ES2198603T3 - Procedimiento para la impregnacion de componentes. - Google Patents
Procedimiento para la impregnacion de componentes.Info
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Abstract
LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO PARA IMPREGNAR COMPONENTES CON AGENTES POLIMERIZABLES DE IMPREGNACION, QUE SON LIQUIDOS A TEMPERATURA AMBIENTE O PUEDEN LICUARSE A TRAVES DE CALENTAMIENTO Y ENDURECERSE POR EL USO COMBINADO DE CALOR Y RADIACION DE ENERGIA ELEVADA. LOS COMPONENTES SE IMPREGNAN A TEMPERATURA AMBIENTE O EN ESTADO PRE - CALENTADO Y, DESPUES DE IMPREGNACION EN EL AGENTE DE IMPREGNACION, SE CALIENTAN HASTA EL PUNTO EN QUE SE GELIFIQUEN PARCIALMENTE, TRATANDOSE CON RADICACION DE ELEVADA ENERGIA ANTES DEL ENDURECIMIENTO, Y ENDURECIENDOSE TERMICAMENTE A FONDO A CONTINUACION.
Description
Procedimiento para la impregnación de
componentes.
La invención se refiere a un procedimiento para
la impregnación de componentes con masas polimerizables que son
líquidas a temperatura ambiente o licuables por calentamiento y que
son endurecibles mediante el empleo combinado de calor y radiación
de alta energía.
Ya se conocen procedimientos para la impregnación
de componentes con masas polimerizables que son endurecibles por
calor y/o radiación de alta energía.
En los documentos
DE-A-40 22 235 y
DD-A-295 056 se propone, después de
la impregnación del componente, endurecer primero las superficies
con radiación UV y endurecer después el interior de los componentes
mediante aportación de calor. Aunque estos procedimientos reducen
las pérdidas por evaporación, éstas siguen siendo relativamente
altas en el interior de los componentes debido a las grandes
proporciones de monómeros volátiles no polimerizables. En estos
documentos no se menciona ningún método para influir en la
distribución irregular del producto de impregnación en el
componente.
El documento
EP-A-0 643 467 propone llevar a cabo
ya durante la impregnación una pregelificación y fijación del
producto de impregnación y un endurecimiento térmico mediante
calentamiento de devanado para mejorar la distribución del producto
de impregnación en el componente. Simultáneamente con el
endurecimiento térmico en los devanados o después del
endurecimiento térmico en los devanados, las zonas de los
componentes a las que no ha llegado el calentamiento de devanado se
han de endurecer con radiación de alta energía, preferentemente
radiación UV.
Una desventaja de este procedimiento consiste en
que mediante el calentamiento a través de los devanados sólo se
lleva a cabo un endurecimiento parcial y que el endurecimiento
tiene lugar posteriormente con radiación. Dado que todos los
componentes conocidos presentan zonas a las que no se accede en un
endurecimiento parcial térmico y que se encuentran en el área de
sombra en un endurecimiento posterior con radiación, los
componentes tratados de acuerdo con el documento
EP-A-0 643 467 siempre presentan
zonas en las que el producto de impregnación no está
suficientemente endurecido. Estas zonas producen emisiones no
deseadas y el producto de impregnación sólo puede cumplir sus
funciones en dichas zonas de forma insuficiente.
Otro procedimiento propuesto también en el
documento EP-A-0 643 467,
consistente en llevar a cabo un endurecimiento con radiación de
alta energía después del endurecimiento térmico, parece poco
práctico desde el punto de vista técnico, dado que dicho
endurecimiento, después de un endurecimiento completo de las zonas
del componente a las que no se ha accedido en el primer paso del
endurecimiento parcial, independientemente de si ha tenido lugar
mediante un calentamiento de corriente suficientemente largo del
devanado o mediante cualquier otra aportación de calor, no produce
ninguna ventaja perceptible.
