СТЕКЛОТЕКСТОЛИТ. ПРОИЗВОДСТВО И ПРИМЕНЕНИЕ
Трудно представить развитие электротехнического производства без применения композитов. К числу таковых относится стеклотекстолит, технология изготовления которого была разработана в конце XIX века, но с тех пор была существенно модернизирована. Сегодня изделия из стеклотекстолита производят с применением вторичного сырья, как то стеклобой и тара.
Расплавленная стекломасса, являющаяся основой стекловолокна, не снижает качеств конечного продукта, одновременно позволяя решить некоторые попутные проблемы:
сократить количество отходов;
удешевить материал;
сэкономить природные компоненты.
И все же, что такое стеклотекстолит с технической точки зрения? Это электроизоляционный материал, который используется в производстве подшипников, прокладок, шкивов, шестерен, а также для изготовления электронных плат и других деталей из области радио-, электротехники. По механическим показателям превосходит ближайшего конкурента – гетинакс. Производится в соответствии с ГОСТом 5-78: в листовом виде, толщиной от 0,5 до 100 мм, в виде стержней и втулок, длиной до 1-го метра и диаметром 8-200 мм.
Если углубиться в производственные нюансы, то увидим, что стеклотекстолит это некий «бутерброд» из нетканых полотен, пропитанных термореактивным веществом на базе фенолформальдегидной смолы, предварительно разогретой до значения +40°С. Также вместо упомянутой смолы, ткани пропитываются кремнийорганическими, фурановыми, полиамидными, эпоксидными и полиэфирными составами. В зависимости от пропитки, стеклотекстолит, подразделяется еще на четыре группы: органиты, базальтотекстолиты, углетекстолиты, асботекстолиты.
Применение и разновидности текстолитов
Как уже было отмечено, стеклотекстолит применение которого имеет весьма обширную географию, является экологически безопасным материалом. А это значит, что его без каких-либо ограничений используют в:
сельском хозяйстве;
химической;
металлургической;
нефтеперерабатывающей;
автомобильной отраслях промышленности.
Элементы из слоистого полимера применяются при изготовлении кузовных элементов легковых и грузовых авто, бассейнов, оконных профилей.
Полимер встречается и в составе гидросистем, турбогенераторов, других крупных механизмов.
По методу производства различают односторонний и двухсторонний композит. В зависимости от характеристик, выделяют электротехнические и конструкционные варианты. Конструкционные версии демонстрируют более широкий диапазон термостойкости.
Отдельно стоит выделить стеклотекстолит фольгированный ГОСТ которого можно распознать по цифрам 10316-78. Фольгированный композит, так как и обычный текстолит, бывает односторонним и двусторонним (с двух сторон покрыт медной фольгой). Толщина фольги варьируется в пределах 18-50-и мкм. Фольгированная версия обладает высокими электроизоляционными качествами, без труда обрабатывается механическими средствами (сверление, резка).
Стоит отметить, что фольгированные диэлектрики нашли широкое применение в различных промышленных областях.
Варианты изделий из стеклотекстолита
Мы выяснили, что фольгированный стеклотекстолит это отличный вариант для наладки электрической изоляции. Наиболее распространенным типом исполнения для обозреваемого композита является лист, соответствующий техническим условиям ГОСТа 12652-74. Согласно этому ГОСТу листы состоят из стеклоткани, пропитанной раствором эпоксидной смолы. В итоге получается сверхпрочный и термостойкий материал, выдерживающий термические нагрузки в пределах от -65 до +155°С.
Помимо листов, делают трубы в соответствии со стандартом ГОСТ 12496-88. Трубы применяют в составе высоковольтных аппаратуры и для обустройства газовых скважин.
Если вспомнить про изготовление деталей из стеклотекстолита, то на ум сразу же придут втулки и шестерни. Базовым сырьем для этих деталей выступают текстолитовые стержни, имеющие диаметр 10-250 мм. Стержни выдерживают термические нагрузки диапазоне от -50 до +150°С.
Все стеклотекстолиты объединяет:
тугоплавкость;
устойчивость к агрессивным средам, возгоранию;
стойкость к температурным колебаниям;
малый вес;
продолжительный эксплуатационный ресурс.
Наиболее распространенные марки СТЭФ, СТЭФ-У/1, СТЭБ, СТЭД, КАСТ-В.
Производство текстолитовых материалов
В основе производственной технологии лежит метод горячего прессования, проходящий несколько стадий.
Подготовительный этап. Стеклоткань, созданную их стекольного боя, наматывают в рулоны.
Рулоны помещают в разогретые пропиточные составы.
Далее материал отжимают и тестируют. Поверхность проверяют на предмет наличия деформаций.
Сушка при температуре 120°С, в результате которой уходит спирт и влага.
Прессование и термическая обработка.
Доработка листов. Края подрезаются для придания изделию товарного вида.
Перед отправкой заказчику, продукцию подвергают заключительному техконтролю. Стержневые версии производят аналогичным образом, но только в самом финале распускают плиту на тонкие полоски.
Хранение и меры предосторожности
Готовые изделия хранятся в складских помещениях при температуре от -10°С до +35°С и влажности, не превышающей показатель в 80%. Размещаются листы на поддонах и полках. Нужно помнить, что некоторые марки относятся к категории горючих, поэтому к ним применимы строгие нормы противопожарной обработки и хранения.
Как уже отмечалось, стеклотекстолитовые материалы можно сверлить, резать, обрабатывать фрезой, однако образующаяся в результате упомянутых процессов пыль, крайне абразивна. Повышенную опасность представляет измельченная стеклоткань, попавшая в дыхательные пути, на кожу. Дабы предотвратить подобные случаи, при обработке композита используют очки, респиратор, перчатки и халат. Все операции производятся в хорошо вентилируемом помещении.
В завершении обзора, хочется напомнить, что текстолит отличается от стеклотекстолита исходным сырьем. Для первого используют хлопчатобумажную ткань, для второго – стеклоткань.