CN107316743B - 一种干式电力电子电容器的浇注工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种干式电力电子电容器的浇注工艺。一种干式电容器树脂浇注的工艺方法，该方法包括以下工序：模具准备、芯子安放、芯子干燥、树脂脱气、树脂混合、树脂浇注、树脂固化、脱模和检验；规定了各工序有关的的温度、时间和真空剩余气压。本发明的方法适用于干式无金属外壳电容器的生产，可有效地解决树脂浇注的干式无外壳电容器内残存气泡的问题，提高产品的机械强度和绝缘性能，杜绝脱模粘黏现象，产品外观光洁，可以提高产品的合格率和生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及电容器制造领域，尤其涉及一种干式电力电子电容器的浇注工艺。
背景技术
随着国内电力电子变流器技术迅速发展，近年来轨道交通、柔性输电、变频驱动、光伏、风电等领域对电力电子电容器的需求越来越大。
目前，电力电子电容器有油浸式电容器和干式电容器两类。传统的干式电容器由外壳、芯子和浇注的树脂构成。随着电力电子器件的小型化、轻型化，市场迫切需求尺寸小、重量轻的电力电子电容器，特别是轨道交通领域。
无金属外壳电力电子电容器是一种新型的干式电容器，其芯体用树脂浇注密封。此类电容器具有重量轻、运行安全稳定，无污染、局部放电起始和熄灭电压高等优点，特别适用于轨道交通领域。
干式变压器、铁芯电抗器、电压互感器、电流互感器等产品，它们的绕组或器身大多采用模具浇注树脂的方法封装，效果很好。而模具浇注树脂的方法在电容器制造领域应用时间比较短，另外，电容器的结构特殊，照搬变压器和互感器类产品浇注工艺往往引起电容器质量的不稳定，会出现气泡多、脱模困难、树脂的机械和绝缘性能差等现象，造成浇注后的电容器外观不佳、耐受抗振动冲击能力不强、易产生裂缝等缺陷，形成废品，给制造厂带来经济损失，也给产品带来运行隐患。
发明内容
在为了解决上述问题，提高树脂浇注质量，本发明提供一种干式电力电子电容器（以下简称“电容器”）的浇注工艺。
本发明所采用的技术方案如下。
电容器的浇注工艺方法，包括以下工序。
(1) 模具准备：装配模具，拧紧相关固定螺栓和螺母，在模具内壁涂一层密封胶，室温放置1~2小时，使密封胶固化。
(2)芯子安放：将组装、引线完毕的电容器芯子放入模具中，用绝缘垫块垫衬，使芯子与模具壁留有适当的间隙。
(3) 芯子干燥：将装有电容器芯子的模具放入真空干燥罐中加温至60℃，在该温度下保持至少2小时后开始抽真空。抽真空阶段罐内的温度保持在60℃，剩余气压不大于200Pa，持续3~5小时。
(4)树脂脱气：将树脂A料、B料分别预热至60℃，然后分别注入树脂A料脱气罐和树脂B料脱气罐，边搅拌边脱气。该过程罐中温度保持在60℃，剩余气压为200~300Pa，直至树脂料中的气泡消失。
(5)树脂混合：将经过脱气的树脂A料和B料分别导入搅拌罐，充分搅拌混合。搅拌混合过程罐中温度保持在60~65℃，剩余气压为300~400 Pa，搅拌混合时长不超过25分钟。
(6)浇注：将经混合的树脂浇注料通过管道注入真空干燥罐内完成干燥处理的装有电容器芯子的模具中。真空干燥罐内的温度保持在60℃，剩余气压不大于200Pa，树脂注满后保持至树脂料中的气泡消失。
(7) 树脂固化：将浇注好树脂的装有电容器的模具转移到恒温干燥箱中，在大气压下加温固化。固化程序：逐步升高温度，在30分钟内升温至80~85℃，保持4小时；再逐步升高温度，在30分钟内升温至100~105℃，保持4~8小时。
(8) 脱模：固化结束后，将装有电容器芯子的模具从恒温干燥箱中取出，自然冷却至室温后，将电容器与模具脱开，取出电容器。
检验：对电容器进行外观检查和性能检测。
其中，以上各时间的偏差可在±4%之内，各温度的偏差可在±3% 之内，各真空度的偏差可在±6% 之内。
所述树脂是任意合适的环氧树脂或者聚氨酯，A、B料混合比例符合树脂供
应方的要求。
本发明的有益效果是：根据干式无外壳电容器的结构、特性要求，采用上述方法，可有效地解决浇注的干式无外壳电容器内残存气泡的问题，提高产品的机械强度和绝缘性能，杜绝脱模粘黏现象，产品外观光洁，可以提高产品的合格率和生产效率。
具体实施方式
以下具体实施例对本发明作进一步的说明。
本工艺包括以下工序 。
(1)模具准备：装配模具，拧紧相关固定螺栓和螺母，在模具内壁涂一层密封胶，室温放置1~2小时，使密封胶固化。
(2) 芯子安放：将组装、引线完毕的电容器芯子放入模具中，用绝缘垫块垫衬，使芯子与模具壁留有适当的间隙。
(3)芯子干燥：将装有电容器芯子的模具放入真空干燥罐中加温至60℃，在该温度下保持至少2小时后开始抽真空。抽真空阶段罐内的温度保持在60℃，剩余气压不大于200Pa，持续3~5小时。
