Dviejų silikoninių izoliatorių gamybos procesų pranašumų ir trūkumų palyginimas: užspaudimo montavimas prieš silikoninį dangą vs. užspaudimas po silikono dengimo

Silikono izoliatorių gamyboje naudojami du pagrindiniai proceso būdai-„Pirmiausia suspaudžiamos jungiamosios detalės, po to įklijuojamas silikonas“ir„Pirmiausia silikono kapsuliavimas, tada jungiamųjų detalių užspaudimas“(toliau vadinama "kapsuliavimo-pirmuoju užspaudimu")-skirtinga jungiamųjų detalių derinimo su silikonu tvarka. Šis skirtumas tiesiogiai veikia produkto našumą, gamybos efektyvumą, sąnaudas ir taikomus scenarijus. Žemiau pateikiama lyginamoji dviejų procesų analizė iš trijų aspektų:privalumai, trūkumai ir taikomi scenarijai.

I. Pagrindinės sąvokos ir proceso logika

Prieš palyginimą būtina išsiaiškinti dviejų pagrindinių komponentų funkcijas:

Armatūra: Metalinės izoliatorių jungtys, atsakingos už mechaninių apkrovų (pvz., įtempimo, sukimo momento) perdavimą ir laidininkų prijungimą prie inžinerinių stulpų. Jie turi suformuoti tvirtą „mechaninį + sandarinimo“ ryšį su silikonu.

Silikonas: Izoliuojantis pagrindinis izoliatorių korpusas, kuris turi turėti puikią atsparumą oro sąlygoms ir izoliacines savybes. Be to, sąsaja tarp silikono ir jungiamųjų detalių turi būti be tarpų,{1}}kad neprasiskverbtų lietaus vanduo ir dulkės, dėl kurių gali įvykti elektros gedimas arba mechaninis gedimas.

Pagrindiniai šių dviejų procesų loginiai skirtumai yra tokie:

Suspaudimas-pirma inkapsuliacija: Pirma, jungiamosios detalės (pvz., galinės jungiamosios detalės, rūšiavimo žiedai) pritvirtinamos prie šerdies strypo (stiklo pluošto / epoksidinės dervos šerdies strypo, izoliatoriaus laikančiojo{2}} karkaso) užspaudžiant. Tada skystas silikonas apvyniojamas aplink kombinuotą šerdies strypą + jungiamųjų detalių komplektą liejant, suspaudžiant ar kitais būdais, kad būtų suformuotas izoliacinis sluoksnis.

Inkapsuliavimas{0}}pirmasis užspaudimas: Pirmiausia silikonas apvyniojamas aplink šerdies strypą, kad susidarytų izoliacinis sluoksnis. Tada jungiamosios detalės uždedamos ant suformuoto silikono izoliacinio sluoksnio galo ir užspaudžiamos, kad jungiamosios detalės būtų sujungtos su šerdies strypu.

II. Dviejų procesų pranašumų ir trūkumų palyginimas

1. Pirmiausia užspaudžiant jungiamąsias detales, o po to į kapsuliavimą į silikoną (užspaudimas{1}}pirma inkapsuliacija)

Privalumai

Puikus sąsajos sandarinimas ir izoliacija

Po to, kai jungiamosios detalės yra užspaudžiamos ir pritvirtinamos prie šerdies strypo, jos yra visiškai uždengtos silikonu. Silikonas gali tiesiogiai užpildyti užspaudimo tarpus tarp jungiamųjų detalių ir šerdies strypo, taip pat mažytes įdubas jungiamosios detalės paviršiuje, sudarydamas integruotą „tvirtinimo-silikono-šerdies strypo“ struktūrą be tarpų. Ši konstrukcija visiškai blokuoja lietaus vandens, drėgmės ir teršalų įsiskverbimą į sąsają, todėl žymiai sumažinama „sąsajos gedimo“ rizika-vienas iš labiausiai paplitusių izoliatorių gedimo būdų- ir užtikrinamas didesnis izoliacijos patikimumas.

Stabilesnis mechaninis stiprumas

Jungiamųjų detalių prispaudimas prie šerdies strypo yra „tiesioginis mechaninis sujungimas“. Suspaudimo kokybę (pvz., užspaudimo gylį, suspaudimo jėgą) galima patikrinti iš anksto (pvz., įtempimo bandymas, rentgeno spindulių defektų aptikimas). Tolesnis inkapsuliavimo procesas neturi įtakos jungties tvirtumui tarp jungiamųjų detalių ir šerdies strypo, todėl išvengiama mechaninio apkrovos perdavimo gedimo (pvz., jungiamosios detalės atsipalaidavimo, šerdies strypo lūžimo), kurį sukelia silikono pažeidimai užspaudimo metu.

