Разработка методики экспресс-оценки адгезионных свойств термореактивных материалов изоляции электрических машин

1.9 Методы сдвига

Касательные напряжения создают в клеевых конструкциях различными путями, например, растяжением соединенных внахлестку материалов. Этим методом измеряют адгезию металлов, древесины, пластмасс, а также резины к резине и металлам. Различные схемы испытаний на сдвиг при растяжении образцов показаны на рис.1.14.

Установлено, что разрушающее напряжение не зависит от ширины образца, но линейно зависит от его длины до некоторого предела. При дальнейшем увеличении длины образца разрушающая нагрузка стремится к постоянной величине. Причина этого заключается в концентрации напряжений у концов образца, вызванной разностью деформаций склеенных элементов и их изгибом.

Испытание клеевых соединений на сдвиг (срез) под действием сжимающих нагрузок (рис. 1.15) наиболее характерно для соединения материалов значительной толщины. Иногда этим методом испытывают и образцы из тонких слоев металла, но в таких случаях к ним подклеивают для устойчивости толстые деревянные бобышки.

Рис. 1.14 - Схема испытаний клеевых соединений на сдвиг растягивающей нагрузкой, а-шов односторонний внахлестку; б-двусторонний внахлестку; в-односторонний внахлестку с накладкой; г - двусторонний внахлестку с накладкой; д - скошенный шов

Рис. 1.15 - Схемы испытаний клеевых соединений на сдвиг сжимающей нагрузкой': а-одностороннее соединение плиточных материалов; б-двустороннее соединение плиточных материалов в, г- соединение цилиндра со стержнем

Испытание на сдвиг при кручении образцов имеет перед рассмотренными методами растяжения и сжатия одно важное преимущество: при кручении возникает чистый сдвиг без отрывающего усилия. В наиболее чистом виде сдвиг реализуется при скручивании двух тонкостенных цилиндров, склеенных торцами. На рис. 1.16 приведены схемы испытаний клеевых соединений скручиванием. Описанный в предыдущем разделе метод штифтов также вполне пригоден для испытаний кручением. Получаемые при этом результаты не зависят от толщины покрытия [6].

Рис. 1.16 - Схемы испытаний клеевых соединений на сдвиг при кручении, а - соединение прутков встык, б- соединение труб внахлестку, в-соединение прутка с трубой внахлестку, г- соединение труб встык

Широкое распространение получили методы измерения адгезии путем выдергивания из блока полимера введенной туда заранее нити корда, металлической проволоки или стеклянной нити (волокна). Часто таким способом определяют адгезию кордной нити и металло- корда к резине. В настоящее время наиболее распространён Н-метод (Аш- метод), названный так из-за формы образца, напоминающего букву Н (рис. 1.17). Этот метод используют и для определения адгезии стекловолокна к связующему (рис. 1.18), а также для измерения адгезии в системе полимер-металл (рис. 1.19).

Рис. 1.17 - Схема измерения прочности связи корда (текстильного или металлического) с резиной, 1-держатели образца; 2- резиновые блоки; 3-нить

Рис. 1.18 - Схема измерения адгезии стекловолокна к связующему, 1 -волокно, 2- слой смолы, нанесенной на волокно

Сдвиговые усилия возникают на границе между адгезивом и субстратом и в случае деформации полимерного блока, внутри которого находится субстрат. На этом принципе основан метод измерения адгезии резины к текстилю. При испытании по методу отслоения при статическом сжатии нить корда располагают внутри образца по диаметру среднего сечения. Испытание заключается в определении усилия сжатия, при котором сдвиговые напряжения между резиной и кордом достигают величины, равной прочности связи между материалами. В тот момент, когда воронкообразное углубление, возникшее на поверхности образца при его сжатии, исчезает (рис. 1.20), измеряют нагрузку. Момент отслоения нити определяют визуально или с помощью тензодатчиков, контролируя величину внутренних напряжений[12].

Для определения адгезии связующего к стеклянным нитям иногда применяют цилиндрические образцы, изготовленные из ориентированных стеклянных нитей, пропитанных полиэфирной или эпоксидной смолой. Об адгезии судят по сопротивлению сжатию вдоль оси этих цилиндров.

Рис. 1.19 - Схема измерения адгезии клея к металлам, 1-металлическая нить; 2-слой клея; 3- планка с отверстием

Рис. 1.20 - Схема измерения прочности связи резины с кордом при статическом сжатии, а-образец до испытания, б-сжатый образец, в-сжатый образец после отслоения нити

Некоторые из рассмотренных в этом разделе методов стандартизованы.

Динамические методы

Все рассмотренные методы измерения адгезии характеризуются кратковременным приложением нагрузки. Это статические методы. Практически многие методы, применяющиеся при статических кратковременных испытаниях, могут быть использованы и для испытаний на длительную статическую прочность. В первую очередь это относится к испытаниям клеевых соединений металлов других материалов.

Особую ценность представляют динамические испытания, с помощью которых устанавливается способность соединения адгезив - субстрат противостоять действию переменных нагрузок. Работоспособность изделия или модельного образца характеризуют числом циклов деформации до разрушения. Однако не всегда удается добиться разрушения образца по стыку. В таких случаях после приложения некоторого числа циклов деформации определяют адгезию одним из принятых статических методов и сравнивают прочность связи до и после утомления, определяя, таким образом, величину уменьшения адгезии в результате воздействия циклической нагрузки [12].

Динамические испытания клеевых соединений металлов проводят при сдвиге, неравномерном и равномерном отрыве. При измерении усталостной прочности с помощью неравномерного отрыва для клеевых соединений рекомендуются образцы, показанные на рис.1.12,а. Усталостные испытания соединений металлов при сдвиге проводят на образцах, соединенных внахлестку (рис. 1.15, а), или на образцах, имеющих форму параллелепипеда, образованного двумя параллельными металлическими пластинками, промежуток между которыми заполнен резиной. Для усталостных испытаний соединений металлов при равномерном отрыве используют образцы, склеенные встык. Машины, применяемые для усталостных испытаний, должны обеспечивать нагружение с частотой 500-3000 циклов в 1 мин.

Рис. 1.21 - Схема измерения динамической прочности связи единичной нити корда с резиной при многократном сжатии образца: 1- резина; 2-кордная нить; -3 - направляющий ролик; 4 -груз (1-2кГ)

Межслойный сдвиг и срез

Схема действия касательных напряжений в слоистом материале представлена на рис. 1.22.

