双壁热缩管壁厚不均匀能用吗？后果比你想的严重

　　在电气绝缘、线束防护以及连接器密封等方面，热缩套管经常用作机械保护、防潮防尘和绝缘处理。在选择型号的时候，人们往往只关注内径、长度等基本参数，并且对于壁厚均匀性的重视程度较低，认为外观差不多就可以使用了。实际上，壁厚不均会影响收缩行为、胶层流动以及机械强度和绝缘余量。能否使用，不能简单的回答可以或者不可以，要根据偏差的程度、使用的场合、电压等级、密封的要求以及环境应力来判断。如果只是低要求绑扎，轻微偏差一般不会造成什么问题;如果用在连接器密封、户外线束、高温油污环境中，则误差将会加大风险。下面按照成因、检测、结果以及各种产品的特点来论述。

　　一、壁厚不均的原因

　　在挤出成型的过程中，模具同心度、牵引速度、熔体流动、冷却定型等都会对壁厚产生影响。如果模具偏芯的话，那么管材就会出现一边厚另一边薄的情况。材料流动性的不同、温度的变化以及收卷时的张力都可能引起纵向或者横向的偏差。双壁结构要根据内层胶和外层管的复合均匀程度来决定。胶层局部过厚或者过薄都会影响到加热之后的流变性和填充性。运输挤压、储存受热也有可能使管材发生形变。在进行判断的时候不能仅仅局限于某一个地方，在很多的地方都要去测量一下，比如端部、中段、弯曲处等等。可以使用测厚仪、投影仪或者切片来观察。如果偏差大于产品的标准或者使用的要求，则要慎重对待。壁厚偏差有时候并不是整根管道都明显，而是在某些地方出现，所以在安装之前要进行抽样检查。

　　二、壁厚不均可以使用吗?短期和长期

　　在短时间内的装配过程中，薄的地方容易被热胀冷缩所影响，看上去很贴合;厚的地方可能会收缩得比较慢，从而造成鼓包或者没有完全收缩的情况。如果包裹物表面有不规则的地方，那么薄的部分可能会先被拉伸，而厚的部分由于胶层没有完全流动，所以密封不够严密。长时间运转之后，在薄的地方就出现了绝缘以及机械防护上的薄弱环节，热循环、振动、弯曲都会首先在该处失效。厚的地方可能会比较硬，缺乏弹性，在弯曲的时候会产生应力集中。如果电压比较高的话，在薄的地方耐压余量就会减少;如果环境比较潮湿的话，那么薄的地方更容易被水分渗透进去。因此，小幅度的偏差可以用来做低风险固定的材料，但是涉及到密封、绝缘、耐候、耐油等情况的时候，则不宜强行使用。在选择的时候宁愿多确认一次最小壁厚也不要在出现故障之后再进行返工。

　　三、后果一：密封和防潮失效

　　双壁结构是用胶层来填满缝隙的一种方式。壁厚不均会使得胶层分布不均，在较薄的地方胶量不足，不能够填充到连接器根部、线束分支或者金属和塑料交接的地方。水汽、盐雾、粉尘等从薄弱的地方侵入，造成腐蚀、短路或者接触不良等问题。加热的时候，厚的地方胶体会没有完全流动，而薄的地方胶体已经溢出来了，形成了一个空洞。冷却之后虽然表面看去很紧密，但是实际上却存在着一条通道。对于户外设备、地下线路、洗车环境、化工场所等地方存在的安全隐患更加突出。密封失效一般不会马上出现，在温度变化以及震动之后会慢慢扩大。如果用在接线端子上的话，水份进去之后还会引起电化学腐蚀，接触电阻增大。

