Деталі з кераміки - Технологія та обладнання для виробництва електричної апаратури
Розділ шістнадцятий ДЕТАЛІ З КЕРАМІКИ 16-1. ВИДИ ДЕТАЛІВ. МАТЕРІАЛІВ ДО ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ а) ЗАГАЛЬНІ ПИТАННЯ Керамічні матеріали застосовуються для створення деяких видів ізоляторів, призначених для роботи в умовах підвищених та високих температур. Зазначені ізолятори не повинні суттєво втрачати свої ізоляційні властивості через коливання температури та вологості, повинні мати достатню механічну міцність, герметичність та інші властивості, що відповідають вимогам електроапаратури. Найбільш поширеним керамічним електроізоляційним матеріалом в електроапаратобудуванні є електротехнічний фарфор, з якого виготовляються різноманітні ізолятори та окремі ізоляційні деталі. Крім електротехнічної порцеляни для ізоляторів і деталей використовуються керамічні матеріали типу стеатиту, ультрафорфору, кордієриту та ін. отворів та деякі інші. б) ВИДИ КОНСТРУКЦІЙ ДЬТАЛЕЇ І МАТЕРІАЛИ В електричних апаратах широко використовуються деталі з керамічнихмас.1. Ізолятори високої напруги з порцеляни опорні та прохідні, покришки, штанги, тяги та ін. корундомулліт, ситали та ін., які підвищують механічну міцність і знижують масу ізоляторів;
2. Трубчасті патрони з порцеляни та стеатиту для запобіжників (рис. 16-1,6). Більшість трубчастих запобіжників із стеатиту армується до збирання; питома ударна в'язкість його приблизно в 2 рази вище,ніж у порцеляни.3. Деталі з порцеляни для настановних електровиробів низької напруги - вимикачів, запобіжників, з'єднувачів та ін. (рис. 16-1, б), а також для дрібних конструктивних деталей електроапаратів - втулок, дистанційних шайб та ін.
Названі деталі виготовляються з порцеляни для апаратів, призначених для встановлення в сирих та запорошених приміщеннях або на відкритому повітрі, а також за наявності підвищеної температури в даному місці апарату.4. Деталі з порцеляни та алунду для резистивних резисторів - ізолятори, що зміцнюються на металевих пластинах за допомогою цементуючої замазки (рис. 16-1, г), а також циліндри і трубки, що надходять в намотування або складання без будь-якої обробки. Ці деталі виготовляються з порцеляни, що забезпечує електричну міцність за температури до 300°С. Ті ж деталі з алунду застосовуються за більш високих температур, а. деталі зі стеатиту є контактотримальними основами апаратів низької напруги (рис. 16-1,(?);5. Дугогасні камери та деталі нагрівальних приладів з талькошамотної корундової або електрокорундової (кордієритової) кераміки (рис. 16). -\,ж) Ці деталі надходять на збирання без будь-якої обробки. отримати армовані деталі, що відповідають вимогам експлуатації, цементуючий склад повинен мати такі основні властивості: 1) щільне зчеплення з керамікою та металом; 2) однорідність структури та міцність; 3) температурний коефіцієнт лінійного розширення, близький до коефіцієнтів розширення матеріалів, що скріплюються; 4) швидке твердіння; 5) незначне збільшення обсягу при твердінні; 6) стійкість щодо атмосферного впливу (для апаратів зовнішньої установки) та до температурних коливань; 7) маслостійкість (у разі використання за наявності олії); 8) довговічність; 9) нешкідливість для робітників, які проводять армування. Розглянемо деякі цементні склади.1. Портландцементна замазка. Складається замазка з портландцементу марок 400 - 600 ГОСТ 9835-77 і піску. Застосовується кілька рецептів. Портландцементне замазування може бути використане не пізніше 30 хв з моменту приготування. Недоліками замазки є повільне перебіг процесу твердіння та можливість збільшення її обсягу з часом.2. Глиноземистий цемент марок 400 - 500 ГОСТ 969-77 змішується з порцеляновою крихтою або чистим сухим кварцовим піском і розводиться водою. Замазка може бути використана не пізніше ніж за 30 хв з моменту приготування. Глиноземистий (алюмінатний) цемент як міцний застосовується для армування ізоляторів, що піддаються високим динамічним навантаженням. Цемент швидко твердне, завдяки чому він може застосовуватись при прискорених процесах твердіння. 