淺析雙壁熱縮管在汽車線束中的應(yīng)用

朱偉嶺

淺析雙壁熱縮管在汽車線束中的應(yīng)用

朱偉嶺

（安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章主要對(duì)汽車用雙壁熱縮管的收縮過(guò)程、密封區(qū)域、主要性能進(jìn)行了闡述，并就影響雙壁熱縮管密封效果的因素進(jìn)行了淺要分析，以期在汽車電路中合理的選用相應(yīng)雙壁熱縮管，確保電氣安全性。

雙壁熱縮管；密封效果；性能指標(biāo)

1 前言

汽車線束中導(dǎo)線與導(dǎo)線的連接點(diǎn)稱為線束接點(diǎn)，普遍存在于儀表臺(tái)線束、機(jī)艙線束和底盤(pán)線束中。線束接點(diǎn)處的導(dǎo)線線芯銅絲裸露在外，如不采取相應(yīng)的防護(hù)措施，易受到環(huán)境的影響加速其氧化，增加線束接點(diǎn)處的接觸電阻，造成局部溫度過(guò)高的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起燒車等隱患。

2 雙壁熱縮管

由熱收縮套管和熱熔膠復(fù)合而成的一種密封性防護(hù)套管。

1—熱縮管外壁 2—熱熔膠

3 雙壁熱縮管在汽車中的應(yīng)用

3.1 為什么要進(jìn)行線束密封

導(dǎo)線與導(dǎo)線、導(dǎo)線和孔式端子的連接處，使用環(huán)境中的水分進(jìn)入壓接部位后，會(huì)加劇壓接部位的氧化速度，加大連接部位的接觸電阻，見(jiàn)圖2。

3.2 雙壁熱縮管收縮過(guò)程

以某款雙壁熱縮管（收縮比4:1）為例：

雙壁熱縮管外皮材料采用高密度聚乙烯（收縮溫度為110～135℃），內(nèi)層熱熔膠初始流動(dòng)速度約為120℃，溫度上升過(guò)程中，外皮的收縮力把熱熔膠擠壓進(jìn)線束中間，見(jiàn)圖3。

3.3 雙壁熱縮管在線束中的密封區(qū)域

在雙壁熱縮管收縮的過(guò)程中，線束被擠壓在一起，熱熔膠很難穿透進(jìn)入到線束中間的空隙中。熱熔膠須進(jìn)入導(dǎo)線壓接部位并形成密封效果。

圖2 導(dǎo)線浸水試驗(yàn)

圖3 熱縮管收縮過(guò)程

1—線束空隙 2—裸露銅絲距離 3—熱熔膠須進(jìn)入的區(qū)域

3.4 影響雙壁熱縮管密封效果的因素

在不考慮雙壁熱縮管自身材料性能的情況下，影響雙壁熱縮管密封效果的主要因素有：

（1）線束的焊接/壓接工藝。

（2）導(dǎo)線的總量。

（3）壓接區(qū)域兩邊導(dǎo)線的數(shù)量分布。

（4）壓接區(qū)域兩邊導(dǎo)線的總橫截面積及差異。

（5）收縮工具的穩(wěn)定性。

上述影響因素中，線束的焊接/壓接工藝水平，嚴(yán)重影響熱縮管的密封性能。下圖列舉了常見(jiàn)的錯(cuò)誤焊接/壓接方式：

圖5 錯(cuò)誤焊接/壓接方式示意

注：1）銅絲裸露過(guò)長(zhǎng)、未處理平順，會(huì)阻礙熱熔膠的流動(dòng)。

2）翹起的銅絲易刺穿熱縮管，導(dǎo)致密封失敗。

4 主要性能及試驗(yàn)要求

4.1 絕緣電阻

試樣中心部位放至于5%鹽水中，兩端置于鹽水之外，保持4h 后，在導(dǎo)體和電極之間施加100V DC電壓30min 后測(cè)得絕緣阻值。絕緣電阻應(yīng)＞100MΩ。

