CN101872678A

CN101872678A - 一种环氧树脂压力凝胶法生产电气产品的工艺

Info

Publication number: CN101872678A
Application number: CN 201010202076
Authority: CN
Inventors: 倪可顶; 康爱兰; 郑洪基
Original assignee: Fujian Shanya Switch Co Ltd
Current assignee: Fujian Shanya Switch Co Ltd
Priority date: 2010-06-17
Filing date: 2010-06-17
Publication date: 2010-10-27
Anticipated expiration: 2030-06-17
Also published as: CN101872678B

Abstract

本发明公开了一种环氧树脂压力凝胶法生产电气产品的工艺，所述工艺包括以下步骤：将安装底板的嵌件用导线连接成一体，使嵌件与底板等电位，器身预烘，然后抽真空烘，再预烘；将器身装入模具，装模完再预烘，将硅微粉预烘，然后冷却到室温，将环氧树脂，固化剂，预处理过的硅微粉，促进剂，色浆在绝对真空环境下混合均匀制成注射胶；注射；保压；脱模。本发明的方法生产出的电气产品不易开裂，击穿电压高，起始放电电压高，局部放电量≤20PC。

Description

一种环氧树脂压力凝胶法生产电气产品的工艺

技术领域

本发明涉及一种环氧树脂压力凝胶法生产电气产品的工艺。

背景技术

自动压力凝胶工艺是20世纪70年代初由瑞士CIBA-Geigy公司开发的技术。因为这种工艺类似于热塑性塑料注射成型的工艺方法，因此也称其为压力注射工艺。它具有模具利用率高，生产周期短，劳动效率高等优点；而且模具装卸过程中损伤程度低，模具使用寿命长；自动化程度高，操作人员劳动强度轻；制品成型性好，产品质量有较大提高。

但是，一个绝缘浇注产品是由树脂混合料与热膨胀系数及弹性系数不一样的金属导体、铁心等其他材料的构件浇注在一起所构成的。制造过程中，固化时所产生的内应力，使用过程中的冷热变化而产生的热应力会使树脂层产生裂纹，嵌入金属件和树脂层发生剥离，从而使绝缘性、耐电晕性能降低。环氧浇注料注入模具以后，可以分为升温过程(A-B)，反应固化过程(B-D)，冷却过程(D-F)，C点是凝胶化点，E点是Tg点，即固化物由高弹态向玻璃态转变点。B-C阶段的收缩虽然大，但那是液体状态，成问题的内应力发生在C点以后，特别是发生在固化以后的冷却过程中，即Tg以下的冷却过程，并且应力的大小与冷却速度有关。因此，降低树脂固化温度，减慢树脂固化后的冷却速度，添加增韧材料，降低Tg都可减小内应力，防止铸件发生裂纹。实用中，浇注件因使用过程中电器本身的发热及周围气温的变化，受到冷热冲击的作用也会产生裂纹。浇注件耐冷热冲击性受树脂的种类、填充料的材质、浓度，铸件的厚度、均匀性、嵌件等因素的影响。树脂的韧性好，热膨胀系数低，耐冷热冲击性强。浇注绝缘件长时间加外电压的击穿电场强度与时间的关系式如下：

E＝A·t-1/n

式中E-击穿电场强度；

A-材料的初始击穿电场强度；

t-外加电压时间；

n-表示劣化与电压依赖关系的常数。

浇注绝缘件局部放电的大小主要取决于绝缘材质及电极间的空隙、裂缝等，通常局部放电量大的绝缘件，劣化与电压依赖关系常数n值小，击穿电场强度E降低；反之，局部放电量小，则n值大，击穿电场强度E升高。长期以来，在高压电器成套设备及电网中，借助电磁式电流、电压互感器来获得测量、保护信号，对互感器的质量要求也越来越高，特别是局部放电量。所以对APG工艺要求越来越高。而现有工艺制作互感器的生产工艺参数无法满足其要求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种生产出的电器产品不易开裂，击穿电压高并且局放达到国家标准的环氧树脂自动压力凝胶法生产电气产品的工艺。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种环氧树脂压力凝胶法生产电气产品的工艺，所述工艺包括以下步骤：

1)准备工作：器身上吊装板，在105℃～115℃的温度下预烘22～26小时，然后在同样的温度下抽真空烘3～5小时，再在105℃～115℃的温度下预烘5～7小时；模具预加热到内腔温度132℃～138℃；在132℃～138℃温度下装模，将安装底板的嵌件用导线连接成一体，使嵌件与底板等电位；装模后再预烘27～33分钟，预烘保持模具内腔温度132℃～138℃；