Рис. 1.22 - Касательные напряжения. а - в плоскости укладки арматуры, б - межслойные

В армированных пластиках происходит как бы смещение одного армирующего слоя относительно другого. Естественно, это смещение возможно только в волокнистых и слоистых пластиках; у трехмерноармированных пластиков взаимному смещению слоев препятствуют поперечные связи.

Упругие постоянные пластика со слоистой и волокнистой структурой при межслойном сдвиге определяются в основном «работой» полимерной прослойки, а прочность - силами сцепления на контактной поверхности матрица - арматура и действующими на этой поверхности касательными напряжениями. Поэтому при экспериментальном определении прочности межслойного сдвига важно знать действительное численное значение касательных напряжений, приводящих к разрушению образца. Максимальное значение касательных напряжений зависит от способа испытаний на межслойный сдвиг и схемы нагружения, от формы и размеров образцов, а также от всех отклонений от идеализированной структуры материала, вносимых технологией изготовления армированных пластиков (нерегулярная укладка арматуры, искривление волокон, пустоты). Аналитическая оценка этих факторов практически невозможна, поэтому экспериментально определяемые характеристики межслойного сдвига являются условными и пригодны только для качественной оценки материала

Форма и размеры образцов

Характеристики межслойного сдвига обычно определяются при растяжении (рис. 1.23, а) или изгибе (рис. 1.23, б), реже - при сжатии. При выборе формы образца должно быть обеспечено расчетное сечение, в котором действуют только касательные напряжения и по которому происходит разрушение от межслойного сдвига.

На растяжение и сжатие обычно испытываются образцы в виде бруска с надрезами (рис. 1.23,а, - первые два образца) или с надрезами и отверстием (рис. 1.23, а - третий образец). Расчетное сечение образца F в первом случае расположено между надрезами параллельно его продольной оси, а во втором случае - между отверстием и надрезами; в этом случае межслойный сдвиг происходит по двум плоскостям.

При выборе размеров и методики испытаний образцов с надрезами следует учитывать изгиб образца и концентрацию напряжений. При растяжении в образце с несимметрично расположенными надрезами появляется изгибающий момент (как и в клеевом соединении внахлестку - рис. 1.24, б), М = Ptl2, где Р - растягивающее усилие, a t - ширина целой части образца в ослабленном сечении (рис. 1.23, 1.24), вследствие чего нагрузка, разрушающая образец, уменьшается. Влияние изгиба определяется величиной M/EI, где М - изгибающий момент, Е - модуль упругости материала образца; I - момент инерции целой части ослабленного сечения образца (I = bt3/12 для первого образца на рис. 1.23, a и I = ht3/12 - для второго образца).

Рис. 1.23 - Схемы нагружения образцов для испытания на межслойный сдвиг при растяжении или сжатии (а) и изгибе (б). F - площадь, на которой происходит сдвиг

Рис. 1.24 - Схема деформирования образцов с надрезами (а) и клеевого соединения (б)

Изоляция статорных обмоток также является слоистым материалом. Поэтому для определения прочности на межслойный сдвиг могут быть использованы те же методы, сто и для армированных пластиков (разд. 1.5)В [21,22] приводятся результаты определения адгезионной прочности путем определения прочности на межслойный сдвиг. Однако, в [21,22] конструкция и технология изготовления образцов не всегда позволяла определить эту характеристику - разрушение происходило вне зоны перекрытия. Данные, приведенные в [16] позволили оценить влияние параметров технологического процесса на величину прочности на межслойный сдвиг, но для изготовления образцов требовалось промышленное оборудование для механического или гидростатического прессования.

Выводы по литературному обзору и постановка задачи

Изоляция в электрических машинах - важнейший элемент, определяющий долговечность машин в целом.

Адгезионная прочность слоев изоляции во многом определяет как механические характеристики, так и длительную электрическую прочность.

В настоящее время существует несколько теорий адгезионной прочности, но ни одна из них не раскрывает полностью явление адгезии и способы ее повышения.

С целью оптимизации параметров технологического процесса изготовления изоляции проводятся исследования влияния параметров этого процесса на основные электрические и механические характеристики.

Для быстрого и точного определения оптимальных параметров технологического процесса изготовления изоляции электрических машин необходимо иметь методику изготовления и исследования образцов электрической изоляции.

Поэтому целью данной диссертации является создание методики изготовления образцов для определения адгезионной прочности и ее определение.

Для выполнения этого необходимо было выполнить следующее:

- создать пресс-форму с возможностью электронагрева;

- обеспечить регулировку температуры пресс-формы;

- обеспечить регулировку давления;

- выбрать конструкцию и размеры образцов;

- оценить влияние параметров технологического процесса на величину адгезионной прочности.

2. Методическая часть

2.1 Исследуемые материалы

Исследование адгезионной прочности проводились на образцах, изготовленных из слюдосодержащих лент Элмикатерм 52409, произведенных Холдинговой компанией «Элинар». Основные характеристики ленты, согласно ТУ 3492-024-50157149-00, приведены в табл. 2.1.

статор электрический машина адгезия

Таблица 2.1 - Основные характеристики ленты Элмикатерм 52409

Наименование показателя	Значение показателей
1.Номинальная толщина, мм	0,14
2.Поверхностная плотность, г/м2	195±25
-слюды, не менее	40
-связующего вещества	37±3
-летучих веществ, не более	1,5
4.Разрушающая нагрузка при растяжении, не менее, Н/см	150
5. Епр, кВ/мм	25
15-35 оС	0,02
155 оС	0,09
7. Текучесть связующего в ленте, %	40-70

Лента Элмикатерм 52409 разработана на основе ранее используемого базового варианта ленты Элмикатерм 55409. Базовый вариант ленты Элмикатерм 55409 состоит из следующих компонентов:

стеклолента ЭЧ-30, плотность - 27 г/м2;

слюдобумага СБ-3, плотность - 160 г/м2;

связующее;

катализатор.

Отличие базового варианта от Элмикатерм 52409 состоит в различии типа пропитывающего лака (табл. 2.2) - в нем отсутствует смола ЭД22 и олеиновая кислота, используемая в качестве пластификатора. В этом случае лента имеет большую жесткость, но пониженную величину tg при температуре 155С по сравнению с лентой Элмикатерм 55409.

