События • Форум

Три главные составляющие успешного производства – технологии, оборудование и материалы вновь были в центре внимания участников второго международного форума «Заливка и пропитка в электротехнике и электронике», организованного фирмой HÜBERS Verfahrenstechnik Maschinenbau GmbH и журналом «Новости ЭлектроТехники» 21–22 мая 2015 г. в Санкт-Петербурге.

Сегодня отечественные промышленники особенно заинтересованы в актуальной технической информации и профессиональных контактах для создания современного производства. Поэтому фирма HÜBERS, известный производитель оборудования для заливки и пропитки, уже во второй раз не только представила в России свои технологии и решения, но и пригласила к участию в форуме ведущих мировых изготовителей пропиточных и заливочных материалов: смол, полиуретанов, силиконов и наполнителей.

ЗАЛИВКА И ПРОПИТКА В ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ
Комплексные решения для российской промышленности

Подготовил Валерий Журавлев, «Новости ЭлектроТехники»

Открыл работу Второго международного форума «Заливка и пропитка в электротехнике и электронике» и обратился с приветственным словом к его участникам руководитель фирмы HÜBERS Маркус Терхардт. Он отметил, что форум проходит в непростое время: «На фоне сложной политической и экономической ситуации мы хотим сказать нашим партнерам, что все трудности когда-нибудь заканчиваются и на смену им неизбежно приходит фаза подъема. И готовиться к нему нужно уже сейчас, рассматривая временный спад производства как благоприятный период для освоения новых технологий и продуктов». Именно с таким оптимистичным настроем приехали в Петербург представители ведущих европейских компаний-производителей материалов и оборудования для заливки и пропитки.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЗАЛИВКИ И ПРОПИТКИ

Процессы заливки компаунда и пропитки – ключевые технологии, с которыми работает фирма HÜBERS.

Петер Кац, инженер фирмы HÜBERS по проектам и продажам в странах СНГ, в обзорном докладе напомнил, насколько широк сегодня спектр оборудования, выпускаемого предприятием: начиная с систем хранения и подачи исходных материалов, их вакуумной подготовки, темперирования (нагрева), гомогенизации, дозирования и заливки и заканчивая заливочными камерами, транспортерами, кокильными машинами, технологическими печами и робототехникой для заливочного производства, а также различным оборудованием для пропитки. По габаритам, производительности и степени автоматизации оборудование всегда соответствует условиям и потребностям заказчика. При этом инженеры HÜBERS стремятся обеспечить стабильную повторяемость и объективный контроль технологического процесса, снижая до минимума влияние человеческого фактора на качество продукции.

Учитывая интересы российских заказчиков, в программе Второго форума значительно больше внимания было уделено оборудованию и материалам для пропитки. Пропитка, так же как и заливка, широко применяется для улучшения характеристик электронных и электротехнических изделий, их защиты от неблагоприятных условий эксплуатации и т.д. Так, с помощью пропитки фиксируются витки моточных изделий, защищая их от воздействия центробежных сил и вибрации, придается жесткость конструкции, улучшаются диэлектрические свойства и теплопроводность изделий, обеспечивается их защита от влаги и химических паров, гарантируется заполнение пор деталей или наполняющих (армирующих) материалов.

В электротехнике и электронике широко распространены два основных метода пропитки: капельное орошение (простой, дешевый, но не очень эффективный метод, имеющий ограниченную область применения) и затапливание (окунание). Последнее может выполняться при атмосферном давлении, в вакууме или с использованием вакуумно-нагнетательной техники.

В ассортименте HÜBERS есть компактные пропиточные установки для изделий любого размера и типа, для различных способов пропитки (атмосферной, вакуумной, вакуумно-нагнетательной). Особое внимание участников форума привлекла модульная установка для вакуумной или вакуумно-нагнетательной пропитки в сменных ваннах, помещаемых в горизонтально расположенный цилиндрический автоклав. Оборудование такого типа особенно интересно предприятиям, применяющим пропиточные материалы нескольких видов, а также использующим технологии пропитки для крупногабаритных деталей, например частей электродвигателей.
Интерес вызвала и установка для пропитки вводов высоковольтных трансформаторов. Ее уникальная конструкция позволяет одновременно пропитывать до 10 деталей.

Представитель HÜBERS подробно остановился также на оборудовании для заливки, на рынке которого фирма уже несколько десятилетий занимает ведущие позиции в мире. Петер Кац подчеркнул: «Мы никогда не приходим к заказчику с ут-верждениями, которые не можем подтвердить экспериментами или измерениями. В этом принципиальное отличие нашего предприятия от многих других игроков рынка». Он напомнил, что фирме принадлежат около 100 инновационных разработок, оформленных в виде патентов, авторских свидетельств, изобретений или зарегистрированных образцов. К таким разработкам относятся, например, статические смесители, сервоприводы дозировочных насосов, керамические дозировочные насосы, электронные приборы для контроля дозирования компонентов при приготовлении компаунда и многие другие.

