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環(huán)氧樹脂澆注成型工藝
發(fā)布時間: 2015-09-20 23:16 7481 次瀏覽
環(huán)氧樹脂澆注成型技能及模具規(guī)劃是一門歸納性的技能。澆注技能、模具規(guī)劃制作技能等都能給澆注件的質(zhì)量發(fā)生很大的影響，因而有必要進(jìn)行體系的研討以得到符合請求的制件。提出了相關(guān)技能辦法、模具規(guī)劃關(guān)鍵技能。
環(huán)氧樹脂作為一種電器資料，具有介電功能、力學(xué)功能、黏接功能、耐蝕功能優(yōu)良，固化縮短率和線膨脹系數(shù)小，尺度安穩(wěn)性好，技能性好，歸納功能佳等優(yōu)點(diǎn)，加 之環(huán)氧資料配方規(guī)劃的靈活性和多樣性，使它在電子電器范疇得到廣泛的運(yùn)用。電力互感器、配電變壓器、ＳＦ ６氣體絕緣電器、戶表里絕緣子等都選用環(huán)氧樹脂 澆注絕緣。以２０１０年國際首要消費(fèi)環(huán)氧樹脂的國家及區(qū)域統(tǒng)計(jì)分析，用于電子電器范疇的環(huán)氧樹脂占各國或區(qū)域環(huán)氧樹脂總消費(fèi)量的份額來看，中國占１５％， 而這些年該份額正在不斷地增加。
現(xiàn)在跟著中國支柱產(chǎn)業(yè)之一———電力工業(yè)的飛速開展，發(fā)電職業(yè)的設(shè)備不斷更新，一方面向大電流、高電壓商品開展；另一方面臨輸變壓設(shè)備也請求超高壓、大容 量、小型化和免修理；因而，對絕緣請求更高。這使得環(huán)氧樹脂絕緣構(gòu)造和密封技能在絕緣子、絕緣電器、變壓器中得到廣泛的運(yùn)用。
１ 環(huán)氧樹脂澆注原理與真空澆注技能
１．１ 環(huán)氧樹脂澆注原理
環(huán)氧樹脂澆注是將環(huán)氧樹脂、固化劑和別的合作料澆注到設(shè)定的模具內(nèi)，由熱固性流體交聯(lián)固化成熱固性成品的進(jìn)程。因?yàn)榄h(huán)氧樹脂澆注商品集優(yōu)良的電功能和力學(xué)功能于一體，因而，環(huán)氧樹脂澆注在電器工業(yè)中得到了廣泛的運(yùn)用。
１．２ 真空澆注技能
高壓開關(guān)用環(huán)氧樹脂澆注絕緣成品請求外觀******，尺度安穩(wěn)，機(jī)、電、熱功能滿意商品請求。現(xiàn)在遍及選用真空澆注成型技能。其關(guān)鍵即是去掉澆注成品內(nèi)部和外表 的氣隙和氣泡，削減內(nèi)部應(yīng)力，防止發(fā)生裂紋等。為了到達(dá)這一意圖，有必要選用合適的澆注資料，運(yùn)用適合的真空澆注設(shè)備，嚴(yán)格操控原資料的預(yù)處理、混料、澆 注和固化條件。
環(huán)氧樹脂真空澆注成型技能流程，如圖１所示。
２ 真空澆注成型技能關(guān)鍵技能
（１）原資料的預(yù)處理
原資料預(yù)處理是在必定溫度下加熱至必定時刻，并通過真空處理以脫除原資料中吸附的水分、氣體及低分子揮發(fā)物，到達(dá)脫氣脫水的作用。
（２）混料
混料的意圖是使環(huán)氧樹脂、填料、固化劑等混合均勻，便于進(jìn)行化學(xué)反響。混料分一次和二次混料。樹脂和填料混合稱一次混料，在一次混料中參加固化劑變成二次 混料。一次混料是使填料被樹脂充沛浸潤。因?yàn)榄h(huán)氧樹脂與酸酐固化劑的反響是放熱反響，填料是導(dǎo)熱性好的資料，它能將反響釋放的熱量向外傳導(dǎo)而不積集，使?jié)?注物內(nèi)應(yīng)力均勻分布而不發(fā)生縮痕。二次混料時刻要確保固化劑混合均勻，其溫度、真空度的參數(shù)也很首要。溫度過高，將使混合料黏度敏捷增加，影響脫氣澆注工 序；真空度用以確保混合料的脫氣、脫水，但不能致使固化劑的氣化，所以真空度要恰當(dāng)。
（３）澆注
澆注是將組裝好并預(yù)熱到必定溫度的模具放入真空澆注罐中或在真空澆注罐內(nèi)預(yù)熱，模具溫度略高于混合料的溫度，澆注罐抽真空度到１ ３３０Ｐａ以下，保持一 定溫度［１］，***后將混合均勻的物料澆入模具內(nèi)；澆注完成后要繼續(xù)抽真空一段時刻，以去掉澆注件內(nèi)所構(gòu)成的氣泡，即可封閉真空，翻開澆注罐，將模具送入固 化爐進(jìn)行固化。澆注進(jìn)程中應(yīng)留意澆注速率和模具放置的方位，應(yīng)有利于排氣和使物料充溢模具。
（４）固化