Таблица 2.2 - Состав лака для изготовления исследуемых материалов

Компонент, об. %.	Элмикатерм 55409	Элмикатерм 52409
Эпоксидная новолачная смола марки DEN438	84 … 85	98 … 99
Катализатор	1 … 2	1 … 2
Диановая смола ЭД 22	10	0
Олеиновая кислота	6	0

2.2 Описание образцов

Определение адгезионной прочности лент основано на определении прочности на сдвиг между слоями исследуемых лент, характеристики которых представлены в предыдущем разделе.

Поэтому образцы для испытаний имеют конструкцию, представленную на рис. 2.1.

Рис. 2.1 - Схема образцов для испытания

В такой конструкции адгезионная прочность определяется как у = Р/S,

где у - прочность на разрыв, Н/м2,

P - прилагаемое усилие, Н,

S - площадь разрываемого соединения, м2.

Окончательный выбор геометрических размеров и конструкции образцов для испытаний, таких как количество слоев, ширина лент, ширина зоны перекрытия, а также площадь зоны перекрытия рассмотрены в экспериментальной части (разд. 3.3).

2.3 Описание установки для изготовления образцов

Как уже было сказано в разделе «Постановка задачи», первой частью данной работы является создание установки для изготовления образцов.

Установка для изготовления образцов должна позволять прессовать образцы при заданных температурном режиме и давлении. В ранее проведенных на нашей кафедре работах [21,22] прессование образцов для определения адгезионной прочности проводилось между металлическими пластинами, на которые создавалось неконтролируемое давление только за счет грузов, а температурный режим обеспечивали в термошкафе с помощью регулятора температуры «Термодат» (разд. 2.3.2). В этом случае нельзя было гарантировать как температуру и скорость ее подъема, так и давление непосредственно на образцах.

Поэтому для проведения экспресс-оценки адгезионной прочности изоляции электрических машин из пропитанных лент создана установка для изготовления образцов, блок-схема которой представлена на рис. 2.2, а сама установка - на рис. 2.3. Данная установка позволяет одновременно создавать определенное давление на изоляцию и заданный температурный режим. Образцы помещаются в пресс-форму, которая нагревается с помощью трубчатых электронагревателей патронного типа, а те в свою очередь подключены к силовому блоку, управляемому Термодатом. Пресс-форма помещается в пресс, где на образцы оказывается необходимое давление.

Рис. 2.2 - Блок - схема установки для изготовления образцов

Рис. 2.3 - Фотография установки для изготовления образцов: 1 - пресс-форма, 2 - ТЭНы, 3 - термопара, 4 - пресс, 5 - манометр, - Термодат + силовой блок

Рассмотрим последовательно все части этой установки.

Пресс-форма

Чертеж прессформы представлен на рис. 2.5 а,б, а внешний вид - на рис. 2.4 а,б., 2.6. Пресс-форма выполнена из латуни, характеристики которой следующие:

- удельная теплопроводность - 111 Вт/(м*К);

- плотность - 8500 кг/м?;

- удельная теплоёмкость при 20 C - 0,377 кДж*кг?1*K?1;

- температура плавления латуни в зависимости от состава достигает 880-950 °С, в зависимости от соотношения Cu - Zn.

Части пресс-формы могут быть соединены между собой с помощью болтов 2 (рис.2.4 а,б), для чего присутствуют сквозные отверстия. При соединении только болтами, отрицательным моментом может быть сложность определения величины давления, оказываемого на систему, а положительным - надежность скрепления системы без значительного увеличения ее габаритных размеров.

Во время использования пресс-форма может нагреваться до температуры 180 - 200оС, вследствие чего перемещение ее вручную небезопасно. Крючки, присоединенные к корпусу пресс-формы, служат для удобства ее перемещения с помощью теплоизолирующих ручек. Но их наличие могло значительно увеличить габаритные размеры пресс-формы, а это препятствует помещению пресс-формы, например, в печь. С учетом вышесказанного, установка спроектирована с небольшими по размерам крюками 3 с возможностью присоединения к ним съемных теплоизолирующих ручек 4.

Рис. 2.4.а - Чертеж нижней части пресс-формы

Рис. 2.4.б - Чертеж верхней части пресс-формы

Рис. 2.5 - Пресс-форма: 1 - пресс-формы (латунь), 2 - сквозное отверстие для соединения частей пресс-формы, 3 - крючки для ручек, 4 - ручки, 5 - винты, соединяющие части пресс-формы, 6 - шпильки для нескользящего соединения частей пресс-формы, 7 - отверстия для нагревателей, 8 - отверстия для термопары

Рис. 2.6 - Части пресс-формы

Во время использования пресс-формы возможно перемещение ее частей друг относительно друга, что может повредить изготавливаемые образцы. Для предотвращения этого в пресс-форме присутствуют две шпильки 6 (рис. 2.4, а, б), расположенные в противоположных по диагонали концах, и препятствующие какому-либо перемещению частей пресс-формы друг относительно друга.

Для создания определенной температуры при прессовании установка снабжена отверстиями (7), куда вставляются ТЭНы, которые могут не только быстро нагревать немалую по размерам и достаточно инерционную конструкцию со скоростью до 5°С за 10 секунд, но и позволяют более четко придерживаться заданной программы изменения температуры, по сравнению с нагревом в термостате. Кроме того, использование трубчатых электронагревателей позволяет одновременно с нагревом создавать дополнительное давление с помощью пресса, т.к. вся внешняя поверхность пресс-формы свободна.

2.4 Обеспечение температурного режима

ТЭНы

В настоящей работе для разогрева пресс формы применялись одноконцевые (патронные) трубчатые электронагреватели. Их условное обозначение:

ТЭНп 20-2-10/0,5-Ме-220, что означает:

20 см - длина корпуса;

2 см - длина ненагреваемой части;

10 мм - диаметр оболочки;

0,5 кВт - номинальная мощность;

Ме - обогреваемая среда, в данном случае металл;

220 В - номинальное напряжение.

Конструкция одноконцевого электронагревателя (рис. 2.8) представляет собой расположенный внутри металлической оболочки нагревательный элемент (спираль из материала с высоким сопротивлением Х20Н80Н) с контактными выводами, расположенными с одной стороны.

От оболочки нагревательный элемент изолирован спрессованным электроизоляционным наполнителем. Замыкания между витками спирали исключаются технологией изготовления. Для предохранения попадания влаги из окружающей среды одноконцевой нагреватель, со стороны контактных выводов, герметизируют специальным составом. С противоположной стороны нагреватель изолирован металлической оболочкой. Материал оболочки - латунь. В зависимости от нагреваемой среды удельная поверхностная нагрузка одноконцевого нагревателя может достигать 25 Вт/см2.