Didesnis gaminio nuoseklumas

Jungiamųjų detalių padėtis nustatoma iš anksto. Inkapsuliavimo metu santykinė padėtis tarp jungiamųjų detalių ir silikono gali būti tiksliai kontroliuojama naudojant formeles, taip išvengiant tokių problemų kaip tvirtinimo poslinkis ir netolygus silikono storis. Šis procesas ypač tinka aukštos -įtampos izoliatoriams (pvz., 110 kV ir aukštesnėms), kuriems reikia griežtai kontroliuoti rūšiavimo žiedų padėtį ir izoliacinių sluoksnių storį.

Trūkumai

Sudėtingesnis gamybos procesas ir didesnės sąnaudos

Reikalingas papildomas išankstinis{0}}šerdies strypo-montavimo užspaudimas. Po užspaudimo montavimo paviršius turi būti iš anksto apdorotas (pvz., smėliasrove, siekiant pašalinti rūdis, padengti gruntu, kad būtų pagerintas sukibimas su silikonu), kad būtų atlikta 2-3 proceso etapai daugiau nei inkapsuliuojant-pirmasis užspaudimas. Tai padidina investicijas į įrangą (pvz., presavimo mašinas, pirminio apdorojimo įrangą) ir darbo sąnaudas.

Didesnis inkapsuliavimo proceso sunkumas ir polinkis į defektus

Sulenktos jungiamosios detalės (ypač kampinės arba su grioveliais) padidina silikono atsparumą tekėjimui. Jei formos konstrukcija yra nepagrįsta arba įpurškimo parametrai (pvz., temperatūra, slėgis) nėra tinkamai kontroliuojami, aplink jungiamąsias detales gali atsirasti defektų, tokių kaip oro burbuliukai ir nepilnas užpildymas. Tam reikia tikslesnių formų ir proceso valdymo (pvz., vakuuminio liejimo įpurškimas).

Didelės perdirbimo išlaidos

Jei aptiktos suspaudimo kokybės problemos (pvz., pažeistas šerdies strypas, nepakankama suspaudimo jėga), silikono sluoksnis turi būti sunaikintas, kad būtų galima perdirbti, o tai beveik baigsis visos pusgaminio išmetimu. Perdirbimo greitis yra daug didesnis nei inkapsuliavimo-pirmojo užspaudimo.

2. Pirmiausia silikono kapsuliavimas, o paskui užspaudimas (kapsuliavimas-pirmasis užspaudimas)

Privalumai

Paprastas gamybos procesas ir didelis efektyvumas

Išankstinio-užspaudimo ar montavimo-apdirbimo nereikia. Šerdies strypas yra tiesiogiai apgaubtas silikonu, kad būtų sudarytas izoliacinis sluoksnis, o jungiamosios detalės uždedamos tik ant silikoninių galų ir po to užspaudžiamos. Procesų skaičius sumažinamas daugiau nei 30 %, todėl jis tinkamas masinei gamybai (pvz., žemos{7}}įtampos elektros paskirstymo izoliatoriai). Gamybos ciklas yra 1/3 trumpesnis nei užspaudžiant{11}}pirmą inkapsuliavimą.

Stabilus kapsuliavimo procesas ir mažas defektų lygis

Šerdies strypo paviršius yra lygus (be išsikišusių jungiamųjų detalių), todėl silikono atsparumas srautui yra mažas. Galima naudoti įprastus presavimo ar ekstruzijos procesus, kurie yra mažiau linkę į defektus, tokius kaip oro burbuliukai ir nepilnas užpildymas. Produkto kvalifikacijos rodiklis paprastai yra 5 %-10 % didesnis nei užspaudžiant pirmą kartą, o proceso derinimo sunkumai yra nedideli.

Lankstus perdarymas ir mažos išlaidos

Jei po užspaudimo aptinkamos montavimo problemos (pvz., užspaudimo poslinkis), jungiamąsias detales galima iš karto nuimti (silikonas turi tam tikrą elastingumą ir nėra lengvai pažeidžiamas po užspaudimo). Naujas jungiamąsias detales galima pakeisti ir iš naujo-suspausti nepažeidžiant silikono sluoksnio. Perdirbimo kaina yra tik 1/10 užspaudžiant{7}}pirmą inkapsuliavimą.