挑選合適的溫度和固化時刻。環(huán)氧樹脂澆注件的功能與交聯(lián)密度密切相關(guān)。通常來說，澆注件的力學(xué)功能隨交聯(lián)密度的******而上升，但到某一程度隨交聯(lián)密度的提 高，其機(jī)械強(qiáng)度反而下降。這個轉(zhuǎn)折點(diǎn)的象征即是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Ｔｇ。所以固化溫度太高，常使固化物功能下降，因而，有必要挑選合適的固化溫度。
固化選用兩階段進(jìn)行：一階段是初固化成型；二階段是在一次固化溫度稍高的情況下進(jìn)行后固化，確保******固化，到達(dá)******功能狀況。有時為了削減縮痕，能夠在加壓下凝膠來消除。
（５）脫模
脫模進(jìn)程首要操控脫模溫度和澆注件的冷卻速率，削減澆注件的內(nèi)應(yīng)力，通常操控低于８０℃。真空澆注技能是現(xiàn)在環(huán)氧樹脂澆注中運(yùn)用***為廣泛、技能條件***為老練的技能。
３ 真空澆注模具規(guī)劃關(guān)鍵技能
３．１ 模具總體規(guī)劃原則
澆注模型腔外表應(yīng)力求光滑，不得有砂眼。在規(guī)劃澆注模時應(yīng)澆注便利，防止發(fā)生氣泡。為削減內(nèi)應(yīng)力和簡單脫模，型腔遍地都應(yīng)油滑過渡，在所有角落及轉(zhuǎn)彎處都應(yīng)使氣體逸出便利。
３．２ 縮短率
依據(jù)填料的不一樣，澆注資料的縮短率也不一樣。關(guān)于ＳｉＯ２＋環(huán)氧樹脂，取縮短率為０．４％；而Ａｌ２Ｏ３＋環(huán)氧樹脂的縮短率為０．４％～０．５％（以上均為試驗(yàn)數(shù)據(jù)）。在規(guī)劃中通常取縮短率０．４％［２］。
３．３ 支持構(gòu)造
從澆注技能方面下手。因真空澆注的技能關(guān)鍵即是盡可能削減澆注成品中的氣隙和氣泡，******零件質(zhì)量，所認(rèn)為運(yùn)用澆口補(bǔ)縮的方法消除澆注成型缺點(diǎn)，在模具下模板上增加了支腳，以確保澆口一直處于高點(diǎn)方位（歪斜約１５～２０°），到達(dá)更好的補(bǔ)縮作用。
３．４ 冷卻設(shè)備
零件澆注時的冷卻首要選用水冷卻方法。因?yàn)榱慵诠袒M(jìn)程中的******階段為熱固化，冷卻設(shè)備中的水可使?jié)部谔幣c模腔有約２０℃的溫差，這么能夠延遲澆口處的固化，起到補(bǔ)縮的作用，防止了澆不滿缺點(diǎn)。水箱的設(shè)置分表里兩種，依據(jù)模具特色可選用不一樣的方式。
３．５ 密封元件
因?yàn)榄h(huán)氧樹脂液態(tài)時流動性******，對密封的請求高，故應(yīng)加密封元件。依據(jù)零件特色，規(guī)劃中選用巨細(xì)密封圈一起密封的方式。在嵌件頸部方位選用環(huán)形小密封圈，在型腔周圍選用大密封圈。
３．６ 模具選材及外表處理
因?yàn)榄h(huán)氧樹脂與鋁合金的熱膨脹系數(shù)根本共同，又因?yàn)樵擃惸＞呤滓糜谡婵諠沧⑦M(jìn)程中，更多選用手工操作，所以挑選鋁合金資料，以便于轉(zhuǎn)移。但因資料硬度 低，故對資料進(jìn)行外表硬質(zhì)陽極氧化處理，氧化層深度達(dá)５０μｍ，外表維氏硬度******到４００～５００，這么******了模具的耐磨性和抗腐蝕功能。而關(guān)于在開、合 模時常常拆開的零件選用了鋼件或銅件，模具在裝卸進(jìn)程中損害程度低，模具運(yùn)用壽命長。
４ 真空澆注模具規(guī)劃實(shí)例
互感器澆注模具是互感器制作必需的工裝設(shè)備。澆注成型模具有必要確保互感器的繞組、鐵心、出線端子及其它零件的方位******，使?jié)沧Ⅲw的尺度和功能符合請求； 注 意澆注體外形漂亮，并思考裝模、拆模便利及封模請求和澆注時空氣簡單排出，一起盡可能減輕模具的質(zhì)量。這篇文章首要介紹鋼制模的規(guī)劃及加工。圖３為互感器 澆注 模具裝配圖。
模具運(yùn)用留意事項(xiàng)：
（１）模具裝配完成后，先在澆注罐內(nèi)均勻加熱６～８ｈ后，使模具溫度到達(dá)８０～８５℃，再抽真空，進(jìn)行澆注。假如模具內(nèi)部溫度達(dá)不到，會呈現(xiàn)固化后缺料表象。
（２）環(huán)氧樹脂澆注時，若真空度達(dá)不到，沒有把澆注體內(nèi)的空氣悉數(shù)抽出，則會形成固化后澆注體內(nèi)有氣泡。有氣泡的澆注體的絕緣強(qiáng)度將大大下降
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