Акцент был сделан также на том, что некоторые участники рынка используют названия узлов, которые на слух похожи на названия узлов, применяемых HÜBERS, но техническое решение этих конструкций совсем иное. Поэтому, с точки зрения представителей фирмы, на стадии выбора оборудования заказчикам следует глубже вникать в предлагаемые технические решения и критически их оценивать.

Отдельный доклад HÜBERS был посвящен технологии вакуумной обработки и заливки жидкого силикона SVT^® (Silicon Vacuum Treatment), уже знакомой российской аудитории. В этот раз вниманию присутствующих была предложена новая разработка для изготовления кабельных муфт и стресс-конусов. Применение технологии SVT^® обеспечило стабильно высокое качество изделий и их электротехнических свойств.

Обсуждение этой технологии с участниками форума затронуло принципиально важный момент. Некоторые производители оборудования рекомендуют вакуумировать заливочные формы перед их заполнением реактивной массой. В связи с этим нужно обратить внимание, что на качество изделия существенно влияет глубина разрежения в заливочной форме. Так, разрежение около 200–300 мбар в форме не приводит к выделению пузырьков из силиконовой массы и в то же время сохраняет в форме достаточное количество воздуха, которое при сокращении свободного объема может привести к образованию пузыря.

Представители HÜBERS объяснили: только глубокое ваку-умирование формы, возможное исключительно при предварительной дегазации жидких компонентов в условиях еще более глубокого разрежения, чем разрежение в заливочной форме, позволяет при сравнительно низком давлении обеспечить качественное, без пузырей заполнение форм, а также проникновение заливочного материала в труднодоступные места. Эта особенность технологии SVT^® особенно важна при изготовлении кабельных муфт и стресс-конусов для равномерного распределения электрического поля.

Большой интерес у участников форума вызвала поездка в Великий Новгород на Невский трансформаторный завод (НТЗ) «Волхов». Во время экскурсии специалисты смогли наблюдать за работой автоматической установки для подготовки и заливки компаунда в ходе производственного процесса.

НТЗ «Волхов» выпускает полную линейку измерительных трансформаторов тока (опорных, проходных, шинных), трансформаторы напряжения и силовые трансформаторы мощностью до 5 кВА. Сегодня, по словам руководителей предприятия, ос- новной принцип – не экономить на качестве материалов и комплектующих, ведь НТЗ «Волхов» стремится стать ведущим поставщиком электрооборудования в России и за рубежом.

Первая на заводе вакуумная смесительная и дозирующая установка HÜBERS была запущена в работу в 2012 г. (она позволяет создать компаунд из 4 жидких и 2 порошковых компонентов). Используя возможности установки, завод за последние годы выпустил ряд новинок. Например, в 2015 г. началось производ-ство первого антирезонансного трехфазного трансформатора напряжения НАЛИ-НТЗ-10(6) в цельнолитом корпусе. В этом же году на заводе войдет в строй еще одна подобная установка.

Как отметил во время посещения НТЗ «Волхов» Петер Кац, для успешного внедрения и эффективного использования оборудования важно, что системные решения, включая программное обеспечение и визуализацию систем управления, разрабатываются в соответствии со спецификой производства заказчика. Кроме того, перед отправкой каждая установка полностью монтируется на заводе HÜBERS и все ее функции тщательно проверяются в условиях, близких к будущим условиям эксплуатации.

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ЗАЛИВКИ И ПРОПИТКИ

У производителей нередко возникает вопрос: каковы критерии при выборе компаунда для конкретного изделия? Петер Кац предложил следующий алгоритм рассуждений: выбирая заливочную систему, необходимо исходить из ее электротехнических свойств и технологичности переработки, которая в свою очередь зависит от объемов потребления компаунда и влияет на себестоимость продукции.

Например, для производств, на которых заливка применяется только время от времени, а расход компаунда незначителен, скорее всего целесообразно применять так называемые предварительно наполненные смеси.

Если заливка осуществляется регулярно, а компаунд расходуется десятками тонн, то необходимо посчитать, выгодно ли использовать предварительно наполненные смеси, значительную часть которых составляет сравнительно дешевый наполнитель (например кварцевая мука), или лучше один раз вложить средства в оборудование для подготовки заливочной системы, а дальше, как НТЗ «Волхов», экономить за счет снижения расходов на заливочные материалы.

