對絕緣要求更高。這使得環(huán)氧樹脂絕緣結(jié)構(gòu)和密封工藝在絕緣子、絕緣電器、變壓器中得到廣泛的應(yīng)用。
  １ 環(huán)氧樹脂澆注原理與真空澆注工藝
  １．１ 環(huán)氧樹脂澆注原理
  環(huán)氧樹脂澆注是將環(huán)氧樹脂、固化劑和其他配合料澆注到設(shè)定的模具內(nèi)，由熱固性流體交聯(lián)固化成熱固性制品的過程。由于環(huán)氧樹脂澆注產(chǎn)品集優(yōu)良的電性能和力學性能于一體，因此，環(huán)氧樹脂澆注在電器工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。
  １．２ 真空澆注工藝
  高壓開關(guān)用環(huán)氧樹脂澆注絕緣制品要求外觀，尺寸穩(wěn)定，機、電、熱性能滿足產(chǎn)品要求。目前普遍采用真空澆注成型技術(shù)。其要點就是去除澆注制品內(nèi)部和表面 的氣隙和氣泡，減少內(nèi)部應(yīng)力，防止產(chǎn)生裂紋等。
  為了達到這一目的，必須選用合適的澆注材料，使用適宜的真空澆注設(shè)備，嚴格控制原材料的預處理、混料、澆注和固化條件。
  環(huán)氧樹脂真空澆注成型工藝流程，如圖１所示。
      
