CN109266009A - 一种硫化触臂的成型工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硫化触臂的成型工艺，硫化触臂包括硅橡胶和导电棒，所述硅橡胶由A、B组份组成，所述硫化触臂的成型工艺包括步骤如下：步骤1：取液态硅橡胶A、B组份按照质量比为1：1的比例加入到可密封的反应釜中，进行密闭搅拌，使硅橡胶各组份混合均匀；步骤2：将模具加温到110~125℃后，将反应釜通过注料管道与模具连接；步骤3：打开注料管道上的阀门，把搅拌均匀的液态硅橡胶组份从反应釜中挤压到模具中；步骤4：液态硅橡胶组份注满模具后，保持模具的温度不变的情况下，进行硫化固定，得到硫化触臂。本发明的硫化触臂成型工艺可以有效解决现有技术中硫化触臂硅橡胶各处组份易因组份不匀而导致无化硫化或硫化不完全的问题。

Description

一种硫化触臂的成型工艺
技术领域
本发明涉及一种高压电器设备制造工艺，特别是涉及一种硫化触臂的成型工艺。
背景技术
高压电器设备中的断路器触臂表面一般用环氧树脂或硅橡胶等绝缘材料包裹，以此把高电位和地电位隔离开，从而提高断路器的绝缘能力以及环境适应性。而仅针对硅橡胶成型的触臂，其成型方式一般有两种：一是选用固态硅橡胶，通过平板压模机压注而成，即通过人工把固态的硅橡胶材料填放到模具中，再通过高温使固态硅橡胶熔解从而填充满整个模腔，依靠持续的高温，硅橡胶硫化（硅橡胶由液态变成固态的过程称之为硫化）从而成型为所需的相关产品；二是直接选用液态硅橡胶，把AB组份（其中A组份中含有催化剂，有其液态硅橡胶才能硫化）的原料通过液压驱动的压盘分别从其料桶中挤压出来，通过静态混料器使AB组份的液态硅橡胶在传输的过程中混合在一起，直至注射到模具中，之后在模具加热系统的作用下，液态硅橡胶硫化成型为所需要的相关产品。
上述成型方式一：因为材料的填充是在空气中通过手工填充在模具中，依靠高温固态硅橡胶会填充到模腔的每一个角落，通过材料的流动和挤压从而把模腔中的空气排除，最终成型为所需要的产品。上述过程容易导致材料的混合不均匀、排气的不彻底，导致所需成型的产品不能硫化成型，而且容易产生气泡多，缺料等缺陷，最终导致产品不合格、报废。
上述成型方式二：用来挤压输送材料一般为液压系统，其活塞随着工作过程会不断会磨损，而且AB两个组份所涉及的活塞所受的磨损度不可能完全相同，另外控制活塞运行的液压缸的也不可能达到完全同步，这些问题容易使挤出的AB组份的液态硅橡胶质量比例不对，从而导致产品硫化不全甚至完全不能硫化。再者，采用静态混料器来实现AB组份的液态硅橡胶动态混合，因为混合时间极短，AB两种组份的材料完全混合均匀得不到有效的保证，依然容易导致产品不能硫化。
发明内容
本发明提供了一种硫化触臂的成型工艺，以至少解决现有硫化触臂生产过程中存在的问题。
本发明提供了一种硫化触臂的成型工艺，硫化触臂包括硅橡胶和导电棒，所述硅橡胶由A、B组份组成，所述A组份包括下列重量份的原料：10～30份含氢硅油、10～30份白碳黑、1～3份铂金催化剂；所述B组份包括下列重量份的原料：50～100份含氢硅油、5～10份白碳黑；所述硫化触臂的成型工艺包括步骤如下：
步骤1：取液态硅橡胶A、B组份按照质量比为1：1的比例加入到可密封的反应釜中，在与外界完全隔离开的状态下由反应釜内的转动搅拌机构进行密闭搅拌60~120分钟，使硅橡胶各组份混合均匀；
步骤2：将模具加温到110~125℃后，向模具上喷脱模剂，使用干净的无尘布把脱模剂擦拭均匀，将触臂内部作为载流用的导电棒装入到模具中，并把模具合模到位，将反应釜通过注料管道与模具连接；
步骤3：打开注料管道上的阀门，通过反应釜中注射空气，使反应釜内气压上升，从而把搅拌均匀的液态硅橡胶组份从反应釜中挤压到模具中，通过控制反应釜内气压的大小来控制注料的速度；