В целом выбор производителем материалов для заливки и пропитки должен стать результатом всестороннего анализа максимально возможного объема информации. Именно такую информацию для размышлений стремились донести до участников форума представители крупнейших химических компаний-производителей пропиточных материалов, силиконов, эпоксидных и полиуретановых смол.

ЭПОКСИДНЫМ СМОЛАМ были посвящены презентации компаний Huntsman и Spolchemie.

Хуберт Вильберс и Константин Ильчевский (Huntsman) представили эпоксидные материалы для производства трансформаторов. Эта американская химическая корпорация более 60 лет работает с эпоксидными материалами и предлагает производителям электротехники широкий спектр продуктов, в первую очередь таких марок, как Araldite^® и Aradur^®. Многие продукты этих марок созданы на базе уникальных технологий и запатентованы.

Среди главных целей, декларируемых Huntsman, – безопасность труда на производстве заказчиков и минимизация нагрузки на окружающую среду.

Франтишек Соха (Spolchemie/Synpo) рассказал о новых разработках чешского производителя. Он представил современный ассортимент заливочных систем, поставляемый под маркой CHS-EPODUR. Кроме того, ассортимент компании включает самозатухающие заливочные системы c высокой степенью нагревостойкости, с высокой устойчивостью к образованию трещин при низких температурах, гамму других продуктов, используемых при заливке трансформаторов и изоляторов, пигментные пасты, ремонтные компаунды и клеи, специальные компаунды с низкой температурой стеклования (0–25 °C) и с высокой (170 °C).

Spolchemie также запускает производство гидрофобной системы для наружного применения с высокостабильным эпоксидным компонентом (материал сохраняет гомогенную структуру при транспортировке и хранении) и линейки разделительных жидкостей, облегчающих извлечение отливки из формы.

ПОЛИУРЕТАНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ стали основной темой выступлений представителей компаний Wevo-Chemie и Axalta, которые впервые участвовали в форуме.

Артур Дрaхенберг (WEVO-Chemie) отметил, что компания с 1945 г. производит литьевую смолу и клеи на базе полиуретана и эпоксидной смолы. Многие продукты разработаны в ее лаборатории: полиуретановые клеи, полиуретаны, не под-держивающие горение и др.

Далее докладчик рассказал о новых заливочных смоляных системах для производства изоляции с высокой нагревостойкостью – классов F и H, а также сравнил существенные свойства полиуретана и эпоксидной смолы. Так, к преимуществам полиуретана представитель компании отнес возможность установки короткого времени реакции, что очень важно для сокращения продолжительности такта производства. В числе преимуществ эпоксидных смол он назвал хорошую химическую стойкость, устойчивость к гидролизу и простоту использования.

Дирк Гурол и Клавдия Мицнер-Юцфельд (Axalta Coating Systems) вначале кратко представили компанию, ведущую свою историю с 1866 г. Axalta работает в 130 странах, где у нее действуют 35 производственных центров, 7 центров НИОКР и 42 учебных центра. Главной темой доклада стала гамма продукции Voltatex, в частности ассортимент пропиточных смол, который включает в себя составы на базе ненасыщенных полиэфиримидов и химически активных разбавителей и литейные смолы на базе полиуретанов. Продукты этой линейки используются при производстве трансформаторов мощностью до 100 кВА и выше, роторов и статоров.

Новый продукт – однокомпонентный пропиточный электроизоляционный состав Voltatex^® 4204 для производства электродвигателей, генераторов и трансформаторов класса нагревостойкости H (180 °C), а также высокочастотных обмоточных проводов, изолированных слюдой. Более четверти его компонентов состоят из возобновляемого сырья. Для него характерны хорошие адгезионные свойства, высокая стойкость к рас-трескиванию, низкий уровень выброса в окружающую среду.

СИЛИКОНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ были представлены ключевыми компаниями рынка – Momentive, Wacker и Dow Corning.

Андрей Романов («Моментив Перфоманс Материалс Рус») рассказал о путях повышения эффективности производства с использованием технологии литья жидких силиконовых резин (LSR), новых рецептур и дополнительного оборудования.

В частности, речь шла об основных преимуществах и проблемах применения LSR нового поколения с катализатором ультрафиолетового (УФ) активирования. Momentive разработала группу материалов УФ- и высокотемпературного отверждения (аддитивный катализатор), совместив два процесса в материале Silopren^® Electro UV 235-2.

