CN109617343A - 一种采用复合材料增强的铁芯封装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用复合材料增强的铁芯封装方法，包括：铁芯，复合材料、环氧树脂，其封装的步骤为：第一步：在铁芯被环氧树脂封装之前，对铁芯进行清理；第二步：在铁芯表面铺设复合材料，复合材料与铁芯固定；第三步：采用环氧树脂浇注工艺在铁芯上浇注环氧树脂；本发明在铁芯表面增加了复合材料包覆，相当于在环氧树脂内部增加了复合材料层，从而显著地提高了环氧封装层的强度和抗开裂性，同时提升了环保性，并生产效率也有较大的提高。

Description

一种采用复合材料增强的铁芯封装方法

技术领域

本发明涉及一种封装方法，具体来说，是一种采用复合材料增强的铁芯封装方法，属于长定子封装的技术领域。

背景技术

在磁悬浮列车中，长定子直线电机是一个核心部件，它主要由铁芯、燕尾键和环氧封装组成。长定子直线电机安装于轨道上，属于户外应用的产品。对于环氧封装，其特点是环氧封装面积大、壁厚薄，而且各部分厚度不均匀。环氧层大部分的厚度为1.5～2mm，要求有很好的机械强度，特别是抗开裂性能。

现有技术只对环氧树脂的配方进行调整（如树脂、填料、固化剂、增韧剂），对铁芯的环氧封装工艺进行优化，使得环氧树脂层密实、平整，不容易开裂。但由于户外环境的温差变化和2mm以内封装厚度的限制，在环氧树脂封装厚度一定的情况下，调整配方和优化封装工艺对提高环氧树脂的强度和韧性有一定的局限性。这对于暴露在外的环氧树脂来说是个严峻的考验。

现有技术专利中如：

现有2008100348423专利技术公开了一种非晶合金铁芯薄环氧树脂涂层的方法，其方法为用刷子去除非晶合金铁芯表面灰尘；在非晶合金铁芯上，沿途A-A以下的地方贴上宽度为1厘米的涂层以外的地方胶带，防止环氧树脂外渗；用毛刷把环氧树脂均匀刷在非晶合金铁芯眼线A-A以上的铁芯表面，环氧树脂厚度为1mm以下；将涂过层非晶合金铁芯放入烤箱烘烤。但该现有技术专利使用毛刷涂胶的工艺相对于通过模具浇注成型的工艺效率较低，涂刷工作量大，涂胶的厚度难以控制，环氧树脂在涂刷时容易滴漏并污染工作场所。该现有技术只能起到防止环氧树脂外渗，不能提高环氧封装层的强度和抗开裂性。

现有技术专利: 201310667137.8公开了一种长定子的生产流水线，包括冲剪理片机组、叠压机组、环氧树脂封装机组、后固化及冷却机组。所述冲剪理片机组独立设置；所述叠压机组、环氧树脂封装机组、后固化及冷却机组依次通过输送带连接在一条流水线上；所述叠压机组包括铁芯叠压装置及叠压固化炉；所述环氧树脂封装机组包括前期混料装置、移动式真空压力注射容器，液压压力凝胶成形机及上下料机械手；所述后固化及冷却机组包括后固化炉及设有专用的定位器具的冷却段。但该现有专利受到户外环境的温差变化和2mm以内封装厚度的限制，造成环氧树脂很容易开裂。

发明内容

本发明旨在提供了一种采用复合材料增强的铁芯封装方法。通过在铁芯表面包覆复合材料（不用通过调整材料配方和优化工艺）来提高环氧树脂的抗开裂性能。解决了现有技术中由于受到户外温差变化，及因环氧层厚度限制容易开裂的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种采用复合材料增强的铁芯封装方法，在铁芯表面包覆复合材料。包括：铁芯、复合材料、环氧树脂，其封装方法步骤为：

第一步：在铁芯被环氧树脂封装之前，对铁芯进行清理；

第二步：在铁芯表面铺设复合材料，复合材料与铁芯固定；

第三步：用环氧树脂对铁芯进行浇注，是通过环氧树脂浇注工艺在铁芯上浇注环氧树脂。

所述的环氧树脂浇注工艺可以是真空浇注（VC），自动压力凝胶（APG）或真空压力凝胶工艺（VPG），优先选用VPG工艺。 VPG是集真空浇注和自动压力凝胶的优点为一身的工艺，正在被越来越多的应用到高压绝缘制品、高质量互感器等产品中。

所述的复合材料与铁芯的固定方式为：用扎带捆绑、胶带粘贴或涂胶固定。

所述的环氧树脂固化后内部存在加强筋，显著地提高环氧树脂的抗开裂性和抗冲击性。

所述的铁芯表面铺设复合材料，复合材料为耐热带孔布。

所述的耐热带孔布，是一种耐热性好，结实的布，布上带有孔洞，如玻璃纤维布，或聚酯纤维布，或环氧玻璃网格布等类。

所述的复合材料与铁芯的固定方式可以是胶粘或捆绑。

所谓胶粘或捆绑，可以是用扎带捆绑，或胶带粘贴，或涂胶固定。

所述的复合材料的耐热带孔布的孔洞与铁芯表面紧密接触，即复合材料的耐热带孔布紧贴铁芯表面，环氧树脂通过耐热带孔布孔洞和铁芯表面接触，利于空气出来。

比起现有技术专利，本专利工艺技术简单效率高，有更好的环氧封装层的强度和抗开裂性和可靠的环保性。如2008100348423专利技术使用毛刷涂胶的工艺相对于通过模具浇注成型的工艺效率较低，涂刷工作量大，涂胶的厚度难以控制，环氧树脂在涂刷时容易滴漏并污染工作场所。该现有技术只能起到防止环氧树脂外渗，不能提高环氧封装层的强度和抗开裂性。及另外常见的201310667137.8现有专利技术，受到户外环境的温差变化和2mm以内封装厚度的限制，造成环氧树脂很容易开裂。

