熱縮管擴(kuò)張技術(shù)綜述

摘要：擴(kuò)張技術(shù)對(duì)熱縮管的軸向收縮率起決定作用，如何才能降低熱縮管的軸向收縮率，是各熱縮管制造廠家追求的目標(biāo)。本文主要介紹了熱縮管的擴(kuò)張技術(shù)，探討了影響熱縮管軸向收縮率的因素，為降低熱縮管的軸向收縮率提供了技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：熱縮擴(kuò)張軸向收縮率 

1 前言

熱縮管具有絕緣保護(hù)、密封防潮、機(jī)械補(bǔ)強(qiáng)、標(biāo)識(shí)識(shí)別等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于電子、電器、航天、軍工、船舶、高鐵、汽車以及核電等各個(gè)行業(yè)。熱縮管的關(guān)鍵制造工藝有輻射交聯(lián)和擴(kuò)張定型，輻射交聯(lián)能夠改變高分子材料的分子結(jié)構(gòu)，賦予高分子材料記憶功能，使其具有熱縮性能，一般輻射劑量為 80 一 150KGy ；熱縮管的軸向收縮率是用戶最關(guān)注的技術(shù)指標(biāo)，要求其保持穩(wěn)定并且要小。擴(kuò)張技術(shù)對(duì)軸向收縮率起決定作用，擴(kuò)張時(shí)，首先將擴(kuò)前管加熱到 110 ℃ 一 130 ℃ ，使其達(dá)到高彈態(tài)，加熱介質(zhì)溫度一般比高彈態(tài)溫度高出 20 ℃ 左右。擴(kuò)張方法有連續(xù)擴(kuò)張和間斷擴(kuò)張，連續(xù)擴(kuò)張又分為內(nèi)壓擴(kuò)張和內(nèi)壓與真空聯(lián)合擴(kuò)張，內(nèi)壓與真空聯(lián)合擴(kuò)張生產(chǎn)效率高，被廣泛采用，內(nèi)壓擴(kuò)張適合輻射劑量高的熱縮管擴(kuò)張，采用這種技術(shù)制造的熱縮管收縮力大，絕緣密封更加安全可靠。 

2 內(nèi)壓與真空聯(lián)合擴(kuò)張技術(shù)

采用內(nèi)壓與真空聯(lián)合擴(kuò)張，要求擴(kuò)前管的凝膠含量不能大于 55 % ，否則無法順利擴(kuò)張。因?yàn)檎婵漳軌虍a(chǎn)生的最大負(fù)壓為 1 個(gè)大氣壓，因此只用真空擴(kuò)張很困難；而擴(kuò)前管內(nèi)部壓力也不能太大，否則，擴(kuò)前管會(huì)產(chǎn)生不均勻并且失去控制的膨脹，導(dǎo)致擴(kuò)張無法進(jìn)行。內(nèi)壓與真空聯(lián)合擴(kuò)張技術(shù)的真空室分為單真空室和雙真空室。

傳統(tǒng)的真空擴(kuò)張裝置如圖 1 所示，由模具、模嘴、真空室和冷卻室構(gòu)成，模具上有小孔，小孔與真空室連通，模嘴起到真空密封作用，一般情況下，擴(kuò)前管內(nèi)有壓縮空氣，擴(kuò)前管在內(nèi)壓和真空的聯(lián)合作用下擴(kuò)張，然后進(jìn)入冷卻室冷卻，最后得到熱縮管。這種擴(kuò)張裝置有兩個(gè)缺陷，一個(gè)是熱縮管的軸向收縮率不穩(wěn)定，另一個(gè)是熱縮管的軸向收縮率大。

吉田俊彰等發(fā)明了圖 2 所示的擴(kuò)張裝置，該擴(kuò)張裝置主要由預(yù)冷卻室以及真空室和冷卻室構(gòu)成，擴(kuò)前管不是直接進(jìn)入真空室進(jìn)行擴(kuò)張，而是在進(jìn)入真空室以前由預(yù)冷卻室的水霧進(jìn)行冷卻，降低擴(kuò)前管的表面溫度，提高表面張力，同時(shí)減小擴(kuò)張過程中熱縮管與真空室和冷卻室之間的摩擦，與圖 1 相比，熱縮管的軸向收縮率小。

