Файл: Рабинович А.Г. Технология производства гидроакустической аппаратуры учеб. для судостроит. техникумов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 81

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

§20. Пропиточные работы

Вцелях защиты от воздействия окружающей среды широко

распространена специальная технология

обработки

деталей, узлов

и изделий — сушка с последующим пропитыванием,

заливкой или

покрытием

материалами, обладающими

электроизоляционными

свойствами,

малой влагопроницаемостью

и обеспечивающими гер­

метизацию. Кроме того, в результате такой обработки повышается механическая прочность изделий, возрастает их устойчивость к воздействию агрессивных химических веществ и плесневых мик­ роорганизмов.

Основными видами пропиточных работ являются пропитка, заливка и покрытие.

Под п р о п и т к о й понимается заполнение пор и неплотностей изделия изоляционным материалом. В качестве пропиточных ма­ териалов используют лаки, масла и компаунды. Способность изо­ ляционных материалов заполнять неплотности и поры в изделиях характеризует пропитывающую способность, которая находится в большой зависимости от их вязкости, формы и величины молекул пленкообразующих веществ. Пропитка лаком связана с удалением из него летучих растворителей и с полимеризацией лаковой ос­ новы, что достигается нагреванием. Масла (трансформаторное, конденсаторное и т. п.) применяются для пропитки высоковольт­ ных трансформаторов и требуют наличия герметизированного ко­ жуха. Компаунды обладают плохой пропитывающей способностью, но высокими изоляционными свойствами.

З а л и в к а — это заполнение изоляционным материалом прост­ ранства между изделием и кожухом или специальной формой. Такая операция обеспечивает герметизацию и монолитность изде­ лия, что способствует улучшению физических, механических и электрических параметров.

Материалы, которыми пользуются при заливке, должны об­ ладать способностью заполнять довольно большие неплотности, хорошо прилипать к металлам и изоляционным материалам, быть негигроскопичными, иметь хорошие электроизоляционные свойства. В качестве заливочных материалов применяются компаунды и трансформаторное масло.

Под п о к р ы т и е м понимается нанесение на поверхность из­ делий (после пропитки) дополнительной пленки или слоя, улуч­ шающих влагозащиту. Наиболее распространены лакировка (на­ несение сравнительно тонкого слоя пленки) и обволакивание (на­ несение более толстого слоя). Для покрытия применяют лаки и компаунды.

Технология пропиточных работ включает в себя предваритель­ ную сушку, собственно пропиточные работы, сушку после них и

контроль. П р е д в а р и т е л ь н а я с у

ш к а имеет целью освобож­

дения пор и неплотностей в изделиях

от влаги. Для каждого вида

изделия необходимо установить оптимальные режимы сушки: тем­ пературу и продолжительность. Сушку производят при темпера-


туре 70—100°С. Такую температуру выдерживают органические изоляционные материалы, обладающие наименьшей теплостойко­ стью. Продолжительность сушки следует установить опытным пу­

тем в зависимости

от

габаритов

и

конструкции изделия, способа

 

 

 

сушки и

конструкции

сушильного

 

 

 

устройства.

О

продолжительности

 

 

 

сушки можно судить по величине

 

 

 

сопротивления

изоляции.

 

 

 

 

 

На рис. 31 приведен график за­

 

 

 

висимости

сопротивления

изоляции

 

 

 

Rm

от времени

т сушки

для одного

Рис. 31. График зависимости со-

и з

образцов

катушки

трансформа-

противления изоляции

от

време-

тора

низкой

частоты.

Уменьшение

ни сушки.

 

 

сопротивления

изоляции

происхо­

 

 

 

дит

вследствие

перемещения влаги

из толщи изделия к поверхности. Через некоторое время сопротив­ ление изоляции становится постоянным и максимальным. Продол­ жительность сушки принимают на 20—25% больше этого времени, так как при более длительном воздействии тепла органические

в) Выход

Рис.

32. Схемы

сушильных устройств: а — шкаф с

естественной циркуля­

цией

воздуха;

б — шкаф

с

принудительной

циркуляцией

воздуха;

в —

 

конвейерная

печь

сушки инфракрасными лучами.