步骤4：液态硅橡胶组份注满模具后，保持模具的温度不变的情况下，模具在合模状态下保持120~180s，待材料完全硫化之后，把反应釜的压力泄掉，打开模具，将触臂从模具中取出，削除产品表面的毛边后，得到硫化触臂。
进一步地，所述步骤1中反应釜为移动罐。
进一步地，所述步骤1中液态硅橡胶A、B组份在真空度为-0.1MPa的条件下进行密闭搅拌60~120分钟。
进一步地，所述步骤2中导电棒在使用前还需使用无水酒精清洗，并放置在烘箱中加热至130~145℃之间。
进一步地，所述步骤4待注料满模后保持注料压力，从而给模具进行保压至材料完全硫化。
进一步地，还包括步骤5：取步骤4所得硫化触臂于烘箱中，在180℃的温度下进行二次硫化1.5-2.5h，待二次硫化的时间到后，烘箱自动断电，停止加温，产品在烘箱门保持关闭的情况下自然冷却，至产品降至常温后把产品从烘箱中取出，完成硫化触臂的生产。
进一步地，所述硫化触臂还包括颜料，所述步骤1中取液态硅橡胶A、B组份及颜料按照质量比为1：1：（0.05~0.1）的比例加入到可密封的反应釜中。
进一步地，所述硫化触臂还包括硅微粉，所述步骤1中取液态硅橡胶A、B组份及硅微粉按照质量比为1：1：（0.3~0.8）的比例加入到可密封的反应釜中。
本发明与现有技术相比，采用A、B组份预混合、后加热硫化的方式，形成质量稳定、效果均匀的硫化触臂，确保了硫化触臂中的硅橡胶各处组份均匀，有效避免了由于组份混合不均而导致硫化效果较差，甚至不能硫化的情况，提高硫化触臂中硅橡胶的品质。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
本发明实施例1-4及对照例液态硅橡胶A组份包括下列重量份的原料：30份含氢硅油、30份白碳黑、3份铂金催化剂；所述B组份包括下列重量份的原料：100份含氢硅油、5份白碳黑。
实施例1
本发明实施例1硫化触臂的制备方法如下：
步骤1：把液态硅橡胶A、B组份按照质量比为1：1的比例倒到可密封的移动罐中，在与外界完全隔离开的状态下通过移动罐本身的转动搅拌机构对硅橡胶A、B组份进行搅拌，搅拌时间为120分钟；
步骤2：把根据触臂（其它类似产品也可）固有的形状开好的模具加温到125℃后，把模具喷上一簿层脱模剂，再用干净的无尘布把脱模剂擦拭均匀，触臂内部作为载流用的导电棒（一般为铜材或铝材）通过无水酒精清洗干净之后放置在烘箱中加热至145℃，将导电棒装入到模具中并把模具合模到位，移动罐上本身设备有的注料管道把移动罐与模具连接在一起；
步骤3：待导电棒安装好、模具合模到位后，打开注料管道上的阀门，往移动罐内注射空气，使移动罐内气压上升，从而把搅拌均匀的材料从移动罐中挤压到模具中，通过控制压力的大小来控制注料的速度，在本发明实施例中采用的是4穴模具，每1穴中所需耗材约为180克，注料时间控制在180s左右，待注料满模后保持注料压力，对模具进行“保压”，从而对因为材料硫化收缩而形成的气隙进行材料补充；
步骤4：材料注满后，保持模具的温度不变的情况下，模具处于合模状态下保持180s，待材料完全硫化之后，把移动罐的压力泄掉，打开模具，把触臂从模具中取出，把相应的模头拆卸掉后，削除产品表面的毛边后，把产品放到烘箱内，在180℃的温度下加热2h，进行二次硫化，待后二次硫化的时间到后，烘箱自动断电，停止加温，在烘箱门保持关闭的情况下让产品自然冷却，直至产品变成常温后把产品从烘箱中取出，整个触臂生产完成。
实施例2
本发明实施例2硫化触臂的制备方法如下：
步骤1：把液态硅橡胶A、B组份按照质量比为1：1的比例倒到可密封的移动罐中，使用真空泵对移动罐内空气进行排除，在真空度为-0.1MPa的条件下使用移动罐本身的转动搅拌机构对硅橡胶A、B组份进行密闭搅拌120分钟；
