Спосіб виготовлення еластомерної оболонки ізолятора
Номер патенту: 29567
Опубліковано: 10.01.2008
Автори: Оводов Андрій Васильович, Кульматицький Володимир Володимирович, Тарасенко Олег Леонідович
Формула / Реферат
1. Спосіб виготовлення еластомерної оболонки ізолятора, що полягає в знежиренні зовнішньої поверхні склопластикового стержня і нанесенні на неї зв'язуючої речовини з подальшим розміщенням склопластикового стержня з нанесеною зв'язуючою речовиною в нагріту литтєву прес-форму, внутрішня поверхня якої визначає ребристу конфігурацію зовнішньої поверхні захисної ребристої оболонки полімерного ізолятора, введенні під тиском компонентів еластомеру у вигляді суміші у литтєву прес-форму, зв'язану з системою подачі суміші, і подальшій температурній вулканізації введеної суміші, який відрізняється тим, що як еластомер використовують вулканізовану рідку двокомпонентну силіконову гуму на основі компонентів А і В при їх співвідношенні 1:1 (мас.ч.), що містить активні наповнювачі, а обробку рідкої двокомпонентної силіконової гуми у литтєвій прес-формі здійснюють при температурі 90-180 °С протягом 4-20 хвилин.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вводять активні наповнювачі рідкої двокомпонентної силіконової гуми в кількості 20-30 мас.ч. на 100 мас.ч. рідкої силіконової гуми.
3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як активні наповнювачі рідкої силіконової гуми використовують пірогенетичний або осаджений аеросил.
4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що отримують оболонку на основі вулканізованої рідкої двокомпонентної силіконової гуми, що має молекулярну масу після вулканізації 12000-17000.
5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що введення рідкої двокомпонентної силіконової гуми у литтєву прес-форму здійснюють у вигляді інжекції при тиску 10-20 МПа, який витримують протягом 1-4 с, після чого поступово збільшують тиск до 25-35 МПа.
6. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як компонент А рідкої двокомпонентної силіконової гуми використовують полідіорганосилоксан з кінцевими вініловими групами, а як компонент В рідкої силіконової гуми використовують співполімер диметилсилоксанів з метилгідросилокcаном.
7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як компонент А рідкої двокомпонентної силіконової гуми використовують полідіорганосилоксан з кінцевими вініловими групами такої структурної формули:
,
а як компонент В рідкої двокомпонентної силіконової гуми використовують співполімер диметилсилоксанів з метилгідросилоксаном такої структурної формули:
.
8. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що здійснюють охолодження литтєвої прес-форми охолоджувальною рідиною, наприклад водою.
9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що порівнюють значення показника остаточної деформації відлитої еластомерної оболонки ізолятора з відповідним нормованим значенням показника остаточної деформації, і у випадку недосягнення нормованого значення показника остаточної деформації виконують другу стадію вулканізації рідкої двокомпонентної силіконової гуми поза литтєвою прес-формою в тепловій камері при нормальному тиску і при температурі 120-180 °С протягом 1-6 годин.
