فرآیند ساخت میله های هسته ای برای عایق های پلیمری کامپوزیت لاستیک سیلیکونی

Aug 31, 2025

پیام بگذارید

میله هسته یک عایق سیلیکونی حامل بار کلیدی- و جزء عایق آن است که عمدتاً ازالیاف شیشه (یا الیاف آرامید)ورزین اپوکسی (یا رزین وینیل استر)از طریق فرآیند "پالتروژن + پخت". باید الزامات عملکرد حیاتی مانند استحکام بالا، عایق بالا و مقاومت در برابر پیری را برآورده کند. فرآیند کامل ساخت آن را می توان به چهار مرحله اصلی تقسیم کرد:آماده‌سازی مواد خام، قالب‌گیری پالتروژن، پخت و شکل‌دهی، و بازرسی پس از پردازش-. مراحل مشخص و نکات فنی به شرح زیر است:

1. مواد اولیه هسته: تعیین عملکرد پایه میله های هسته

عملکرد میله هسته توسط "مواد تقویت کننده" و "رزین ماتریس" تعیین می شود و این دو باید کاملاً مطابقت داشته باشند تا از لایه برداری رابط (یکی از خطرات اصلی شکست میله هسته) جلوگیری شود.

دسته مواد اجزای اصلی توابع و الزامات فنی
مواد تقویت کننده الیاف شیشه ای رایگان-قلیایی (جریان اصلی) استحکام مکانیکی هسته (مقاومت کششی و خمشی) را فراهم می کند. "نخ الیاف شیشه ای تحت درمان با سطح{{1}" (به عنوان مثال، پوشش داده شده با عامل جفت کننده سیلان) باید برای تقویت پیوند با رزین و جلوگیری از لایه برداری انتخاب شود.
فیبر آرامید (سناریوهای پیشرفته-) برای نیازهای سبک وزن و مقاومت در برابر خستگی بالا (به عنوان مثال، خطوط انتقال UHV)، اما با هزینه بالاتر، نیاز به تطبیق با یک سیستم رزین اختصاصی استفاده می شود.
رزین های ماتریسی رزین اپوکسی (جریان اصلی) عایق و مقاومت شیمیایی را فراهم می کند. بیسفنول "با ویسکوزیته کم،-واکنش پذیری بالا" یک رزین اپوکسی باید برای اطمینان از اشباع کامل الیاف شیشه انتخاب شود.
رزین وینیل استر (سناریوهای خاص) مقاومت در برابر آب و هوای قوی‌تری را ارائه می‌کند، مناسب برای محیط‌های با-رطوبت و{{1}آلودگی بالا، که برای کنترل سرعت پخت نیاز به تطبیق با آغازگرهای پراکسید دارد.
مواد کمکی عوامل پخت، شتاب دهنده ها واکنش پخت رزین را کنترل کنید (مثلاً عوامل پخت آمین برای-درجه حرارت/متوسط{3}}درجه حرارت اتاق، عوامل انیدرید اسید برای پخت-در دمای بالا) برای جلوگیری از استرس داخلی ناشی از پخت بیش از حد سریع.
عوامل جفت کننده، آنتی اکسیدان ها عوامل جفت کننده سیلان پیوند رابط رزینی فیبر-را بهبود می بخشد. آنتی‌اکسیدان‌ها پیری طولانی‌مدت-را به تاخیر می‌اندازند و طول عمر میله اصلی را افزایش می‌دهند.

2. فرآیند ساخت هسته: قالب گیری پالتروژن

Pultrusion فرآیند کلیدی برای تولید میله هسته است. تولید مداوم میله های هسته را از طریق عملیات ساده "کشش پیوسته - اشباع کردن - قالب گیری - عمل آوری"، تضمین یکنواختی ابعاد و پایداری عملکرد، محقق می کند. فرآیند خاص به شرح زیر است:

2.1 فیبر پرداخت-و بسته بندی: تضمین توزیع یکنواخت فیبر

پرداخت{0}}استیج: چند رول نخ الیاف شیشه (که هر کدام شامل صدها تک رشته است) به طور همزمان از طریق یک "رک{{0}پرداخت" باز می شوند. سرعت پرداخت باید به شدت کنترل شود (مطابق با سرعت pultrusion بعدی) برای جلوگیری از کشش ناهموار فیبر، که باعث انحراف قدرت موضعی در میله هسته می شود.