步骤2：把根据触臂（其它类似产品也可）固有的形状开好的模具加温到125℃后，把模具喷上一簿层脱模剂，再用干净的无尘布把脱模剂擦拭均匀，触臂内部作为载流用的导电棒（一般为铜材或铝材）通过无水酒精清洗干净之后放置在烘箱中加热至145℃，将导电棒装入到模具中并把模具合模到位，移动罐上本身设备有的注料管道把移动罐与模具连接在一起；
步骤3：待导电棒安装好、模具合模到位后，打开注料管道上的阀门，往移动罐内注射空气，使移动罐内气压上升，从而把搅拌均匀的材料从移动罐中挤压到模具中，通过控制压力的大小来控制注料的速度，在本发明实施例中采用的是4穴模具，每1穴中所需耗材约为180克，注料时间控制在180s左右，待注料满模后保持注料压力，对模具进行“保压”，从而对因为材料硫化收缩而形成的气隙进行材料补充；
步骤4：材料注满后，保持模具的温度不变的情况下，模具处于合模状态下保持180s，待材料完全硫化之后，把移动罐的压力泄掉，打开模具，把触臂从模具中取出，把相应的模头拆卸掉后，削除产品表面的毛边后，把产品放到烘箱内，在180℃的温度下加热2h，进行二次硫化，待后二次硫化的时间到后，烘箱自动断电，停止加温，在烘箱门保持关闭的情况下让产品自然冷却，直至产品变成常温后把产品从烘箱中取出，整个触臂生产完成。
实施例3
本发明实施例3硫化触臂的制备方法如下：
步骤1：把液态硅橡胶A、B组份及颜料按照质量比为1：1：0.05的比例倒到可密封的移动罐中，使用真空泵对移动罐内空气进行排除，在真空度为-0.1MPa的条件下使用移动罐本身的转动搅拌机构对硅橡胶A、B组份进行密闭搅拌120分钟。其中颜料选用二氧化钛；
步骤2：把根据触臂（其它类似产品也可）固有的形状开好的模具加温到125℃后，把模具喷上一簿层脱模剂，再用干净的无尘布把脱模剂擦拭均匀，触臂内部作为载流用的导电棒（一般为铜材或铝材）通过无水酒精清洗干净之后放置在烘箱中加热至145℃，将导电棒装入到模具中并把模具合模到位，移动罐上本身设备有的注料管道把移动罐与模具连接在一起；
步骤3：待导电棒安装好、模具合模到位后，打开注料管道上的阀门，往移动罐内注射空气，使移动罐内气压上升，从而把搅拌均匀的材料从移动罐中挤压到模具中，通过控制压力的大小来控制注料的速度，在本发明实施例中采用的是4穴模具，每1穴中所需耗材约为180克，注料时间控制在180s左右，待注料满模后保持注料压力，对模具进行“保压”，从而对因为材料硫化收缩而形成的气隙进行材料补充；
步骤4：材料注满后，保持模具的温度不变的情况下，模具处于合模状态下保持180s，待材料完全硫化之后，把移动罐的压力泄掉，打开模具，把触臂从模具中取出，把相应的模头拆卸掉后，削除产品表面的毛边后，把产品放到烘箱内，在180℃的温度下加热2h，进行二次硫化，待后二次硫化的时间到后，烘箱自动断电，停止加温，在烘箱门保持关闭的情况下让产品自然冷却，直至产品变成常温后把产品从烘箱中取出，整个触臂生产完成。
实施例4
本发明实施例4硫化触臂的制备方法如下：
步骤1：把液态硅橡胶A、B组份及硅微粉按照质量比为1：1：0.3的比例倒到可密封的移动罐中，使用真空泵对移动罐内空气进行排除，在真空度为-0.1MPa的条件下使用移动罐本身的转动搅拌机构对硅橡胶A、B组份进行密闭搅拌120分钟。
步骤2：把根据触臂（其它类似产品也可）固有的形状开好的模具加温到125℃后，把模具喷上一簿层脱模剂，再用干净的无尘布把脱模剂擦拭均匀，触臂内部作为载流用的导电棒（一般为铜材或铝材）通过无水酒精清洗干净之后放置在烘箱中加热至145℃，将导电棒装入到模具中并把模具合模到位，移动罐上本身设备有的注料管道把移动罐与模具连接在一起；
