淺析雙壁熱縮管在汽車線束中的應用
摘 要:本文主要對汽車用雙壁熱縮管的收縮過程、密封區域、主要性能進行了闡述,并就影響雙壁熱縮管密封效果的因素進行了淺要分析,以期在汽車電路中合理的選用相應雙壁熱縮管,確保電氣安全性。
關鍵詞:雙壁熱縮管;密封效果;性能指標
1、前言
汽車線束中導線與導線的連接點稱為線束接點,普遍存在于儀表臺線束、機艙線束和底盤線束中。線束接點處的導線線芯銅絲裸露在外,如不采取相應的防護措施,易受到環境的影響加速其氧化,增加線束接點處的接觸電阻,造成局部溫度過高的現象,嚴重時會引起燒車等隱患。
2、雙壁熱縮管
由熱收縮套管和熱熔膠復合而成的一種密封性防護套管。
3、雙壁熱縮管在汽車中的應用
3.1 為什么要進行線束密封
導線與導線、導線和孔式端子的連接處,使用環境中的水分進入壓接部位后,會加劇壓接部位的氧化速度,加大連接部位的接觸電阻,見圖 2。
3.2 雙壁熱縮管收縮過程
以G-APEX雙壁熱縮管,ACS200-汽車線束用含膠熱縮套管(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℃),內層熱熔膠初始流動速度約為 120℃,溫度上升過程中,外皮的收縮力把熱熔膠擠壓進線束中間,見
圖 3。
3.3 雙壁熱縮管在線束中的密封區域
在雙壁熱縮管收縮的過程中,線束被擠壓在一起,熱熔膠很難穿透進入到線束中間的空隙中。熱熔膠須進入導線壓接部位并形成密封效果。
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) 導線的總量。
(3) 壓接區域兩邊導線的數量分布。
(4) 壓接區域兩邊導線的總橫截面積及差異。
(5) 收縮工具的穩定性。
上述影響因素中,線束的焊接/壓接工藝水平,嚴重影響熱縮管的密封性能。下圖列舉了常見的錯誤焊接/壓接方式:
注:1)銅絲裸露過長、未處理平順,會阻礙熱熔膠的流動。
2)翹起的銅絲易刺穿熱縮管,導致密封失敗。
4、主要性能及試驗要求
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, 在導體和電極之間施加100V DC電壓30min 后測得絕緣阻值。絕緣電阻應>100MΩ。
4.2 密封性能
熱縮管防護的孔式端子和導線的連接點,在 0.5b ar~0.7 bar 壓力下,測試 15s,連接點應無氣泡產生。
4.3 熱老化
將試樣按溫度等級要求放入相應溫度試驗箱中,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
根據試樣不同的溫度等級, 將試樣放入相應試驗溫度的試驗箱 1h 后,取出試樣立即放入 5℃水中,如此為一個循環;5 個循環后,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
將試樣放入試驗箱內,按表 1 工況順序進行試驗,溫度調節速度 2℃/min。3 個工況作為一個循環,5 個循環后其絕緣電阻、密封性能滿足要求。
4.6 加熱變形
4.6.1 試樣
將熱縮管熱縮至金屬針上,金屬針長度其中 d≥d1×75%。
4.6.2 要求
把試樣固定在支持臺上,F 上懸掛 150g 重物,將試驗臺翻入相應溫度 的試驗箱中,1h 后,取出試樣立即放入 15℃水中冷卻 1min,測量熱縮管最小壁厚。試樣最薄處壁厚和試驗前試樣壁厚百分比應≥40%。
4.7 低溫沖擊
將試樣和試驗裝置放入-40℃的試驗箱中 4h,把試樣的中央部位放在試驗裝置媒介部件下面、鋼的底座上面,使200g 的錘子從高度 100mm 的地方落下。這個順序也可反復用于剩下的試樣。沖擊后,把試樣的溫度恢復至室溫,目視檢查熱縮管,無破損現象,其絕緣電阻、密封性能滿足要求。
5、結束語
在汽車電路設計中,根據使用需求對線束接點處雙壁熱縮管進行合理化的選型,可有效的降低相關電路故障,提高使用壽命和電氣安全性。
作者簡介:朱偉嶺,就職于安徽江淮汽車集團股份有限公司。
參考文獻
[1] GB/T 2423.22-2012.電工電子產品環境試驗第 2 部分:試驗方法試驗 N:溫度變化.
[2] QC/T 29009-1991 汽車用電線接頭技術條件.
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