Текст
1. Спосіб виготовлення еластомерної оболонки ізолятора, що полягає в знежиренні зовнішньої поверхні склопластикового стержня і нанесенні на неї зв'язуючої речовини з подальшим розміщенням склопластикового стержня з нанесеною зв'язуючою речовиною в нагріту литтєву прес-форму, внутрішня поверхня якої визначає ребристу конфігурацію зовнішньої поверхні захисної ребристої оболонки полімерного ізолятора, введенні під тиском компонентів еластомеру у вигляді суміші у литтєву пресформу, зв'язану з системою подачі суміші, і подальшій температурній вулканізації введеної суміші, який відрізняється тим, що як еластомер використовують вулканізовану рідку двокомпонентну силіконову гуму на основі компонентів А і В при їх співвідношенні 1:1 (мас.ч.), що містить активні наповнювачі, а обробку рідкої двокомпонентної силіконової гуми у литтєвій прес-формі здійснюють при температурі 90-180 °С протягом 4-20 хвилин. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вводять активні наповнювачі рідкої двокомпонентної силіконової гуми в кількості 20-30 мас.ч. на 100 мас.ч. рідкої силіконової гуми. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що як активні наповнювачі рідкої силіконової гуми використовують пірогенетичний або осаджений аеросил. 4. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що отримують оболонку на основі вулканізованої рідкої двокомпонентної силіконової гуми, що має молекулярну масу після вулканізації 12000-17000. 5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що введення рідкої двокомпонентної силіконової гуми 2 3 29567 4 камері при нормальному тиску і при температурі 120-180 °С протягом 1-6 годин. Корисна модель відноситься до області електротехніки, зокрема, до полімерних ізоляторів, і може бути використана при виготовленні конструкцій високовольтних апаратів зовнішнього виконання. Відомий спосіб виготовлення полімерної ребристої оболонки ізолятора, що полягає у виготовленні ізолюючого елемента і електроізоляційного склопластикового стержня, з'єднання їх між собою зв'язуючою речовиною. При цьому зв'язуючу речовину наносять на поверхню електроізоляційного стержня по всій його довжині, електроізоляційний стрижень розміщують в литтєвій прес-формі, для утворення ізолюючого елемента в прес-форму подають під тиском еластомер і обробляють його при температурі 100-140°С протягом 5-15хв. При цьому в якості еластомера використовують силіконову гуму адитивної/швидкої вулканізації, яка містить одночасно вініл- і водневміщуючі силоксани, зшиті під впливом платинового каталізатора [1]. Недоліком цього способу є висока енергоємність ізоляторів, що отримуються, а також трудомісткість процесу їх виготовлення. Як аналог вибраний спосіб виготовлення (формування) полімерної ребристої оболонки ізолятора у вигляді корпусу ізолятора, який полягає в створенні шорсткості і знежиренні зовнішньої поверхні склопластикового стержня, розміщенні його в нагріту до 125°С литтєву пресформу, внутрішня поверхня якої визначає ребристу конфігурацію зовнішньої поверхні оболонки. Потім здійснюють введення суміші високомолекулярного силоксанового каучуку в прес-форму, пов'язану з гідросистемою шприцьапарата, і одностадійно вулканізують суміш при температурі 115-185°С для формування внутрішнього шара. Формують зовнішній шар оболонки методом лакокрасочної технології [2]. Недоліком способу аналога є висока енергоємність ізоляторів, що отримуються, а також трудомісткість процесу їх виготовлення. Як прототип вибраний спосіб формування полімерної оболонки ізолятора, який полягає в створенні шорсткості, знежиренні зовнішньої поверхні склопластикового стержня і нанесенні на неї зв'язуючої речовини з подальшим розміщенням склопластикового стержня з нанесеною зв'язуючою речовиною в нагріту литтєву прес-форму, внутрішня поверхня якої визначає ребристу конфігурацію зовнішньої поверхні захисної ребристої оболонки полімерного ізолятора, введенні компонентів еластомеру у вигляді суміші високомолекулярного силоксанового каучуку в прес-форму, пов'язаною з гідросистемою шприць-апарата, і одностадійної температурної вулканізації введеної суміші силоксанового каучуку, еластомер в прес-форму подають під тиском 20-22МПа і обробляють при температурі 100-180°С протягом 5-30 хвилин. Тиск уприскування в гідросистемі шприць-апарата становить 30,0-35,0МПа. В якості еластомера використовують силіконову гуму адитивної/швидкої вулканізації з активними наповнювачами. Величину наповнення гуми вибирають в діапазоні 100-150мас.