步骤3：待导电棒安装好、模具合模到位后，打开注料管道上的阀门，往移动罐内注射空气，使移动罐内气压上升，从而把搅拌均匀的材料从移动罐中挤压到模具中，通过控制压力的大小来控制注料的速度，在本发明实施例中采用的是4穴模具，每1穴中所需耗材约为180克，注料时间控制在180s左右，待注料满模后保持注料压力，对模具进行“保压”，从而对因为材料硫化收缩而形成的气隙进行材料补充；
步骤4：材料注满后，保持模具的温度不变的情况下，模具处于合模状态下保持180s，待材料完全硫化之后，把移动罐的压力泄掉，打开模具，把触臂从模具中取出，把相应的模头拆卸掉后，削除产品表面的毛边后，把产品放到烘箱内，在180℃的温度下加热2h，进行二次硫化，待后二次硫化的时间到后，烘箱自动断电，停止加温，在烘箱门保持关闭的情况下让产品自然冷却，直至产品变成常温后把产品从烘箱中取出，整个触臂生产完成。
对照例
本发明对照例硫化触臂的制备方法如下：
步骤1：使用双液压系统将AB两个组份按照量比为1：1分别挤入到静态混料器中，由混料器对AB两个组份混合10分钟；
步骤2：把根据触臂（其它类似产品也可）固有的形状开好的模具加温到125℃后，把模具喷上一簿层脱模剂，再用干净的无尘布把脱模剂擦拭均匀，触臂内部作为载流用的导电棒（一般为铜材或铝材）通过无水酒精清洗干净之后放置在烘箱中加热至145℃，将导电棒装入到模具中并把模具合模到位，静态混料器与模具连接在一起；
步骤3：待导电棒安装好、模具合模到位后，打开注料管道上的阀门，往静态混料器内注射空气，使静态混料器内气压上升，从而把搅拌均匀的材料从静态混料器中挤压到模具中，通过控制压力的大小来控制注料的速度，在本发明对照例中采用的是4穴模具，每1穴中所需耗材约为180克，注料时间控制在180s左右，待注料满模后保持注料压力，对模具进行“保压”，从而对因为材料硫化收缩而形成的气隙进行材料补充；
步骤4：材料注满后，保持模具的温度不变的情况下，模具处于合模状态下保持180s，待材料完全硫化之后，把静态混料器的压力泄掉，打开模具，把触臂从模具中取出，把相应的模头拆卸掉后，削除产品表面的毛边后，把产品放到烘箱内，在180℃的温度下加热2h，进行二次硫化，待后二次硫化的时间到后，烘箱自动断电，停止加温，在烘箱门保持关闭的情况下让产品自然冷却，直至产品变成常温后把产品从烘箱中取出，整个触臂生产完成。
本发明实施例1-3及对照例生产出的硫化触臂性质如下表所示：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 对照例
硅橡胶固化效果 硅橡胶表面固化均匀，表面不具有明显黏性 硅橡胶表面固化均匀，表面不具有明显黏性 硅橡胶表面固化均匀，表面不具有明显黏性 硅橡胶表面固化均匀，表面不具有明显黏性 硅橡胶表面固化不匀，表面具有明显黏性
将硅橡胶切开，观察断面气泡含量 有少量气泡所导致的孔隙 无明显孔隙 无明显孔隙 无明显孔隙 有少量气泡所导致的孔隙
本发明实施例1-4与对照例相比，克服材料多少的限制，采用移动罐只要是质量比例对，即使少量的材料也可以进行混合生产产品。同时，本发明实施例采用A、B组份预混合、后加热硫化的方式，形成质量稳定、效果均匀的硫化触臂，相比于对照例，确保了硫化触臂中的硅橡胶各处组份均匀，有效避免了由于组份混合不均而导致硫化效果较差，甚至不能硫化的情况，提高硫化触臂中硅橡胶的品质，而对照例中由于A、B组份分别挤入静态混料器，导致A、B组份比例不均，且混合不均，影响硫化效果，易导致生产的硅橡胶表面具有明显黏性，影响硫化触臂的使用。此外，本发明实施例2、3、4相比于实施例1及对照例，通过抽真空装置将材料内外的空气完全清除干净，保证产品成型时不存在气泡等缺陷，从而保证产品的致密性，使产品的绝缘性能得以保证。