При монтаже одноконцевых нагревателей должно соблюдаться условие обеспечения гарантированного контакта нагревателя с нагреваемой поверхностью, что достигается установкой нагревателя в отверстие с минимальным зазором (до 0,08 мм) и использованием специальных тепловых паст (в данном случае не использовались).

Условия эксплуатации одноконцевого нагревателя:

- температура рабочей среды не более 300 °С;

- относительная влажность воздуха до 65 % при температуре 20 °С;

- вид климатического исполнения УХЛ 4 по ГОСТ 15150-69;

- окружающая среда не взрывоопасная, с допустимым содержанием агрессивных газов, паров и пыли в концентрациях, не превышающих установленных ГОСТ 12.1.005-88;

- по типу защиты от поражения электрическим током электронагреватель соответствует классу 1 по ГОСТ 27570-87.

Рис. 2.8 - Конструкция одноконцевого электронагревателя L - длина оболочки, D - диаметр, Lk - длина ненагреваемой части

Термодат 15М1

Термодат - прибор, измеряющий и регулирующий температуру в необходимой среде по заданному закону.

Термодат 15М1, используемый в установке, представлен на рис. 2.4 (6). Он предназначен для регулирования температуры по заданной программе. В данном случае нагрев установки происходит с помощью ТЭНов, (рис. 2.4 - 2), в свою очередь подключенных к силовому блоку СБ15М1, рис. 2.4 (6), описанному ниже. Обратная связь осуществляется посредством термопары, (рис. 2.4 - 3), определяющей температуру установки. Данный Термодат позволяет регулировать температуру несколькими способами, среди которых наиболее эффективным является способ регулирования с использованием пропорционально-интегрально-дифференциальных (ПИД) коэффициентов. Этот способ позволяет наиболее точно поддерживать температуру по заданной программе, т.к. учитывает не только отклонение температуры от заданной, но и предупреждает возможные отклонения в будущем с помощью дифференциальной составляющей.

Основные технические характеристики прибора Термодат:15М1

- питание 220В переменного тока 50 Гц;

- потребляемая мощность - не более 10Вт;

- габаритные размеры прибора - 96х96х110 мм, монтажный вырез в щите - 92х92 мм;

- масса - не более 0,8 кг.

Настройка прибора Термодат 15М1

Последовательность операций при работе с прибором Термодат 15М1 следующая.

1. Выбор номера канала измерения/регулирования

2. Выбор типа входа - раздельно для каждого измерительного канала

Для выбранного канала в режиме настройки войти на страницу режима настройки 3 (Р.Н.3), выбрать параметр «Тип датчика». В нижней строке индикатора появится обозначение типа датчика: термопары ХА(К), ХК(L), ПП(S), ЖК(J), МК(Т), ПП(R), ПР(B), НН(N), ВР(А1), ВР(А2), ВР(А3), термосопротивления Cu' (медь, W=1.4280), Pt (платина, W=1.3850), обозначениям РК15, РС20 соответствуют градуировки пирометров. Для подключения измеряемого напряжения - 4.00…65 мВ нужно выбрать тип входа U мВ, для измерения тока 0…20 мА (только с внешним шунтом 2 Ом) - I мА.

3. Редактирование программ регулирования на данном канале

Находясь на нужном канале в основном режиме индикации, войдите на страницу параметров «Р.Н.2». В этом уровне производится формирование шагов программы и задание параметров регулирования для каждого шага данной программы.

Для просмотра и редактирования нужной программы необходимо установить:

1) номер программы (от 1 до 30);

2) номер шага программы (программа может иметь от одного до пятнадцати шагов);

3) тип шага:

а) нагрев/остывание с определённой скоростью - обозначение ^v, б) нагрев/остывание с определённой скоростью и переход на следующий шаг, когда измеряемая температура достигнет нужного значения - обозначение ^>,

в) поддержание температуры на одном уровне в течение определённого времени - обозначение >,

г) переход на другую программу с указанием ее номера - обозначение «ПРГ»;

д) остановка процесса регулирования - обозначение __).

е) существуют шаги с расширением “СОБ” (событие). Переход с этого шага на следующий происходит тогда, когда выполнено условие шага и произошло событие. В данном приборе под событием подразумевается ситуация, когда на всех каналах присутствует аварийная ситуация и включено аварийное реле, либо нажата кнопка *;

4) скорость или время регулирования, в зависимости от типа шага;

5) температуру регулирования или конечную температуру при нагреве или остывании.

В качестве начальной температуры при нагреве или остывании используется фактическая температура объекта.

4. Выбор и настройка закона регулирования

Необходимо помнить, что закон регулирования выбирается один на все измерительные каналы, но параметры регулирования настраиваются раздельно для каждого канала и для каждого шага программы.

Примечание: Нагреватель будет находиться во включенном состоянии, пока температура t не достигнет значения уставки tу. При достижении измеренной температурой t заданной величины tу нагреватель выключается. Повторное включение нагревателя происходит после снижения температуры t до значения tу минус значение зоны возврата. При отсутствии датчика на индикатор выводится символ Т=ОБРЫВ, регулирование прекращается.

а) Выбор и настройка ПИД закона регулирования

- выбрать страницу «Р.Н.3»,

- выбрать параметр «Закон регулирования»,

- установить в нижней строке «ПИД».

Для установки ПИД коэффициентов - раздельно для каждого измерительного канала и каждого шага нужной программы необходимо:

- находясь в основном режиме индикации на данном канале:

- выбрать страницу «Р.Н.2»,

- выбрать параметр «Параметры шага, коэффициенты регулирования»,

- нажать «#»,

- установить в нижней строке требуемое значение пропорционального коэффициента Кр (от 0 до 10000), интегрального коэффициента Кi (от 1 до 10000 или «OFF» - интегральная составляющая мощности отключена), дифференциального коэффициента Кd (от 0 до 100) и зону действия интегрального и дифференциального коэффициентов в градусах.

Подбор коэффициентов можно начинать со значений:

«Кр»=20, «Кi»=200, «Кd»=0 ограничение «ПИД»=40.

5. Индикация выводимой мощности

- выбрать страницу «Р.Н.4»,

- выбрать параметр «Мощность. Разница». В этом режиме в верхней строке индицируется значение выводимой силовым блоком мощности в процентах от ее максимального значения. В нижней строке приводится «невязка» в градусах. Этот режим используется при подборе коэффициентов регулирования,

- выбрать страницу «Р.Н.4»,

- выбрать параметр «Максимальная мощность». В этом режиме устанавливается предельное значение выводимой мощности в процентах от максимальной мощности нагревателя (100% - ограничения нет).