　　第四种结果为二：绝缘和耐压的风险

　　绝缘性能和壁厚之间存在着直接的关系。在薄的地方介电强度会下降，在高压或者瞬态过电压的情况下容易被击穿。即使额定电压符合要求，局部减薄也会影响安全余量。如果线缆上有毛刺或者尖锐的焊点，在装配的时候这些地方可能会被刺穿。虽然厚的地方绝缘性能好，但是可能会使套管不能很好地贴合在一起，在套管之间会有一定的空隙，这些空隙处有可能出现局部放电现象。对于开关电源、电机引线、新能源线束等等，绝缘余量是很重要的。在选择的时候要确定最小壁厚，而不能说是平均壁厚。仅仅依靠手感或者外观来判断的话，很容易忽视掉局部薄弱的地方。耐压试验可以发现一些问题，但是不能完全模拟出长时间的老化情况。

　　第五种结果为三：机械防护和耐磨性差

　　热缩套管一般用来防止磨损、划伤和振动。当壁厚不同时，在壁厚较薄的地方抗撕裂、耐磨的能力就会降低。线束穿入到金属孔、锐边或者运动部件中去的时候，最细的地方就会被磨破。厚的地方柔韧性不好，在弯曲的时候可能会出现开裂或者变白的情况。如果用在手提设备、机器人线束、轨道交通等地方，由于机械应力反复的作用，偏差就会成为疲劳的起始点。胶层不均匀还会使套管和线缆之间发生相对滑动，摩擦集中于局部。从长远来看，如果保护层被破坏之后，那么绝缘性和密封性都会受到影响。因此，在机械保护场景中要关注同心度、最小壁厚等指标，并不能仅仅以收缩后的产品外观是否圆整来判断。

　　六、高温耐介质场景下的壁厚要求

　　在高温、油污或者化学介质的地方，氟橡胶热缩套管一般会被使用到。这样的材料本身具有良好的耐高温、耐腐蚀性，但是如果壁厚不均，那么薄的地方就会成为介质渗透以及热老化的一个入口。加热收缩的时候，厚的地方要吸收更多的热能，而薄的地方可能会提前软化，从而造成胶层流动不均。在对氟橡胶热缩套管进行评价的时候，要测量出几个截面的最小壁厚，并且要保证收缩之后仍然有足够好的绝缘性和密封性。如果用在传感器、发动机周围或者工业设备上的话，壁厚偏差可能会使防护寿命变短。选择这样的产品不能仅仅依据材料的名字来判断，还需要考虑该材料是否与其它材料尺寸一致，并且加工的质量如何。如果现场加热工具的温度不稳，则要留出工艺余量。

　　七、纹理外观下壁厚隐患

　　花纹热缩管表面有纹理、条纹或者颗粒，很容易因为外观而忽略掉壁厚的不同。纹理凸出的地方会比较厚实，而纹理凹陷的地方则会稍微薄一些。如果用作线束分隔或者手握防滑的话，壁厚不一就会影响到手感以及耐久性。薄处在反复摩擦之后最先出现裂痕，而厚处则有可能会影响到收缩贴合的效果。在挑选热缩管的时候要考虑到基材的一致性、收缩率以及最小壁厚等。如果要打印出标记的话，由于纹理高差的存在，会使部分字迹变得模糊不清。用在设备面板、手柄或者经常被弯曲的地方，并且要检查它的柔韧性以及抗撕裂能力。该类产品外观并不是最重要的因素，结构均匀性才是影响长期效果的关键所在。如果纹理太深的话，就有可能藏污纳垢，清洁起来会比较困难。

　　第八条 胶层均匀性和密封可靠性

　　双壁热缩管的内层胶、外层管要互相配合使用。壁厚不均的表现形式有外层偏芯、内层胶偏流或者总的壁厚波动等。外层薄的地方机械保护不够，内层胶薄的地方密封不全。加热的时候，胶体会由厚的地方向薄的地方移动，从而导致一边胶多、另一边胶少的情况出现。在连接器、接线端子、线束分支等处使用时，要保证收缩之后两端都形成了均匀的密封。选择这样的产品时要根据最初的内径、收缩后的内径、胶层厚度以及同心度来决定。如果出现明显的偏芯现象，则不宜用作防水、防尘要求较高的地方。该类产品之间质量上的差别，在经过了热循环之后才会表现出来。安装之后可以进行轻微弯曲以及肉眼观察来判断是否存在空洞或者鼓包的情况。

