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
§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?