Выбор программы и ее запуск с нужного шага на каждом канале на выполнение осуществляется подачей команды «Включен» с клавиатуры прибора в режиме настройки на странице «Р.Н.1». При завершении программы регулирование прекращается, при этом прибор продолжает измерять температуру.

Прервать выполнение программы можно в любой момент, подав соответствующую команду (“Выключен” или “Пауза”) с клавиатуры прибора. Если задана “Пауза”, то прибор производит регулирование температуры относительно уставки на момент включения паузы. Также в этом режиме можно изменять вручную значение текущей уставки (SP).

Силовой блок

В данной работе используется силовой блок СБ15М1.

Силовой блок СБ15М1 предназначен для бесконтактного регулирования тока нагрузки приборами типа Термодат. Силовые блоки предназначены для замены пускателей там, где требуется долгий срок службы и большой ресурс по числу коммутаций.

Силовой блок СБ15М1 состоит из схемы управления и мощного симистора. Схема управления построена на базе оптосимистора, который имеет оптическую развязку цепи управления от силовой цепи, и детектор прохождения напряжения через ноль. Выходной симистор открываются в момент, когда напряжение на них близко к нулю, поэтому силовой блок создает минимальные помехи в сети.

Управляющий сигнал напряжением 5…30 В, постоянный ток не более 10 мА. Силовые блоки могут быть использованы с любыми регуляторами, метод управления мощностью нагревателя определяется регулятором.

В приборах Термодат реализован метод управления средней мощностью электронагревателей. Этот метод можно назвать методом равномерного по времени распределения рабочих сетевых периодов. При 100% мощности нагреватель включен постоянно и все периоды - рабочие. При 90% мощности нагрузка выключена каждый десятый период, при 50% мощности нагрузка выключена каждый второй период, при 25% мощности рабочим является каждый четвертый период и т.д. Регуляторы Термодат могут быть переведены в более известный и привычный метод широтно-импульсной модуляции (ШИМ). В методе широтно-импульсной модуляции нагрузка включается на долю периода ШИМ, который задается пользователем. Среднее значение выводимой мощности, в процентах от полной мощности нагревателя, определяется отношением времени включения к периоду ШИМ.

График работы силовых блоков при пуске зачастую предполагает большой начальный ток (например, пусковой ток электродвигателя или ток через холодную спираль нагревателя) и значительно меньший (в несколько раз, иногда в десятки раз) ток в установившемся режиме. При таком графике работы кратковременный пусковой ток не успевает разогреть симистор до опасной температуры, поэтому в течение непродолжительного времени (не более 0,5…1 минуты при температуре окружающей среды 20 °С) ток через силовой блок может достигать 17А.

Основные характеристики СБ15М1:

- время срабатывания не более 10 мс;

- сопротивление изоляции между входом и выходом 106 Ом при 500В DC;

- напряжение пробоя между входом и выходом 1000 В;

- рабочая температура окружающей среды (+5…+45) °С;

- входное напряжение (5…30) В DC;

- входной ток (максимальный) 10 мА;

- максимальный коммутируемый ток 15 А;

- максимальный кратковременный (до 0,5…1 минуты) ток 17 А;

- коммутируемое напряжение 220 В AC.

Прибор по устойчивости и прочности соответствуют группе исполнения В1 по ГОСТ 12997-84 для эксплуатации в закрытых отапливаемых или охлаждаемых и вентилируемых производственных помещениях, рабочий диапазон температур +5 °С... +40 °С, влажность до 75% при +30 °С. Прибор устойчив и прочен к воздействию синусоидальных вибраций с частотой от 10 Гц до 55 Гц и амплитудой виброперемещений не более 0,15 мм (группа исполнения N1 по ГОСТ 12997-84).

Прибор должен быть обязательно размещен внутри других изделий при эксплуатации. Все внешние части прибора, находящиеся под напряжением свыше 42 В относительно корпуса (корпус радиатора, клеммы соединений), должны быть защищены от случайных прикосновений к ним во время работы. На радиаторе может присутствовать опасное напряжение. Силовой блок следует устанавливать на изоляторы. Корпус радиатора во время работы может нагреваться до температуры 90…100 °С, поэтому после отключения прибора следует выдержать время не менее часа перед проведением регламентных и монтажных работ во избежание термических ожогов. Требования по безопасности соответствуют ГОСТ 12.2.007.0-75 и ГОСТ 12997-84.

При монтаже клеммы блока управления СБ15М1 соединяются с клеммами транзисторного выхода регулятора температуры ТЕРМОДАТ соответственно. К сильноточным клеммам (кабельным наконечникам) подсоединенным к выводам симистора, последовательно подключается нагрузка (например, нагреватель) и питающее напряжение 220В.

Сечение подводимых проводов должно соответствовать величине коммутируемого тока.

Для лучшего охлаждения симистора при монтаже также следует обратить внимание на то, чтобы радиатор охлаждения симистора был ориентирован вертикально, а в нижней и верхней части шкафа имелись вентиляционные отверстия.

В приборе используется опасное для жизни напряжение. При установке прибора на объекте, а также при устранении неисправностей и техническом обслуживании необходимо отключить прибор и подключаемые устройства от сети. Не допускается попадание влаги на выходные контакты клеммника и внутренние электроэлементы прибора. Запрещается использование прибора в агрессивных средах с содержанием в атмосфере кислот, щелочей, масел т.п.

2.5 Пресс

Для создания давления в пресс-форме в данной магистерской диссертации использовался пресс фирмы Fred S. Carver inc., USA. Его внешний вид представлен на рис. 2.10.

Характеристики пресса:

- возможная прижимная сила, тонн - 12;

- возможная прижимная сила, фунтов (lb) - 24000;

- рабочая поверхность - 15*16 см2;

- высота - 0,8м;

- вес - 56,75 кг;

- необходимое прикладываемое усилие - 0,34..3,2 кг.

\

Рис. 2.11 - Пресс Carver: 1 - верхняя подвижная плита, 2 - нижняя подвижная плита, 3 - манометр, 4 - сосуд с маслом, 5 - ручка, 6 - ручка ослабления давления, 7 - станина

Принцип работы пресса Carver

Прессуемое изделие закладывается между подвижными плитами пресса 1 и 2 (рис 2.11). Высота верхней подвижной части настраивается до начала прессования в зависимости от толщины прессуемого изделия, высота нижней может меняться в процессе прессования. С помощью ручки 5 на прессуемое изделие оказывается необходимое давление, величину которого можно проконтролировать с помощью манометра 3.

