SU1431076A1 - Способ изготовлени резистивного электронагревател - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротермии , к технологии изготовлени  электронагревателей, предназначенных дл  работы в услови х заливки их расплавленными металлами, например алюминием и его сплавами. Цель изобретени  - расширение диапазона исполь- зрвани  вплоть до обеспечени  работоспособности по заливке расплавленным металлом. Слюдопластовое изол ционное основание с резистивным элементом погружают в органосиликатную композицию в зкостью 11-12- с на 3-5 с, сушат при комнатной т-ре -на воздухе 30-60 с, наматывают слюдопластовую оболочку, пропитанную алюмохромфос- фатной или кремнеорганической св з- , кой, полученный узел термообрабаты- вают при 120-150°С не менее 1 ч, снова погружают в органосиликатную композицию в зкостью 11-12 с на 3-5 с, сушат сначала при комнатной т-ре на воздухе 30-60 мин,затем термообрабатывают сначала в свободном состо нии при 100-130 С в течение 10-30 мин, а затем при 300-700 С в пресс-форме под давлением 5-30 МПа в течение 30-60 мин. Нагреватели, изготовленные предлагаемым способом, примен ют дл  обогрева пресс-форм, в электрокип тильниках, утюгах и других промышленных и бытовых приборах . (Л 4 СО

Description

а

Изобретение относитс  к электротермии , а именно к технологии изготовлени  электронагревателей, предназначенных дл  работы в услови х заливки их расплавленным металлом, например алюминием.

Цель изобретени  - расширение диапазона использовани  вплоть до обеспечени  работоспособности нагре вател  при заливке его расплавленным металлом..

Слюдопластовое изол ционное основание с резистивным нагревательным элементом погружают в органосили- катную композицию в зкостью 11,0- 12,0 с на 3-5 с, еушат при комнатно температуре 30-60 мин, закрытие слю- допластовой изол ционной оболочкой осуществл ют наматыванием листового слюдопласта, -пропитанного кремний- органическим или алюмохромфосфатным св зующим, полученный узел термооб- рабатывают при 120-150 0 в течение 1 ч, снова погружают в органосиликат ную композицию в зкостью 11,0-12,, о с на 3-5 с, сушат сначала при комнатной температуре 30-60 мин, а затем при 100- 130°С в течение 10-30 мин.

пе (при на воздухе) в течение 30-60 мин, а затем при 100- 130° С в течение 10-30 мин необходима дл  удалени  растворител  из орга- носиликатной композиции без образовани  газовых пузырей и вздутий. При указанных температурах сушки и и последовательности растворитель (толуол , бензол и др.) успевает продиф- фундировать через слой органосили- катной композиции, не нарушив ее и не образовав пузырей и вздутий.

Термообработка под давлением 5-30 Ша в интервале температур 300- 700°С проводитс  дл  интенсивной деструкции и удалени  органического обрамлени  и образовани  дополнительных химических св зей между органр-. силикатной композицией и слюдопласто в виде кремнийкислородного каркаса с образованием качественного высоко- нагревостойкого покрыти . Указанный интервал давлений 5-30 МПа позвол ет получить электронагревательный элемент заданных размеров с плотной упаковкой многослойной изол ции без газовых пузырей и уменьшить врем  термообработки до 30-60 мин. Произво

35

40

а термообработку осуществл ют,в зажа-зо Дить термообработку с прессованием том состо нии при 300-700°С под дав- .лением 5-30 Ша в течение 30-60 мин.

Режим сушки при комнатной температуре ( на воздухе) в течение 30-60 мин на первом этапе обусловлен необходимостью отверждени  органоси ликатной композиции дл  проведени  последующих операций при условии, что не начнетс  процесс деструкции ор аносиликатного св зующего. Термо- об,аботка узла при 120-150 0 в течение . 1 ч необходима дл  удалени  из узла остатков влаги и св зующего, По1 ружение узла на разных этапах в органосиликатную композицию обусловлено необходимостью обеспечени  фиксации и защиты резистивного элемента , слюдопластового основани  и слюдопластовой оболочки от воздей- стви  расплавленного металла.

В зкость органосиликатной композиции 11,0-12,0 с в обоих случа х вь брана исход  из условий надежного проникновени  композиции во все пустоты и поры узла нагревател  во втором случае служит дл  образовани  на поверх ности узла нагревател  сло  органосиликатной композиции толщиной 0,02- 0,12 мм. Сушка узла на втором эта45

50

J5

под давлением без предварительной термообработки в одну стадию недопу тимо, так как в этом случае орга- носиликатна  оболочка приклеиваетс  к обкладкам устройства прижима. Зажатоесосто ние необходимо дл  надежного сцеплени  изол ционной оболочки с основанием нагревател  счет ранее нанесенной на основание органосиликатной композипии.

Пример 1 (прототип). На ни нюю плиту прессового устройства уст навливают изол ционное основание из слюдопласта марки ИТПФА размером 1,0x20,0x95,0, на внутреннюю поверх ность которого нанесена жидка , сме танообразна  органосиликатна  композици  марки ОС-92-03, на основан фиксируют резистивный нагревательны элемент из нихромовой проволоки Х15Н60 диаметром 0,2 мм, устанавл вают верхнее изол ционное основание из слюдопласта марки ИТПФА, размеро 1,0x20,0x95,0 мм с нанесенной на .внутреннюю поверхность жидкой смета нообразной органосиликатной компози цией марки ОС-92-03, затем узел под вергают прессованию при давлении

5

0

о Дить термообработку с прессованием

5

0

5

под давлением без предварительной термообработки в одну стадию недопустимо , так как в этом случае орга- носиликатна  оболочка приклеиваетс  к обкладкам устройства прижима. Зажатоесосто ние необходимо дл  надежного сцеплени  изол ционной оболочки с основанием нагревател  за счет ранее нанесенной на основание органосиликатной композипии.