将硅微粉在115℃～125℃温度下预烘11～13小时，然后冷却到室温，将环氧树脂99～101重量份，固化剂99～101重量份，预处理过的硅微粉250～300重量份，促进剂0.45～0.55重量份，色浆按0.45～0.55重量份在绝对真空度高于-0.098MPa，温度27℃～33℃的环境下混合均匀制成注射胶；

2)压力注射：

2.1)注射：将注射胶在0.32～0.38kg的注射压力下以每分钟0.9～1.1千克的流速注入模具，模具内腔温度保持132～138℃，

2.2)保压：在0.37～0.43kg的压力下对注射完的产品进行保压，模具内腔温度保持132℃～138℃；

3)固化阶段：

3.1)初固化：模具内腔温度保持132℃～138℃，注射完毕后55～65分钟脱模；

3.2)后固化：将脱模后的浇注体热烘，温度为132℃～138℃，时间12～14小时；

3.3)冷却：逐渐降温至5℃～38℃，冷却时间为24～28小时。

其中上述工艺的参数优选如下：

1)准备工作：器身上吊装板，在110℃的温度下预烘24小时，然后在同样的温度下抽真空烘4小时，再在110℃的温度下预烘6小时；模具预加热到内腔温度135℃；装模，将安装底板的嵌件用导线连接成一体，使嵌件与底板等电位；装模后再预烘30分钟，预烘保持模具内腔温度135℃；

将硅微粉在120℃温度下预烘12小时，然后冷却到室温；

2)压力注射：

2.1)注射：将注射胶在0.35kg的注射压力下以每分钟1.0千克的流速注入模具，模具内腔温度保持135℃，

2.2)保压：在0.4kg的压力下对注射完的产品进行保压，模具内腔温度保持135℃；

3)固化阶段：

3.1)初固化：模具内腔温度保持135℃，注射完毕后60分钟脱模。

3.2)后固化：将脱模后的浇注体热烘，温度为135℃，时间12小时；

3.3)冷却：逐渐降温至5～38℃，时间为24～28小时。

其中配料部分的参数优选如下，所述注射胶的配比为：环氧树脂100重量份，固化剂100重量份，预处理过的硅微粉280重量份，促进剂0.5重量份，色浆按0.5重量份在绝对真空度高于-0.098MPa，温度30℃的环境下混合均匀制成注射胶。

其中，所述3.1)中的脱模操作应在13～17分钟内完成，并用棉布料包裹，保持浇注体的温度，脱模后即转入烘箱后固化。

其中，所述3.3)中冷却过程为，随炉冷却至室温，期间烘干箱开一缝隙，自然降温。

其中，所述安装底板的嵌件使用铜导线连接成一体。

其中，所述工艺为生产互感器工艺。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的，本发明的方法生产出的电气产品不易开裂，击穿电压高，起始放电电压高，局部放电≤20PC(国家标准)。

附图说明

图1为本发明实施例1、2、3所述环氧树脂压力凝胶法生产电气产品的工艺的流程图。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

实施例1

请参阅图1的流程，本实施例提供了一种环氧树脂压力凝胶法生产互感器的工艺，具体过程如下：

1)准备工作：器身上吊装板，在105℃的温度下预烘22小时，然后在同样的温度下抽真空烘3小时，再在105℃的温度下预烘5小时；模具预加热到内腔温度132℃；在132℃温度下装模，将安装底板的嵌件用导线连接成一体，使嵌件与底板等电位；装模后再预烘27分钟，预烘保持模具内腔温度132℃；

将硅微粉在115℃温度下预烘11小时，然后冷却到室温，将环氧树脂99重量份，固化剂101重量份，预处理过的硅微粉250重量份，促进剂0.55重量份，色浆按0.45重量份在绝对真空度高于-0.098MPa，温度27℃的环境下混合均匀制成注射胶；

2)压力注射：

2.1)注射：将注射胶在0.32kg的注射压力下以每分钟0.9千克的流速注入模具，模具内腔温度保持132℃，

2.2)保压：在0.37kg的压力下对注射完的产品进行保压，模具内腔温度保持132℃；

3)固化阶段：

3.1)初固化：模具内腔温度保持132℃，注射完毕后55分钟脱模，脱模操作13分钟完成，并用棉布料包裹，保持浇注体的温度，脱模后即转入烘箱后固化；

3.2)后固化：将脱模后的浇注体热烘，温度为132℃，时间12小时；

3.3)冷却：随炉冷却至室温，期间烘干箱开一缝隙，自然降温至5℃，冷却时间为24小时。

实施例2

1)准备工作：器身上吊装板，在115℃的温度下预烘26小时，然后在同样的温度下抽真空烘5小时，再在115℃的温度下预烘7小时；模具预加热到内腔温度138℃；在138℃温度下装模，将安装底板的嵌件用导线连接成一体，使嵌件与底板等电位；装模后再预烘33分钟，预烘保持模具内腔温度138℃；