Además, el documento
EP-A-0 643 467 no contiene ninguna
indicación sobre la utilización del procedimiento en las técnicas
de impregnación generalmente reivindicadas. Así, una
pregelificación mediante calentamiento de devanado durante la
impregnación no resulta práctica, dado que el llenado de los
espacios huecos tiene lugar de forma indefinible. En el estado
actual de la técnica se conoce el procedimiento consistente en
precalentar los devanados para reducir la viscosidad y acelerar con
ello el llenado, por ejemplo en los diferentes procedimientos de
inmersión e inundación en los que los componentes se calientan para
lograr una reducción de la viscosidad y, con ello, un llenado mejor
y más rápido. Un calentamiento hasta la gelificación durante la
impregnación produce lo contrario, es decir, un llenado indefinido
de los espacios huecos condicionado por la gelificación. El proceso
de una gelificación durante la impregnación sólo es concebible en
caso de una constancia absoluta de las propiedades del producto de
impregnación y de todos los parámetros de procedimiento, pero
siempre es muy propenso a los fallos. Con una desviación mínima ya
pueden quedar zonas interiores de los devanados cubiertas por
producto de impregnación pregelificado que, por lo tanto, se quedan
sin llenar. El precalentamiento de devanado propuesto en el
documento EP-A-0 643 467, por
ejemplo a 180ºC, conduce ya durante la inmersión a gelificaciones
indefinidas sobre el devanado caliente y a una distribución muy
irregular de los productos de impregnación en el componente. Si
bien un pequeño precalentamiento reduce la temperatura del producto
de impregnación en el entorno inmediato del devanado y facilita de
este modo el proceso de impregnación, en cuanto la temperatura de
precalentamiento aumenta hasta el punto de producirse gelificación
durante la impregnación, de nuevo se produce una distribución
irregular.
Los ingredientes poliméricos de masas de
impregnación, sellado y revestimiento conocidas para componentes
electrónicos, como por ejemplo devanados de motor o de
transformador, consisten preferentemente en poliésteres insaturados
que están disueltos en compuestos vinílicamente insaturados, como
estireno, vinil-tolueno, ftalato de alilo y
monómeros u oligómeros de ésteres acrílicos o vinílicos, que se
(co)polimerizan por radicales.
Por masas de impregnación, sellado y
revestimiento se entienden en general masas de resina utilizadas en
la electrotecnia para la impregnación de devanados empleando los
procedimientos generalmente conocidos, como por ejemplo la
impregnación por inmersión, la aplicación gota a gota, la
aplicación por rodillos de inmersión y la aplicación por
inundación, apoyándose estos procedimientos en caso dado mediante
la aplicación de vacío y/o presión.
Estos procedimientos de acuerdo con el estado
actual de la técnica presentan las desventajas derivadas de los
monómeros insaturados forzosamente necesarios para un
endurecimiento rápido y completo de las masas. Estas sustancias
son, por ejemplo, monómeros o acrilatos oligomerizados de bajo peso
molecular, ftalato de alilo, estireno,
\alpha-metil-estireno y
vinil-tolueno. Estas sustancias son perjudiciales
para la salud e irritan la piel.
En las aplicaciones conocidas de productos de
impregnación con estas sustancias se producen pérdidas por
evaporación entre un 20 y un 30% en peso. Estas cantidades
considerables de ingredientes evaporados del producto de
impregnación han de ser evacuadas del lugar de trabajo para evitar
riesgos para la salud de los trabajadores. Las cantidades
evaporadas aspiradas se evacuan por regla general en combustiones
de aire de escape, con lo que se producen emisiones no deseables.
Los ingredientes del producto de impregnación quemados también
representan unas pérdidas considerables desde el punto de vista
económico.
Otros problemas se producen al ajustar el nivel
óptimo de llenado de todos los espacios huecos existentes en el
componente. Por regla general, por motivos físicos es deseable el
mayor nivel de llenado posible, pero por motivos económicos
frecuentemente se desea un nivel de llenado justo suficiente desde
el punto de vista técnico.