ч. активного наповнювача на 100мас.ч. каучуку. Час вулканізації вибирають з розрахунку 1 хвилина на 0,9-1,1мм товщини виробу, що формується. Наповнений еластомер обробляють в прес-формі при температурі 125-135°С протягом 8-12 хвилин [3]. Недоліком способу прототипу є висока енергоємність ізоляторів, що отримуються, а також трудомісткість процесу їх виготовлення. В основу корисної моделі поставлена задача зниження енергоємності, трудомісткості і підвищення технологічності виготовлення еластомерної оболонки ізолятора шляхом удосконалення способу її отримання за рахунок встановлення ефективних співвідношень взаємопов'язаних параметрів її формування, а саме часу, температури і тиску, а також складу і відсоткового співвідношення складаючих компонентів еластомера. Вказана задача досягається тим, що у способі виготовлення еластомерної оболонки ізолятора, який полягає в знежиренні зовнішньої поверхні склопластикового стержня і нанесенні на неї зв'язуючої речовини з подальшим розміщенням склопластикового стержня з нанесеною зв'язуючою речовиною в нагріту литтєву пресформу, внутрішня поверхня якої визначає ребристу конфігурацію зовнішньої поверхні захисної ребристої оболонки полімерного ізолятора, введенні під тиском компонентів еластомеру у вигляді суміші у литтєву пресформу, пов'язаною з системою подачі суміші, і подальшої температурної вулканізації введеної суміші, новим є те, що, в якості еластомера використовують вулканізовану рідку двокомпонентну силіконову гуму на основі компонентів А і В при їх співвідношенні 1:1 (мас.ч.), що містить активні наповнювачі, а обробку рідкої двокомпонентної силіконової гуми у литтєвій прес-формі здійснюють при температурі 90-180°С протягом 4-20 хвилин. Вводять активні наповнювачі рідкої двокомпонентної силіконової гуми в кількості 2030мас.ч. на 100мас.ч. рідкої силіконової гуми. Як активні наповнювачі рідкої силіконової гуми використовують пірогенетичний або осаджений аеросил. Отримують оболонку на основі вулканізованої рідкої двокомпонентної силіконової гуми, що має молекулярну масу після вулканізації 12000-17000. 5 29567 Введення рідкої двокомпонентної силіконової гуми у литтєву прес-форму здійснюють у вигляді інжекції при тиску 10-20МПа, який витримують протягом 1-4с, після чого поступово збільшують тиск до 25-35МПа. В якості компонента А рідкої двокомпонентної силіконової гуми використовують полідіорганосилоксан з кінцевими вініловими групами, а в якості компонента В рідкої силіконової гуми використовують сополімер діметілсилоксанів з метілгідросилоксаном. В якості компонента А рідкої двокомпонентної силіконової гуми використовують полідіорганосилоксан з кінцевими вініловими групами такої структурної формули CH3 CH3 CH3 CH2 CH Si Si O CH3 O n CH3 Si CH CH2 CH3 а в якості компонента В рідкої двокомпонентної силіконової гуми використовують сополімер діметілсилоксанів з метілгідросилоксаном такої структурної формули CH3 CH3 CH3 або H Si CH3 O Si H CH3 O Si H або CH3 CH3 Здійснюють охолодження литтєвої пресформи охолоджувальною рідиною, наприклад, водою. Порівнюють значення показника остаточної деформації відлитої еластомерної оболонки ізолятора з відповідним нормованим значенням показника остаточної деформації, і у випадку недосягнення нормованого значення показника остаточної деформації виконують другу стадію вулканізації рідкої двокомпонентної силіконової гуми поза литтєвою прес-формою в тепловій камері при нормальному тиску і при температурі 120-180°С протягом 1-6 годин. Перераховані ознаки способу складають сутність