长时间使用之后,手柄容易出现打滑的情况;而器械握把则会变得非常光滑,在冬季的时候手指干燥的情况下就很容易发生失误了。当人们想要找到解决问题的方法时,往往会发现带有纹理的热缩管是不错的选择。商家说花纹可以防滑,但是它和光滑相比究竟有多大的优势呢?这是微不足道的心理慰藉,还是实实在在的技术进步呢?实际上解答这个疑问并不需要用到什么精密仪器,在设计出一个简单对比之后就可以一目了然。本文将会带大家从理论到实践来了解花纹热缩管的防滑性能,并且教给大家一个直观的方式来验证自己的观点。
一、防滑的物理原理是:花纹做得好在哪里
要想知道什么是防滑,就要首先弄清楚光滑表面为什么会变得容易打滑。物体之间存在的摩擦力会受到一定的影响,在实际情况下,摩擦力大小主要由两个因素决定:一是作用在两块表面之间的正压力;二是这两块表面上所具有的摩擦系数。光滑的弹性表面和皮肤相接的时候属于“面贴面”的情况,在这两个光滑表面上如果有汗水或者油脂的话,在两者之间就会产生一层润滑膜,从而使得摩擦系数大大降低,因此就出现了打滑的现象。
花纹结构在三个方面的改变使这种情况得以改善:
破坏连续润滑膜:凸出的纹理使原来的面接触变成了现在的小点、小线之间的接触,并且形成了一个沟槽作为汗水和油脂聚集的地方,在这种情况下液体不能够在接触区域内形成一层完整的润滑膜来保持摩擦力;
机械咬合:皮肤为软而富有弹性的组织,在被挤压的时候会被挤进纹路的沟槽中去,从而产生微小的“嵌入”效应。当用手施加切向力的时候,在沟槽侧面被阻碍的情况下会产生更多的机械阻力,这就和轮胎胎纹在接触地面时产生的摩擦力是一样的道理;
增加局部压力:在相同的握力情况下,接触面积变小就表示单位面积的压力增大了,皮肤和纹身之间的粘附性更强了,摩擦也更加牢固。
这三个层次的作用一起出现就形成了花纹防滑的基本原理。
二、做一个简单比较试验
想了解花纹热缩管防滑效果怎么样的话,可以自己动手来做个比较:
所需材料如下:同一种材质、同样大小的光面热缩套管以及带有图案的热缩套管各一节,长度相等;两条一样粗细的光滑圆柱体(比如金属棒或者光滑木材);一瓶水;一条湿巾。
第一阶段是基本斜面试验。用两个不同型号的热缩管分别套到两条圆形金属杆上,并且用电吹风将其加热至一定温度后进行冷却固化成型。之后把圆棒平放在桌子上,并用差不多一样的力量分别抓住它,在慢慢倾斜圆棒的时候去体会在什么情况下圆棒会比较容易地从手里滑落出去。大部分人都能体会到:光滑表面的钢管很容易就溜走了,而有图案的钢管却牢牢地“粘”在手里,并且倾斜的角度还可以很大。
第二步是用潮湿的手去比一比。把手弄湿之后再分别握住两个物体,两者的差别就会更加突出。光面钢管表面变得非常光滑,几乎拿不稳了;花纹管尽管摩擦力也会降低一些,但是它具有很好的沟槽排水效果,在一定程度上保证了其握持性能不会被完全破坏掉。
第三步是旋转扭矩比较。用棒的一端来施加旋转力,以此来模拟拧动的操作,在光面管上很容易被手转动起来,而花纹管却可以承受较大的扭力才会出现打滑的情况。
做完了这样的比较之后,结果就一目了然了:由于花纹结构所带来的一种防滑效果,并非是那么微小的一点,在潮湿滑腻的情况下差别更加明显。
第三部分:影响防滑性能的因素有四个
同一种花纹管,在不同的使用环境下其防滑效果也会有所不同。知道各个变量之后就可以根据需要来选择了:
1、纹路种类和深浅
纹路越深、间隔也相对合适的时候,机械咬合力就会越大。网格纹与颗粒点阵在多个方向上相互咬合的效果要好于单一直线纹路;但是纹路太深或者太密的话,在手掌上就会产生一种硌手的感觉,时间长了还会让人感到疲倦。好的设计方案会把防滑和舒适这两者之间的关系调到一个合适的程度上。
