熱縮管測(cè)試之嚴(yán)格測(cè)試要求

摘要

1、正如飛機(jī)布線(xiàn)系統(tǒng)的任何其他組件一樣，熱縮管在批準(zhǔn)使用之前必須承受廣泛的嚴(yán)格測(cè)試。

2、在大多數(shù)熱收縮測(cè)試之前采用兩種收縮方法之一，以獲得代表應(yīng)用中熱收縮的結(jié)果。

3、SAE AS23053 和 ASTM D2671 標(biāo)準(zhǔn)共同構(gòu)成了飛機(jī)上熱縮管的全面測(cè)試指南。

G-APEX熱縮管在最近的一篇文章中討論了用于評(píng)估熱縮管的可燃性測(cè)試。在這里，我們將對(duì)熱縮管測(cè)試進(jìn)行更進(jìn)一步的討論，特別是關(guān)于 SAE AS23053。

AS23053

航空航天應(yīng)用熱縮管的常用測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是SAE AS23053（目前處于修訂版 A，最新修訂于 2019 年）。該測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)非常廣泛，涵蓋“各種類(lèi)型和顏色的電絕緣套管，這些套管在加熱時(shí)會(huì)收縮到預(yù)定尺寸”。特定材料管材的指定屬性和要求可在相關(guān)的 AS23053/XX 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)中找到。

AS23053 標(biāo)準(zhǔn)涵蓋以下檢驗(yàn)類(lèi)別：

初次資格審查

保留資格檢查——初始資格日期后每 36 個(gè)月進(jìn)行一次。AS23053供應(yīng)商當(dāng)前的保留狀態(tài)可以其官網(wǎng)找到

質(zhì)量一致性檢查

本討論還將簡(jiǎn)要討論 ASTM D2671“電氣用熱縮管的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法”，因?yàn)樗?SAE AS23053 中經(jīng)常被引用和應(yīng)用。

2001 年，美國(guó)熱縮管軍用標(biāo)準(zhǔn) (MIL-DTL-23053E) 以及許多其他標(biāo)準(zhǔn)被 SAE 采納。MIL-DTL-23053 現(xiàn)已被 SAE AS23053 取代。

測(cè)試

（圖1）限制收縮的心軸。（摘自 MIL-DTL-23053 Rev E）

與任何用于飛機(jī)上的組件一樣，熱縮管測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)廣泛，旨在徹底驗(yàn)證組件的質(zhì)量。本文并未討論所有測(cè)試方法，但重點(diǎn)介紹了一些更有趣的方法。

限制收縮與非限制收縮

熱縮管的收縮測(cè)試有兩種方法：限制收縮和非限制收縮。這兩種方法都實(shí)現(xiàn)了相似的目標(biāo)——在測(cè)試之前收縮管道，但是它們的方法卻截然不同。

限制收縮是在導(dǎo)電金屬心軸上進(jìn)行的，目的是使用心軸作為收縮后耐壓測(cè)試的代表性?xún)?nèi)導(dǎo)體。心軸的形狀如附圖所示。

(圖2)受限收縮心軸的 3D 可視化。

可以將樣品放在烘箱托盤(pán)上或由直徑與最大可接受的套管內(nèi)徑尺寸相匹配的心軸支撐來(lái)進(jìn)行無(wú)限制收縮。

幾乎所有測(cè)試都是在經(jīng)歷“無(wú)限制收縮”后對(duì)管材進(jìn)行的。這確保了從測(cè)試中收集的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確地代表了管材在應(yīng)用中的能力。

作為無(wú)限制收縮評(píng)估的一部分，在無(wú)限制收縮后測(cè)試以下性能

1).顏色

2).顏色穩(wěn)定性

3).清晰度穩(wěn)定性

4).比重

5).介電常數(shù)

6).真菌抗性

7).抗拉強(qiáng)度

8).極限伸長(zhǎng)率

9).介電強(qiáng)度

10).體積電阻率

11).低溫柔性

12).腐蝕

13).耐熱性

14).吸水率

15).易燃

16).流體阻力

17).密封效率

以下性能在無(wú)限制收縮后進(jìn)行測(cè)試，但并不隱含在無(wú)限制收縮評(píng)估中

1).尺寸測(cè)量

2).冷沖擊

對(duì)供應(yīng)商提供的熱縮管進(jìn)行的測(cè)試很少：尺寸測(cè)量、熱沖擊、正割模量和限制收縮。

流體阻力

對(duì)熱縮管樣本進(jìn)行測(cè)試，以評(píng)估其對(duì)常見(jiàn)航空航天流體造成的損壞或降解的抵抗力。標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試液如下：

將原始樣品暴露于一種測(cè)試液體中 24 小時(shí)，然后評(píng)估拉伸強(qiáng)度、極限伸長(zhǎng)率和介電強(qiáng)度。熱縮材料必須能夠在暴露于常見(jiàn)航空航天液體后保持其性能，以確保對(duì)組件的任何信心水平。

熱休克

熱沖擊是少數(shù)無(wú)需任何預(yù)收縮程序即可進(jìn)行的熱收縮測(cè)試之一。測(cè)試包括 4 小時(shí)的烘箱暴露，樣品垂直懸掛在加熱室/烘箱內(nèi)。在整個(gè)高溫暴露過(guò)程中以及暴露完成后，目視監(jiān)測(cè)樣品是否有任何破裂、流動(dòng)或滴落的跡象；觀察到任何這些缺陷都會(huì)導(dǎo)致測(cè)試失敗。如果樣品沒(méi)有顯示出這些缺陷的證據(jù)，則將其從烘箱中取出，返回到環(huán)境條件，并通過(guò)圍繞適當(dāng)尺寸的鋼心軸進(jìn)行 360° 彎曲測(cè)試進(jìn)行評(píng)估。然后進(jìn)行最終的目視檢查以檢查樣品是否有任何損壞。

結(jié)論

熱縮管是電氣布線(xiàn)集成系統(tǒng) (EWIS) 中非常常用的組件。正如飛機(jī)布線(xiàn)系統(tǒng)的任何其他組件一樣，熱縮管在批準(zhǔn)使用之前必須承受廣泛的嚴(yán)格測(cè)試。這些產(chǎn)品將如何隨著下一代飛機(jī)布線(xiàn)系統(tǒng)的發(fā)展尚不確定。可以使用新熱縮管產(chǎn)品的領(lǐng)域包括更高的溫度額定值，因?yàn)楝F(xiàn)有熱縮管的最高額定溫度約為 200℃。與 EWIS 的其他部分類(lèi)似，熱縮管可能需要發(fā)展以滿(mǎn)足高壓的需求系統(tǒng)，但這還有待觀察。

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