Пример 1 (прототип). На нижнюю плиту прессового устройства устанавливают изол ционное основание из слюдопласта марки ИТПФА размером 1,0x20,0x95,0, на внутреннюю поверхность которого нанесена жидка , сме- танообразна  органосиликатна  композици  марки ОС-92-03, на основании фиксируют резистивный нагревательный элемент из нихромовой проволоки Х15Н60 диаметром 0,2 мм, устанавливают верхнее изол ционное основание из слюдопласта марки ИТПФА, размером 1,0x20,0x95,0 мм с нанесенной на .внутреннюю поверхность жидкой смета- нообразной органосиликатной композицией марки ОС-92-03, затем узел подвергают прессованию при давлении

10 Mlla и температуре в течение 10 мин.

Пример 2. На основание из слю- допласта ИТПФА размером 1,0x20,Ох к95,0 мм наматывают резистивный нагревательный элемент из нихромовой проволоки марки Х15Н60 диаметром 0,2 мм. Слюдопластовое основание с резистивным элементом окунают в ор- IQ ганосиликатную композицию марки ОС- -92-03 в зкостью 11,0 с на врем 

5 с и подвергают сушке на воздухе при 20 С в течение 60 мин, затем на основание с намотанным резистивным элементом 15

наматывают 6 слоев слюдопласта РЗКФФА толщиной 0,1 мм, предварительно увлажненного до клеенчатого состо ни .

полученный узел подвергают первичной термообработке при 150°С в течение 1 ч, затем узел окунают в орга- носиликатную композицию марки ОС-92- 03 в зкостью 11,0 с на 5 с, после чего узел сушат в течение 60 мин при 20 С, по окончании сушки производ т термообработку,. первоначально при 130°С в течение 10 мин в свободном

прес- в течесосто нии , затем при 300 С с сованием под давлением 5 МПа ние 60 мин.

Изготовленные по указанному способу 10 электронагревателей дл  испытаний были залиты алюминиевым сплавом марки АЛ-2 методом лить  под давлением, после заливки нагреватели были подвергнуты испытани м на электрическую прочность изол ции. Дл  сравнени  были залиты этим же сплавом Ю нагревателей, изготовленных по способу-прототипу (пример 1).

Пример 3. На основание из слюдопласта ИТПФД размером 1,0x20,Ох х95,0 размещают резистивный нагревательный элемент из нихромовой проволоки марки ХТ5Н60 диаметром 0,2 мм. Слюдопластовое основание с резистивным элементом окунают в органосили- катную композицию в зкостью 12 с на врем  3 с и подвергают -сушке на воздухе при 20t5°C в течение 30 мин Затем на основание с резистивным элементом наматывают 6 слоев слюдопласта ГИФКС-3 толщиной 0,1 мм, полученный узел подвергают первичной термообработке при 120 С в течение 1 ч, затем узел окунают в органо- силикатную композицию марки ОС-92-03

в зкостью 12,0 с на 3 с, после

узел сушат в течение 30 мин при 20 С,

чего о.

Q

5

0

5

0

5

0

5

0

5

по окончании сушки производ т термообработку при 100 С в течение 30 мин в свободном состо нии, затем при 700°С с прессованием под давлением 30 МПа в течение 30 мин.

Изготовленные по указанному способу 10 нагревателей были залиты алюминиевым сплавов и испытаны.

Первоначально электронагреватели были испытаны до заливки металлом напр жением 3750 В. После этого электронагреватели были . запиты алюминиевым сплавом АЛ-2 методом лить  под давлением, залитые металлом электронагреватели были испытаны вначале напр жением 1250 В затем выдержавшие это испытание электронагреватели были испытаны напр жением 3750 В, после чего напр жение было повышено до пробо  изол ции с целью определени  запасов прочности изол ции.

Все электронагреватели, изготовленные по предлагаемому способу, успешно выдержали испытани .

Нагреватели, изготовленные предлагаемым способом, предназначены дл  замены широко распространенных нагревателей марки ТЭН.при обогреве пресс-форм, в электрокип тильниках, - электрочайниках, электроутюгах и других промьшшенных и бытовых приборах . За счет применени  указанных нагревателей сокращаетс  применение металла от 0,05 до 0,4 кг на элемент, ориентировочно снижаетс  себестоимость на 30-50%.

Claims (1)

1. Формула изобрете ни 

   Способ изготовлени  резистивного электронагревател , при котором на слюдопластовом изол ционном основании размещают резистивный нагревательный элемент, закрывают слюропластовой изол ционной оболочкой и термообраба тывают с прессованием под заданным давлением, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона использовани  вплоть до обеспечени  работоспособности электронагревател  при заливке его расплавленным металлом, Слюдопластовое изол ционное основание с резистивным нагревательным элементом погружают в органосили- катную композицию в зкостью 11,0- 12,0 с на 3-5 с, сушат при комнатной температуре 30-60 мин, закрытие

   514310766

   оболочкой осуществл ют наматываниемсушат при комнатной температуре

   слюдопласта, пропитанного кремне-30-60 мин, затем термообрабатывают

   органическим или алюмохромфосфатнымпри 100-130°С в течение 10-30 мин,

   св зующим, полученный узел термообра-а указанную термообработку с пресбатывают при .120-150 С в течение 1ч,сованием осуществл ют при 300-700 С

   погружают в органосиликатную компо-под давлением 5-30 МПа в течение

   зицию в зкостью 11,0-12,0 с на 3-5 с,30-60 мин.