環(huán)氧樹(shù)脂二級(jí)混料脫氣溫度攪拌速度控制系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】
(—)技術(shù)領(lǐng)域:
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)氧樹(shù)脂二級(jí)混料脫氣溫度攪拌速度控制系統(tǒng)，用于當(dāng)改變環(huán)氧樹(shù)脂混料配方或抽真空工況時(shí)，檢測(cè)其混料在各特定溫度及攪拌速度下真空攪拌脫泡的效果，通過(guò)比較獲得平時(shí)生產(chǎn)的溫度與攪拌速度設(shè)定值，必要時(shí)依據(jù)抽真空消耗時(shí)間、工耗、能耗，也可選取多個(gè)所述溫度與攪拌速度設(shè)置。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]環(huán)氧樹(shù)脂的綜合性能極佳，其配方設(shè)計(jì)靈活多樣，使環(huán)氧樹(shù)脂在電力、電子電器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，特別是電力互感器、變壓器、絕緣子等電器的澆注材料，當(dāng)環(huán)氧樹(shù)脂應(yīng)用于高電壓電器時(shí)，要求它具有極低的局部放電量，否則將因局部放電量超標(biāo)而過(guò)早老化、漏電甚至于擊穿引發(fā)事故。環(huán)氧樹(shù)脂材料中的氣孔是產(chǎn)生局部放電的最主要原因，因此在環(huán)氧樹(shù)脂澆注時(shí)，均采用真空澆注脫泡技術(shù)盡可能減少澆注制品中的氣隙和氣泡。
[0003]典型的工藝是將樹(shù)脂、固化劑和硅徽粉、色漿等填料按配比計(jì)算出各組份重量，稱重后預(yù)先在烘箱中預(yù)熱60°C /3?4h，其混料分一級(jí)和二級(jí)混料。在二級(jí)混料中先啟動(dòng)儲(chǔ)料鍾A、儲(chǔ)料鍾B的加熱系統(tǒng)及真空系統(tǒng)。再往儲(chǔ)料鍾A加入預(yù)熱后的樹(shù)脂、填料，并往儲(chǔ)料罐B中加入預(yù)熱后的固化劑、填料，將儲(chǔ)料罐A攪拌溫度設(shè)定為55 °C，攪拌3?4小時(shí)，將儲(chǔ)料罐B攪拌溫度設(shè)定為50°C，攪拌3?4小時(shí)。然后對(duì)儲(chǔ)料罐A、儲(chǔ)料罐B抽真空攪拌，真空度均設(shè)為4mbar。經(jīng)上述真空脫氣后，然后在混料罐中混料攪拌再抽真空后將混料導(dǎo)入澆注罐中澆注再經(jīng)固化爐加溫固化后脫模。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]在空氣中高粘度環(huán)氧樹(shù)脂混料液體，也溶解有一定的氣體，但在混料液體深處氣泡尺寸很小，通常以微氣泡形式存在，微氣泡依靠自身浮力上升的速度是極其緩慢的，必須依靠外力將氣泡帶到液面，因此目前較為有效的脫泡方式是采用真空攪拌脫泡和真空薄膜脫泡等方法。在攪拌槽中的壓力從上至下依次增大，在中上部出現(xiàn)了較大的低壓區(qū)，因此，根據(jù)氣泡生成的條件，氣泡主要在中、上部生長(zhǎng)、集聚和脫泡。