例如，如果电容器芯子尺寸长320mm 、宽105mm 、高400 mm，干燥工序可以是：将装有电容器芯子的模具放入真空干燥罐中，注意模具的水平面，抽真空前真空干燥罐的温度常温；开始抽真空后，真空干燥罐的温度保持在60℃，干燥过程中真空度为200Pa，干燥过程3小时。
或者，如果电容器芯子尺寸长320mm 、宽225mm 、高400 mm，干燥工序可以是：将装有电容器芯子的模具放入真空干燥罐中，注意模具的水平面，抽真空前真空干燥罐的温度常温；开始抽真空后，真空干燥罐的温度保持在60℃，干燥过程中真空度为200Pa，干燥过程4小时。
(4)树脂脱气：将树脂A料、B料分别预热至60℃，然后分别注入树脂A料脱气罐和树脂B料脱气罐，边搅拌边脱气。该过程罐中温度保持在60℃，剩余气压为200~300Pa，直至树脂料中的气泡消失。
(5)树脂混合：将经过脱气的树脂A料和B料分别导入搅拌罐，充分搅拌混合。搅拌混合过程罐中温度保持在60~65℃，剩余气压为300~400 Pa，搅拌混合时长不超过25分钟。
(6)浇注：将经混合的树脂浇注料通过管道注入真空干燥罐内完成干燥处理的装有电容器芯子的模具中。真空干燥罐内的温度保持在60℃，剩余气压不大于200Pa，树脂注满后保持至树脂料中的气泡消失。
(7) 树脂固化：将浇注好树脂的装有电容器的模具转移到恒温干燥箱中，在大气压下加温固化。固化程序：逐步升高温度，在30分钟内升温至80~85℃，保持4小时；再逐步升高温度，在30分钟内升温至100~105℃，保持4~8小时。
例如，如果电容器芯子尺寸长320mm 、宽105mm 、高400 mm，固化工序可以是：将浇注好树脂的装有电容器芯子的模具转移到干燥箱中，进行常压固化；固化程序：加热30分钟升温至80℃，温度控制在80~85℃，保持4小时；加热30分钟升温至100℃，温度控制在100~105℃，保持4小时。
或者，如果电容器芯子尺寸长320mm 、宽225mm 、高400 mm，固化工序可以是：将浇注好树脂的装有电容器芯子的模具转移到干燥箱中，进行常压固化；固化程序：加热30分钟升温至80℃，温度控制在80~85℃，保持4小时；加热30分钟升温至100℃，温度控制在100~105℃，保持8小时。
(8) 脱模：固化结束后，将装有电容器芯子的模具从恒温干燥箱中取出，自然冷却至室温后，将电容器与模具脱开，取出电容器。
(9) 检验：对电容器进行外观检查和性能检测。
其中，以上各时间的误差为±4%，各温度的误差为±3%，各真空度的偏差可在±6%之内。
所述树脂是任意合适的环氧树脂或者聚氨酯，A、B料混合比例符合树脂供应方的要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (2)
1.一种干式电力电子电容器的浇注工艺，所述工艺包括以下工序：
(1)模具准备：装配模具，拧紧相关固定螺栓和螺母，在模具内壁涂一层密封胶，室温放置1～2小时，使密封胶固化；
(2)芯子安放：将组装、引线完毕的电容器芯子放入模具中，用绝缘垫块垫衬，使芯子与模具壁留有适当的间隙；
(3)芯子干燥：将装有电容器芯子的模具放入真空干燥罐中加温至60℃，在该温度下保持至少2小时后开始抽真空；
抽真空阶段罐内的温度保持在60℃，剩余气压不大于200Pa，持续3～5小时；
(4)树脂脱气：将树脂A料、B料分别预热至60℃，然后分别注入树脂A料脱气罐和树脂B料脱气罐，边搅拌边脱气；该过程罐中温度保持在60℃，剩余气压为200～300Pa，直至树脂料中的气泡消失；
(5)树脂混合：将经过脱气的树脂A料和B料分别导入搅拌罐，搅拌混合过程罐中温度保持在60～65℃，剩余气压为300～400Pa，搅拌混合时长不超过25分钟；
(6)浇注：将经混合的树脂浇注料通过管道注入真空干燥罐内完成干燥处理的装有电容器芯子的模具中，真空干燥罐内的温度保持在60℃，剩余气压不大于200Pa，树脂注满后保持至树脂料中的气泡消失；
(7)树脂固化：将浇注好树脂的装有电容器的模具转移到恒温干燥箱中，在大气压下加温固化，逐步升高温度，在30分钟内升温至80～85℃，保持4小时；再逐步升高温度，在30分钟内升温至100～105℃，保持4～8小时；
(8)脱模：固化结束后，将装有电容器芯子的模具从恒温干燥箱中取出，自然冷却至室温后，将电容器与模具脱开，取出电容器；
(9)检验：对电容器进行外观检查和性能检测；
其中，以上各时间的误差为±4％，各温度的误差为±3％，各真空度的误差为±5％。
2.根据权利要求1的所述干式电力电子电容器的浇注工艺，其特征在于：所述树脂是任意合适的环氧树脂或者聚氨酯。
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