Масляный пресс Carver работает по принципу стандартного гидравлического пресса. Он состоит из двух сосудов различного диаметра. На сосуд меньшего диаметра подается давление с помощью ручки 5. Высота подъема жидкости в сосуде большего диметра (4) обратно пропорциональна отношению квадратов диаметров сосудов, т.е. их площадей. Таким образом, усилие, подаваемое на малый сосуд, во столько раз меньше, во сколько отличаются их площади.

После окончания прессования или при необходимости снижения давления в процессе прессования нужно повернуть ручку ослабления давления 7.

2.6 Разрывная машина

Для разрыва образцов в данной работе использовалась разрывная машина Шоппера (рис. 2.12).

Принцип работы разрывной машины Шоппера

Исследуемый образец 1 (рис. 2.12) помещается в зажимное устройство 2,3. После чего с помощью электродвигателя вертикальный винт 4 приводится в действие, растягивая испытуемый образец. При этом на верхней подвижной шкале 9 отображается удлинение, которое в данной работе оказалось незначительным. На нижней неподвижной шкале отображается статическая нагрузка, оказываемая на испытуемый образец в момент разрыва.

Рис. 2.12 - Разрывная машина Шоппера: 1 - исследуемый образец, 2,3 - зажимное устройство, 4 - вертикальный винт, 5 - маховик, 6 - короткое плечо криволинейного рычага, 7 - сменный груз, 8 - собачка, 9 - стрелка верхней подвижной шкалы для отсчета удлинения, 10 - зубчатый сектор, 11 - рейка, 12 - стрелка нижней неподвижной шкалы для отсчета статической нагрузки на образец в момент разрыва последнего

Обработка результатов

Для статистической обработки результатов измерений в экспериментальной части данной работы использовались следующие формулы:

(2.1)

где X - результат измерений с допущением,

mx - среднее значение,

tx - коэффициент Стьюдента, определяется из таблицы,

Sx - среднеквадратичное отклонение,

n - количество измерений.

(2.2)

где mi - результат i-го измерения.

Коэффициент вариации считается по формуле:

(2.3)

3. Экспериментальная часть

3.1 Тепловой расчет

Расчет распределения температуры в прессформе с помощью программы ELCUT

При расчете распределения температуры, результаты которого представлены на рис. 3.2, рассмотрен максимально быстрый нагрев установки до температуры 300 °С. Если рассмотреть распределение тепла в пресс-форме, (рис. 3.2), то разброс температуры по объему пресс-формы значительный - разница между самым холодным и самым горячим участком составляет 60 °С.

При помещении установки с работающими ТЭНами в пресс или другую металлическую конструкцию необходимо позаботиться об ограничении выхода тепла из пресс-формы. В данной работе для этого использовались асбестовые прокладки толщиной 5мм, обладающих низкой теплопроводностью (0,47Вт/(м*К)) и препятствующие передаче тепла во внешнюю среду. Так как эта прокладка является тепловым барьером, то она должна выравнивать температуру по объему прессформы.

При быстром нагреве пресс-формы, начальное распределение температуры, полученное с использованием асбестовых прокладок, расположенных по широким граням прессформы, представлено на рис. 3.1. При этом самый холодный участок отличается от самого горячего (не учитывая теплоизолирующей прокладки) на температуру не более 30 °С вследствие высокой теплопроводности латуни и свидетельствует о правильности конструкции.

Для определения времени, необходимого для выравнивания температуры по объему прессформы проведен расчет постоянной времени нагрева.



Рис. 3.1 - Распределение температуры в пресс-форме с асбестовыми прокладками при быстром нагреве: 1 - теплоизолирующая прокладка, 2 -пресс-форма, 3 - испытуемые образцы, 4 - отверстия для с ТЭНами, 5 - воздушные зазоры

Рис. 3.2 - Распределение температуры в пресс-форме без асбестовых прокладок при быстром нагреве: 1 -пресс-форма, 2 - испытуемые образцы, 3 - отверстия для ТЭНов (с ТЭНами), 4 - воздушные зазоры

При расчетах использовались следующие условия:

Теплопередача ТЭНы - латунь л = P/S = 8*104 Вт/см2,

теплопередача латунь - воздух л = 8,7 Вт/см2,

теплопередача латунь - асбест л = 0,05 Вт/см2,

теплопередача латунь - образцы л = 0,5 Вт/см2,

Коэффициент теплопроводности латуни б = 110 Вт/(м*К),

Коэффициент теплопроводности асбеста б = 0,15 Вт/(м*К),

Коэффициент теплопроводности образцов б = 0,5 Вт/(м*К),

Плотность теплового потока ТЭНов qV = P/V = 63.7*106 Вт/м3.

Определение постоянной времени нагрева прессформы

Общий вид уравнения теплопроводности имеет вид:

(3.1)

где , , - теплопроводности по направлениям Ox, Oy, Oz,

-объемная плотность теплового потока,

-удельная теплоемкость при постоянном давлении,

- плотность материала,

Найдем постоянную времени нагрева прессформы, сделав следующие допущения:

- распределение тепла по всему объему пресс-формы равномерное;

- отдача тепла на границе латунь-воздух и теплоемкость постоянны и не зависят от времени.

, (3.2)

где С - общая теплоемкость пресс-формы,

б - коэффициент теплоотдачи с поверхности,

S - площадь поверхности, с которой тепло отдается в окружающую среду,

с - удельная теплоемкость,

m - масса пресс-формы,

с - плотность латуни,

V - объем пресс-формы.

Подставив численные значения в формулу, получим:

При расчете площади мы учитываем только 4 стороны из 6, т.к. две из них соприкасаются с асбестовой пластиной, передачи тепла через границу с которой практически не происходит.

Пример зависимости температуры от времени показан на рис. 3.3.

Рис. 3.3 - Зависимость температуры от времени

Определим мощность, которой будет достаточно, для нагрева установки с заданной скоростью.

,(3.3)

,(3.4)

где - промежуток времени, в течение которого подается мощность.

Приравняв формулы 3.2 и 3.3, получим

,(3.5)

откуда найдем необходимую мощность, равную 39 Вт.

Если бы поверхность пресс-формы не была ограничена асбестовыми листами и целиком соприкасалась с воздухом, то при сохранении подобной кривой изменения температуры (рис. 3.1), время установления температуры на заданной отметке было бы равно 1,5 часа, но мощность, необходимая на это увеличилась бы до 114 Вт.