岡本達(dá)雄等圖發(fā)明了圖 3 所示的擴(kuò)張裝置，該裝置由前冷卻室、模具以及外套等構(gòu)成，模具上有貫穿孔，用于模具內(nèi)部形成真空，以便于真空擴(kuò)張。前冷卻室的內(nèi)表面有噴射孔，冷卻水由噴射孔均勻地噴灑到擴(kuò)前管表面，對(duì)擴(kuò)前管表面進(jìn)行冷卻。由于真空吸口不斷的吸真空，因此外套內(nèi)部始終處于真空狀態(tài)，這樣噴射的水通過模具貫穿孔在真空作用下被吸走，從排水口排出。為保持外套內(nèi)部的水溫穩(wěn)定，需要不斷地從注水口注水。該裝置不受擴(kuò)前管外徑變化的影響，熱縮管軸向收縮率特別小而且穩(wěn)定，速度快，壁厚均勻性好。

當(dāng)擴(kuò)前管的內(nèi)徑為1MM ，壁厚0.45MM ，擴(kuò)張比為 3 ，在擴(kuò)前管內(nèi)部壓力為 0 . 05MPa 、真空為 700mm、冷卻水噴射流量為 480cc / min ，擴(kuò)張速度可以達(dá)到 50m / min ，并且產(chǎn)品的軸向收縮率小于 1 % ，壁厚均勻度大于 66 ％。再例如擴(kuò)前管的內(nèi)徑為9MM ，壁厚0.5MM ，擴(kuò)張比為2.3，在擴(kuò)前管內(nèi)部壓力為 0 . 001 MPa 、真空為 450mmHg 、冷卻水噴射流量為 150cc / min , 擴(kuò)張速度可以達(dá)到 20m / min ，并且產(chǎn)品的軸向收縮率小于 1 % , 壁厚均勻度大于 77 ％。

岡田光范等發(fā)明了圖 4 所示的擴(kuò)張裝置，該裝置由密封套、模嘴、冷卻套、真空室和刮板等構(gòu)成，它還包括加熱介質(zhì)注入口和潤滑劑注入口。該裝置的特點(diǎn)是擴(kuò)張穩(wěn)定，產(chǎn)品的軸向收縮率小，壁厚均勻性好。擴(kuò)前管由于擠出成型和輻射交聯(lián)的關(guān)系，外徑會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)擴(kuò)前管外徑發(fā)生變化時(shí)，擴(kuò)前管與密封套之間的縫隙會(huì)隨之改變，導(dǎo)致擴(kuò)張過程的真空發(fā)生變化，進(jìn)而影響產(chǎn)品軸向收縮率的穩(wěn)定。當(dāng)擴(kuò)前管外徑較小時(shí)，擴(kuò)前管與密封套之間的縫隙較大，擴(kuò)張真空下降，熱縮管與冷卻套之間的摩擦較小，熱縮管軸向收縮率也較小；當(dāng)擴(kuò)前管外徑較大時(shí)，擴(kuò)前管與密封套之間的縫隙較小，擴(kuò)張真空較大，熱縮管與冷卻套之間的摩擦增加，熱縮管軸向收縮率較大。

增加加熱介質(zhì)注入口以后，可以由加熱介質(zhì)注入口主動(dòng)注入加熱介質(zhì)，保持?jǐn)U前管與密封套之間始終密封良好，擴(kuò)張真空不會(huì)隨著擴(kuò)前管外徑的變化而變化，因此熱縮管軸向收縮率穩(wěn)定。但是如果將加熱介質(zhì)帶入冷卻套，由于冷卻套的溫度較低，加熱介質(zhì)的粘度會(huì)變大，增加熱縮管與冷卻套之間的摩擦，導(dǎo)致產(chǎn)品軸向收縮率較大，為解決此問題，發(fā)明人在模嘴上安裝了一個(gè)刮板，利用刮板將擴(kuò)前管外表面的加熱介質(zhì)刮掉，這樣進(jìn)入冷卻套以后，熱縮管外表面就沒有加熱介質(zhì)了。另外由潤滑劑注入口注入潤滑劑，減小熱縮管與冷卻套之間的摩擦，能夠非常有效的降低產(chǎn)品的軸向收縮率。

之「一」共「五」篇

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