 

1 — рабочее пространство; 2 — термоизоляция; 3 — элемент

обогрева;

4 — калорифер;

В — вентилятор;

6 — электродвигатель; 7 —дверца;

8 —стенка печи;

9 — лампа; 10 —

 

 

 

 

транспортер.

 

 

 

 

материалы могут ухудшить свои свойства

(механическую

проч­

ность, изоляционные свойства и т. д.).

 

 

 

 

На

рис. 32

представлены схемы сушильных устройств,

нашед­

ших наибольшее применение. Сушильные шкафы с естественной циркуляцией воздуха просты по конструкции, но малопроизводи­ тельны. Они не обеспечивают равномерной температуры в рабочем


пространстве. В шкафах с принудительной циркуляцией воздуха обогрев происходит нагретым воздухом, который предварительно проходит через калорифер. Такие шкафы могут быть оборудованы транспортером, что значительно повышает их производительность.

В установках для сушки инфракрасными лучами нагрев про­ исходит за счет лучистой энергии специальных ламп накаливания, отличающихся от обычных наличием отражателя и более низкой температурой нити накала. Сушку инфракрасными лучами приме­ няют для тонких лаковых покрытий.

Высокопроизводительной является вакуумная сушка, которая производится в герметично закрываемых сосудах-автоклавах од­ новременно с вакуумной или циклической пропиткой. Дл я такой сушки необходим предварительный нагрев изделий, так как ва­ куум — плохой проводник тепла.

Для сушки намоточных изделий могут быть применены индук­ ционные печи, в которых нагрев осуществляется за счет вихревых токов, индуктируемых в обмотках. Первичная обмотка, включае­ мая в сеть, располагается в корпусе сушильной печи.

Применяется три способа п р о п и т к и : открытый (погруже­ нием), вакуумный и циклический (с применением вакуума и давле­ ния).

Открытая пропитка производится в бачках при атмосферном давлении. Бачок должен быть закрыт крышкой. Непосредственно после сушки еще не остывшие изделия при температуре 60—70° С погружают в лак, где они выдерживаются до полного прекраще­ ния выделения пузырьков, но не менее 3 мин. После извлечения из бачка и стекания излишков лака изделие сушат снова. Такой процесс повторяется несколько раз для лучшего заполнения ла­ ком пор и неплотностей в катушках.

При открытой пропитке не удается полностью удалить воздух

из пор и неплотностей, поэтому такую пропитку чаще

применяют

для повышения механической прочности тех изделий,

к которым

не предъявляют высоких требований в отношении

влагозащиты

(например, катушки

бескаркасного типа,

намотанные

проводом

с волокнистой изоляцией диаметром не более 0,2 мм).

 

 

Вакуумную пропитку производят в герметизированных

кот­

лах — автоклавах. На

рис. 33 представлена

схема

одной из

про­

стейших вакуум-пропиточных установок (ВПУ). В одном авто­ клаве находится пропиточный материал, а в другом осуществля­ ется сушка и пропитка.

Изделия в автоклаве / / размещают на сетках или в сетчатых корзинах. Крышку плотно закрывают, включают вакуумный на­ сос, доводя температуру до 70—100° С, а остаточное давление — до 133—650 н/м2, и производят вакуумную сушку при открытом кране 3. Закончив сушку, но не снимая вакуума, снижают темпе­

ратуру

в автоклаве / / до 60—70° С

и, открыв

кран 8,

впускают

лак до

уровня, превышающего на

20—30 мм

уровень

изделий.

После этого кран 8 закрывают. Выдержка изделий в лаке обычно длится около 30 мин.


 

Затем закрывают кран 3 и открывают

кран 2, при этом давле­

ние

в автоклаве / уменьшается. После того как откроют

кран 8,

лак

перегоняется в

автоклаве /. Переждав, пока стекут

излишки

лака, в автоклаве / /

снова создают вакуум

и начинают вакуумную

сушку после пропитки. Контроль режимов

осуществляется

при по­

мощи вакуумметра и термометра. Однократная вакуумная про­ питка недостаточна для полного заполнения пор, поскольку из лака удаляется растворитель. Повторными пропитками достигают более полного заполнения пор. Обычно при многократной про-

 

Рис. 33. Схема вакуум-пропиточной

установки.