Mažos investicijos į įrangą ir kliūtys patekti į rinką

Nereikia jokių specialių presavimo staklių ar išankstinio apdorojimo{0}}prietaiso įrangos, Pradinės investicijos į įrangą yra 40 %-60 % mažesnės nei užspaudžiant-pirmą kapsuliavimą, todėl ji tinka mažoms ir vidutinėms įmonėms.

Trūkumai

Prastas sąsajos sandarinimas ir didelė izoliacijos rizika

Jungiamosios detalės yra užlenktos išorinėje silikono pusėje, todėl silikono ir jungiamųjų detalių sąsaja yra „suformuota jungtis“, kuri negali užpildyti mažų tarpelių ant jungiamosios detalės ar silikono paviršiaus. Lietaus vanduo ir drėgmė gali lengvai prasiskverbti per sąsają, o tai gali sukelti sąsajos šliaužimą (sumažėja izoliacijos charakteristikos) ar net elektros gedimą naudojant ilgą -laiką. Šis procesas netinka aukštos-įtampos (pvz., 220 kV ir aukštesnės įtampos) izoliatoriams arba tiems, kurie naudojami didelės-drėgmės, užterštoje aplinkoje.

Mechaninis stiprumas priklauso nuo silikono ir yra linkęs į gedimus

Santykinai aukštas slėgis (paprastai 10-30 MPa) reikalingas jungiamųjų detalių užspaudimui. Jei silikono kietumas yra nepakankamas (pvz., Šoro kietumas < 60) arba storis netolygus, užspaudimo slėgis gali sukelti vietinę silikono deformaciją arba įtrūkimus, sugadindamas jėgos perdavimo kelią tarp jungiamųjų detalių ir šerdies strypo. Esant ilgalaikėms mechaninėms apkrovoms (pvz., dėl laidininko svorio, vėjo apkrovos), gali atsilaisvinti armatūra arba įtrūkti silikonas.

Ribotas gaminio tikslumas

Inkapsuliuojant-pirmąjį užspaudimą sunku tiksliai valdyti koaksialumą tarp jungiamųjų detalių ir silikono (pvz., gradavimo žiedų poslinkis), todėl izoliatoriuje gali pasiskirstyti netolygus elektrinis laukas, padidėti vietinio elektrinio lauko stiprumas ir sumažėti vainikinės dangos pradžios įtampa. Šis procesas netinka aukštos-įtampos izoliatoriams, kuriems reikalingas griežtas elektrinio lauko paskirstymas.

III. Taikomų scenarijų palyginimas

Remiantis aukščiau pateiktais pranašumais ir trūkumais, taikomi dviejų procesų scenarijai labai skiriasi, kaip parodyta toliau pateiktoje lentelėje:

IV. Išvada: pagrindinis proceso pasirinkimo pagrindas

Pasirinkimas tarp dviejų procesų iš esmės yra subalansuotas„našumo reikalavimai“ir„kaštų{0}}efektyvumas“:

Jei produktas turi atitiktiaukšta-įtampa ir aukšti{1}}patikimumo reikalavimai(pvz., perdavimo linijų izoliatoriai), o biudžetas yra pakankamas, pirmenybė teikiama „apspaudimui-pirmajai inkapsuliacijai“. Šis procesas užtikrina sąsajos sandarumą ir mechaninį stiprumą atliekant sudėtingas procedūras.

Jei produktas skirtasžema-įtampa, masinė gamyba(pvz., galios paskirstymo izoliatoriai) ir kainai -atsižvelgiant, tinka „apvyniojimas-pirmasis užspaudimas“. Tai pagerina efektyvumą ir sumažina išlaidas, nes supaprastina procesą.

Be to, tobulėjant proceso technologijoms, pramonėje atsirado „patobulintas inkapsuliavimo-pirmojo užspaudimo“ procesas (pvz., specialių klijų taikymas tvirtinimo -silikono sąsajoje, pakopinių užspaudimo struktūrų pritaikymas), kuris gali iš dalies pagerinti sandarinimo efektyvumą. Tačiau jis vis tiek negali visiškai pakeisti „užspaudimo-pirmosios inkapsuliacijos“ pranašumų esant aukštos-įtampos scenarijams.