一根管子上的花纹热缩管的纹路是怎么成型的？工艺冷知识

　　每当我用热缩管把一段花纹固定住的时候，看到上面那排排列着的菱形网纹、竹节状环纹或者细细长长的直线纹时，总会有人产生这样的疑惑：这些纹理是不是被打印上去的呢?是雕刻出来的?是先做好的管子再用“压力”的方式来固定住它吗?一个简单的表面花纹，在它后面实际上串联起了整个一条完整的工艺链，并且纹路成型的时间点的选择，直接影响到管子是否能够正常的收缩、纹路是否可以完美的恢复。本文将以一条管道的形式来讲述原材料如何变成最终的产品，并且会介绍一些关于工艺的一些冷知识。

　　首先可以排除掉一些错误的答案，并且并不是印刷出来的也不是雕刻上去的

　　在正式开始正题之前，请大家先消除掉一些常见的错误认识。

　　花纹并不是用印子压出来的。印刷只能使表层的颜色发生变化，并不能产生实体上的凹凸效果，在管道膨胀和收缩的过程中，印刷层容易出现开裂脱落的情况。纹理为真实的三维空间形态，并且和管道本体是一体化的。

　　纹理不是经过后期机械雕刻形成的。在成品管上刻划就会把表面的分子链打断，破坏了交联网络，在收缩的时候必然会从刻痕的地方开裂。真正意义上的纹理是当材料处在塑性状态下被“压制”而成型的时候产生的，材料在流动的过程中填满了模具的轮廓，在这个过程中并没有出现任何切割痕迹或者断裂现象。

　　所以正确的答案是哪一个呢?纹路是经过母管阶段之后用压花辊轮进行滚压而成的，在此过程中所选中的“母管阶段”这一时间节点上蕴含着整个工艺的灵魂所在。

　　二、成型全流程：纹路产生于第三个步骤

　　一根有图案的花纹热缩管完整的制作过程一般要经过五个步骤，在最关键的一步中才形成了纹路。

　　第一阶段是挤出成型。把聚乙烯或者含有氟元素的树脂等材料加热到塑化的程度，在一个圆形模具中挤压出来形成管状物。这时的管道表面光滑，其内径等于最后确定的设计基础尺寸。

　　第二步是辐照交联。经过电子加速器之后的管坯，在高能射线的作用下，“搭桥”、“建网”，形成三维立体结构。这一环节给材料添加了形状记忆的功能，它是所有的热收缩套件的基础。

　　第三步是压花成型，也就是纹路产生的地方。当管坯处在可以塑性的状态下的时候(根据不同工艺的不同阶段，在挤出的过程中或者加热之后立即进行冷轧处理之前)带有花纹的辊轮对管子表面进行碾压，辊轮上部有突起的部分会在管壁上留下凹槽。辊轮上的凹槽使管壁处的材料隆起形成凸起的部分。材料在压力的作用下产生塑性变形，并且被填充辊轮所包围，在冷却之后纹路就会固定下来。这一环节的时间把握得非常关键：如果时间过早的话，材料就会变得比较柔软，在这种情况下，纹理很容易发生流淌和变形的现象;已经很迟了，因为材料变得比较坚硬，在这样情况下无法得到清楚的形状。

　　第四步是加热膨胀。经过压制之后的管子，在高温下会变成一种具有高弹性特性的材料，并且可以用气体压力或者机械方法来使它径向膨胀开来。注意，在这一环节中，纹路也会随着被拉伸摊薄而变得不明显了。

　　第五步是冷却固化。在扩张状态下的快速降温可以使得分子链以及纹理上的“拉伸版”一同被冻结起来。产品出库后，在需要的时候进行加热收缩或者纹理恢复。

　　明白了没有?纹理是在第三步形成，在第四步变浅，在使用的时候恢复。三者之间相互联系、互相制约，缺少任何一个都会影响到整体的效果。

　　第三种工艺冷知识

　　冷知识一：纹理是由挤压形成的，并非被压缩而成。直觉上认为压花就是用工具把东西按进去，在表面留下一个凹陷的地方。其实辊轮上的棱角把谷底处的东西挤压到两边去，并堆砌出一个个凸起的部分来，这些被推出来的部分并不是凭空长出来的，而是由于受到挤压而形成的。这就解释了为什么纹路根部的材料是最薄的一层：因为所有的材料都已经被抽取出来用来制作凸起的部分了。前面已经提到过根部容易出现问题，所以工艺上的原因也在此处。

