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環(huán)氧絕緣管:從玻璃纖維增強(qiáng)到環(huán)氧樹脂固化的全工藝解析

閱讀:83      發(fā)布時(shí)間:2025-7-7
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    環(huán)氧絕緣管以玻璃纖維增強(qiáng)與環(huán)氧樹脂固化的復(fù)合工藝為核心,其制造過程涵蓋材料選擇、纖維纏繞、樹脂浸漬、固化成型及后處理五大關(guān)鍵環(huán)節(jié),形成兼具高機(jī)械強(qiáng)度與優(yōu)異電氣性能的絕緣結(jié)構(gòu)。
    材料選擇是工藝起點(diǎn)。玻璃纖維采用無堿無捻類型,其直徑通常為5-15μm,經(jīng)緯密度根據(jù)管徑需求調(diào)整,如8×8或10×10規(guī)格,確保纖維層間緊密貼合。環(huán)氧樹脂則以雙酚A型(如E-51)為主,其環(huán)氧值高、固化后電氣性能好,搭配酸酐類固化劑(如甲基四氫苯酐)可實(shí)現(xiàn)低溫固化,避免高溫對(duì)纖維的損傷。
    纖維纏繞是結(jié)構(gòu)強(qiáng)化的關(guān)鍵。采用濕法纏繞工藝,將浸漬環(huán)氧樹脂的玻璃纖維以50-60°角度螺旋纏繞于金屬芯模,通過多層交叉鋪層提升抗彎強(qiáng)度。例如,泰普瑞電工的纏繞管通過縱向纏繞3.5mm厚+環(huán)向纏繞2層+縱向纏繞3.5mm厚的復(fù)合結(jié)構(gòu),使管體軸向與環(huán)向強(qiáng)度比達(dá)3:1,滿足高壓設(shè)備的力學(xué)需求。
    樹脂浸漬需控制含膠量與滲透性。樹脂與固化劑按100:45比例混合后,通過真空浸漬或壓力浸漬使樹脂充分滲透纖維間隙,含膠量控制在26%-30%以避免孔隙缺陷。部分工藝在外層包裹熱收縮性塑料管,通過熱風(fēng)收縮實(shí)現(xiàn)二次加壓,進(jìn)一步提升致密度。
    固化成型采用階梯升溫工藝。以3℃/10min速率升至95℃保溫3小時(shí),使樹脂初步交聯(lián);再升至160℃保溫4小時(shí)完成深度固化,最終熱變形溫度(HDT)可達(dá)180℃以上。此過程需嚴(yán)格控制爐內(nèi)溫度均勻性,防止局部過熱導(dǎo)致纖維與樹脂界面剝離。
    后處理包括脫模、切割與表面修整。脫模后采用數(shù)控機(jī)床切割端面,確保垂直度誤差<0.1mm;表面經(jīng)砂紙打磨后涂覆防護(hù)漆,提升耐腐蝕性與耐磨性。最終產(chǎn)品需通過100kV高壓測試與局部放電檢測,確保介電強(qiáng)度>50kV/mm、局部放電量<5pC。

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