 

/ — автоклав

для лака;

/ / — автоклав

для

сушки и

пропитки; / / / — конденса­

/ — краны для

ционная установка;

IV — вакуум-насос;

сообщения

с вакуум-

сообщения

с атмосферой;

2, 3, 8 — краны

для

насосом; 4 — обогреватель; 5 — крышка;

6 — вакуумметр;

7 — термометр.

питке применяют лак

с различной

вязкостью,

причем

начинают

с менее вязких, а кончают более вязкими.

Наилучшие электроизоляционные качества изделия обеспечи­ ваются при циклической пропитке, сущность которой состоит в том, что в момент нахождения изделий в лаке в автоклаве чередуются вакуум и давление. Избыточное давление способствует «протал­ киванию» материала в поры. При циклической пропитке приме­ няют специальное оборудование, обладающее высокой механиче­ ской прочностью. Д л я создания давления используют систему сжатого воздуха или баллон со сжатым инертным газом, подклю­ чаемые к трубопроводам.

Изделия, пропитанные лаком, подвергают окончательной сушке

в одном из сушильных устройств с

целью

удаления

раствори­

теля и полимеризации

лаковой основы. Эта

операция

проводится

в два

этапа.

 

 

 

 

На

первом этапе

осуществляется

удаление растворителя без

затвердевания (полимеризации) лаковой основы, поскольку затвер­ девание может препятствовать улетучиванию растворителя. Тем-


пературу сушки на этом этапе необходимо поддерживать Не пре­

вышающей 70—80° С, ограничивая

по мере возможности

доступ

воздуха, для

чего

рекомендуется

применять

вакуумную

сушку.

На втором

этапе

для полимеризации пленки с целью окисле­

ния непредельных

масел, входящих в основу

лака, необходим

доступ воздуха. Температуру сушки на этом этапе доводят до температуры полимеризации пленки, определяемой типом приме­ няемого лака. Сушку изделий, пропитанных кремнийорганическими лаками, следует начинать с низкой температуры, постепенно по­ вышая ее до температуры полимеризации (около 200°С). Сушку производят при нормальном давлении с избытком воздуха в печах с принудительной циркуляцией воздуха или инфракрасными лу­ чами. Длительность сушки устанавливается опытным путем.

Следует помнить, что многие лаки взрывоопасны и в случае применения электрического обогрева электроэлементы сушильного устройства должны быть герметизированы.

Заливку изделий трансформаторным маслом (предварительно высушенным) производят под вакуумом. После заливки кожух тщательно герметизируют. Применяют также заливку в кожух битумным компаундом, нагретым до жидкого состояния. После заливки кожух герметизируется. Хорошие результаты дает за­ ливка термореактивными компаундами. Например, компаунды на основе эпоксидной смолы ЭД-6 кроме хороших изоляционных свойств придают изделию достаточную жесткость и монолитность. Заливку производят в форму (металлическую или пластмассовую) с хорошо отполированной полостью. Чтобы компаунд не прилипал к стенкам формы, их смазывают 5—10%-ным раствором кремнийорганического каучука или полиизобутилена в толуоле либо дру­ гими кремнийорганическими материалами (масла, жидкости, лаки).

В последнее время широкое применение получили компаунды, полимеризация которых не требует дополнительного нагрева В этом случае в предварительно приготовленный компаунд непо­ средственно перед заливкой вводят отвердитель. После затверде­ вания компаунда форму разбирают и извлекают готовое изделие.

Покрытию подвергают предварительно пропитанные изделия. В качестве материалов для покрытия используют лаки, эмали и компаунды. Покрытие может осуществляться погружением изде­ лий в ванну с покровным материалом. При этом толщина слоя ре­

гулируется

вязкостью материала

и температурой

покрытия. Лаки

и эмали в

виде тонкого слоя наносят кисточкой

или пульвериза­

тором аналогично лакокрасочным

покрытиям.

 

При пропиточных работах часто приходится иметь дело с вред­ ными токсичными материалами. Поэтому следует особое внима­ ние обратить на мероприятия по технике безопасности.

 

Контрольные

вопросы

1.

Какова особенность однослойных рядовых обмоток и где они применяются?

2.

В каких случаях применяют тороидальные

обмотки?

3- Какие виды безындукционных обмоток Вы знаете?