3. Магнезіальний цемент ГОСТ 1216-75 (каустичний магнезит), фарфорове борошно або чистий сухий кварцовий пісок і розчин хлористого магнію. Замазка має бути використана не пізніше 20 хв з моменту приготування. Магнезіальний цемент застосовується для армування ізоляторів, що працюють у сухих приміщеннях та трансформаторній олії. Недоліками цементу є його розширення. час твердіння та гігроскопічність. За неправильного використання магнезіального цементу армовані ізолятори виходять з ладу.4. Гліт-гліцеринова замазка - суміш свинцевого глоту з гліцерином, розведеним водою.Замазка може бути використана не пізніше 5-10 хв з моменту приготування. Основною перевагою цієї замазки є невеликий час схоплювання. Для остаточного затвердіння замазки потрібно близько доби, тоді як для остаточного затвердіння (без прискорювальних заходів) портландцементної замазки потрібно 4 - 6 тижнів.5. Цокольна замазка (мастика) - суміш мармурової пудри, ідитолової смоли і каніфолі, розчинена спиртом. Цокольна замазка називається внаслідок застосування її у виробництві електроламп для кріплення цоколя до скляних колб.6. Рідке скло з крейдою або фарфоровим борошном. Застосовується для кріплення металевої арматури на порцелянових деталях різьбових запобіжників низької напруги. Ця замазка має гарні механічні та технологічні якості. Однак вона гігроскопічна і при зволоженні втрачає електроізоляційні властивості.7. Гіпс, розведений чистою водою. Застосовується для кріплення ізоляторів на металевих пластинах резистивних елементів резисторів. При призначенні елементів для олії необхідно додавати столярний клей.8. Епоксидна смола. Починає одержувати застосування, наприклад, для армування ізоляторів високої напруги. в) З'ЄДНАННЯ ІЗОЛЯТОРІВ І НАНЕСЕННЯ АБО ЗАЛИВКА ЦЕМЕНТУЮЧОГО СКЛАДУ Перед зчленуванням ізолятора з арматурою внутрішню порожнину її необхідно покрити тонким шаром бітумної маси, завдяки чому виключається руйнування ізолятора. У момент складання деталей та нанесення або заливки замазки необхідно забезпечити правильне взаємне розташування деталей з кераміки та металевої арматури, що зазвичай досягається застосуванням спеціальних пристроїв. Замазка, що цементує, для заповненняшироких зазорів між металевими деталями та ізоляторами робиться густою, а для вузьких – рідкою. При густій замазці її ущільнення досягається установкою пристроїв на вібраційні столи. Залежно від конструкції деталей та організації виробничого процесу слід застосовувати різний порядок операцій. Доцільно розглянути кілька прикладів процесу зчленування деталей і на несення або заливання замазки, що цементує, при армуванні деяких видів ізоляторів: опорних, прохідних, штирьових, покришок [16-2, 16-3].Опорні ізолятори (рис. 16-2) комплектуються з порцеляни 2, металевої (зазвичай чавунної) основи 7, денця з низьковуглецевої сталі або електроізоляційного картону (для захисту внутрішньої порожнини ізолятора від попадання туди замазки та вогкості ) 6, ковпачка 7 і, нарешті, прокладок з електроізоляційного картону, що встановлюються між металевими та порцеляновими деталями. Прокладки служать для регулювання висоти ізолятора під час армування, а також для пом'якшення зусиль, що діють на фарфор. Складання всіх зазначених деталей проводиться у пристосуванні. Одна з конструкцій таких пристроїв зображена на рис. 16-2.