将硅微粉在125℃温度下预烘13小时，然后冷却到室温，将环氧树脂101重量份，固化剂99重量份，预处理过的硅微粉300重量份，促进剂0.45重量份，色浆按0.55重量份在绝对真空度高于-0.098MPa，温度33℃的环境下混合均匀制成注射胶；

2)压力注射：

2.1)注射：将注射胶在0.38kg的注射压力下以每分钟1.1千克的流速注入模具，模具内腔温度保持138℃，

2.2)保压：在0.43kg的压力下对注射完的产品进行保压，模具内腔温度保持138℃；

3)固化阶段：

3.1)初固化：模具内腔温度保持138℃，注射完毕后65分钟脱模，脱模操作17分钟完成，并用棉布料包裹，保持浇注体的温度，脱模后即转入烘箱后固化；

3.2)后固化：将脱模后的浇注体热烘，温度为138℃，时间14小时；

3.3)冷却：随炉冷却至室温，期间烘干箱开一缝隙，自然降温至38℃，冷却时间为28小时。

实施例3

1)准备工作：器身上吊装板，在110℃的温度下预烘24小时，然后在同样的温度下抽真空烘4小时，再在110℃的温度下预烘6小时；模具预加热到内腔温度135℃；在135℃温度下装模，将安装底板的嵌件用导线连接成一体，使嵌件与底板等电位；装模后再预烘30分钟，预烘保持模具内腔温度135℃；

将硅微粉在120℃温度下预烘12小时，然后冷却到室温，将环氧树脂100重量份，固化剂100重量份，预处理过的硅微粉280重量份，促进剂0.5重量份，色浆按0.5重量份在绝对真空度高于-0.098MPa，温度30℃的环境下混合均匀制成注射胶。

2)压力注射：

2.2)保压：在0.40kg的压力下对注射完的产品进行保压，模具内腔温度保持135℃；

3)固化阶段：

3.1)初固化：模具内腔温度保持135℃，注射完毕后60分钟脱模，脱模操作15分钟完成，并用棉布料包裹，保持浇注体的温度，脱模后即转入烘箱后固化；

3.3)冷却：随炉冷却至室温，期间烘干箱开一缝隙，自然降温至25℃，冷却时间为26小时。

实施例4

对比实验结果如下：

(1)互感器APG生产采用新工艺前的厂内JDZ9-10电压互感器局放记录表：

说明：高压输入端分为A、B两端。

NG表示质量判定不合格；OK表示质量判定合格。

本批生产17台，开裂耐压击穿3台，局放合格4台，局放合格率23.5％。

取实施例1，实施例2与实施例3工艺生产的样品，其中：NO.1～3为实施例1生产产品；831#，832#，839#为实施例2生产产品；842#，843#，844#为实施例2生产产品；

说明：按照国标，打耐压后即此互感器一次对二次及地耐压4.2KV一分钟，二次对地耐压3000V一分钟。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种环氧树脂压力凝胶法生产电气产品的工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

2)压力注射：

3)固化阶段：

3.3)冷却：逐渐降温至5℃～38℃，冷却时间为24～28小时。

2.根据权利要求1所述的环氧树脂压力凝胶法生产电气产品的工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：

将硅微粉在120℃温度下预烘12小时，然后冷却到室温；

2)压力注射：

3)固化阶段：

3.3)冷却：逐渐降温至5～38℃，冷却时间为24～28小时。

3.根据权利要求1所述的环氧树脂压力凝胶法生产电气产品的工艺，其特征在于，所述注射胶的配比为：环氧树脂100重量份，固化剂100重量份，预处理过的硅微粉280重量份，促进剂0.5重量份，色浆按0.5重量份在绝对真空度高于-0.098MPa，温度30℃的环境下混合均匀制成注射胶。

4.根据权利要求1所述的环氧树脂压力凝胶法生产电气产品的工艺，其特征在于，所述3.1)中的脱模操作应在13～17分钟内完成，并用棉布料包裹，保持浇注体的温度，脱模后即转入烘箱后固化。

5.根据权利要求1所述的环氧树脂压力凝胶法生产电气产品的工艺，其特征在于，所述3.3)中冷却过程为，随炉冷却至室温，期间烘干箱开一缝隙，自然降温。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的环氧树脂压力凝胶法生产电气产品的工艺，其特征在于，所述安装底板的嵌件使用铜导线连接成一体。

7.根据权利要求1至5任意一项所述的环氧树脂压力凝胶法生产电气产品的工艺，其特征在于，所述工艺为生产互感器工艺。