Processus de production d'isolateur2 - Isolateur composite de suspension en forme de tige
1. Matériaux des isolateurs composites
1.1. Structure et matières premières de chaque pièce
Un isolateur composite comprend un noyau, une gaine, une jupe, du matériel et d'autres pièces. Le matériau de la tige centrale est principalement de la fibre de verre époxy, et le matériau de la gaine et de la jupe est du caoutchouc de silicone vulcanisé à haute température.
Fig. 1 Structure globale de l'isolant composite
Dans la fibre de verre époxy constituant la tige centrale, la fibre de verre disposée en parallèle le long de l'axe constitue le squelette, et la résine époxy est utilisée comme matériau de matrice pour lier les fibres de verre en une seule pour former une tige de traction en verre époxy. La résistance à la traction de la tige de traction est jusqu'à 2,5 fois supérieure à celle de l'acier au carbone ordinaire.
Fig. 2 Tige de traction en verre époxy
Le caoutchouc de silicone vulcanisé à haute température qui constitue la jupe est fabriqué par vulcanisation à haute température, avec du caoutchouc de silicone comme matrice et agent de couplage, retardateur de flamme, agent de renforcement, agent anti-âge, etc. comme charges. Parmi eux, l'agent de renforcement est généralement du noir de carbone blanc et l'ignifuge est généralement Al(OH)3. Le matériau de la gaine isolante composite est principalement constitué de caoutchouc de silicone méthyléthylène comme matrice.
Fig. 3 Formule moléculaire du caoutchouc silicone méthyléthylène
1.2. Processus de production
Le processus de production de l'isolateur composite est illustré dans la figure ci-dessous, qui est divisée en trois parties : production de tiges de plomb en verre époxy, production de caoutchouc de silicone et assemblage par injection.
Fig. 4 Processus de production d'isolateurs composites
(1) Fabrication de tige de tirage en verre époxy
Le processus de fabrication de la tige de traction : imprégnation de la fibre de verre avec de la résine époxy, injection sous vide, pultrusion continue et durcissement.
Injection sous vide : posez d'abord la fibre de verre sur un moule simple face, posez un filet de guidage, extrayez l'air du système pour former une pression négative dans le moule, puis aspirez la résine dans la fibre à travers une couche de pipeline pré-posée en en utilisant la pression négative pour permettre à la résine de s'infiltrer complètement dans les fibres de verre.
Pultrusion : Sous l'action de la force de traction d'un équipement de pultrusion, la fibre de verre est rationnellement guidée par une série de gabarits préformés après avoir été entièrement imprégnée de résine époxy pour obtenir une forme préliminaire.
Durcissement : après cela, la tige de traction entre dans un moule métallique chauffé, réagit et durcit sous une action élevée.
Fig. 5 Machine de pultrusion FRP
(2) Production de caoutchouc de silicone
Ingrédients: Préparez du caoutchouc de silicone brut et divers additifs (tels que l'agent de renforcement, le noir de carbone blanc, l'hydroxyde d'aluminium ignifuge, etc.) dans une certaine proportion.
Mélange : ajoutez progressivement du noir de carbone blanc, de l'hydroxyde d'aluminium et d'autres additifs au caoutchouc de silicone brut pour un mélange répété, de sorte que les additifs soient uniformément répartis dans le composé de caoutchouc pour former du caoutchouc synthétique.
Vulcanisation et rebroyage : ajoutez un agent de vulcanisation au composé et mélangez à nouveau.
Fig. 6 Équipement de mélange de caoutchouc
(3) Ensemble d'injection
Meulage et sablage de la quincaillerie : meulez la partie sur laquelle la quincaillerie, la tige centrale et le caoutchouc de silicone entrent en contact et vaporisez de minuscules particules sur la surface. Le meulage et le sablage peuvent éliminer la contamination sur la surface et donner à la surface correspondante une plus grande surface de contact, ce qui est propice à l'obtention d'une bonne résistance mécanique à la fin et d'un bon contact avec le caoutchouc de silicone et peut assurer l'effet d'étanchéité.
Meulage, nettoyage et séchage de la tige centrale : meulez la tige centrale FRP pour que la surface soit entièrement en contact avec l'adhésif, et nettoyez la tige centrale pour éliminer les particules de poussière sur la surface. De telles particules peuvent conduire à une mauvaise liaison, entraînant le défaut de décharge interne de l'isolant. La tige centrale doit être séchée à temps après le nettoyage pour s'assurer qu'elle n'absorbe pas l'humidité.
Étaler l'agent de couplage : appliquer uniformément l'agent de couplage sur la surface de la tige centrale. La fonction de l'agent de couplage est de relier la gaine en caoutchouc de silicone et la tige centrale ensemble. L'agent de couplage couramment utilisé est le silane. Une extrémité de la molécule a un groupe époxyphile et l'autre extrémité a un groupe de caoutchouc respectueux du silicium, formant une structure réticulée tridimensionnelle par réaction sous une certaine température et pression pour connecter le caoutchouc de silicone et la fibre de verre tige centrale ensemble.
Injection et vulcanisation : placez la tige centrale dans un moule d'injection de caoutchouc de silicone, injectez du caoutchouc et déchargez le gaz généré au cours de ce processus ; contrôler la température pour vulcaniser complètement le caoutchouc de silicone, puis une réticulation est produite entre les macromolécules du caoutchouc de silicone après vulcanisation pour améliorer les performances de résistance au vieillissement du caoutchouc de silicone.
Fig. 7 Moule d'isolateur composite
Fig. 8 Vulcanisateur par injection
Découpage : Découpez le bord de la jupe en caoutchouc de silicone et le flash au niveau de la couture du joint du moule.
Sertissage : Sertissez les embouts et la tige centrale avec une machine à sertir, extrudez généralement les embouts de manière uniforme et centripète à partir de 8 directions afin que les raccords et la tige centrale soient légèrement déformés, formant une précontrainte entre les raccords et le noyau. Lorsqu'ils sont soumis à un effort de traction, un frottement se produit de manière à obtenir une structure de connexion d'extrémité stable.
Fig. 9 8-section Sertissage
Fig.10 Sertissage des extrémités
Étanchéité : appliquez du caoutchouc de silicone vulcanisé à haute température sur les raccords d'extrémité pour vous assurer que l'humidité externe pénétrera à l'extrémité. Certains fabricants peuvent compléter cette étape en même temps lors du moulage par injection.
Test en usine : l'isolateur qui a été produit est soumis à des tests en usine tels que la charge de dommages mécaniques et l'impact des vagues abruptes selon les exigences de GB 19519-2014 ou l'accord technique de l'acheteur.