3.2 Настройка ПИД коэффициентов регулирования

Как отмечено выше (разд. 2.3.2), температура пресс-формы, нагреваемой с помощью ТЭНов, наиболее точно может регулироваться с использованием ПИД регулирования прибора Термодат. Современные модели приборов «Термодат» способны автоматически настраивать ПИД коэффициенты, но в модели, которая использовалась в данной работе, такая возможность отсутствовала. Ниже показано, каким образом определялись ПИД коэффициенты.

Назначение ПИД коэффициентов - в поддержании заданного значения x0 некоторой величины x с помощью изменения другой величины u. Значение x0 называется уставкой, а разность e = (x0 ? x) - невязкой или рассогласованием.

Выходной сигнал регулятора u определяется тремя слагаемыми:

, (3.6)

где Кp, Кi, Кd - коэффициенты усиления пропорциональной, интегральной и дифференциальной составляющих регулятора, соответственно.

На рис. 3.4 представлен пример изменения температуры прессформы при нагреве в случае отсутствия настройки ПИД коэффициентов Кр, КI, Кd. В данном случае не работают логические составляющие ПИД регулятора (КI, Кd), отчего система не может принимать поправку, учитывающую внешнее воздействие. Поэтому на рисунке мы видим, что экспериментальная кривая так и не достигает заданной температуры.

После проведения начальной настройки ПИД коэффициентов (Кр= 1 °С, КI= 1300 с, Кd = 260 с) динамика изменения температуры значительно изменилась (рис. 3.5).

Пропорциональный коэффициент Кр отвечает за непосредственное регулирование температуры, измеряется в градусах Цельсия. Он не учитывает влияние внешних факторов, поэтому могут следующие отклонения:

- недостигнута заданная температура (это имеем на рис. 3.4);

- неточная выдержка заданной температуры.

Рис. 3.4 - Изменение температуры прессформы в случае отсутствия настройки ПИД коэффициентов

Интегральный коэффициент КI накапливает среднее значение отклонений от заданной температуры на заданном промежутке времени, измеряется в секундах. Зная среднее отклонение, интегральная составляющая учитывает его в каждый последующий момент времени, добавляя или вычитая значение ошибки с учетом знака. Обычно величину интегрального коэффициента определяют временем подъема температуры до заданной величины. Добавление интегральной составляющей уже значительно уточняет процесс регулирования, но этого все равно недостаточно, чтобы предвидеть возможные отклонения, за что отвечает дифференциальная составляющая.

Дифференциальная составляющая устраняет затухающие колебания, так что кривая изменения температуры на конечном участке выравнивается. Дифференциальный коэффициент Кd обозначает длину зоны пропорциональности, которую необходимо выровнять и измеряется в секундах. Начальную настройку этого коэффициента следует начинать со значения, равного 0,2·KI.

Рис. 3.5 - Динамика изменения температуры прессформы после начальной настройки ПИД коэффициентов(Кр= 1°С, КI= 1300 с, Кd = 260 с)

Из рис. 3.6 видно, что регулирование с помощью оканчательно настроеного ПИД регулятора (Кр= 4°С, КI= 1300 с, Кd = 130 с), удовлетворяет необходимым для работы требованиям.

Рис. 3.6 - Динамика изменения температуры прессформы после конечной настройки ПИД коэффициентов (Кр= 4 °С, КI= 1300 с, Кd = 130 с)

Выбор конструкции образцов

В данной работе в качестве базовой выбрана методика определения адгезионной прочности с помощью испытаний на межслойный сдвиг. Конструкция исследуемых образцов представлена на рис. 3.7. Образцы такой конструкции были изготовлены по следующей технологии.

3.3 Технология изготовления образцов

Образцы изготавливались из ленты Элмикатерм 52409, для чего использовались отрезки длиной 100 мм. Отрезки укладывались с перекрытием 10 мм. При этом слой слюдобумаги должен ложиться на слой стеклоткани, как и в реальной конструкции изоляции. Образцы укладывались в пазы прессформы.

При прессовании образцов при повышенном давлении в пазах пресс-формы неизбежно вытекание связующего из ленты Элмикатерм 52409. В этом случае адгезия проявляется не только между слоями ленты, но и между лентой и пресс-формой. Чтобы этого избежать, необходимо обработать антиадгезионным составом пресс-форму перед прессованием. В качестве антиадгезионного состава используется кремнийорганический вазелин КВ-3. Кроме того, почти полностью исключить адгезию между пресс-формой и испытуемыми образцами и образцов между собой позволяет использование фторопластовой пленки толщиной 40 мкм и шириной 100 мм. Она прокладывается между самими образцами и в паз пресс-формы. Использование фторопластовой пленки значительно сокращает попадание вытекающего связующего на элементы установки, но ее недостаточно, чтобы полностью исключить нежелательные адгезионные соединения и отказаться от использования КВ-3.

Температурный режим при изготовлении образцов выполнялся по следующей программе Термодата: подъем температуры до 110оС со скоростью 360 град/ч, выдержка при температуре 110оС в течение 10 мин, подъем температуры до 160оС со скоростью 360 град/ч, выдержка при температуре 160оС в течение 1 ч, охлаждение. Давление 1 МПа подавалось на образцы после их выдержки при температуре 110 оС.

Рис. 3.7 - Базовая конструкция образцов: 1 - зона адгезионного соединения, 2 - нерабочая зона, 3 - зона закрепления в разрывной машине

В ходе испытаний было обнаружено, что данная конструкция не может быть использована в работе, т.к., во-первых, прочность адгезионного соединения лент в композиции, представленной на рис. 3.7, может значительно превышать прочность одного слоя ленты, что приводит разрыву не в месте адгезионного соединения, а в зонах 2 или 3. Во-вторых, образцы при испытании на разрыв крепятся в зоне 3 (рис. 3.7, 3.8) и в результате воздействия держателей разрывной машины может происходить смятие образцов, то есть разрушение их в зоне 3.

Рис. 3.8 - Воздействие держателей разрывной машины на ленту

В-третьих, на этапе изготовления адгезионного соединения лент (зона 1) в пресс-форме, возможно неравномерное воздействие давления, т.к. давление дается по всей длине пресс-формы, а наибольшая толщина лент приходится на небольшую площадь в середине образца. Поэтому необходимо усилить зоны 2 и 3 за счет изменения количества слоев ленты.

