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.
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.
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.
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.
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.