En caso de sustancias de baja viscosidad existe
el peligro de que una parte indefinida de los productos de
impregnación se escurra de los componentes antes de su
endurecimiento, o que se produzcan distribuciones del producto de
impregnación muy irregulares en el componente. Hasta el momento no
ha sido posible lograr altos niveles de llenado, por ejemplo
superiores a un 90%, mediante ninguno de los procedimientos
conocidos.
El problema de una distribución insuficiente del
producto de impregnación en el componente también se produce en
caso de resinas de impregnación exentas de monómeros, tal como se
describen por ejemplo en la solicitud de patente alemana todavía no
publicada P 195 42 564.2, y en caso de resinas epóxido, que no
presentan las desventajas de los monómeros volátiles.
Un procedimiento descrito en la presente
solicitud resuelve los problemas arriba mencionados mediante una
gelificación parcial o un endurecimiento parcial de los componentes
impregnados ya en el producto de impregnación, posterior
escurrimiento de la porción de producto de impregnación no
gelificada, en caso dado conducción de este producto de
impregnación escurrido, dado el caso después de enfriarlo, al
depósito de producto de impregnación, eliminación de la adherencia
de las superficies del componente con radiación de alta energía y,
por último, endurecimiento térmico.
Con el procedimiento según la reivindicación, por
primera vez es posible ajustar prácticamente en cada punto de los
componentes un llenado muy uniforme de producto de impregnación con
cualquier nivel de llenado. La emisión de ingredientes volátiles
del producto de impregnación se reduce hasta tal punto que
prácticamente no se produce ninguna pérdida de producto de
impregnación. Este procedimiento es especialmente ventajoso en caso
de técnicas de impregnación por inmersión, en las que durante el
endurecimiento parcial, que tiene lugar en estado sumergido, en el
que prácticamente no se puede escapar ningún monómero de la
instalación de inmersión. Además, una gran parte de monómeros
volátiles de la masa de resina se fija en el entorno inmediato de
las zonas internas calentadas de los componentes. Regulando la
velocidad de calentamiento, la temperatura y el tiempo de
calentamiento se puede ajustar un nivel de llenado deseado del
componente. Preferentemente, en caso de inmersión a temperatura
ambiente y calentamiento de devanado con calor de corriente, este
procedimiento se puede aplicar poco antes, durante o después de la
inmersión. Primero se calienta sólo un poco para obtener un llenado
rápido de las zonas interiores del componente; después se aumenta
la temperatura en el producto de impregnación. En este proceso sólo
se provoca una gelificación del producto de impregnación en el
entorno inmediato de los devanados calentados. Las masas
principales del componente y el producto de impregnación sólo se
calientan un poco, de modo que durante la sustitución sólo se
producen pequeñas pérdidas por evaporación.
Después de la sustitución, convenientemente
después de un tiempo de espera que depende de la forma y el tamaño
del componente y de la viscosidad del producto de impregnación y
durante el cual el producto de impregnación no gelificado puede
escurrir del componente y, preferentemente después de enfriarlo, se
conduce de vuelta al depósito de producto de impregnación, las
superficies de los componentes se irradian con radiación de alta
energía, preferentemente luz UV. De este modo se produce una fuerte
reducción de la evaporación posterior de monómeros todavía no
ligados y una eliminación de la adherencia de la superficie, que es
necesaria para poder seguir manipulando sin problemas los
componentes impregnados, también en caso de productos de
impregnación exentos de monómeros, por ejemplo con elementos
constituyentes de ciclopentadieno, tal como se describen por
ejemplo en la solicitud de patente alemana todavía no publicada P
195 425 64.2, o en caso de resinas epóxido.
Mediante la limitación de la actuación de la
temperatura para controlar el nivel de llenado, por regla general
el producto de impregnación todavía no se endurece por completo en
el interior de los componentes, de modo que en la mayor parte de
los casos es necesario un endurecimiento térmico posterior.