корисної моделі. Наявність причинно-наслідного зв'язку між сукупністю істотних ознак корисної моделі і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному. Особливості експлуатації ізоляторів в контактних мережах і лініях електропередачі висувають підвищені вимоги до їх надійності. Виходячи з багаторічного досвіду експлуатації, сьогодні можна стверджувати, що полімерні ізолятори найбільш відповідають цим вимогам. Зараз застосування полімерних ізолюючих конструкцій є якісно новим напрямом в розвитку високовольтного ізоляторобудування. Полімерні конструкції мають високу стійкість до поверхневих електричних розрядів, сонячної радіації, пилу, забруднень, змін температури, ударів, експлуатаційних електричних і механічних впливів. 6 Крім того, полімерні ізолятори володіють високою гідрофобністю і низькою забрудненістю ізоляційних поверхонь, не потребують омивання, чищення, дефектування, профілактичних робіт. Вказані властивості полімерних ізолюючих конструкцій забезпечують їх високу надійність і довговічність, і, отже, зниження витрат при їх монтажі, транспортуванні і експлуатації, а також підвищення надійності електропостачання об'єктів. Новизна заявляємої конструкції при виготовленні ізоляторів полягає у використанні ізоляторів з суцільнолитою захисною оболонкою, яка не має стиків між окремими ребрами. Виконання ізолюючого елемента у вигляді суцільнолитої оболонки дозволяє підвищити експлуатаційну надійність полімерного ізолятора, а також підвищити електричну і механічну міцність прикордонного шару між електроізоляційним стержнем і ізолюючим елементом, виключити розгерметизацію ізолятора між кільцевими ребрами за рахунок виключення роз'ємів, знизити енергоємність, трудомісткість і підвищити технологічність його виготовлення за рахунок виключення операцій монтажу. У свою чергу, ефективні співвідношення складових компонентів оболонки дозволяють досягнути оптимальних експлуатаційних і технологічних характеристик полімерних ізоляторів на її основі. До основних експлуатаційних характеристик полімерних ізоляторів відносять: Eв.p.h напруженість електричного поля, при якій відбувається розряд по поверхні ізолятора в забрудненому і зволоженому стані (кВ/см); Т трекінго-ерозійна стійкість. Це - час від початку експлуатації до моменту утворення провідної навуглецьованої доріжки (трека), або ерозії поверхні оболонки на критичну глибину. Трек і ерозія утворюються при одночасному впливі електричного поля і туману, утвореного розпиленням солоної води заданої електропровідності (години). Трекінго-ерозійна стійкість макетів ізолятора визначалася в камері соляного туману по методиці ГОСТ 28856-90. До технологічних характеристик полімерних ізоляторів відносять: стійкість (здатність) до витягання оболонки (ребер) з литтєвої форми без відриву ребер і роздирання гуми в місці сполучення ребра і ствола оболонки. При цьому сукупність параметрів ребра і оболонки повинна бути такою, щоб забезпечити отримання максимально високих вказаних експлуатаційних і технологічних характеристик. Було встановлено, що вищезгадані геометричні параметри захисної ребристої оболонки полімерного ізолятора є взаємопов'язаними. Необхідність дотримання вищезгаданих співвідношень зумовлена пружноміцнісними властивостями матеріалу суцільнолитої оболонки (такими, як умовна міцність, відносне подовження і залишкова деформація). У виробництві полімерних ізоляторів широко застосовуються силоксанові гуми, наприклад, гума HV 1760/65 фірми "DOW Corning" (США) [4]. У 7 29567 країнах СНД також виробляються подібні силоксанові гуми. Нами було встановлено, що в якості еластомера ефективно також використовувати двокомпонентну рідку силіконову гуму (РСГ). Адже її використання дозволяє як зменшити масу, так і розміри ребер, а також підвищити термін експлуатації виробу внаслідок можливості його експлуатації в екстремальних умовах навколишнього середовища, наприклад, при холодних і сніжних зимах. Так, наприклад, при виконанні ребер з РСГ заявляємого складу, з них скидається снігове