　　第九条 耐候阻燃和壁厚一致

　　PVDF热缩管一般用在户外、工业控制、轨道交通等领域，这些地方对材料的要求是耐候性和阻燃性。材料性能很好，但是壁厚不均匀就会降低局部耐候性和机械强度。薄处容易在紫外线、盐雾、清洗剂的作用下加速老化，而厚处则会在弯曲的时候产生应力集中。在对PVDF热缩管进行评价的时候，需要考虑它的透明度、收缩率、壁厚以及耐腐蚀性等多方面因素。如果用在可以看见内部连接的地方，透明度是有帮助的，但是不能代替壁厚检测。安装时要保证温度一致，如果温度不够就会造成收缩不良，而温度过高的话可能会损坏管道。所选产品要考虑到环境暴露以及结构均匀性等因素。对于经常在户外使用的设备，在选择时要考虑到颜色稳定性以及表面是否会积累灰尘等问题。

　　十、装配细节和壁厚检验

　　氟橡胶热缩管在高温密封、耐介质防护等方面比较常用。它的材料费用比较高，如果因为壁厚不均而需要返工的话，造成的损失会更多一些。在装配之前要对被包装物品进行清洁，并且要将锐利的边缘磨钝，以免刺穿脆弱的部分。加热的时候要环形分布，然后看胶层如何流动、管壁又怎样收缩。如果发现局部鼓包、没有收缩或者胶体溢出不正常的情况时，要立即停止使用，并进行检查。氟橡胶热缩管并不是安装好之后就结束了，在冷却之后还需要对两端进行密封、表面光滑以及最小壁厚的检查。对于强极性的溶剂或者某些特殊的化学介质，在进行相容性测试之前。合理的选型和规范的安装可以充分发挥材料的优势。如果包裹材料的热胀冷缩系数相差很大，则需要考虑到冷却之后的抱紧力。

　　十一、在标记管理中壁厚的影响

　　线缆标识要清楚、耐磨、耐溶剂。壁厚不均会使套管收缩之后字迹发生变形，薄的地方可能会被拉伸过头，而厚的地方又会因为收缩不够而出现字迹歪斜的情况。打印或者书写到纹理、偏芯表面上时，附着力会降低。在户外或者有油污的地方使用的时候，标识可能会过早地变得模糊不清。在制作线缆标识的时候要留出一定的收缩量，选用合适的字体以及排版方式，不要使用细小的线条。安装完毕之后要查看一下文字是不是可以看清，有没有办法把它们擦掉。标识不仅漂亮，而且会影响到检修的速度以及接线的安全性。如果套管壁厚偏差很大，则不建议用在重要的回路中作为标志。对于多分支线束，在标识的位置上还要避免弯折点以及摩擦区域。

　　十二、怎样去辨别和解决

　　在采购的时候要索取到规格书，并且要注意最小壁厚、同心度、收缩比、胶层厚度以及温度等级等。收到货物之后进行抽检测量，最少要抽取三个截面，在每一个截面上都要测量很多个点。在安装之前要进行试装，加热之后要看收缩情况以及胶层。如果偏差小并且用在低风险固定的场合下可以降低等级来使用;如果用在密封、绝缘、耐压、户外、振动部位的地方，则要更换。在储存的时候要避免过度的压力以及高温，以免造成再次变形。在安装的时候要使用合适的加热工具，不能让某个地方过热。把壁厚均匀性作为验收标准，要比事后返工节约更多的成本。对于重要的设备可以保留安装记录，方便追溯批次、工艺等信息。

　　结语

　　壁厚不均并不是一个小问题。它可以造成密封有通路、绝缘余量减小、机械保护提前失效以及影响标识和外观等现象。能否使用，则要根据偏差的程度以及所处的环境来决定。一般的绑扎，小一些的偏差是可以接受的;对于密封、耐压、耐候、耐油、振动等环境的要求要尽量做到最小壁厚和同心度。在选择的时候要把尺寸、温度、材料、胶层以及安装条件都考虑进去，这样才不会出现隐患。安装之后多看一眼、多量一点，一般可以防止以后出现更大的问题。