Dado que en este paso de procedimiento los
monómeros residuales ya están fijados en gran medida en los
componentes y ya se ha eliminado la adherencia de las superficies
de los componentes, durante este proceso se producen muy pocas
emisiones de evaporación, aunque se intercale un tiempo de espera
antes del endurecimiento térmico posterior.
\newpage
Convenientemente, los componentes grandes se
someten a endurecimiento posterior directamente a continuación, por
ejemplo mediante alimentación adicional de corriente al devanado,
mientras que en el caso de los componentes pequeños frecuentemente
resulta ventajoso acumular una cantidad de los mismos para
endurecerlos más adelante, por ejemplo en una cámara térmica.
Otra ventaja del procedimiento según la invención
consiste en que se puede llevar a cabo en las instalaciones
existentes o en instalaciones con modificaciones de poca
importancia, dado que se puede realizar esencialmente modificando
los parámetros de control y el orden del procedimiento. Los
productos de impregnación con los que se puede llevar a cabo el
procedimiento según la invención son principalmente los productos
de impregnación generalmente conocidos a base de resinas de
poliéster insaturadas, que se hacen copolimerizables por radicales
mediante preparación con monómeros insaturados como diluyentes
reactivos. Los especialistas conocen poliésteres convenientes
elegibles, así como poliésteres modificados con imida o amida, que
presentan propiedades térmicas y mecánicas especialmente
favorables. Los diluyentes reactivos convenientes elegibles también
son conocidos, utilizándose principalmente estireno,
\alpha-metil-estireno, vinil-
tolueno, ésteres alílicos, ésteres vinílicos y/o
(met)acrilatos. Estos preparados de resina de poliéster se
pueden endurecer con iniciadores o catalizadores o mezclas de
catalizadores también conocidos por los especialistas, térmicamente
y/o con radiación de alta energía, preferentemente luz UV.
Otros productos de impregnación con los que se
puede llevar a cabo el procedimiento según la invención contienen
monómeros polimerizables por radicales, oligómeros y/o sustancias
poliméricas que también son endurecibles por radiación,
principalmente con luz UV.
Estas sustancias y combinaciones de sustancias
también son generalmente conocidas por los especialistas. Se trata
principalmente de sustancias y/o combinaciones de sustancias
alílica, vinílica o (met)acrílicamente insaturadas. Son
adecuados, por ejemplo, poliepoxi-(met)acrilatos,
poliuretano-(met)acrilatos y/o
poliéster-(met)acrilatos. Los productos de impregnación son
en parte directamente polimerizables de forma térmica, no obstante
es preferible añadir iniciadores de radicales para lograr un
endurecimiento térmico óptimo a temperaturas a ser posible bajas.
Además, por regla general se añaden iniciadores de UV para asegurar
un endurecimiento rápido por UV.
Los productos de impregnación utilizados también
pueden contener estabilizadores para mejorar la estabilidad de
almacenamiento. Además, los productos de impregnación utilizados
también pueden contener sustancias polimerizables iónicamente, en
particular epóxidos monoméricos y/u oligoméricos junto con
iniciadores activables térmicamente y con luz UV. El especialista
debe elegir las sustancias para la realización del procedimiento
según la invención teniendo en cuenta los aspectos de idoneidad
técnica, disponibilidad y/o coste.
El procedimiento según la invención evita las
desventajas de los procedimientos del estado actual de la técnica
mediante la combinación específica de sus pasos de procedimiento,
porque la distribución del producto de impregnación y el nivel de
llenado se regulan mediante calentamiento controlado de los
componentes después de la impregnación, todavía en el dispositivo
de impregnación, hasta la gelificación y fijación del producto de
impregnación, porque las pérdidas por goteo se reducen al mínimo
mediante el escurrimiento de las porciones de producto de
impregnación no gelificadas después de sacar el componente del
dispositivo de impregnación, porque en caso dado este producto de
impregnación escurrido se conduce de vuelta al depósito de producto
de impregnación, dado el caso después de enfriarlo, porque se
eliminan las pérdidas por evaporación en la superficie del
componente y la adherencia superficial mediante la aplicación de
radiación de alta energía, y porque se lleva a cabo un
endurecimiento térmico posterior completo hasta alcanzar las
funciones óptimas del producto de impregnación. Este orden de los
pasos de procedimiento según la invención tiene una gran utilidad
técnica, ecológica y económica.