навантаження і налідь, а також практично відсутнє. Крім того, птахи не можуть сідати на ці ізолятори, що опосередковано сприяє поліпшенню навколишньої екологічної ситуації. Розроблений еластомір отриманий на основі двокомпонентної РСГ з молекулярною масою після вулканізації 12000-17000. Було встановлено, що при відхиленні від вказаного діапазону молекулярної маси вихідного РСГ спостерігається погіршення технологічних властивостей (зменшення швидкості вулканізації і збільшення часу формування) як РСГ у процесі її вулканізації за одностадійною технологією, так і кінцевого продукту (полімерної оболонки ізолятора) на її основі. Вініл- і водородфункціональні силоксани отримують вулканізацією під дією платинового каталізатора за наступною схемою: CH3 - Si - CH3 CH 3 CH3 R - [ - Si - O - ]n - Si - C = C CH 3 CH 3 H CH3 - Si - CH 3 H + Pt H O H - Si - CH3 O CH3 CH3 H H O R - [ - Si - O - ]n - Si - C - C - Si - . . . CH3 CH3 H H O CH3 - Si - CH 3 CH3 - Si - CH3 R Реакція протікає при кімнатній температурі, але швидко прискорюється при зростанні температури. Заявляєма РСГ після змішування при зберіганні при кімнатній температурі має мінімальний термін використовування (життєздатність) 3 доби. Наповнювач, інгібітор, сповільнювачі, пігменти, стабілізатори кількісно розподіляються по компонентах А і В на розгляд виробника. Компонент В забезпечує зшивання молекул і перехід з рідкого стану у високоеластичний. Платиновий каталізатор прискорює процес вулканізації і покращує показник займистості. Введення сповільнювачів подовжує термін життя компаунда перед заливкою з введеним в суміш компонентом В. Співвідношення платинасповільнювач вибирається таким чином, щоб термін життя компаунда після змішення при кімнатної температурі складав декілька днів. Наповнювач аеросил (SiO2) має питому поверхню 100-380м2/г. Обробка поверхні аеросила гексаметілдісилазаном забезпечує компроміс між текучістю рідкої гуми і механічними властивостями, полегшує рівномірне перемішування аеросилу при введенні в рідкий каучук. Введення аеросилу у дозах більш ніж 8 30мас.ч. відносно до каучуку різко знижує текучість. Аеросили всіх марок, що випускаються в світі, у тому числі марок А-175 і А-300, що випускаються в Україні, є активними або високоактивними наповнювачами, і використовуються для поліпшення пружно-еластичних і спеціальних властивостей вулканізатів (таких, як теплостійкість, вогнестійкість та інш.) на основі різних видів каучуків (див., наприклад, [5]). Кількість аеросилу в РСГ визначається необхідними властивостями вулканізатів. Звичайно в силоксанових гумах аеросил застосовується в кількості 30-60мас.ч. на 100мас.ч. каучуку. Так, в кабельних гумах К-69, К69У, К-1520, К-1520У та інш., що випускаються в Україні і Росії, застосовується аеросил марки А175 в кількості 45-60мас.ч. на 100мас.ч. каучуку. Однією з основних вимог, що висуваються до силоксанових гум, призначених для формування полімерних ізоляторів, є показник займисті при винесенні їх з полум'я. Так, вміст аеросилу А-175 в кількості 45-60мас.ч. не дає можливості горіти гумі марки К-1520, але вона "тліє" при винесенні з полум'я або слабо горить до повного згоряння зразка. Таким чином, активні наповнювачі вводяться для отримання необхідних властивостей гум та їх вулканізатів, а неактивні наповнювачі вводяться тільки для поліпшення спеціальних властивостей і/або зниження ціни РСГ. При цьому необхідно зазначити, що введення великих кількостей неактивних наповнювачів знижує пружноеластичні та інші властивості вулканізатів. Згідно з корисною моделлю (корисною моделлю), в якості неінертних (тобто активних) наповнювачів силіконової гуми використовували пірогенетичний або осаджений аеросил. При цьому величина наповнення гуми вказаними наповнювачами була відносно високою, а саме 2030мас.ч. активного наповнювача на 100мас.