械应力造成的。如果是在花纹的根部的话，那么可能是由于壁厚不均匀造成的。如果需要的话可以打开查看里面的导线以及接头有没有被腐蚀。

　　第七种情况是由于环境和介质的侵蚀造成的

　　环境因素会使裂缝加快。在潮湿和高温的环境下，水汽会渗透到界面中去，从而降低绝缘电阻，并造成电化学腐蚀。盐雾环境会加快金属腐蚀以及材料表面的老化。紫外线会使表面粉化、龟裂。臭氧会使一些弹性体变得脆弱。化学介质包括油、酸、碱、溶剂等，它们可能会使物体膨胀或者软化，并且还会把添加剂抽出来或者腐蚀表面。温度不断循环地膨胀和收缩，界面应力逐渐积累起来。振动环境使得微裂纹在不断扩展。电压、频率对局部放电以及温度的影响很大。

　　花纹热缩管表面有凹凸不平的地方，很容易积聚水分、灰尘和油污等。凹槽部分长时间处于潮湿或者积累灰尘的状态下，老化速度会加快。PVDF具有良好的耐化学性和耐水解性，但是它并不是所有的介质都耐受。氟橡胶热缩套管具有良好的耐高温、耐油、耐化学介质性能，但是不同配方的耐性会有所不同。氟橡胶热缩管具有很好的弹性和适用性，在进行动态密封的时候比较合适，但是要确认该介质和氟橡胶热缩管相容。在排查的时候要了解接触介质的种类、浓度、温度、时间和方式。进行浸泡实验，看硬度、体积和外观的变化情况。测量绝缘电阻、耐压试验，观察其值是否有变化。

　　八、排查流程

　　发现有裂缝的时候就按照顺序去检查。第一阶段是停电、泄压、降温，保证安全。第二步是观察外观：裂纹的位置、方向、颜色、碳化、气泡、皱褶、端部的状态。第三步是摸一摸：看是不是变得坚硬或者脆裂了，或者是变软了或者发黏了，还可能是粉末状或者脱落。第四步是小角度弯曲，在不重要的地方试一试，看看会不会产生新的裂纹。第五步是测试性能：绝缘电阻、耐压试验、密封性试验等。第六步，查记录：安装日期、批次、温度、工具、环境、介质、运行时间。第七步，比留样：同一批次的新管和已经开裂的管子颜色、手感、尺寸、收缩率进行比较。第八步是进行验证：热循环、振动、介质浸泡等，重现问题。

　　第九条 处理和更换的意见

　　如果裂纹比较小，并且没有贯穿整个部件，而且绝缘和密封都合格的话，在非关键场合下可以适当减少检查频率。如果裂纹贯通、碳化、进水、绝缘降低、密封失效，则需要更换。更换的时候选择匹配的材料：可以选用双壁热缩管来密封;需要标识、轻防护可以选择花纹热缩管;高温耐油可选氟橡胶热缩套管;可以选用弹性密封、氟橡胶热缩管等;耐磨、抗腐蚀外护套可以选用PVDF热缩管。在安装之前要对基材进行清洁处理，并且需要把倒角打磨光滑，选择合适的尺寸，然后用适当的温度来加热物体，最后让它自然冷却下来。端部全部收拢起来，在要进行密封的时候使里面的胶液熔化并流淌出来。更换之后要记录下该批产品的生产日期、批次号以及操作人员的信息。

　　十、预防措施

　　选择的时候要留有余地，不要让温度一直保持在最高点。在低温环境下对管材进行预热，以防止硬弯、硬拉。使用可以调节温度的热风枪，并且配上扩散风嘴，在一个方向上慢慢移动。基材去油污、灰尘、水汽以及毛刺等杂质。尖锐的边沿加上防护套。降低振动、磨损以及弯曲的程度。不要让不相容的物质长时间地接触在一起。经常对颜色、裂纹、手感、端部以及绝缘情况进行检查。储存时要避光、避热、避湿，并按照规定的时间来使用。重要的地方要留有备用零件，并按照规定的时间进行更换。

　　十一、结论

　　回到标题上：花纹热缩管开裂的原因有哪些?大部分都跟这几步有关。材料配方、工艺流程、选择型号规格、安装加热装置、基材承受应力情况、所处环境中的介质等都会起到作用。排查的时候要按照看、摸、折、测、查、比等步骤进行，找出主要原因后再做处理。不能仅仅更换同型号的产品，否则还会出现裂缝的情况。把材料、结构、尺寸、工艺和工况配对好，才能使热缩管正常地起到标识、绝缘、密封和防护的作用。