En una realización especialmente preferente, en
las técnicas de impregnación en las que los componentes se
introducen total o parcialmente en los productos de impregnación,
después de introducir los componentes en el producto de
impregnación y de que éstos hayan recogido el mismo, se lleva a
cabo un calentamiento eléctrico de los devanados hasta alcanzar una
gelificación parcial. El nivel de llenado se puede regular de
forma muy precisa y reproducible a través de la rapidez, la
magnitud y la duración de dicho calentamiento. Después de este
endurecimiento parcial en estado sumergido, los componentes se
sacan del producto de impregnación y se deja escurrir el producto
de impregnación no gelificado. En la mayoría de los casos, el
producto de impregnación escurrido se puede conducir de vuelta al
baño de impregnación, dado el caso después de enfriarlo. El
producto de impregnación adherido también se puede escurrir de los
lados exteriores de los componentes (paquetes de chapas), en los
que por regla general es deseable que haya poco o ningún producto
de impregnación, estando apoyado este proceso por el escape de
calor de las áreas calentadas que va saliendo paulatinamente.
Las superficies de los componentes se sellan
mediante la aplicación de radiación de alta energía,
preferentemente radiación UV. Los componentes volátiles del
producto de impregnación se fijan en gran medida en el componente
mediante la gelificación previa y en la superficie mediante la
irradiación. Durante el posterior endurecimiento térmico ya sólo se
producen emisiones mínimas.
Los siguientes ejemplos ilustran la
invención.
\newpage
Los ensayos se llevaron a cabo con el producto de
impregnación comercialmente disponible Dobeckan FT 2006/350 UV®,
que es endurecible tanto térmicamente como con luz UV.
Los componentes consistieron en estatores de
electromotores fabricados en grandes series de tamaño IEC 96, cuyas
cabezas de devanado están fijadas en una pieza moldeada por
inyección de termoplástico de poliamida. Se evalúa lo
siguiente:
- \ast Absorción de resina, pesando el componente antes de la impregnación y después del endurecimiento.
- \ast Pérdidas por goteo que no se pueden reaprovechar debido gelificación, pesando el producto de impregnación gelificado que se ha desprendido por goteo durante el endurecimiento.
- \ast Pérdidas por evaporación durante el endurecimiento, pesando el componente antes y después del endurecimiento y restando las pérdidas por goteo.
- \ast Después del endurecimiento, cantidad de estireno residual todavía evaporable por endurecimiento posterior (u otros componentes del producto de impregnación no ligados), pesando el componente antes y después del endurecimiento posterior (pérdidas por endurecimiento posterior).
Ejemplo Comparativo 1
(EC1)
El componente y el producto de impregnación
tienen una temperatura ambiente de 26ºC. El componente se sumerge a
una velocidad de 35 mm/minuto, después de 1 minuto se saca a la
misma velocidad, se deja escurrir 20 minutos sobre el baño de
inmersión, luego se endurece durante 1 hora en un horno a 140ºC,
una vez frío se pesa y a continuación se endurece posteriormente
durante 2 horas a 140ºC.