ч. РСГ. Було встановлено, що із збільшенням вмісту наповнення збільшується щільність гумової суміші, знижується її пластичність, умовна міцність, відносне подовження, а також збільшується твердість. У той же час зміна вмісту наповнювачів у вказаних вище межах не приводить до істотної зміни властивостей РСГ. Було встановлено, що введення активних наповнювачів у вказаному вище співвідношенні прискорює процес вулканізації гуми при вказаних параметрах процесу (тиску, температурі). У той же час незначне відхилення від цього діапазону наповнення в ту або іншу сторону призводить до зниження швидкості вулканізації і до збільшення часу формування приблизно в 1,3-1,5 рази. В якості вулканізуючого агента застосовували каталізатор, що містить платину, наприклад, солі платинової кислоти або комплексні з'єднання, що містять платину. Наприклад, сіль гексахлороплатинової кислоти, Me[Pt(Cl)6], де Me двовалентний метал (Ва, Са), наприклад, гексохлороплатинат барію, в кількості 0,5-2мас.ч. на 100мас.ч. каучуку. 9 Попереднє нанесення на склопластиковий електроізоляційний стержень зв'язуючої речовини дозволяє підвищити технологічність способу, а також механічну і електричну міцність прикордонного шара за рахунок його цілісності і рівномірності. Загалом виготовлення полімерного ізолятора в литтєвій прес-формі, в яку еластомер подають під тиском 10-20МПа, витримують 1-4с, збільшують тиск до 25-35МПа і обробляють його при температурі 90-180°С протягом 4-20 хвилин, дозволяє отримувати потрібний технічний результат. Корисна модель ілюструється графічним матеріалом, де на Фіг.1 показаний загальний вигляд полімерного ізолятора із еластомерною оболонкою з ребрами одного діаметра; на Фіг.2 показаний загальний вигляд полімерного ізолятора із еластомерною оболонкою з суміжними ребрами, що чередуються, різного діаметра; на Фіг.3 - вид І на Фіг.1; на Фіг.4 - типова залежність жорсткості вулканізованої гуми від часу при формуванні силіконових гум, у тому числі РСГ; на Фіг.5 - технологічна схема формування еластомерної оболонки ізолятора за розробленим способом. Полімерний ізолятор містить склопластиковий електроізоляційний стержень 1, ізолюючий елемент, що виконаний у вигляді суцільнолитої еластомерної оболонки 2 ізолятора з корпусом 3 і кільцевими ребрами 4. Стержень 1 і оболонка 2 з'єднані між собою зв'язуючою речовиною 5. На кінцях електроізоляційного стержня 1 закріплені металеві наконечники 6. Кільцеві ребра 4 мають конусоподібне поглиблення 7 в нижній частині. На Фіг.5 прийняті наступні позначення: 8 ємність з компонентом А рідкої силіконової гуми (РСГ); 9 - ємність з компонентом В РСГ; 10 подаючі насоси; 11 - дозатор; 12 - змішувач; 13 інжекційний вузол зі шнеком 14; 15 - блок холодних літників (БХЛ); 16 - литтєва прес-форма; 17 - порожнина для гарячої форми, призначеної для формування оболонки ізолятора; 18 - плити вулканізаційного преса; 19 - пристрій для стиснення плит. Еластомерну оболонку ізолятора виготовляють за розробленим способом таким чином. Знежирюють зовнішню поверхню склопластикового стержня і наносять на неї зв'язуючу речовину з подальшим розміщенням склопластикового стержня з нанесеною зв'язуючою речовиною в нагріту литтєву пресформу, внутрішня поверхня якої визначає ребристу конфігурацію зовнішньої поверхні захисної ребристої оболонки полімерного ізолятора. Для формування захисної еластомерної оболонки ізолятора застосовують рідку силіконову гуму (РСГ), що складається з двох компонентів А і В при їх співвідношенні 1:1 (мас.ч.), що містить активні наповнювачі в кількості 20-30мас.ч. на 100мас.ч. рідкої силіконової резини і з молекулярною масою після вулканізації 1200017000. 