Учебное пособие по материалке от Дистанционщиков (540408), страница 22
Текст из файла (страница 22)
После выхода из сушильных камер бумага нарезается на листы, сортируется иукладывается в пачки в зависимости от требуемой толщины готовых листов. Затемпачки закладываются в многоэтажные гидравлические прессы,н а которых при150 ÷160оС и под давлением 6 ÷10 Мпа прессуются. Время выдержки принимается израсчета 2 ÷5 мин на 1 мм толщины прессуемого листа, изготовляемого на основефенольных смол, и 7 ÷10 мин на 1 мм для гетинакса на основе эпоксидных смол. Послевыдержки при высокой температуре листы гетинакса охлаждаются без снятия давлениядо комнатной температуры, затем снимают давление, пачки вынимают из пресса,обрезают и упаковывают.Гетинакс выпускается нескольких марок. Отметим гетинакс марки Х, которыйимеет повышенную штампуемость, и марки ЛГ, изготовляемый на основе лавсановойбумаги и эпоксидной смолы.
Основные особенности лавсанового гетинакса -92повышенная способность к штампованию, высокие влагостойкость, механические иэлектрические свойства. Благодаря высокому уровню электрических свойств в условияхповышенной влажности детали из него не требуют лакировки.Гетинакс марки 1 используется для панелей распределительных устройств,щитов, изоляционных перегородок в устройствах низкого напряжения. Выпускается наоснове фенолоформальдегидных смол. Электрическая прочность гетинакса вМВ/м,диэлектрическаяЕпр=20÷40перпендикулярномнаправлениислоямпроницаемость εr=5÷6. Дугостойкость гетинакса на фенолоформальдегидномсвязующем невысока - после воздействия дуги на поверхности материала остаетсянауглероженный след.
Так как гетинакс – слоистый материал, то его электрическиесвойства в направлении вдоль и поперек слоев не одинаковы. Удельное объемноесопротивление вдоль слоев в 50 ÷100 раз, а электрическая прочность в 5÷8 раз ниже,чем поперек слоев. Гетинакс обрабатывается режущим инструментом из твердыхсплавов. Поверхностный слой материала при обработке не снимается, так как это ведетк ухудшению влагостойкости.Для изготовления печатных схем радиоэлектронной аппаратуры выпускаетсяоколо 10 различных марок фольгированного с одной и с двух сторон гетинакса.
Дляизготовления такого гетинакса используется электролитическая медная фольгатолщиной 0,035÷0,01 мм.Кроме листовых слоистых пластиков находят применение и намотанные изделия,которые известны под названием гетинаксовых (бакелитовых) трубок и цилиндровразличной длины и диаметра. Свойства намотанных изделий уступают свойствамлистовых слоистых пластиков.Текстолит аналогичен гетинаксу, но изготовляется из пропитанной ткани.Текстолит, изготовленный на основе хлопчатобумажной ткани, пропитаннойфенолоформальдегидной смолой, может работать в интервале температур от -60 до+105оС.
Отличительной особенностью текстолита является повышенное сопротивлениераскалыванию и истиранию. Текстолит в 5÷6 раз дороже гетинакса.Промышленностью освоен и серийно выпускается ряд марок листовыхэлектротехнических стеклотекстолитов, например стеклотекстолит марки СТЭФ,обладающий высокой механической прочностью при повышенных температурах,огнестойкие стеклотекстолиты СТЭБ и СТЭБ-Н, стеклотекстолит СТЭД с повышеннымидиэлектрическими характеристиками в условиях повышенной относительнойвлажности. Применение стеклопластиков в качестве электроизоляционного иконструкционного материала в электромашиностроении позволяет создаватьэлектрические машины разных классов нагревостойкости, повышать их надежность вэксплуатации и решать ряд новых технических задач.Высокиетемпературыэксплуатацииэлектротехническогооборудованияобусловливают преимущественное применение термореактивных связующих дляизготовления деталей из стеклопластиков.