  ２ 真空澆注成型工藝關(guān)鍵技術(shù)
  （１）原材料的預處理
  原材料預處理是在一定溫度下加熱至一定時間，并經(jīng)過真空處理以脫除原材料中吸附的水分、氣體及低分子揮發(fā)物，達到脫氣脫水的效果。
  （２）混料
  混料的目的是使環(huán)氧樹脂、填料、固化劑等混合均勻，便于進行化學反應(yīng)?；炝戏忠淮魏投位炝?。樹脂和填料混合稱一次混料，在一次混料中加入固化劑成為二次 混料。一次混料是使填料被樹脂充分浸潤。因為環(huán)氧樹脂與酸酐固化劑的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，填料是導熱性好的材料，它能將反應(yīng)釋放的熱量向外傳導而不積集，使?jié)? 注物內(nèi)應(yīng)力均勻分布而不產(chǎn)生縮痕。二次混料時間要確保固化劑混合均勻，其溫度、真空度的參數(shù)也很重要。溫度過高，將使混合料黏度迅速增加，影響脫氣澆注工 序；真空度用以保證混合料的脫氣、脫水，但不能導致固化劑的氣化，所以真空度要恰當。
  （３）澆注
  澆注是將組裝好并預熱到一定溫度的模具放入真空澆注罐中或在真空澆注罐內(nèi)預熱，模具溫度略高于混合料的溫度，澆注罐抽真空度到１３３０Ｐａ以下，維持一 定溫度［１］，將混合均勻的物料澆入模具內(nèi)；澆注完成后要繼續(xù)抽真空一段時間，以去除澆注件內(nèi)所形成的氣泡，即可關(guān)閉真空，打開澆注罐，將模具送入固 化爐進行固化。澆注過程中應(yīng)注意澆注速率和模具放置的位置，應(yīng)有利于排氣和使物料充滿模具。
  （４）固化
  選擇合適的溫度和固化時間。環(huán)氧樹脂澆注件的性能與交聯(lián)密度密切相關(guān)。一般來說，澆注件的力學性能隨交聯(lián)密度的提高而上升，但到某一程度隨交聯(lián)密度的提 高，其機械強度反而下降。這個轉(zhuǎn)折點的標志就是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Ｔｇ。所以固化溫度太高，常使固化物性能下降，因此，必須選擇合適的固化溫度。
  固化采用兩階段進行：一階段是初固化成型；二階段是在一次固化溫度稍高的情況下進行后固化，保證完全固化，達到性能狀態(tài)。有時為了減少縮痕，可以在加壓下凝膠來消除。
  （５）脫模
  脫模過程主要控制脫模溫度和澆注件的冷卻速率，減少澆注件的內(nèi)應(yīng)力，一般控制低于８０℃。真空澆注工藝是目前環(huán)氧樹脂澆注中應(yīng)用為廣泛、工藝條件為成熟的工藝。
  ３ 真空澆注模具設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)
  ３．１ 模具總體設(shè)計原則
  澆注模型腔表面應(yīng)力求光滑，不得有砂眼。在設(shè)計澆注模時應(yīng)澆注方便，避免產(chǎn)生氣泡。為減少內(nèi)應(yīng)力和容易脫模，型腔各處都應(yīng)圓滑過渡，在所有拐角及轉(zhuǎn)彎處都應(yīng)使氣體逸出方便。
  ３．２ 收縮率
  根據(jù)填料的不同，澆注材料的收縮率也不同。對于ＳｉＯ２＋環(huán)氧樹脂，取收縮率為０．４％；而Ａｌ２Ｏ３＋環(huán)氧樹脂的收縮率為０．４％～０．５％（以上均為實驗數(shù)據(jù)）。在設(shè)計中一般取收縮率０．４％［２］。
  ３．３ 支撐結(jié)構(gòu)
  從澆注工藝方面入手。因真空澆注的技術(shù)要點就是盡可能減少澆注制品中的氣隙和氣泡，提高零件質(zhì)量，所以為利用澆口補縮的方式消除澆注成型缺陷，在模具下模板上增加了支腳，以確保澆口始終處于高點位置（傾斜約１５～２０°），達到更好的補縮效果。
  ３．４ 冷卻裝置
  零件澆注時的冷卻主要采用水冷卻方式。因為零件在固化過程中的階段為熱固化，冷卻裝置中的水可使?jié)部谔幣c模腔有約２０℃的溫差，這樣可以延遲澆口處的固化，起到補縮的效果，避免了澆不滿缺陷。水箱的設(shè)置分內(nèi)外兩種，根據(jù)模具特點可選用不同的形式。
  ３．５ 密封元件
  由于環(huán)氧樹脂液態(tài)時流動性良好，對密封的要求高，故應(yīng)加密封元件。根據(jù)零件特點，設(shè)計中采用大小密封圈同時密封的形式。在嵌件頸部位置采用環(huán)形小密封圈，在型腔周圍采用大密封圈。
  ３．６ 模具選材及表面處理
  因為環(huán)氧樹脂與鋁合金的熱膨脹系數(shù)基本一致，又由于該類模具主要用于真空澆注過程中，更多采用手工操作，所以選擇鋁合金材料，以便于搬運。但因材料硬度 低，故對材料進行表面硬質(zhì)陽極氧化處理，氧化層深度達５０μｍ，表面維氏硬度提高到４００～５００，這樣提高了模具的耐磨性和抗腐蝕性能。而對于在開、合 模時經(jīng)常拆卸的零件采用了鋼件或銅件，模具在裝卸過程中損傷程度低，模具使用壽命長。
  ４ 真空澆注模具設(shè)計實例
  互感器澆注模具是互感器制造必需的工裝設(shè)備。澆注成型模具必須保證互感器的繞組、鐵心、出線端子及其它零件的位置正確，使?jié)沧Ⅲw的尺寸和性能符合要求；注 意澆注體外形美觀，并考慮裝模、拆模方便及封模要求和澆注時空氣容易排出，同時盡可能減輕模具的質(zhì)量。本文主要介紹鋼制模的設(shè)計及加工。圖３為互感器澆注 模具裝配圖。
      
  模具使用注意事項：
  （１）模具裝配完成后，先在澆注罐內(nèi)均勻加熱６～８ｈ后，使模具溫度達到８０～８５℃，再抽真空，進行澆注。如果模具內(nèi)部溫度達不到，會出現(xiàn)固化后缺料現(xiàn)象。
  （２）環(huán)氧樹脂澆注時，若真空度達不到，沒有把澆注體內(nèi)的空氣全部抽出，則會造成固化后澆注體內(nèi)有氣泡。有氣泡的澆注體的絕緣強度將大大降低［３］。
        

來自：蒂森新材料