29567 10 Заповнення литтєвої форми РСГ (технологічна схема заповнення показана на Фіг.5) здійснюється у декілька етапів. Етап 1. Подача компонентів А і В в дозатор 11. Два компонента РСГ (компонент А - поз. 8 і компонент В - поз. 9 на Фіг.5) подають у співвідношенні 1:1 з відповідних ємностей за допомогою поворотно-поступальних насосів 10 з гідравлічним або пневматичним приводом по гнучких шлангах у дозатор 11 під тиском 1522МПа. У дозаторі 11 автоматично відбирають необхідну кількість РСГ для точного заповнення об'єму форми, звичайно це становить 98-99% об'єму порожнини литтєвої форми 16. Етап 2. Змішування компонентів А і В. Після дозування РСГ компоненти А і В поступають у змішувач 12, що представляє собою трубу, усередині якої одна за одною розташовані змішуючі лопаті, і де компоненти А і В змішуються до стану однорідності одержуваної суміші. Далі одержана суміш компонент А і В поступає в інжекційний вузол 13. Етап 3. Інжекція (уприскування) РСГ у литтєву форму 16. Інжекційний вузол 13 складається з циліндра, в якому сувісно з циліндром розміщено шнек 14, що має можливість обертання навколо осі і поворотно-поступального ходу. При обертанні шнека 14 відбувається набір РСГ у накопичувач циліндра, а при поступальному ході здійснюється інжекція (уприскування) РСГ в порожнину литтєвої форми 16. Тиск інжекції залежить від геометрії літників. Звичайно тиск уприскування знаходиться в діапазоні 10-100МПа. На початку процесу інжекції швидкість протікання РСГ вибирається максимальною таким чином, щоб об'ємний потік РСГ був великий для запобігання початку вулканізації до заповнення порожнини литтєвої форми 16, тобто щоби уникнути пригару литтєвого матеріалу. Для зниження відходів завулканізованої гуми в літниках передбачається охолоджування літникових каналів проточною холодною водою. Розводка літників здійснюється у блоці холодних літників (БХЛ) 15. При використанні БХЛ 15 передбачена теплоізоляція БХЛ 15 від литтєвої форми 16. З БХЛ 15 уприскування в порожнину гарячої форми для формування оболонки ізолятора здійснюється через гирло живильника (на Фіг.5 не позначено). Діаметр гирла живильника лежить в інтервалі 0,2-0,5мм. Якщо литтєва форма 16 містить тільки одну порожнину під полімерний ізолятор, подача РСГ можлива в гарячу форму 17 напряму, без БХЛ 15. Проте перед початком нового циклу заповнення литтєву форму 16 інтенсивно охолоджують проточною холодною водою до температури, при якій можливе якісне заповнення литтєвої форми 16 без локального твердіння РСГ у момент лиття, перешкоджаючого рівномірному і повному заповненню порожнин литтєвої форми 16. Тиск при подачі матеріалів від насосів 10 у змішувач 12 досягає 15-22МПа. Потім тиск 11 знижують, і подачу РСГ в інжекційний вузол 13 здійснюють під тиском 3-7МПа. Етап 4. Вакуумування литтєвої форми 16. Щоб уникнути захоплення повітря в порожнинах литтєвої форми 16 при уприскуванні РСГ, необхідна хороша вентиляція (вакуумування) литтєвої форми 16. Повітря, що міститься в порожнині литтєвої форми 16, спочатку стискається під натиском інжектуємої РСГ, а потім виштовхується через вентиляційні канали (на Фіг.5 не позначені). Якщо повітря не видалити повністю, воно захоплюється у виріб, що призводить до утворення недоливів, міхурів, неякісної поверхні полімерного ізолятора. Вентиляційні канали шириною 1-3мм і завглибшки 0,004-0,005мм розміщують на лінії розділу литтєвої форми 16. Оптимальна вентиляція досягається за допомогою вакууму. Для створення необхідного вакууму під час закриваючого руху литтєву форму 16 зупиняють на відстані 0,5-2мм до свого повного закриття. Тільки коли вакуум у порожнині литтєвої форми 16 досягає необхідного рівня тиску, за допомогою машини повністю закривають литтєву форму 16 і починається процес інжекції. Етап 5. Витримка тиску у литтєвій формі 16. Після заповнення порожнини литтєвої форми 16 РСГ тиск уприскування витримують протягом 14с. Це необхідно для того, щоб перешкодити РСГ, що розширюється при підвищенні температури, виштовхуванню з порожнини литтєвої форми 16 і зворотному протіканню. Час 1-4с є достатнім, щоб РСГ завулканізувалася у гирлі литтєвої форми 16 і, отже, не змогла протекти назад. Тиск у порожнині литтєвої форми 16 поступово збільшують у міру розширення інжектованої РСГ при підйомі температури і звичайно досягають значень 25-35МПа. Для утримання обох половин литтєвої форми 16 в замкнутому стані залежно від розміру полімерної оболонки ізолятора і їх кількості у литтєвій формі 16, зусилля стулення і утримання литтєвої форми 16 в замкнутому стані, здійснюване за допомогою