Наиболее широкое применение длястеклопластиков электротехнического назначения нашли связующие на основефенолоформальдегидных,полиэфирных,эпоксидныхикремнийорганическихполимеров.Фенолоформальдегидные связующие, в основном резольного типа, нашлиширокое применение благодаря низкой стоимости и сравнительно неплохим физикомеханическим свойствам.Полиэфирные связующие на основе ненасыщенных полиэфирных смолприменяют для изготовления препрегов и премиксов. Такие связующие имеют низкуювязкость и отверждаются без выделения летучих продуктов, поэтому материалы на их93основе перерабатываются при небольших давлениях. Применение полиэфирныхсвязующих для препрегов и премиксов значительно улучшает санитарно-гигиеническиеусловия работы.Эпоксидные связующие получили наибольшее распространение благодарякомплексу ценных свойств, присущих эпоксидным смолам: хорошая адгезия кстекловолокнистым наполнителям; отверждение без выделения летучих продуктов;малая усадка при отверждении; хорошие механические и диэлектрические свойства;влагоихимостойкость,теплостойкость;хорошиесравнительновысокиетехнологические свойства.Кремнийорганические связующие получили применение благодаря высокойтермостойкости.
Стеклопластики на основе кремнийорганических связующих могутдлительно работать при температуре 180оС и кратковременно при 300-350оС. Ониобладают высокими диэлектрическими свойствами и влагостойкостью, но низкоймеханической прочностью. Следует отметить также их высокую дугостойкость.Для изготовления стеклопластиков наиболее широко применяется стекловолокноиз алюмоборосиликатного (так называемого бесщелочного) стекла. Такоестекловолокнодаетвозможностьизготовитьстеклопластикисвысокимидиэлектрическими характеристиками и влагостойкостью.
Наиболее дорогостоящимистекловолокнистыми наполнителями являются стеклянные ткани, которые поназначению делятся на четыре класса: для стеклотекстолитов; для фольгированныхслоистых пластиков; для стеклотканей; для слюдинитов, слюдопластов и миканитов.Рассмотрим основные виды применяемых стеклопластиков, некоторые ихсвойства и особенности применения.Для изготовления деталей электрических машин и аппаратов широкоприменяются пресс-материалы различных типов, удовлетворяющие разнообразнымспецифическимтребованиям.Наибольшеераспространениеполучилистекловолокнистые материалы на основе фенолоформальдегидных связующих – АГ-4Вс наполнителем из спутанного стекловолокна, АГ-4С на основе комплексных крученых иАГ-4НС на основе некрученых нитей.
Пресс-материалы ДСВ и ГСП (Д - дозирующиеся иГ-гранулированные) перерабатываются методами литьевого и прямого прессования.Пресс-материал ПЭТ-Гр на основе эпоксидной смолы имеет на два порядка болеевысокие объемное и поверхностное сопротивления, чем материалы на основефенолоформальдегидных смол.
На основе кремнийорганических смол выпускаютсяпресс-материалы ПДТ-Гр-К с высокой нагревостойкостью и дугостойкостью. Такиематериалы рекомендуются для деталей, эксплуатируемых при температуре 180оС.Пресс-материалы ПЭТ-Гр и ПДТ-Гр-К имеют высокую водостойкость. После выдержки втечение месяца в дистиллированной воде при 20оС удельное объемное электрическоесопротивление пресс-материала ПЭТ-Гр имеет значение 3•1012Ом•м, еслитемпература выдержки 40оС, то 8•1010 Ом•м.
У пресс-материала АГ-4В в таких жеусловиях ρv примерно на три порядка ниже.Для создания монолитной и жесткой системы крепления лобовых частей обмоткимощных электрических машин применяют хорошо формующиеся материалы - листовыерастекающиеся препреги и премиксы ППМ-3, ППМ-40, ПСК-2Н и др., взамен ранееприменявшихся жестких стеклотекстолитовых прокладок. Полиэфирный препрег маркиППМ-3 более технологичен, чем премиксы, так как превосходит их благодаря большейдлине стекловолокна и большей степени наполнения им. Препрег ППМ-3 содержит 32%стекловолокна.
