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行业新闻

环氧树脂浇注成型工艺

发布时间: 2015-09-20 23:16   1372 次浏览
环氧树脂浇注成型技能及模具规划是一门归纳性的技能。浇注技能、模具规划制作技能等都能给浇注件的质量发生很大的影响,因而有必要进行体系的研讨以得到符合请求的制件。提出了相关技能办法、模具规划关键技能。

环氧树脂作为一种电器资料,具有介电功能、力学功能、黏接功能、耐蚀功能优良,固化缩短率和线膨胀系数小,尺度安稳性好,技能性好,归纳功能佳等优点,加 之环氧资料配方规划的灵活性和多样性,使它在电子电器范畴得到广泛的运用。电力互感器、配电变压器、SF 6气体绝缘电器、户表里绝缘子等都选用环氧树脂 浇注绝缘。以2010年国际首要消费环氧树脂的国家及区域统计分析,用于电子电器范畴的环氧树脂占各国或区域环氧树脂总消费量的份额来看,中国占15%, 而这些年该份额正在不断地增加。
现在跟着中国支柱产业之一———电力工业的飞速开展,发电职业的设备不断更新,一方面向大电流、高电压商品开展;另一方面临输变压设备也请求超高压、大容 量、小型化和免修理;因而,对绝缘请求更高。这使得环氧树脂绝缘构造和密封技能在绝缘子、绝缘电器、变压器中得到广泛的运用。
1 环氧树脂浇注原理与真空浇注技能
1.1 环氧树脂浇注原理
环氧树脂浇注是将环氧树脂、固化剂和别的合作料浇注到设定的模具内,由热固性流体交联固化成热固性成品的进程。因为环氧树脂浇注商品集优良的电功能和力学功能于一体,因而,环氧树脂浇注在电器工业中得到了广泛的运用。
1.2 真空浇注技能
高压开关用环氧树脂浇注绝缘成品请求外观完美,尺度安稳,机、电、热功能满意商品请求。现在遍及选用真空浇注成型技能。其关键即是去掉浇注成品内部和外表 的气隙和气泡,削减内部应力,防止发生裂纹等。为了到达这一意图,有必要选用合适的浇注资料,运用适合的真空浇注设备,严格操控原资料的预处理、混料、浇 注和固化条件。
环氧树脂真空浇注成型技能流程,如图1所示。