плити вулканізаційного преса 18 і пристрою для стиснення плит 19, вибирають в межах 500-2000кН. Заповнення литтєвої форми 16 можливе також без попереднього вакуумування. Для цього в литтєвій формі 16 виконують отвори для виходу повітря (на Фіг.5 не позначені), що повинні розташовуватися в зоні, якої інжектований матеріал досягає в останню чергу. РСГ заповнюють у литтєвій формі 16 при тиску нижче, ніж при вакуумуванні литтєвої форми 16. При цьому стежать за початком виходу гуми з отвору, що свідчить про повне заповнення литтєвої форми 16. Недоліки такого варіанту виконання розробленого способу полягають в зниженні продуктивності процесу формування, необхідності стежити за виходом надлишків гуми і великих відходах РСГ, оскільки при нагріві і розширенні РСГ значна її частина витікає з отвору литтєвої форми 16. Етап 6. Вулканізація РСГ у литтєвій формі 16. 29567 12 Вулканізація РСГ здійснюється в литтєвій формі 16 при тиску 25-35МПа при температурі 90180°С протягом 4-20 хвилин. Ці параметри вибирають залежно від товщини силіконової оболонки і типа РСГ, які відрізняються молекулярною масою компонентів А і В, часткою функціональних Si-СН=СН2 і Si-Н груп в молекулах каучуків, а також кількістю платинового каталізатора. Етап 7. Витягання ізолятора з литтєвої форми 16. Ізолятор витягується за допомогою вбудованого в машину знімача або вручну за закінцьовувачі 6. Етап 8. Друга стадія вулканізації. Якщо фізико-технічні і електричні показники відлитої еластомерної оболонки ізолятора не досягають нормованих величин, зокрема, показник остаточної деформації, виконують другу стадію вулканізації поза литтєвою формою 16 у тепловій камері (на Фіг.5 не показана) при нормальному тиску і при температурі 120-180°С протягом 1-6 годин залежно від типа РСГ. Нижче наведено обгрунтування параметрів способу формування еластомерної оболонки ізолятора, що заявляється. 1. Тиск пресування РСГ. Було експериментально встановлено, що тиск формування (пресування) в литтєвій пресі-формі при литтєвому виготовленні захисної ребристої полімерної оболонки ізолятора з силіконової гуми аддитивної/швидкої вулканізації типу HV 1760/65 повинно знаходитися в межах Pmin=20МПа (200кгс/см2)÷Рmах=22МПа (220кгс/см2). У той же час для РСГ введення компонентів еластомеру у вигляді суміші у прес-форму здійснюють у вигляді інжекції при тиску Pmin=10МПа, Рmах=20МПа. Вибір оптимального тиску лиття залежить від багатьох чинників, наприклад: пластичності (жорсткості) робочої суміші; природи вулканізуючого агента; наявності явища підвулканизації (скорчінга) гум; об'ємів лиття; кількості наповнювачів (% наповнення, мас.ч. на 100мас.ч. РСГ); реологічних властивостей гумової суміші; температури вулканізації; економічних міркувань тощо. Тиск лиття вибирається експериментально в кожному конкретному випадку для кожної марки гум. Так, дослідним шляхом було встановлено, що необхідний тиск при пресуванні РСГ з метою отримання якісних вулканізатів повинен складати не менше ніж 25МПа. При зменшенні цього тиску (нижнього кордону тиску) Р
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for production of insulator elastomer covering
Автори англійськоюTarasenko Oleh Leonidovych, Kulmatytskyi Volodymyr Volodymyrovych, Ovodov Andrii Vasyliovych
Назва патенту російськоюСпособ изготовления эластомерной оболочки изолятора
Автори російськоюТарасенко Олег Леонидович, Кульматицкий Владимир Владимирович, Оводов Андрей Васильевич
МПК / Мітки
МПК: H01B 19/00, H01B 17/00
Мітки: оболонки, спосіб, ізолятора, виготовлення, еластомерної
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/9-29567-sposib-vigotovlennya-elastomerno-obolonki-izolyatora.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб виготовлення еластомерної оболонки ізолятора</a>
Попередній патент: Спосіб зовнішнього одночасного дренування внутрішньопечінкових жовчних проток і жовчного міхура
Наступний патент: Еластомерна оболонка полімерного ізолятора
Випадковий патент: Спосіб отримання молочно-білкового зернистого продукту