Он сохраняет свои свойства 2 месяца, а если хранить его вхолодильных камерах при температуре (5±3)оС, то срок хранения может достигатьполугода. При использовании препрега в качестве уплотняющих материалов обмоткимощных турбогенераторов их отверждение производится в колпаковой печи при94температуре 120оС.
Прокладки из формующихся материалов принимают формусопрягаемых с ними поверхностей при этом выбираются все зазоры.В электрических машинах нашли применение изоляционные и конструкционныеэлементы, выполняемые в виде тел вращения. Для изготовления таких элементовиспользуют технологию намотки стеклопластиков. Перед намоткой на оправкустекловолокнистый наполнитель пропитывается связующим с последующимотверждением. К числу деталей электрических машин, выполняемых из намоточныхстеклопластиков, относятся стеклобандажные и опорные кольца для креплениялобовых частей статорной обмотки турбогенераторов, изоляция втулок контактныхколец, стеклоэпоксидные цилиндры и трубки, применяемые для изоляции крепежныхэлементов и другие детали. Стеклоэпоксидные цилиндры и кольца обладают: хорошеймеханической прочностью; высокими диэлектрическими свойствами; способностьюработать в горячем трансформаторном масле при температуре не менее 130оС.В электрических машинах нашли применение профильные стеклопластики,получаемые протяжкой через формообразующую фильеру стекловолокнистогонаполнителя, пропитываемого перед протяжкой.
Профильные стеклопластикиизготавливаются на основе полиэфирных, полиэфиримидных и эпоксидных связующих.Некоторое представление о численных значениях основных показателейкомпозиционных материалов различного назначения и типов - прессовочных и слоистыхпластиков электротехнического назначения можно получить из таблицы.Материал *Фенопласт 028210-02Гетинакс ХЕпр,МВ/мσu, МпаТ,оСρv Ом•мε на f, Гц23-4070-1010÷10115÷6 на106 Гц9080-65÷+120109~5-20-0,003253,3при106 Гц6 при106 Гц0,0024при 106 Гц0,022 при106 Гц0,03 на50 Гц10Текстолит ЛТ-1120~150-60÷150Премикс СП180(σсж)150-60÷+602,4•1011---60+1205•1011300320макс.1851011СтеклотекстолитфольгированныйСтеклотекстолитСТЭФ-111tg δ на f,Гц0,05÷0,07на 50 Гц0,02÷0,04на 106 Гцσр, МПа10-16÷2020Примечание *)Фенопласт 028-210-02 — композиция на основе новолачного связующего,органических наполнителей и др. добавок.
Перерабатывается в изделия прямымпрессованием.ГетинаксХ электротехнический штампующийся на основе крезоло- илифенолоформальдегидных связующих, бумаги и др. добавок.ТекстолитЛТ-1наосновефенолоформальдегиднойсмолыиполиэтилентерефталатной ткани. Предназначен для высоковольтной аппаратуры иконструкций.Премикс СП– стеклонаполненная композиция на основе термореактивногосвязующего, короткого стекловолокна и др. добавок. Порошкообразный материал сосроком хранения 6 мес. Предназначен для изготовления деталей электроизоляционногоназначения прямым и литьевым прессованием.95Стеклотекстолит фольгированный, облицованный с одной или двух сторонэлектролитической медной фольгой.
Марки СФ1Н-50Г, СФ-2Н-50Г допускаютвоздействие температур до 180оС, остальные (СФ1-35Г, СФ2-35Г и др.) Применяютсяпри температурах от -60 до 120оС. Предназначен для печатных плат.СтеклотекстолитСТЭФ-111электротехническийлистовойнаосновеэпоксифонольного связуюдщего для внутрипазовой изоляции электрических машин сповышенной тепло- и водостойкостью.Природные смолыК числу природных смол, имеющих значение в электроизоляционной технике,относятся шеллак, канифоль (гарпиус) и янтарь. Природные смолы представляют собойорганические соединения в основном растительного и биогенного происхождения.