一、原料
復(fù)合絕緣子包含芯棒、護(hù)套、傘裙、金具等部位,其中芯棒材料主要為環(huán)氧玻璃纖維,護(hù)套、傘裙材料為高溫硫化硅橡膠。
構(gòu)成芯棒的環(huán)氧玻璃纖維中,沿軸線平行排列的玻璃纖維是骨架,以環(huán)氧樹脂為基體材料,將玻璃纖維粘合陳整體,構(gòu)成環(huán)氧玻璃引拔棒。環(huán)氧玻璃引拔棒的抗拉強(qiáng)度可達(dá)普通碳素鋼的2.5倍。
圖2-12 環(huán)氧玻璃引拔棒
構(gòu)成傘裙材料的高溫硫化硅橡膠是以硅橡膠為基體,添加偶聯(lián)劑、阻燃劑、補(bǔ)強(qiáng)劑、抗老化劑等填料僅高溫硫化而成。其中補(bǔ)強(qiáng)劑常用白炭黑,阻燃劑常用氫氧化鋁,國內(nèi)復(fù)合絕緣子傘裙材料主要由甲基乙烯硅橡膠材料為基體,分子式如下圖。
二、生產(chǎn)過程
復(fù)合絕緣子的生產(chǎn)如下圖所示,分環(huán)氧玻璃引拔棒生產(chǎn)、膠料生產(chǎn)、注射裝配三部分。
① 環(huán)氧玻璃引拔棒生產(chǎn)
環(huán)氧玻璃引拔棒為將玻璃纖維浸漬環(huán)氧樹脂后,經(jīng)真空注射、連續(xù)拉擠、固化而成。
真空注射:首先在模具(單面模具)上鋪設(shè)玻璃纖維,然后鋪設(shè)導(dǎo)流網(wǎng),并抽出體系中的空氣,在模具中形成一個負(fù)壓,利用負(fù)壓把樹脂通過預(yù)先鋪設(shè)的管路吸入纖維層中,讓樹脂充分浸潤玻璃纖維。
拉擠:玻璃纖維在拉擠設(shè)備牽引力的作用下,在充分浸漬環(huán)氧樹脂后,由一系列預(yù)成型模板合理導(dǎo)向,得到初步的定型。
固化:初步定型后的引拔棒進(jìn)入加熱的金屬模具,在高的作用下反應(yīng)固化。
② 膠料生產(chǎn)
配料:按照一定的配比配置硅橡膠生膠、各種助劑(如補(bǔ)強(qiáng)劑白炭黑、阻燃劑氫氧化鋁等)。
混煉:硅橡膠生膠中逐漸加入白炭黑,氫氧化鋁等及其它助劑反復(fù)煉制,使助劑在膠料中分布均勻,形成合成橡膠。
加硫返煉:在膠料中加入硫化劑,再次進(jìn)行混煉。
③ 注射裝配
金具打磨噴砂:在金具和芯棒、硅橡膠的接觸部分進(jìn)行打磨,在表面噴涂微小顆粒,打磨、噴砂在去除表面污穢同時使相應(yīng)表面具有更大的接觸面積,利于獲得良好的端部機(jī)械強(qiáng)度,和硅橡膠接觸良好,能保證密封效果。
芯棒打磨清洗及烘干:對玻璃鋼芯棒進(jìn)行打磨,使表面與粘接劑能充分接觸,對玻璃鋼芯棒進(jìn)行清洗,去除表面的灰塵顆粒,灰塵顆粒會導(dǎo)致粘接不良,進(jìn)而引發(fā)運(yùn)行復(fù)合絕緣子的內(nèi)部放電缺陷;芯棒清洗后需及時烘干,保證芯棒不發(fā)生吸潮。
涂偶聯(lián)劑:在芯棒表面均勻涂抹偶聯(lián)劑,偶聯(lián)劑的作用是將護(hù)套硅橡膠與玻璃纖維芯棒連接在一起,常用的偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑,其分子一端具有親環(huán)氧基團(tuán),一端具有親硅橡膠基團(tuán),在一定溫度、壓力下通過反應(yīng)形成三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)將硅橡膠與玻璃纖維芯棒連在一起。
注射硫化:把芯棒放入硅橡膠注射模具,注塑橡膠,并將此過程中產(chǎn)生的氣體排出;控制溫度使硅橡膠材料充分硫化,硫化后硅橡膠大分子之間產(chǎn)生交聯(lián),提升材料的耐老化性能。
修邊:對硅橡膠傘裙邊沿、合??p處的飛邊進(jìn)行修剪。
壓接:用壓接機(jī)進(jìn)行壓接,一般為從8個方向?qū)⒍瞬拷鹁呔鶆蛳蛐臄D壓,使金具與芯棒產(chǎn)生輕微形變,形成金具與芯棒的預(yù)應(yīng)力,在承受拉力時產(chǎn)生摩擦力,從而獲得穩(wěn)定的端部連接結(jié)構(gòu)。
密封:對端部金具涂抹高溫硫化硅橡膠,保證端部不會被外部潮氣侵入。部分廠家在注射成型時可同時完成這一步。
出廠試驗:對完成生產(chǎn)的絕緣子按GB 19519-2014 或者采購方技術(shù)協(xié)議的要求進(jìn)行機(jī)械破壞負(fù)荷、陡波沖擊等出廠試驗。
瑪堡工業(yè)元件(上海)有限公司成立于2012年1月,是美國瑪堡工業(yè)集團(tuán)在中國的全資子公司,負(fù)責(zé)美國瑪堡工業(yè)集團(tuán)在亞太區(qū)的所有銷售業(yè)務(wù)、技術(shù)支持和客戶服務(wù)。公司目前主要經(jīng)營美國瑪堡工業(yè)集團(tuán)的復(fù)合支柱絕緣子相關(guān)業(yè)務(wù)。
1970年,基姆.貝勞(Jim Balogh)先生于美國克里夫蘭市創(chuàng)建瑪堡公司。在近半個世紀(jì)的時間里,瑪堡公司逐步完成了對研發(fā)、設(shè)計、配方、合成、模壓和表面處理全部環(huán)節(jié)的工藝優(yōu)化和經(jīng)驗轉(zhuǎn)化,并最終在熱固性塑料行業(yè)中成為享譽(yù)全美的創(chuàng)新型領(lǐng)導(dǎo)者。以玻纖增強(qiáng)型BMC復(fù)合材料低壓絕緣子為例,瑪堡公司在北美的市場占有率高達(dá)80%。
瑪堡產(chǎn)品遍及全球,在世界各地廣泛使用,瑪堡公司各類資質(zhì)認(rèn)證齊全。比如,早在1982年,瑪堡公司就獲得了雙UL認(rèn)證:針對瑪堡絕緣材料的UL認(rèn)證和針對瑪堡絕緣子的UL認(rèn)證?,敱ぎa(chǎn)品還申請行業(yè)內(nèi)的其他重要認(rèn)證,包括RoHS,REACH,CE等。
瑪堡絕緣子廣泛用于各種自動化控制系統(tǒng)和電力輸配系統(tǒng)中,涉及幾乎所有自動化和電力相關(guān)行業(yè)。比如,變壓器、電氣開關(guān)柜、風(fēng)能控制系統(tǒng)、光伏逆變器、火車機(jī)車、輪船、電動汽車等領(lǐng)域。