دسته بندی و شانه کردن: نخ های الیاف پراکنده از طریق یک "صفحه راهنمای نخ" به صورت "بسته های الیافی" یکنواخت شانه می شوند و اطمینان حاصل می شود که الیاف موازی با جهت طول میله هسته چیده شده اند (جهت الیاف بیش از 90٪ استحکام کششی میله هسته را تعیین می کند).

2.2 اشباع رزین: پیوند کامل الیاف و رزین

اشباع در مخزن چسب: بسته‌های الیاف شانه‌شده وارد یک «مخزن اشباع» می‌شوند که با چسب رزین مخلوط شده از قبل پر شده است (مخلوطی از رزین، ماده پخت و عوامل کمکی، که باید در یک محیط بی‌اثر هم زده شوند تا از ایجاد حباب‌های هوا جلوگیری شود).

کنترل اشباع: دسته های الیاف باید کاملاً در چسب غوطه ور شوند. چسب اضافی توسط "غلتک های فشرده" حذف می شود تا اطمینان حاصل شود که الیاف به طور کامل توسط رزین پیچیده شده اند (درجه اشباع بیشتر یا مساوی 95٪). در همین حال، "محتوای رزین" کنترل می شود (معمولاً 30٪ -40٪): محتوای ناکافی رزین باعث کاهش عایق می شود، در حالی که محتوای بیش از حد استحکام را ضعیف می کند.

2.3 قالب گیری قالب: تعیین اندازه و شکل میله هسته

انتخاب قالب: با توجه به الزامات عایق، از قالب‌های فلزی «دایره‌ای، مربعی یا{0}}به‌شکل خاص» استفاده می‌شود (دیواره داخلی قالب باید صیقل داده شود تا از خراشیدگی روی سطح میله اصلی جلوگیری شود). طول قالب معمولاً 1-2 متر است که به سه ناحیه با کنترل دمای مستقل تقسیم می شود: "منطقه پیش گرمایش، منطقه قالب گیری و منطقه پخت".

کشش مداوم: یک "ماشین کششی" (به عنوان مثال، خزنده-نوع ماشین کششی) بسته های الیاف آغشته شده را با سرعت ثابت به داخل قالب می کشد (معمولاً 0.5-2 متر در دقیقه؛ سرعت بیش از حد سریع منجر به پخت ناکافی می شود، در حالی که سرعت بسیار کم کارایی را کاهش می دهد). "شکل دهی جریان رزین" در داخل قالب تکمیل می شود (آرایش فیبر ثابت است و رزین شکاف ها را پر می کند).

2.4 پخت گرادیان: اطمینان از پیوند کامل رزین-

پخت یک مرحله کلیدی برای تعیین عایق و دوام میله اصلی است. یک روش "گرمای گرادیان" باید برای جلوگیری از استرس داخلی یا حباب های هوا ناشی از پخت سریع رزین اتخاذ شود:

25kV Post Composite Silicone Rubber Insulator

منطقه پیش گرمایش (80-100 درجه): رزین در ابتدا نرم می شود و حباب های هوا در چسب حذف می شوند تا پس از پخت از ایجاد فضای خالی جلوگیری شود.

منطقه قالب گیری (120-140 درجه): رزین واکنش‌های پیوند متقابل- را شروع می‌کند و به تدریج خشک می‌شود تا از ابعاد میله‌های هسته پایدار اطمینان حاصل شود.

منطقه پخت (160-180 درجه): رزین کاملاً متقابل-برای تشکیل یک ساختار شبکه سه بعدی-، استحکام مکانیکی و مقاومت در برابر پیری را بهبود می‌بخشد. زمان پخت با توجه به قطر میله هسته تنظیم می شود (یک میله هسته ای با قطر 50 میلی متر به 15-20 دقیقه پخت نیاز دارد).

3. ارسال-بازرسی پردازش و کیفیت: رفع نقص و اطمینان از رعایت

پس از بیرون کشیدن از قالب، میله هسته تحت پردازش{0} و بازرسی دقیق قرار می گیرد تا از ورود محصولات نامرغوب به فرآیند مونتاژ عایق پایین دست جلوگیری شود:

3.1 ارسال{1}}مراحل پردازش

برش و پیرایش: میله هسته پیوسته با استفاده از "ماشین اره با دقت بالا" به طول های ثابت (مثلاً 1{3}}5 متر، بر اساس الزامات ارتفاع عایق) بریده می شود. سطح برش باید صاف صیقل داده شود تا از خراش جلوگیری شود (خردها ممکن است باعث تمرکز میدان الکتریکی شوند و بر عملکرد عایق تأثیر بگذارند).