Для проведения испытаний фирма HÜBERS дооснастила оборудование для литья LSR по технологии SVT^® фотоэлементом и дополнительным статическим смесителем. Подаваемые из вакуумных дозировочных мешалок прозрачные компоненты сначала смешиваются друг с другом в статическом смесителе, затем проходят через участок УФ-активирования в дополнительный статический смеситель, в котором к активированной исходной смеси добавляется краситель. Активированный реактивный материал поступает в предварительно нагретую пресс-форму для активации катализатора аддитивной сшивки, после чего происходит его конечная вулканизация. В итоге производство опорного изолятора с объемом впрыска резины 2,3 литра по стандартной технологии занимает 7 мин., а по новой – 3 мин.

Доклад также содержал информацию о новой добавке, ускоряющей вулканизацию стандартных резин в два раза и о новой группе LSR для высоковольтной изоляции с классом огнестойкости V-0, которая требуется согласно стандарту IEC 62217 (2012) для производства полимерных изоляторов.

Йенс Ламбрехт и Алексей Амирханов (Waсker Chemie) напомнили, что их компания стояла у истоков создания силиконовых изоляционных материалов, и рассказали о новинках в линейке продуктов Powersil^®. Они представили Powersil^® 680 UV – двухкомпонентную LSR аддитивной сшивки, инициируемой УФ-излучением, а также покрытие Powersil^® 570 PLUS, созданное в виде эмульсии на основе воды, без применения летучих и огнеопасных растворителей, что позволяет наносить материал на изоляторы, не отключая напряжение в сети.

В мае 2015 г. мюнхенский концерн открыл в Москве на базе своего технического центра лабораторию для разработки и испытания силиконовых резин и готовых к применению составов на основе силикона для ключевых отраслей российской экономики.

Бруно Куочи и Виктор Паращук (DOW Corning) подготовили обзор LSR, выпускаемых компанией для производства высоковольтной продукции. Серия XIAMETER^® включает в себя LSR для изготовления изоляторов, разрядников и кабельных муфт.

Особое внимание в докладе было уделено исследованиям, проведенным DOW Corning, которые подтвердили высокую устойчивость используемых в электротехнике LSR к воздействию УФ-излучения и стабильную гидрофобность силиконовых материалов для производства высоковольтной изоляции (HVI).

НАПОЛНИТЕЛИ ДЛЯ КОМПАУНДОВ представило подразделение Quarzwerke Gruppe – HPF The Mineral Engineers.

Любомир Букольски и Татьяна Егорова (Quarzwerke) посвятили выступление минеральным наполнителям для эпоксидных систем. Например, кварцевая мука под брендом MILLISIL давно известна и применяется для производства оборудования среднего и высокого напряжения, предназначенного для внутренней установки. С 2012 г. продукция под этим брендом производится в России на дочернем предприятии «Кварцверке Ульяновск».

Обработанная эпоксидным силаном кварцевая мука под брендом SILBOND обеспечивает оптимальную связь наполнителя и связующего, что повышает атмосферную стойкость, снижает вязкость, улучшает все механические и электрические параметры системы. Центральная лаборатория компании создает новые продукты, позволяющие увеличить степень наполнения системы при сохранении целевой вязкости (SILBOND 126 EST), снизить коэффициент теплового расширения компаунда (SILBOND FW 12 EST), улучшить теплопроводность наполненных компаундов (SILATHERM).

ВОПРОСЫ

Если на Первом форуме в 2012 г. вопросы аудитории касались в первую очередь силиконов, возможностей перевода оборудования с одного компаунда на другой и методик испытания заливочных материалов, то в 2015 г. на первый план вышли проблемы переработки заливочных материалов с коротким периодом жизнеспособности.

HÜBERS для решения этой проблемы предлагает в качестве смешивающего устройства использовать многоразовый проточный статический смеситель в паре с дополнительным вентилем промывки смолой. Тогда время нахождения реактивного материала в заливочной установке будет ничтожно мало, так как в процессе заливки он постоянно обновляется в статическом смесителе.

После заливки вентиль промывки смолой перекрывает подачу на смешивание компонента отвердителя, а работающий без мертвых зон статический смеситель заполняется подаваемым в него нереактивным компонентом смолы (происходит промывка смолой). Если применяются очень дорогие или особенно быстро реагирующие материалы, то используются одноразовые статические смесители, заменяемые после каждого заливочного цикла.

Интересовались участники форума и красителями для заливочных материалов, ведь цвет может сделать продукцию конкретного предприятия узнаваемой.

Форум подтвердил, что современные технологии, оборудование и материалы востребованы в России, информация о них находит здесь внимательную и восприимчивую аудиторию. Предприятия, нацеленные на производство качественной продукции, стремятся быть в русле мирового технического прогресса.