[0005]由于液態(tài)環(huán)氧樹(shù)脂混料的各組成材料及其配比的各不相同，還可能由于環(huán)氧樹(shù)月旨、固化劑內(nèi)在質(zhì)量問(wèn)題，造成每批混料的凝膠時(shí)間不一致，以及所使用的真空脫氣設(shè)備性能及其采用的真空攪拌脫泡工藝差異很大，因此現(xiàn)有真空攪拌脫泡的工藝參數(shù)設(shè)置多是憑經(jīng)驗(yàn)或參照相似工藝設(shè)置，針對(duì)性差，其設(shè)定值沒(méi)有隨混料配方或材料的生產(chǎn)廠家或工況變化而合理改變，影響脫泡效果和產(chǎn)品質(zhì)量。本發(fā)明介紹一種環(huán)氧樹(shù)脂二級(jí)混料脫氣溫度攪拌速度控制系統(tǒng)，用于采用二級(jí)混料系統(tǒng)工藝的真空攪拌脫泡，在二級(jí)混料系統(tǒng)中儲(chǔ)料罐A是一環(huán)氧樹(shù)脂、填料混料脫氣系統(tǒng)，當(dāng)改變環(huán)氧樹(shù)脂混料配方或生產(chǎn)廠或抽真空工況時(shí)重新確定工藝參數(shù)，其特征是當(dāng)改變混料配方或抽真空工況時(shí)，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)比較儲(chǔ)料罐A在升溫和真空攪拌脫泡過(guò)程中，其混料在各特定溫度和所設(shè)置的攪拌速度下的真空攪拌脫泡效果，使其可在原有系統(tǒng)中不影響生產(chǎn)，選擇平時(shí)真空攪拌脫泡工藝的溫度和攪拌速度的參數(shù)設(shè)置。
[0006]環(huán)氧樹(shù)脂隨溫度升高其粘度下降，但當(dāng)溫度上升到一定值時(shí)，粘度下降趨勢(shì)變緩，最后基本上趨于某個(gè)數(shù)值，另外環(huán)氧樹(shù)脂混料中填料的填充量越多粒度越細(xì)其混料黏度增大越多。它使環(huán)氧樹(shù)脂溫度、粘度對(duì)應(yīng)關(guān)系在混料中向粘度增大方向偏移，而氣泡表面張力隨著與表面層相鄰的兩體相的密度差變小而變小，故表面張力也隨粘性下降而減少。由于氣泡上升到近液面后，氣泡并不能立刻逸出，而是在壓差的作用下，氣泡繼續(xù)膨脹，并在近液面下停留一段時(shí)間，當(dāng)掙脫液面張力后，才能逸出或破裂，其停留時(shí)間隨壓力、混料液體的粘性的降低而縮短，綜上所述，氣泡逸出效率與環(huán)氧樹(shù)脂混料的粘度密切相關(guān)，而環(huán)氧樹(shù)脂混料粘度又與溫度不成線性關(guān)系，因此對(duì)于不同的混料就存在不同的最佳溫度設(shè)定值。
[0007]另一方面，氣泡逸出效果與攪拌速度密切相關(guān)，當(dāng)許多處于不同生長(zhǎng)階段的氣泡出現(xiàn)時(shí)，過(guò)高的攪拌速度將使一部分氣泡來(lái)不及充分的生長(zhǎng)破裂及逸出又被帶回混料液體深處，過(guò)低的攪拌速度使氣泡帶到液面時(shí)間延長(zhǎng)，使有效脫泡時(shí)間縮短。由于不同的溫度和混料粘度，使處于不同生長(zhǎng)階段的氣泡數(shù)量及生長(zhǎng)速度不同，因此攪拌速度選擇不同，使處于不同生長(zhǎng)期的氣泡運(yùn)輸?shù)揭好娌⒈灰莩龅挠行н\(yùn)輸效率隨溫度和粘度的不同而變化。
[0008]系統(tǒng)利用真空度的變化來(lái)反映環(huán)氧樹(shù)脂混料中氣泡逸出數(shù)量和體積的變化，在某一反映粘度變化的設(shè)定溫度下，通過(guò)啟動(dòng)真空泵，檢測(cè)真空度從設(shè)定下限值達(dá)到上限值(壓力下限值)的時(shí)間，來(lái)反映在該攪拌速度設(shè)置下脫泡效率并通過(guò)多次生產(chǎn)檢測(cè)比較用于優(yōu)化攪拌速度的設(shè)置。同時(shí)，通過(guò)關(guān)閉真空泵，檢測(cè)真空度從設(shè)定上限值達(dá)到下限值(壓力上限值)的時(shí)間，來(lái)反映在該溫度下脫泡效果，通過(guò)各溫度設(shè)定點(diǎn)的檢測(cè)比較用于優(yōu)化溫度設(shè)置。