　　冷知识二：压花要等到膨胀期结束的时候进行。如果是先扩大后压缩花朵的话，在被压缩的过程中，原来的纹理会因为受到外力的作用而变得混乱不堪，并且无法恢复到原来的状态来记住之前的纹路记忆基准;而先压花后扩张，则是把纹理“储存”在一种拉伸的状态中，在需要的时候就会自动恢复到清晰原始的样子来。成型时间早晚的不同，就构成了纹路的记忆锚点的位置。

　　冷知识三：各种材料制成的压力纹路，“性子”不一样。聚乙烯比较柔软，压花窗口较大，很容易获得很深且清楚的花纹;PVDF热缩管使用的含有氟元素的材料比较坚硬并且具有很好的弹性和记忆性，在进行压花的时候所需要的温度和压力都比较高，所以纹路会比较浅一些;氟橡胶热缩套管属于橡胶类材料的一种，在经过压制之后会形成光滑柔软的纹理。因此得到的不同材质花纹的产品，其纹理锐利程度不一样是由材料本身的特性造成的，并不是可以用一个标准来互相比较。

　　第四部分：纹路参数和收缩行为相结合的设计

　　压花是有讲究的，纹路的几何参数需要和收缩率相匹配来设计。

　　纹距需要留出压缩的空间。在确定纹距的时候，应该按照扩大的比例来扩大：如果要扩大一倍的话，在母管上所用的纹距就应当是成品希望达到的纹距的一半，即为成品希望达到的纹距的一半;当进行收缩处理之后就会恢复到原来的状况了。把“扩大后还原”作为花纹管的设计基本功来掌握是非常重要的。

　　纹路过深需要兼顾功能性和强度之间的关系。纹路越深，防滑越好，但是根部用料被抽走得越多、壁厚减薄得越厉害，就出现裂缝的风险越大。成熟的造型会把纹理深度和根部强度调到一个合适的程度，这是各个品牌产品的使用寿命不一样的深层次原因。

　　环纹和螺旋纹是由辊轮的姿态来决定的。辊轮纹线和管轴是互相垂直的关系，在这里会把环形花纹印出来;用一定的倾角进行滚压，并且在滚压的过程中形成螺旋状花纹。前面提到的两种纹路的区别，在工艺源头上就只是辊轮的角度的一个参数不同而已。

　　第五节 从工艺的角度来选择和检验

　　掌握了成型工艺之后，在选择和验收时就有一个标准可以参考：看纹理的一致性，辊压均匀的产品纹距、纹深处处相同，如果深度或宽度不一致，则表示辊压工艺不稳定。第二看根部有无圆角现象，如果有圆滑过渡的话就表示辊轮保养的好坏以及压力大小的问题了，如果出现尖角或者压痕白线的情况就是隐患信号了;进行收缩复原试验，好的产品在收缩之后纹路会恢复得非常清楚和均匀，这就是压花的最佳时机以及记忆基准设定正确的体现;四、观察弯曲之后的表现，在沿着纹理弯曲的时候没有出现白化或者开裂的情况，这就表明了根部的强度是符合要求的。

　　六、结语

　　一根管道上所具有的花纹和图案，在母管塑性变形的过程中是由辊轮进行滚压而成的——首先在母管塑性变形过程中形成花纹和图案，然后通过扩展开来实现花纹和图案的变化，并且最后利用复原的方式使花纹和图案恢复到原来的形态中去。纹理并不是用笔描绘出来的图案，而是在物质运动的过程中形成的雕塑作品;并不是在产品成型之后作为装饰出现，而是在和收缩记忆进行深层次耦合的情况下所形成的结构形态。掌握了这道工艺链之后，不仅可以辨别出产品的工艺水平高低，还可以理解前面所提到的各种现象和原因，比如纹路根部为什么容易断裂、收缩后的纹距为什么会发生变化、加热之后纹路又会变得非常清晰——这些答案就藏在这条工艺链中。其实都在成型工艺中了。小管道、大道理，这就是材料工艺的一个有趣的方面。