Ejemplo Comparativo 2 (de acuerdo con el Ejemplo
1 del documento EP-A-0 643 467)
(EC2)
El componente se impregna de acuerdo con la
realización del EC1. Después del goteo, el devanado se calienta con
corriente en 2 minutos a 150ºC. Antes del calentamiento, el goteo
se ha detenido en gran medida. Durante el calentamiento vuelve a
salir de inmediato mucho producto de impregnación, que está
gelificado en parte y no puede ser reaprovechado. El componente se
calienta posteriormente durante 10 minutos a una temperatura de
devanado de 150ºC, proceso en el que el paquete de chapas se
calienta a aproximadamente 80ºC y las piezas de plástico de las
cabezas de devanado se calientan a aproximadamente 45ºC. El paquete
de chapas y las cabezas de devanado siguen pegajosos. Después se
desconecta el calentamiento del devanado y el estator se irradia
durante 5 minutos en una cámara de luz UV con varios quemadores de
presión media de mercurio con una energía máxima a una longitud de
onda de aproximadamente 365 nm y una energía de irradiación de
aproximadamente 8 mJ/cm^{2}. Después, la superficie está en gran
medida libre de adherencia, y las áreas del componente que se
encuentran en zona de sombra pero que todavía están accesibles al
tacto siguen siendo ligeramente pegajosas.
El componente se pesa, se deja enfriar y el día
siguiente se somete a un endurecimiento posterior durante 2 horas a
140ºC, con lo que desaparece la pegajosidad residual. Las pérdidas
por endurecimiento posterior se pueden determinar por pesaje.
Ejemplo Comparativo 3
(EC3)
Se procede de acuerdo con la realización del EC2,
pero después de sacar el componente del baño no se deja escurrir,
sino que se calienta inmediatamente con corriente. También en este
caso el producto de impregnación saliente se gelifica casi de
inmediato y no es posible reaprovecharlo. Las pérdidas totales son
mayores que en el EC2, el nivel de llenado es mejor, las pérdidas
por endurecimiento posterior son aproximadamente iguales.
Ejemplo Comparativo 4 (de acuerdo con el Ejemplo
2 del documento EP-A-0 643 467)
(EC4)
El estator se calienta eléctricamente en 2
minutos a una temperatura de devanado de 60ºC, proceso en el que el
paquete de chapas se calienta a aproximadamente 32ºC y las piezas
de plástico de las cabezas de devanado se calientan a
aproximadamente 28ºC. Se sumerge según la realización del EC1, se
mantiene sumergido durante 10 segundos, se saca y se deja escurrir
sobre el baño de impregnación durante 5 minutos. Después, el
devanado se calienta con corriente en 2 minutos a 150ºC y se
mantiene a esta temperatura durante 8 minutos. Ya durante el
calentamiento y dentro de los 3 primeros minutos a 150ºC sale mucho
producto de impregnación parcialmente gelificado del estator, que
ya no puede ser reaprovechado. Después del calentamiento se deja
enfriar durante 5 minutos y luego se irradia de acuerdo con la
realización del EC2. Después, la superficie está en gran medida
libre de adherencia; en cambio, las áreas del componente que se
encuentran en zona de sombra pero que todavía están accesibles al
tacto siguen siendo ligeramente pegajosas. El componente se pesa,
se deja enfriar y el día siguiente se somete a un endurecimiento
posterior durante 2 horas a 140ºC, con lo que desaparece la
pegajosidad residual. Las pérdidas por endurecimiento posterior se
pueden determinar por pesaje.
Ejemplo Comparativo 5 (de acuerdo con el Ejemplo
3 del documento EP-A-0 643 467)
(EC5)
Se procede de acuerdo con la realización del EC4,
pero el estator se calienta en un horno a 60ºC antes de la
impregnación. Las observaciones durante el endurecimiento y el
endurecimiento posterior son iguales a las del EC4, con la
diferencia de que las pérdidas por goteo son algo menores, dado que
durante el escurrimiento ya ha fluido algo más de producto de
impregnación intacto desde el componente uniformemente calentado
hasta el baño de inmersión. Por el mismo motivo, la absorción de
resina es algo peor.