此外，实施例2与实施例4硫化触臂上硅橡胶物理性质如下表所示：
实施例4是在实施例2液态硅胶的基础上加入15%的硅微粉作为填充物，有效提高合成硅橡胶在硬度（邵氏）、拉伸强度、撕裂强度、介电强度、线性收缩率等方面的物理性质，具有明显的性质提升。此外，实施例4的硅橡胶在对陶瓷、金属、环氧树脂件、塑料制品等材质表面具有较好黏性，可以进行高效粘结，提高硫化触臂的耐用性，避免硫化触臂上的硅橡胶脱落。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种硫化触臂的成型工艺，其特征在于，所述硫化触臂包括硅橡胶和导电棒，所述硅橡胶由A、B组份组成，所述A组份包括下列重量份的原料：10～30份含氢硅油、10～30份白碳黑、1～3份铂金催化剂；所述B组份包括下列重量份的原料：50～100份含氢硅油、5～10份白碳黑；所述硫化触臂的成型工艺包括步骤如下：
步骤1：取液态硅橡胶A、B组份按照质量比为1：1的比例加入到可密封的反应釜中，在与外界完全隔离开的状态下由反应釜内的转动搅拌机构进行密闭搅拌60~120分钟，使硅橡胶各组份混合均匀；
步骤2：将模具加温到110~125℃后，向模具上喷脱模剂，使用干净的无尘布把脱模剂擦拭均匀，将触臂内部作为载流用的导电棒装入到模具中，并把模具合模到位，将反应釜通过注料管道与模具连接；
步骤3：打开注料管道上的阀门，通过反应釜中注射空气，使反应釜内气压上升，从而把搅拌均匀的液态硅橡胶组份从反应釜中挤压到模具中，通过控制反应釜内气压的大小来控制注料的速度；
步骤4：液态硅橡胶组份注满模具后，保持模具的温度不变的情况下，模具在合模状态下保持120~180s，待材料完全硫化之后，把反应釜的压力泄掉，打开模具，将触臂从模具中取出，削除产品表面的毛边后，得到硫化触臂。
2.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于，所述步骤1中反应釜为移动罐。
3.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于，所述步骤1中液态硅橡胶A、B组份在真空度为-0.1MPa的条件下进行密闭搅拌60~120分钟。
4.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于，所述步骤2中导电棒在使用前还需使用无水酒精清洗，并放置在烘箱中加热至130~145℃之间。
5.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于，所述步骤4待注料满模后保持注料压力，从而给模具进行保压至材料完全硫化。
6.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于，还包括步骤5：取步骤4所得硫化触臂于烘箱中，在180℃的温度下进行二次硫化1.5-2.5h，待二次硫化的时间到后，烘箱自动断电，停止加温，产品在烘箱门保持关闭的情况下自然冷却，至产品降至常温后把产品从烘箱中取出，完成硫化触臂的生产。
7.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于，所述硫化触臂还包括颜料，所述步骤1中取液态硅橡胶A、B组份及颜料按照质量比为1：1：（0.05~0.1）的比例加入到可密封的反应釜中。
8.根据权利要求1所述的成型工艺，其特征在于，所述硫化触臂还包括硅微粉，所述步骤1中取液态硅橡胶A、B组份及硅微粉按照质量比为1：1：（0.3~0.8）的比例加入到可密封的反应釜中。
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