3.4 Выбор количества слоев

Как было отмечено выше, прочность на разрыв одного слоя ленты может уступать прочности адгезионного соединения лент Элмикатерм 52409. Это было подтверждено опытным путем, из 12 испытанных образцов 9 были разорваны вне места адгезионного соединения в зоне 2 (табл. 3.1). Поэтому было принято решение использовать двойной слой ленты при той же площади рабочей зоны (рис. 3.9).

Таблица 3.1 - Результаты определения прочности для однослойных образцов

№	Усилие, Н	Место разрыва	№	Усилие, Н	Место разрыва
1	349	Зона 2	7	317	Зона 2
2	323	Зона 2	8	338	Зона 2
3	355	адг. соед.	9	326	Зона 2
4	360	Зона 2	10	359	Зона 2
5	347	адг. соед.	11	345	адг. соед.
6	298	Зона 2	12	343	Зона 2

Рис. 3.9 - Конструкция с двойным слоем ленты

В этом случае адгезионная прочность соединения почти во всех случаях уступает разрывной прочности двух соединенных вместе лент (1 разрыв ленты в зоне 2 против не менее 11 разрывов в месте адгезионного соединения) (табл. 3.2). Поэтому дальнейшие исследования проходили с использованием конструкции, представленной на рис. 3.9.

Таблица 3.2 - Результаты определения прочности для двухслойных образцов

№	Усилие, Н	Место разрыва	№	Усилие, Н	Место разрыва
1	378	адг. соед.	7	413	адг. соед.
2	424	Зона 2	8	386	адг. соед.
3	347	адг. соед.	9	397	адг. соед.
4	394	адг. соед.	10	403	адг. соед.
5	386	адг. соед.	11	408	адг. соед.
6	402	адг. соед.	12	389	адг. соед.

3.5 Ширина ленты

Пресс-форма, используемая в работе, имеет ширину пазов 20 мм. Именно это значение ширины имели образцы в базовом варианте испытаний. Но, при использовании конструкции, показанной на рис. 3.9, разрывное усилие, необходимое для разрыва конструкции превышает 500 Н, а это предел для используемой в работе разрывной машины Шоппера. Поэтому для продолжения испытаний и сохранения выводов из п. 3.3.1, уменьшили площадь рабочей зоны за счет ширины образцов в 2 раза до 10мм. Уменьшения ширины можно бы было избежать, если бы использовалась более мощная разрывная машина, например "Instron-1122". Данный машина позволяет варьировать скорость нагружения от 0,05 мм/мин до 1000 мм/мин, а диапазон нагрузок от 10-3 Н до 5·103 Н.

3.6 Длина зоны перекрытия

Базовая конструкция образцов имела длину зоны перекрытия 10 мм. Таким образов площадь перекрытия составляла 20*10 = 200 мм2, а после уменьшения ширины лент - 10*10 = 100 мм2. Но было решено уменьшить зону перекрытия вдвое, после чего площадь перекрытия составила 5*10 = 50 мм2. В этом случае величина разрывного усилия находилась в большинство случаев в середине шкалы разрывной машины.

Необходимо было учесть тот факт, что при прессовании образцов в результате воздействия температуры и давления вытекающее связующее растекается по ленте, и фактическая зона перекрытия становится больше, чем расчетная. Для борьбы с этим явлением в работе был использован кремнийорганический вазелин КВ-3, являющийся антиадгезионным составом. Вазелин наносился на края рабочей зоны и препятствовал установлению адгезионного соединения между вытекающим связующим и слюдосодержащей лентой в нерабочей зоне образцов. Благодаря этому фактическая площадь адгезионного соединения практически не отличается от расчетной.

3.7 Усиление нерабочей части

Как указано выше, при прессовании существует проблема равномерного распределения давления по рабочим частям лент. Для решения этого вопроса, а также для усиления нерабочей части при испытании в конструкцию образцов введены дополнительные накладки на нерабочую часть образцов (рис. 3.10) из двух слоев ленты.

Рис. 3.10 - Использование дополнительных накладок в нерабочей части конструкции

Как показали испытания, размер дополнительных накладок также имеет немаловажное значение, т.к. сказывается на качестве изготовленных образцов. При использовании дополнительных накладок длиной 40 мм, ленты могли расслаиваться и «разъезжаться» (рис. 3.11). Это не оказывало заметного влияния на разрывную прочность в рабочей части.

Рис. 3.11 - Смещение волокон ленты

Такой дефект наблюдается только при уменьшении ширины образцов до 10 мм, когда появилось необходимое пространство для смещения волокон ленты. Подобного смещения слоев не наблюдалось в случае изготовления лент шириной 20 мм, занимающих всю ширину паза пресс-формы.

При использовании дополнительных накладок длиной 80 мм, т.е. площадь поверхности, на которую оказывается давление, увеличилась почти вдвое, такого эффекта уже не обнаружено, что отчетливо видно на рис. 3.12.

Рис. 3.12 - Использование защитных накладок увеличенной длины

3.8 Описание процесса термопрессования

В общем виде процесс термопрессования изделий из предварительно пропитанных материалов, а значит и изоляции статорных обмоток на основе предварительно пропитанных лент, может быть представлен как процесс, состоящий из нескольких стадий (рис. 3.13):

1 - предварительный нагрев изоляции;

2 - прессование;

3 - отверждение изоляции;

4 - охлаждение.

На первой стадии процесса термопрессования температурно-временной режим обеспечивает подготовку связующего - придание ему необходимой подвижности. К концу этой стадии создается такая подвижность связующего по всей толщине изоляции, которая необходима для дальнейшего прессования ее высоким давлением. В случае недостаточной подвижности связующего может произойти излом слюдобарьера при прессовании. В то же время, преждевременная полимеризация связующего, возможная в конце этой стадии, затруднит его перераспределение на следующем этапе, а, следовательно, вызовет появление пор внутри изоляции, и снизит цементацию слоев.

Рис. 3.13 - Принципиальная диаграмма процесса термопрессования: 1 - предварительный нагрев, 2 - прессование, 3 - отверждение, 4 - охлаждение

На этапе прессования изоляции высоким давлением происходит перераспределение связующего, заполнение им воздушных прослоек и сжатие слоев изоляции до требуемого размера, сопровождающееся удалением избытков связующего. Результат этой стадии (толщина изоляции, количество связующего, содержание пустот в изоляции) зависит как от количества слоев изоляционной ленты, нанесенной до процесса термопрессования, так и от подготовки связующего, то есть от параметров стадии предварительного нагрева.