Ejemplo 1
(E1)
El componente y el producto de impregnación
tienen una temperatura ambiente de 26ºC. El componente se sumerge a
una velocidad de 35 mm/minuto, el devanado se calienta en el baño
de inmersión a 160ºC en 30 segundos y se mantiene durante 1 minuto,
después se saca a la misma velocidad y se deja escurrir 20 minutos
sobre el baño. Visiblemente, el material que fluye no está
gelificado, después de 20 minutos prácticamente ya no hay ningún
goteo y en las dos cabezas de devanado se puede ver un buen
llenado. A continuación, el estator se irradia con luz UV de
acuerdo con la realización del EC2, proceso en el que sólo se
producen unas gotas de pérdida. Después de la irradiación, el
devanado se calienta a 180ºC mediante calor de corriente y se
mantiene a esa temperatura durante 10 minutos. En este proceso no
se produce ninguna pérdida por goteo. El paquete de chapas se
calienta a aproximadamente 100ºC y las piezas de plástico de las
cabezas de devanado se calientan a aproximadamente 85ºC. El paquete
de chapas y las cabezas de devanado están libres de adherencia. En
las áreas del componente que se encuentran en zonas de sombra
tampoco se percibe manualmente ninguna pegajosidad. Después de
enfriar el componente durante la noche, el día siguiente se
endurece posteriormente durante otras 2 horas a 140ºC.
Ejemplo 2
(E2)
Se procede de acuerdo con el Ejemplo 1 (E1), pero
el componente sólo se mantiene sumergido durante 30 segundos.
También en este caso se puede reconocer visiblemente un buen
llenado en las dos cabezas de devanado, pero menor que el llenado
del E1. Las demás observaciones coinciden con las del E1.
Ejemplo 3
(E3)
Se procede de acuerdo con el Ejemplo 1 (E1), pero
el componente se mantiene sumergido durante 2 minutos. En este
caso es evidente un excelente llenado en las dos cabezas de
devanado, claramente superior al llenado del E1. Las demás
observaciones coinciden con las del E1 y el E2, siendo las pérdidas
por evaporación y por endurecimiento posterior también algo
superiores a las del E1 y el E2 debido a la absorción de resina,
que es mucho mayor.
Ejemplo 4
(E4)
Se procede de acuerdo con el Ejemplo 3 (E3), pero
después del endurecimiento por UV se lleva a cabo un endurecimiento
en horno primero durante 1 hora a 120ºC y después otras 2 horas a
130ºC. Después de enfriar el componente durante la noche, el día
siguiente se endurece posteriormente durante otras 2 horas a
140ºC.
| Ejemplo Nº | Pérdida | Pérdida | Absorción | Estireno |
| por goteo | evaporación | de resina | residual | |
| (g) | (g) | (g) | (g) | |
| EC1 | 24 | 12 | 50 | 3 |
| EC2 | 38 | 16 | 68 | 6 |
| EC3 | 132 | 18 | 106 | 6 |
| EC4 | 51 | 12 | 76 | 7 |
| EC5 | 34 | 10 | 58 | 5 |
| E1 | 1,8 | 9 | 140 | 7 |
| E2 | 2,4 | 7 | 82 | 4 |
| E3 | 1,6 | 11 | 156 | 10 |
| E4 | 2 | 8 | 163 | 6 |
\newpage
Los estatores se cortaron con una sierra para
poder evaluar el llenado. Los componentes según los Ejemplos E3 y
E4 muestran un llenado perfecto de ranura y devanado, es decir,
aproximadamente 150-160 g es la absorción máxima
posible de resina. Con ninguno de los procedimientos según el
estado anterior de la técnica se pueden lograr absorciones de
resina de aproximadamente un 100% de llenado. Las pérdidas por
goteo, evaporación y endurecimiento posterior son bajas en una
medida tampoco alcanzada hasta el momento. También es posible
ajustar la absorción de resina a cualquier nivel de llenado
deseado, por ejemplo por motivos de costes, manteniendo en gran
medida los mismos niveles de pérdidas.
