热缩管扩张技术综述「一」

热缩管扩张技术综述

摘要：扩张技术对热缩管的轴向收缩率起决定作用，如何才能降低热缩管的轴向收缩率，是各热缩管制造厂家追求的目标。本文主要介绍了热缩管的扩张技术，探讨了影响热缩管轴向收缩率的因素，为降低热缩管的轴向收缩率提供了技术依据。

关键词：热缩扩张轴向收缩率 

1 前言

热缩管具有绝缘保护、密封防潮、机械补强、标识识别等特点，广泛应用于电子、电器、航天、军工、船舶、高铁、汽车以及核电等各个行业。热缩管的关键制造工艺有辐射交联和扩张定型，辐射交联能够改变高分子材料的分子结构，赋予高分子材料记忆功能，使其具有热缩性能，一般辐射剂量为 80 一 150KGy ；热缩管的轴向收缩率是用户最关注的技术指标，要求其保持稳定并且要小。扩张技术对轴向收缩率起决定作用，扩张时，首先将扩前管加热到 110 ℃ 一 130 ℃ ，使其达到高弹态，加热介质温度一般比高弹态温度高出 20 ℃ 左右。扩张方法有连续扩张和间断扩张，连续扩张又分为内压扩张和内压与真空联合扩张，内压与真空联合扩张生产效率高，被广泛采用，内压扩张适合辐射剂量高的热缩管扩张，采用这种技术制造的热缩管收缩力大，绝缘密封更加安全可靠。 

2 内压与真空联合扩张技术

采用内压与真空联合扩张，要求扩前管的凝胶含量不能大于 55 % ，否则无法顺利扩张。因为真空能够产生的最大负压为 1 个大气压，因此只用真空扩张很困难；而扩前管内部压力也不能太大，否则，扩前管会产生不均匀并且失去控制的膨胀，导致扩张无法进行。内压与真空联合扩张技术的真空室分为单真空室和双真空室。

传统的真空扩张装置如图 1 所示，由模具、模嘴、真空室和冷却室构成，模具上有小孔，小孔与真空室连通，模嘴起到真空密封作用，一般情况下，扩前管内有压缩空气，扩前管在内压和真空的联合作用下扩张，然后进入冷却室冷却，最后得到热缩管。这种扩张装置有两个缺陷，一个是热缩管的轴向收缩率不稳定，另一个是热缩管的轴向收缩率大。

吉田俊彰等发明了图 2 所示的扩张装置，该扩张装置主要由预冷却室以及真空室和冷却室构成，扩前管不是直接进入真空室进行扩张，而是在进入真空室以前由预冷却室的水雾进行冷却，降低扩前管的表面温度，提高表面张力，同时减小扩张过程中热缩管与真空室和冷却室之间的摩擦，与图 1 相比，热缩管的轴向收缩率小。

冈本达雄等图发明了图 3 所示的扩张装置，该装置由前冷却室、模具以及外套等构成，模具上有贯穿孔，用于模具内部形成真空，以便于真空扩张。前冷却室的内表面有喷射孔，冷却水由喷射孔均匀地喷洒到扩前管表面，对扩前管表面进行冷却。由于真空吸口不断的吸真空，因此外套内部始终处于真空状态，这样喷射的水通过模具贯穿孔在真空作用下被吸走，从排水口排出。为保持外套内部的水温稳定，需要不断地从注水口注水。该装置不受扩前管外径变化的影响，热缩管轴向收缩率特别小而且稳定，速度快，壁厚均匀性好。

当扩前管的内径为1MM ，壁厚0.45MM ，扩张比为 3 ，在扩前管内部压力为 0 . 05MPa 、真空为 700mm、冷却水喷射流量为 480cc / min ，扩张速度可以达到 50m / min ，并且产品的轴向收缩率小于 1 % ，壁厚均匀度大于 66 ％。再例如扩前管的内径为9MM ，壁厚0.5MM ，扩张比为2.3，在扩前管内部压力为 0 . 001 MPa 、真空为 450mmHg 、冷却水喷射流量为 150cc / min , 扩张速度可以达到 20m / min ，并且产品的轴向收缩率小于 1 % , 壁厚均匀度大于 77 ％。

冈田光范等发明了图 4 所示的扩张装置，该装置由密封套、模嘴、冷却套、真空室和刮板等构成，它还包括加热介质注入口和润滑剂注入口。该装置的特点是扩张稳定，产品的轴向收缩率小，壁厚均匀性好。扩前管由于挤出成型和辐射交联的关系，外径会发生变化。当扩前管外径发生变化时，扩前管与密封套之间的缝隙会随之改变，导致扩张过程的真空发生变化，进而影响产品轴向收缩率的稳定。当扩前管外径较小时，扩前管与密封套之间的缝隙较大，扩张真空下降，热缩管与冷却套之间的摩擦较小，热缩管轴向收缩率也较小；当扩前管外径较大时，扩前管与密封套之间的缝隙较小，扩张真空较大，热缩管与冷却套之间的摩擦增加，热缩管轴向收缩率较大。

增加加热介质注入口以后，可以由加热介质注入口主动注入加热介质，保持扩前管与密封套之间始终密封良好，扩张真空不会随着扩前管外径的变化而变化，因此热缩管轴向收缩率稳定。但是如果将加热介质带入冷却套，由于冷却套的温度较低，加热介质的粘度会变大，增加热缩管与冷却套之间的摩擦，导致产品轴向收缩率较大，为解决此问题，发明人在模嘴上安装了一个刮板，利用刮板将扩前管外表面的加热介质刮掉，这样进入冷却套以后，热缩管外表面就没有加热介质了。另外由润滑剂注入口注入润滑剂，减小热缩管与冷却套之间的摩擦，能够非常有效的降低产品的轴向收缩率。

之「一」共「五」篇

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