Информация, оборудование, промышленность

Премиксы

Что такое премиксы

Основной частью любого автоматического выключателя является корпус. Он несет функции размещения и крепления других элементов выключателя, а также сохранения целостности и геометрии устройства.

В силовых автоматических выключателях при гашении дуги ток короткого замыкания может превышать 100 кА, при этом за время порядка 0,01сек выделяется значительное количество энергии.

Для того, чтобы автоматический выключатель переносил нагрузки в момент коммутации без разрушения, отвечал требуемым электроизоляционным характеристикам, первостепенное значение имеют свойства и качество материала, из которого изготовлен корпус.

премикс

Материал должен быть прочным, жестким, трудновоспламеняемым, иметь высокую теплостойкость, атмосферостойкость, обеспечивать стабильность размеров изделия, обладать высокими диэлектрическими характеристиками, в том числе высокой дугостойкостью.

Прочность, жесткость, трудновоспламеняемость - характерные качества металла. Электроизоляционные свойства и стойкость к коррозии - характерные качества пластмасс. Как совместить эти характеристики в одном материале? Как укоротить производственную цепочку, уменьшить количество технологических операций и, соответственно, затраты на оборудование?

Материалами, способными перерабатываться в изделие с меньшим числом технологических операций, чем металл, являются полимерные композиционные материалы.

Премиксы DMC

В начале 70х годов ХХ века, благодаря разработкам химиков фирмы BAYER в Европе и США появились тестообразные термореактивные полимерные материалы на основе ненасыщенных полиэфирных смол, упрочненные стекловолокном, формующиеся в закрытой нагретой форме. Эти материалы получили название - ДMC / DMC (сокращение от англ. bulk moulding compound и dough moulding compound) или премиксы. Благодаря своим свойствам и высокой производительности процесса переработки, премиксы получили широкое распространение для производства корпусов низковольтной аппаратуры, корпусов автомобильных фар и деталей бытовой техники. Переработка премиксов ведется прессованием на гидравлических прессах, высокопроизводительным литьем под давлением на литьевых машинах реактопластавтоматах.

Свойства материалов, Премиксы

Материал

  Сталь  

   Al, Mg   

   Термопласт   

   Премикс(DMC/ВМС)   

Интегрирование деталей

---

+

+++

+++

  Коэффициент использования материалов  

---

+

+++

+++

Корозионностойкость

---

---

++

+++

Прочность

+++

++

---

++

Жесткость

+++

+++

---

++

Вес

---

---

+++

+++

Трудновоспламеняемость

+++

++

---

++

Термостойкость

+++

++

---

++

Повторное использование

++

++

++

---

Электромагнитная проницаемость

---

---

+++

+++


+++ положительно, --- отрицательно

Ежемесячно в России для изготовления корпусов низковольтной аппаратуры перерабатываются сотни тонн полимерных композиционных материалов (комплект корпусных деталей одного изделия может весить от нескольких десятков грамм до десяти килограмм и более) на основе как термопластов, так и реактопластов.(Термопласты могут повторно при нагревании переходить в текучее состояние. Реактопласты находятся в нем только один раз при переработке в изделие с образованием трехмерной сшитой структуры.)

Еще 5-7 лет назад приблизительно половину объема отечественного рынка реактопластов составляли фенопласты, единственными преимуществами которых является низкая цена, недостатками же - горючесть и низкая прочность. Оставшаяся часть рынка делилась между различными стекло наполненными материалами (премиксы, стекловолокниты АГ4, ДСВ, и др.)

Развивающаяся конкуренция на рынке электротехнической продукции, а так же ориентация на международные стандарты все чаще приводят конструкторов предприятий к техническим решениям по замене фенопластов на стеклонаполненные композиционные материалы (в т.ч. премиксы) для изготовления корпусных деталей электротехнического назначения.

В последнее время в электротехнической промышленности премикс используется взамен АГ4, ДСВ, ГСП по причине высокой технологичности в переработке и более низкой цены.

Немного подробнее об отечественном премиксе

В отличие от зарубежных, отечественные производители изготавливают в основном премикс без использования летучих растворителей (стирол и др.) учитывая экологические требования (переработка стирольных материалов предусматривает наличие дополнительных вентиляционных систем, а так же закрытого оборудования) и протяженность нашей страны (доставка материала по железной дороге из центрального региона до Восточной Сибири занимает несколько недель).