1-試驗(yàn)電壓施加部位 2-非導(dǎo)電性容器 3-電極 4-試樣 5-5%鹽水

4.2 密封性能

熱縮管防護(hù)的孔式端子和導(dǎo)線的連接點(diǎn)，在0.5bar～0.7 bar壓力下，測(cè)試15s，連接點(diǎn)應(yīng)無(wú)氣泡產(chǎn)生。

圖7 線束密封效果測(cè)試

4.3 熱老化

將試樣按溫度等級(jí)要求放入相應(yīng)溫度試驗(yàn)箱中，3000h 后，冷卻至室溫，其絕緣電阻和密封性能滿足要求。

4.4 熱沖擊

根據(jù)試樣不同的溫度等級(jí)，將試樣放入相應(yīng)試驗(yàn)溫度的試驗(yàn)箱1h后，取出試樣立即放入5℃水中，如此為一個(gè)循環(huán)；5個(gè)循環(huán)后，將試樣冷卻至室溫。其絕緣電阻、密封性能滿足要求。

4.5 耐濕熱

將試樣放入試驗(yàn)箱內(nèi)，按表1工況順序進(jìn)行試驗(yàn)，溫度調(diào)節(jié)速度2℃/min。3個(gè)工況作為一個(gè)循環(huán)，5個(gè)循環(huán)后其絕緣電阻、密封性能滿足要求。

表1 熱沖擊試驗(yàn)溫度

4.6 加熱變形

4.6.1試樣

將熱縮管熱縮至金屬針上，金屬針長(zhǎng)度其中d≥d1×75%。

1-熱縮管 2-金屬針 d-金屬針直徑 d1-熱縮管直徑

4.6.2要求

把試樣固定在支持臺(tái)上，F(xiàn)上懸掛150g重物，將試驗(yàn)臺(tái)翻入相應(yīng)溫度的試驗(yàn)箱中，1h后，取出試樣立即放入15℃水中冷卻1min，測(cè)量熱縮管最小壁厚。試樣最薄處壁厚和試驗(yàn)前試樣壁厚百分比應(yīng)≥40%。

1-試驗(yàn)夾具（a:刀片） 2-試樣 3-支持臺(tái) F-負(fù)載

4.7 低溫沖擊

將試樣和試驗(yàn)裝置放入-40℃的試驗(yàn)箱中4h，把試樣的中央部位放在試驗(yàn)裝置媒介部件下面、鋼的底座上面，使200g的錘子從高度 100mm 的地方落下。這個(gè)順序也可反復(fù)用于剩下的試樣。沖擊后，把試樣的溫度恢復(fù)至室溫，目視檢查熱縮管，無(wú)破損現(xiàn)象，其絕緣電阻、密封性能滿足要求。

1-錘子 2-鋼的媒介部件（100g） 3-試樣 4-鋼的底座 5-發(fā)泡橡膠襯墊

5 結(jié)束語(yǔ)

在汽車電路設(shè)計(jì)中，根據(jù)使用需求對(duì)線束接點(diǎn)處雙壁熱縮管進(jìn)行合理化的選型，可有效的降低相關(guān)電路故障，提高使用壽命和電氣安全性。

[1] GB/T 2423.22-2012.電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗(yàn)第2部分:試驗(yàn)方法試驗(yàn)N:溫度變化.

[2] QC/T 29009-1991汽車用電線接頭技術(shù)條件.

Application of Double-wall Heat-shrinkable Pipe in Automotive Wire Harness

Zhu Weiling

（Anhui Jianghuai Automobile Group Corp., Ltd., Anhui Hefei 230601）

In this paper, the shrinkage process, sealing area and main performance of double-wall heat-shrinkable pipes for automobiles are described, and the factors affecting the sealing effect of double-wall heat-shrinkable pipes are briefly analyzed in order to select the corresponding double-wall heat-shrinkable pipes reasonably in automotive circuits to ensure electrical safety.

Double-wall heat shrinkable tube; Sealing effect; Performance index

U461.99

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1671-7988(2019)18-167-03

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朱偉嶺，就職于安徽江淮汽車集團(tuán)股份有限公司。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2019.18.056