Claims (14)
1. Procedimiento para la impregnación de
componentes con productos de impregnación polimerizables que son
líquidos a temperatura ambiente o licuables por calentamiento y que
se endurecen mediante el empleo combinado de calor y radiación de
alta energía, en el que los componentes se impregnan a temperatura
ambiente o en estado precalentado y, después de la impregnación,
se calientan en el producto de impregnación hasta alcanzar una
gelificación parcial, antes del endurecimiento se tratan con
radiación de alta energía y a continuación se endurecen por
completo térmicamente.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que la impregnación tiene lugar mediante inmersión, inundación,
impregnación en vacío, impregnación a presión en vacío o
impregnación gota a gota.
3. Procedimiento según la reivindicación 2, en el
que la impregnación tiene lugar mediante inmersión, inundación,
impregnación en vacío o impregnación a presión en vacío y los
devanados conductores eléctricos de los componentes impregnados se
calientan en el producto de impregnación mediante la aplicación de
corriente hasta tal punto que una cantidad deseada del producto de
impregnación se gelifica y fija, y, después de esta gelificación,
el componente se saca del producto de impregnación, el producto de
impregnación no gelificado se deja escurrir y, dado el caso después
de enfriarlo, se conduce de vuelta al depósito de producto de
impregnación.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que como radiación de alta energía se
utiliza radiación UV, infrarroja y/o haz electrónico.
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que también se utiliza radiación
infrarroja antes, durante o después del endurecimiento mediante
otro tipo de aportación de energía.
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que los componentes presentan
devanados de material conductor eléctrico y el calentamiento tiene
lugar mediante la aplicación de corriente eléctrica a dichos
devanados.
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que entre la impregnación y la
radiación se intercala una pausa de 10 a 1.200 segundos.
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7, en el que los productos de impregnación
polimerizables contienen sustancias monoméricas o prepolimerizadas
o mezclas de sustancias monoméricas y prepolimerizadas, que son
polimerizables por radicales, iónicamente, mediante transferencia
de hidrógeno, poliadición, policondensación, ciclocondensación y/o
condensación de Diels-Alders.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 8, en el que los componentes que contienen
devanados conductores eléctricos que se pueden calentar mediante
la aplicación de corriente, antes de la aplicación de la masa de
resina en el caso de la impregnación gota a gota o por inundación o
sumergidos en la masa de resina en el caso de la impregnación en
vacío, la impregnación a presión en vacío y la impregnación por
inmersión, se calientan mediante aplicación de corriente primero a
una temperatura a la que se produce una reducción de la viscosidad
de la masa de resina en los devanados y, por consiguiente, también
se produce una impregnación rápida, y después, mediante aplicación
de corriente adicional, se provoca una gelificación o
endurecimiento parcial de la masa de resina en el entorno del
devanado calentado.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en
el que la viscosidad del producto de impregnación en el entorno
del devanado calentado se ajusta mediante el control del tiempo y
la temperatura del calentamiento en el devanado conductor eléctrico
durante la gelificación o el endurecimiento parcial del producto de
impregnación de tal modo que se logran niveles de llenado entre un
5 % y un 100%.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 10, en el que los productos de impregnación
polimerizables contienen resinas epóxido y catalizadores o mezclas
de catalizadores que inician una polimerización tanto por calor
como por radiación.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 11, en el que los productos de impregnación
polimerizables contienen resinas de poliéster insaturadas, que en
caso dado están combinadas con sustancias copolimerizables, como
estireno, \alpha-metil-estireno,
éteres alílicos, ésteres alílicos, éteres vinílicos, ésteres
vinílicos y ésteres acrílicos, y catalizadores, que inician una
polimerización tanto por calor como por radiación.
\newpage
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 12, en el que los productos de impregnación
polimerizables contienen elementos constituyentes de
diciclopentadieno así como catalizadores o mezclas de
catalizadores, que inician una polimerización tanto por calor como
por radiación.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 13, en el que los productos de impregnación
contienen como mínimo un componente del grupo consistente en óxidos
de alquil-fosfina, sustancias
C-C-lábiles, peróxidos, compuestos
azoicos, hidroquinonas, quinonas, alquil-fenoles y/o
éteres alquil- fenólicos.
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