درمان سطحی: در برخی موارد، سطح میله هسته باید با "پرایمر لاستیکی سیلیکونی" پوشانده شود تا استحکام پیوند بعدی با دامن چتر سیلیکونی افزایش یابد (جلوگیری از افتادن دامن).

3.2 موارد کلیدی بازرسی کیفیت

میله هسته باید چندین آزمایش را پشت سر بگذارد تا با استانداردهایی مانند GB/T 19519 مطابقت داشته باشد.میله های هسته پلاستیکی تقویت شده با الیاف شیشه برای عایق های خط ولتاژ بالا-:

بازرسی بصری: حباب ها، ترک ها، لایه لایه شدن و ناخالصی های سطح میله هسته را به صورت چشمی بررسی کنید (خراش های جزئی مجاز است، اما عیوب با عمق بیش از 0.2 میلی متر مجاز نیست).

دقت ابعادی: از یک میکرومتر برای آزمایش انحراف قطر (مجاز 0.1 میلی‌متر) و صافی (انحراف کمتر یا مساوی 0.5 میلی‌متر بر متر) استفاده کنید تا از تنش ناهموار در هنگام نصب جلوگیری کنید.

تست عملکرد مکانیکی: آزمایش نمونه "استحکام کششی" (میله های هسته فیبر شیشه ای بیشتر از یا مساوی 1200 مگاپاسکال نیاز دارند) و "مقاومت خمشی" (بیشتر یا مساوی 1500 مگاپاسکال) برای اطمینان از اینکه ظرفیت باربری{2}}از استانداردها مطابقت دارد.

تست عملکرد عایق: "مقاومت حجمی" (بیشتر یا مساوی 10¹4Ω·cm در دمای اتاق) و "مماس تلفات دی الکتریک δ" (کمتر یا مساوی 0.005 در 10 کیلو ولت) را برای جلوگیری از شکست عایق آزمایش کنید.

تست مقاومت در برابر پیری: پس از «آزمایش مرطوب-پیری حرارتی» (1000 ساعت در 85 درجه و رطوبت 85 درصد) و «آزمایش پیری UV»، مجدداً-عملکرد مکانیکی و عایق را برای اطمینان از پایداری طولانی مدت آزمایش کنید.

4. مشکلات اصلی فرآیند و نقاط کنترل

کنترل اتصال رابط: رابط فیبر-رزین یک پیوند ضعیف است. دوز عامل جفت کننده (معمولاً 0.5٪ -1٪ از جرم رزین) و زمان اشباع باید به شدت کنترل شود تا از لایه برداری جلوگیری شود.

کنترل درجه پخت: درجه پخت رزین (الزامی بیشتر یا مساوی 95٪) توسط "کالریمتری اسکن تفاضلی (DSC)" بررسی می شود. پخت ناکافی استحکام میله هسته را کاهش می دهد، در حالی که{2}}سخت بیش از حد آن را شکننده می کند.

کنترل حباب هوا: مخزن اشباع باید وکیوم شود (درجه خلاء بزرگتر یا مساوی 0.09 مگاپاسکال) و برای جلوگیری از ایجاد حباب های هوا در داخل میله هسته باید "شیارهای هواکش" در ورودی قالب تنظیم شود (حباب ها باعث تمرکز میدان الکتریکی موضعی و خرابی می شوند).

به طور خلاصه، ساخت میله های هسته عایق سیلیکونی ترکیبی از "علم مواد + فناوری دقیق" است. انتخاب دقیق مواد خام، کنترل دقیق پارامتر pultrusion، و بازرسی جامع کیفیت برای اطمینان از عملکرد ایمن درازمدت آنها در سناریوهای{3} انتقال قدرت با ولتاژ بالا مورد نیاز است.
 
 

-----------------------------------------

ایمیل-:intl@gao-neng.com؛

تلفن هوشمند / وی چت: 13868121671

ISO9001+ISO14001+ISO45001 سازنده 20 سال است که تنها بر روی یک زمینه تمرکز کرده است.