而本专利方案可以在对环氧材料不做改变的情况下，通过将复合材料与铁芯捆绑，使孔状复合材料铺设紧贴铁芯表面，用环氧树脂对铁芯进行浇注，防止环氧树脂外渗同时，并环氧树脂固化后，包裹铁芯的环氧树脂内部层存在加强筋，很大程度上提高环氧封装层的强度和抗开裂性。由于复合材料即耐热带孔布的机械强度明显优于环氧树脂，在铁芯上铺设不大于1mm厚的复合材料，环氧树脂浇注覆盖上复合材料的铁芯后，环氧树脂固化后形成环氧树脂与复合材料凝结在一起形成了不大于2mm环氧树脂与复合材料的凝结分装层，环氧树脂与复合材料凝结的分装层会比现有技术的提高10%以上的强度，由此可见本专利在改善此类重要产品工艺上有较大的创新性和实用性。另外，本发明是通过环氧树脂浇注工艺在铁芯上浇注环氧树脂；VPG工艺技术是在真空状态下环氧树脂自动压力凝胶成形技术（Vacuum Pressure Gelation），是从自动压力凝胶（APG）工艺基础上，引入真空浇注理念，形成在真空状态下的自动压力凝胶成形工艺，使压力凝胶技术应用更为广泛。尤其在要求真空度高、产品成形有特殊要求的产品，优势更为突出。对于本发明“采用复合材料增强的铁芯封装”优选用VPG工艺对铁芯进行浇注，提高特殊产品的质量和强度，也由此为人们揭示了一个通过VPG工艺浇筑复合材料封装的铁芯等类有特殊需要产品的方法。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1所示，为一种采用复合材料增强的铁芯封装方法，包括燕尾键1、铁芯2、复合材料3、环氧树脂4，一种采用复合材料3增强的长定子封装的方法为：

第一步：在铁芯2被环氧树脂4封装之前，对铁芯2进行清理；

第二步：在铁芯2表面铺设复合材料3，复合材料3与铁芯2固定；

第三步：用环氧树脂4对铁芯2进行浇注；是通过环氧树脂浇注工艺在铁芯2上浇注环氧树脂4；而环氧树脂浇注工艺通常可以选择真空浇注（VC），或自动压力凝胶（APG），或真空压力凝胶工艺（VPG），而由于VPG工艺的优良特点，已成为环氧树脂成形工艺技术中的新秀，本发明优先选用VPG工艺。

铁芯2表面铺设复合材料3如玻璃纤维布、聚酯纤维布、环氧玻璃网格布等复合纤维。铁芯2表面铺设复合材料3即耐热带孔布。复合材料3与铁芯2可以用多种方式固定，如可以用扎带捆绑，或胶带粘贴，或涂胶等方式，将复合材料3与铁芯2紧密接触固定在一起，同时由于复合材料3的耐热带孔布的孔洞与铁芯2表面接触，环氧树脂4浇注时，可以通过耐热带孔布孔洞与铁芯2表面接触，还可以将空气放出来，如此会最大程度祛除环氧树脂4、复合材料3的铁芯2之间的空气。环氧树脂4固化后内部存在加强筋，该类加强筋像为环氧树脂4增加了筋骨，可显著地提高环氧树脂4的抗开裂性和抗冲击性，由此至少提高铁芯2百分之十以上的强度。

以上对本发明提供的一种采用复合材料3增强的长定子封装方法进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种采用复合材料增强的铁芯封装方法，在铁芯表面包覆复合材料，包括：铁芯、复合材料、环氧树脂，其特征在于：

第一步：在铁芯被环氧树脂封装之前，对铁芯进行清理；

第二步：在铁芯表面铺设复合材料，复合材料与铁芯固定；

第三步：用环氧树脂浇注工艺在铁芯上浇注环氧树脂。

2.根据权利要求1所述的一种采用复合材料增强的铁芯封装方法，其特征在于：所述的环氧树脂浇注工艺选择真空浇注（VC），或自动压力凝胶（APG），或真空压力凝胶工艺（VPG）。

3.根据权利要求1或2所述的一种采用复合材料增强的铁芯封装方法，其特征在于：所述的环氧树脂浇注工艺优选为真空压力凝胶工艺（VPG）。

4.根据权利要求1所述的一种采用复合材料增强的铁芯封装方法，其特征在于：铁芯表面铺设复合材料，复合材料为耐热带孔布。

5.根据权利要求4所述的一种采用复合材料增强的铁芯封装方法，其特征在于：耐热带孔布可以是玻璃纤维布，或聚酯纤维布，或环氧玻璃网格布。

6.根据权利要求1所述的一种采用复合材料增强的铁芯封装方法，其特征在于：复合材料与铁芯的固定方式可以是胶粘或捆绑。

7.根据权利要求6所述的一种采用复合材料增强的铁芯封装方法，其特征在于：所谓胶粘或捆绑，可以是用扎带捆绑，或胶带粘贴，或涂胶固定。

8.根据权利要求4所述的一种采用复合材料增强的铁芯封装方法，其特征在于：所述的复合材料的耐热带孔布紧贴铁芯表面，环氧树脂通过耐热带孔布孔洞和铁芯表面接触。

9.根据权利要求1或4或6所述的一种采用复合材料增强的铁芯封装方法，其特征在于：复合材料厚度不大于1mm。