[0009]所述環(huán)氧樹(shù)脂二級(jí)混料脫氣溫度攪拌速度控制系統(tǒng)，用于該系統(tǒng)中儲(chǔ)料罐A真空攪拌脫泡過(guò)程的攪拌速度控制，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，先將樹(shù)脂、填料按配比計(jì)算出各組份重量，稱重后按原工藝要求預(yù)先在烘箱或熱風(fēng)爐中進(jìn)行預(yù)熱干燥處理后備用，然后啟動(dòng)儲(chǔ)料罐A的加熱系統(tǒng)及真空系統(tǒng)。在儲(chǔ)料罐A先投入環(huán)氧樹(shù)脂，再投入硅微粉冷卻至始端溫度下升溫，其始端溫度即環(huán)氧樹(shù)脂熔融后可以進(jìn)行真空攪拌的溫度，例如在40°C至50°C左右開(kāi)始階梯式升溫，升溫間隔相等，先攪拌5-15分鐘使混料均勻再開(kāi)啟真空泵，將真空度設(shè)定在一上下限范圍內(nèi)，例如可將其按原工藝的真空度設(shè)定值作為壓力下限值，而取真空度下降(壓力上升)至該壓力下限值加6-15%作為上限值，其反映真空度的壓力信號(hào)送主控制器處理，其打開(kāi)或關(guān)閉真空泵的工作信號(hào)由主控制器發(fā)出。主控制器采用階梯式升溫模式，每次可取3-8°C左右的相同升溫間隔。其終端溫度稍高于混料罐設(shè)定溫度，例如75°C-90°C左右，要求升溫功率大、速度快以及抽真空速率快。攪拌器的攪拌速度采用依所述階梯式升溫模式各級(jí)溫度分段遞減，即最高溫度采用原工藝確定的攪拌速度并向低的溫度遞減，并經(jīng)多次生產(chǎn)效果對(duì)比使其各級(jí)攪拌速度與氣泡逸出速度相適應(yīng)。
[0010]系統(tǒng)工作時(shí)儲(chǔ)料罐A先在始端溫度下升溫并打開(kāi)真空泵抽真空使真空度達(dá)到設(shè)定壓力下限值并達(dá)到相應(yīng)溫度段設(shè)定溫度時(shí)，關(guān)閉真空泵及閥門，啟動(dòng)真空度的下降計(jì)時(shí)器當(dāng)真空度下降到設(shè)定壓力上限值時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束，作數(shù)秒延時(shí)消除過(guò)多氣泡后再打開(kāi)閥門及真空泵抽真空同時(shí)啟動(dòng)真空度的上升計(jì)時(shí)器，使真空度達(dá)到設(shè)定壓力下限值計(jì)時(shí)結(jié)束進(jìn)入下一段，如此周而復(fù)始，依序記錄每次真空度的下降計(jì)時(shí)器和上升計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)時(shí)間，其上升計(jì)時(shí)器反映攪拌速度設(shè)置對(duì)抽真空性能的影響，比較每次真空度的上升計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間長(zhǎng)短，反映其設(shè)定溫度點(diǎn)的真空攪拌脫泡效率，來(lái)確定其攪拌速度從而獲得各溫度粘度下的攪拌速度，其下降計(jì)時(shí)器反映系統(tǒng)在各溫度段下氣泡生成速度，扣除真空泄漏率影響比較每次真空度的下降計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)時(shí)間來(lái)反映脫泡效果，根據(jù)需要可以由工藝允許的脫泡時(shí)間，修正原工藝確定的脫泡工序溫度范圍即始端溫度和終端溫度設(shè)置以增減抽真空時(shí)間，再考查所設(shè)置溫度段的溫度與攪拌速度組合及其運(yùn)行時(shí)間的