材质的硬度和弹性
软质材料回弹性较好,在受到压力之后可以与皮肤紧密接触,并使组织得以嵌入其中,具有良好的防滑性和舒适的持握感觉;硬质材料纹理清楚但是贴肤效果不好。硅胶类是最柔软、最易贴合肌肤的一种材料;聚乙烯类则比较适合,在软硬度之间;PVDF热缩管具有很高的硬度以及良好的表面光洁度,在抗滑方面主要是依靠纹理的几何咬合力来实现的,所以它的手感比较硬朗,在外观和绝缘的要求较高的情况下使用最为合适。氟橡胶热缩管具有较好的硬度,在耐油、耐高温方面表现突出,在潮湿环境中的摩擦系数比较稳定,因此它被广泛应用于各种需要良好抓握效果的地方。
3. 环境介质
在干燥环境下的所有的图案都能很好的显示出来;沾了水之后沟槽排水就开始起作用了;在使用过程中,材料本身所具有的抗油性能就起着决定的作用了,在一般的条件下遇到油脂的话可能会被溶解或者膨胀变软,而氟橡胶之类的则会更加稳定一些。在选择的时候要首先确定所处环境主要介质的情况。
4. 温度
低温使得材料变得坚硬、弹性的降低,从而影响到防滑性和手部触感;在高温环境下的软性材料可能会变得粘稠。在进行极端高温的工作时应该选用相应的耐热材料。
第四点,并不是只有防滑的作用:花纹还有其他的价值
除了摩擦力之外,花纹包覆还会给使用者带来一些附加的好处:
缓冲减震:凸出的部分具有一定的弹力,在使用电动工具的时候可以吸收一部分震动,从而减少双手的压力和疲劳;
隔热缓冲:由于纹理形成了一定程度上的空气间隔,在传导热量方面就比较慢了,所以使用这样的设备的时候就不会觉得手掌很热了;
遮盖和耐久性:纹理可以覆盖掉在使用过程中出现的小伤小痕,在长时间地使用之后,它的外表依然完好无损;
定位提示:握持部分会有比较明显的触觉反馈,在不用看的情况下也可以感觉到自己的手处在正确的位子上。
第五部分:选择和使用的建议
根据上述分析提出以下几点建议:
首先确定好环境之后再选择材料:干湿两种环境可以选择聚乙烯或者硅橡胶等材料;油污环境下优先选用氟橡胶热缩套管;要考虑到密封防水的地方,则可以选择带有纹理的双壁热缩管,一劳永逸地解决密封问题,并且还可以起到防潮的作用。
根据使用目的来选择纹样:要具有多重方向上的防滑效果的手柄可以选用网状或者点阵花纹;只需要进行单向定位的选择纵纹即可;
收缩要到位:只有完全收缩定型之后才会有设计上的防滑作用,在半缩状态下纹路较浅、咬合力差;
定期对磨损情况进行检查:纹头顶端是最容易出现磨损的地方,在发现纹路已经变得非常平坦,并且防滑性能也大大降低的时候就应该立即更换掉原来的包裹材料了。
六、结语
花纹热缩管的防滑效果怎么样呢?用一个简单地对比就可以得出结论:当处于干燥状态时,它可以使得握持力得到明显的提高;而在潮湿或者有油脂的地方,则会使沟槽排水以及所使用的材料耐性的优势更加突出,并且使它和光滑钢管之间的差别越来越大。这是通过破坏润滑膜、机械咬合和增大局部压力这三个方面的合力来实现的。在选择的时候要注意到“环境决定材料、用途决定纹理形状、收缩要充分”的三条原则,无论是为了提升工具的手柄握持感受而选用花纹热缩管,亦或是为了使专业的装备更加稳固可靠地使用而选用花纹热缩管,在任何情况下都可以得到满意的结果。实践是最好的检验方法,动手做一个比较的话,你就自然而然地心里有底了。
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