Премикс DМС изготавливается на основе ненасыщенных полиэфирных смол, рубленого стекловолокна, порошкообразного минерального наполнителя и других добавок. Большое содержание наполнителей обеспечивает жесткость и прочность. Высокая текучесть в форме позволяет получать мелкогабаритные тонкостенные детали сложной конфигурации. Специальные добавки придают материалу специфические свойства: трудногорючесть, тропикостойкость, антистатические свойства.

Премиксы отличают малая усадка и повышенная скорость отвердевания, что обеспечивает товарный внешний вид и точность размеров. Материал масло и бензостоек, невзрывоопасен. Детали из премикса могут эксплуатироваться в диапазоне рабочих температур от 60°С до +130°С. Премикс применяется для изготовления деталей взрывозащищенного оборудования.

Гарантийный срок хранения премикса, изготовленного на бесстирольных смолах при температуре +25°С - 4 месяца со дня изготовления. Практика показывает, что при температуре +25°С премикс хранится 1 год без потери технологичности. Премикс, изготовленный на стирольных смолах, может храниться в герметичной упаковке при температуре 25°С не более месяца.

Дугостойкость прессматериалов

Прессматериал

DMC ТУ 2253-013- 00204961-01

ДСВ ГОСТ  17478-95

  Фенопласт ГОСТ 28804-90

  Аминопласт ГОСТ 9359-80

    АГ ГОСТ     20437-89

Показатель дугостойкости, сек

Не менее 200

160-180

Не указан

190

Не указан

Условное обозначение марки премикса состоит из трех частей, сорта и обозначения технических условий (ТУ 22530130020496101, разработчик ОАО «Тверьстеклопластик»).

Первая часть: буквы «DМС» обозначают тип прессматериала (англ. dough moulding compound - тестообразный формовочный компаунд)

Вторая часть: цифры: 10, 18, 20, 30 - максимальная доля стекловолокна в процентах.

Третья часть: буквы, обозначают:

М - с малой усадкой (до 0,02 %),

К - с повышенной текучестью,

О - пониженной горючести,

Т - тропикостойкий,

В - повышенная прочность изделия из этого материала,

Р - с повышенной реакционной способностью (скоростью отвердевания).

В настоящее время комбинируя эти свойства существуют следующие марки премиксов:

DМС-20-РМ- предназначен для переработки в изделия конструкционного, электротехнического и общетехнического назначения методами прессования и литья под давлением;

DМС-30-B- материал повышенной прочности предназначен для переработки в изделия конструкционного, электротехнического и общетехнического назначения методом прессования;

DМС-20-ОРМТ- предназначен для изготовления методом прессования деталей конструкционного, электротехнического назначения пониженной горючести;

DМС-30-ОРМТ- предназначен для изготовления конструкционных деталей в пожаробезопасном исполнении с повышенными физикомеханическими показателями;

DМС-18-Т- предназначен для переработки прессованием и литьем под давлением в изделия электротехнического назначения, имеющих сложный контур, разнотолщинность или тонкие стенки (12 мм);

DМС-10-РКМ- предназначен для опрессовки катушек соленоидов.

Производители премиксов и готовой низковольтной аппаратуры на европейский рынок сталкиваются с определенными трудностями. Однако, в числе причин, подталкивающих конструкторов и топ-менеджеров предприятий и энергосистем Европы к ориентации на собственные прессматериалы, рассматривается также и социальный аспект вопроса. Производство конструкционных пластмасс и изделий из них - это рабочие места и налоги, остающиеся в государстве.

Д.О. БУДНИКОВ.

Физико-механические поазатели премиксов DMC

Наименование показателей

    DMC-20-    PM

   DMC-30-    B

  DMC-10-  PKM

   DMC-    18-T

   DMC-20-OPMT

    DMC-30- OPMT

Изгибающее напряжение при разрушении, МПа (кгс/смІ), не менее

100 (1000)

130 (1300)

60 (600)

80 (800)

100 (1000)

110 (1100)

Ударная вязкость, кДж/мІ (кгс/смІ) не менее

30 (300)

35 (35)

10 (10)

20 (20)

30 (30)

30 (30)

Электрическая прочность при частоте 50Гц, кВэфф/мм, не менее

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

0,5

Водопоглащение при t°=(23±2) С за (24±1)часа, % не более

0,08

0,08

0,08

-

0,08

0,08

Линейная усадка, % не более

200

200

80

180

200

200

Теплостойкость по Мартенсу, °С, не менее

200

200

200

200

200

200

Дугостойкость, сек., не менее

500

500

500

500

500

500