真空浇注工艺中使用的树脂材料,早期使用不饱和树脂的比较多,但其除了成本便宜之外,有很多的缺点,比如产品收缩率高,工艺参数敏感性高,耐温性差,刺激性挥发物影响健康,易对环境造成污染等,在稍微高端的产品上已难得到应用。
目前所有35kV电压等级以下干式浇注互感器外包绝缘均采用环氧树脂浇注。环氧树脂固化物收缩比例较大,对电磁式线圈及铁心带来收缩应力,在低温条件下产品误差会出现超差现象。同时环氧树脂在冷热冲击下,应力集中点容易产生隐裂纹,运行过程中出现开裂,绝缘损坏,烧毁,爆炸现象。环氧出现的问题迫使需要找到一种新的绝缘材料,有专家提出使用全硅橡胶绝缘,但是由于硅橡胶硬度较软,高电压等级的产品在温升时硅橡胶变软,内部铁心容易沉降,虽然解决了开裂问题但还是不能解决绝缘问题。后续又推出内部使用树脂,外部增加硅橡胶套来解决铁心的沉降。由于硅橡胶和树脂本身是具有不粘接的特性,要使两种材质粘接只能使用涂抹常温固化硅橡胶,但是长期使用依然结合面会出现分层,出现爬电。
现在行业内有开始使用聚氨酯树脂来进行真空浇注,以解决以上所出现的问题。聚氨酯材料一直广泛运用于汽车、泡沫、胶粘接剂、涂料、低压互感器的绝缘等,具有较好的流动性,通过改性提高绝缘性能,可提高玻璃化转变温度,同时聚氨酯收缩率只有0.6%,材料韧性可靠。由于聚氨酯固化不会有挥发性气体,从而降低了废气的排放;由于聚氨酯可以采用常温固化,降低企业电能消耗;聚氨酯成型速度快,性能好,模具的周转更快,降低企业对于模具的投入。聚氨酯的废料通过高温可以粉碎粉末化可以重复利用生产低端产品,解决企业固体废弃物无法处理的问题。
聚氨酯真空浇注设备组成
聚氨酯静态混料真空浇注设备主要包括:一台静态混料浇注机(用于树脂与固化剂自动配比在线混合实时供胶),一个真空浇注箱(用于产品浇注的真空环境),真空系统(用于提供真空负压),烤箱(用于烘烤模具)及其他辅助设备。
储料罐
1. 设备配有两个容积200L,双层不锈钢材质的储料罐,分别用来存放A、B组份原料。
2.储料罐带加热保温功能,夹层通过导热油对料罐内的原料加热,最外层带保温绵。耐高温硅胶密封圈,可保证胶料在封闭的储料罐内长期保存和使用。温控范围室温~60℃内可调节,温度误差±3℃以内;
3.储料罐带薄膜脱气装置,配备真空表,实时测量并显示料罐真空度;
计量系统
1.A、B原料均选用高精密螺杆计量泵,可连续稳定输送带填料的高粘度胶料;
2.计量泵驱动为伺服电机,电机速度通过放置在控制箱内的伺服驱动器来控制;
3.通过触摸屏可直接设置混合流量和混合比例;
4.计量单元有压力监测装置,管路内压力异常时自动报警并停机,防止因管路堵塞等原因造成比例失调等品质问题;
输料管路
1.管路为柔性特氟龙编织耐高压软管;
2.管路具备循环功能。
聚氨酯真空浇注设备混合系统
1.定制静态混合头,带循环功能,停止浇注时,A、B原料分别自动循环回流到各自的储料罐内,防止原料在管路内沉淀分层及保证管路内压力的稳定;
2.A、B原料在静态混合器混合,边混合边输出。静态混合头带自动清洗功能,清洗液存放于清洗罐中,清洗时间、次数、方式可通过触摸屏设置,操作简便。采用高压雾化清洗方式,保证不残留,清洗干净彻底;
3.混合浇注比例可定制,范围内可调,可在触摸屏上数字输入设置;
4.混合浇注流量可定制,范围内可调,可在触摸屏上数字输入设置;
真空浇注箱及浇注系统
1.静态混合器混合好的胶料通过软管与真空浇注箱内的浇注阀连接;
2.浇注箱箱体为钢板烤漆材质,设计承重不低于2T;带玻璃观察视窗及LED照明灯,内空尺寸可定制。外形可为方形或圆形;
聚氨酯真空浇注设备不仅在直接材料成本上有优势,同时综合工艺成本也大大降低了行业生产的压力,特别是电费的节约,真正意义上做到了节能降耗。相比环氧树脂浇注工艺,产品成型后不需打磨、喷漆等后续加工流程,生产工艺更加方便快捷。使用聚氨酯做出的产品,整体重量减少,降低了运输的成本,成品包装要求简约,方便使用互感器的客户安装。