2 真空浇注成型技能关键技能
(1)原资料的预处理
原资料预处理是在必定温度下加热至必定时刻,并通过真空处理以脱除原资料中吸附的水分、气体及低分子挥发物,到达脱气脱水的作用。
(2)混料
混料的意图是使环氧树脂、填料、固化剂等混合均匀,便于进行化学反响。混料分一次和二次混料。树脂和填料混合称一次混料,在一次混料中参加固化剂变成二次 混料。一次混料是使填料被树脂充沛浸润。因为环氧树脂与酸酐固化剂的反响是放热反响,填料是导热性好的资料,它能将反响释放的热量向外传导而不积集,使浇 注物内应力均匀分布而不发生缩痕。二次混料时刻要确保固化剂混合均匀,其温度、真空度的参数也很首要。温度过高,将使混合料黏度敏捷增加,影响脱气浇注工 序;真空度用以确保混合料的脱气、脱水,但不能致使固化剂的气化,所以真空度要恰当。
(3)浇注
浇注是将组装好并预热到必定温度的模具放入真空浇注罐中或在真空浇注罐内预热,模具温度略高于混合料的温度,浇注罐抽真空度到1 330Pa以下,保持一 定温度[1],***后将混合均匀的物料浇入模具内;浇注完成后要继续抽真空一段时刻,以去掉浇注件内所构成的气泡,即可封闭真空,翻开浇注罐,将模具送入固 化炉进行固化。浇注进程中应留意浇注速率和模具放置的方位,应有利于排气和使物料充溢模具。
(4)固化
挑选合适的温度和固化时刻。环氧树脂浇注件的功能与交联密度密切相关。通常来说,浇注件的力学功能随交联密度的进步而上升,但到某一程度随交联密度的提 高,其机械强度反而下降。这个转折点的象征即是玻璃化转变温度Tg。所以固化温度太高,常使固化物功能下降,因而,有必要挑选合适的固化温度。
固化选用两阶段进行:一阶段是初固化成型;二阶段是在一次固化温度稍高的情况下进行后固化,确保彻底固化,到达******功能状况。有时为了削减缩痕,能够在加压下凝胶来消除。
(5)脱模
脱模进程首要操控脱模温度和浇注件的冷却速率,削减浇注件的内应力,通常操控低于80℃。真空浇注技能是现在环氧树脂浇注中运用***为广泛、技能条件***为老练的技能。
3 真空浇注模具规划关键技能
3.1 模具总体规划原则
浇注模型腔外表应力求光滑,不得有砂眼。在规划浇注模时应浇注便利,防止发生气泡。为削减内应力和简单脱模,型腔遍地都应油滑过渡,在所有角落及转弯处都应使气体逸出便利。
3.2 缩短率
依据填料的不一样,浇注资料的缩短率也不一样。关于SiO2+环氧树脂,取缩短率为0.4%;而Al2O3+环氧树脂的缩短率为0.4%~0.5%(以上均为试验数据)。在规划中通常取缩短率0.4%[2]。
3.3 支持构造
从浇注技能方面下手。因真空浇注的技能关键即是尽可能削减浇注成品中的气隙和气泡,进步零件质量,所认为运用浇口补缩的方法消除浇注成型缺点,在模具下模板上增加了支脚,以确保浇口一直处于高点方位(歪斜约15~20°),到达更好的补缩作用。
3.4 冷却设备
零件浇注时的冷却首要选用水冷却方法。因为零件在固化进程中的******阶段为热固化,冷却设备中的水可使浇口处与模腔有约20℃的温差,这么能够延迟浇口处的固化,起到补缩的作用,防止了浇不满缺点。水箱的设置分表里两种,依据模具特色可选用不一样的方式。
3.5 密封元件
因为环氧树脂液态时流动性杰出,对密封的请求高,故应加密封元件。依据零件特色,规划中选用巨细密封圈一起密封的方式。在嵌件颈部方位选用环形小密封圈,在型腔周围选用大密封圈。
3.6 模具选材及外表处理
因为环氧树脂与铝合金的热膨胀系数根本共同,又因为该类模具首要用于真空浇注进程中,更多选用手工操作,所以挑选铝合金资料,以便于转移。但因资料硬度 低,故对资料进行外表硬质阳极氧化处理,氧化层深度达50μm,外表维氏硬度进步到400~500,这么进步了模具的耐磨性和抗腐蚀功能。而关于在开、合 模时常常拆开的零件选用了钢件或铜件,模具在装卸进程中损害程度低,模具运用寿命长。
4 真空浇注模具规划实例
互感器浇注模具是互感器制作必需的工装设备。浇注成型模具有必要确保互感器的绕组、铁心、出线端子及其它零件的方位准确,使浇注体的尺度和功能符合请求; 注 意浇注体外形漂亮,并思考装模、拆模便利及封模请求和浇注时空气简单排出,一起尽可能减轻模具的质量。这篇文章首要介绍钢制模的规划及加工。图3为互感器 浇注 模具装配图。

模具运用留意事项:
(1)模具装配完成后,先在浇注罐内均匀加热6~8h后,使模具温度到达80~85℃,再抽真空,进行浇注。假如模具内部温度达不到,会呈现固化后缺料表象。
(2)环氧树脂浇注时,若真空度达不到,没有把浇注体内的空气悉数抽出,则会形成固化后浇注体内有气泡。有气泡的浇注体的绝缘强度将大大下降