اپوکسی عایق الکتریکی 72

فصل ۷۲ ـ اصول اجرای لایه‌ای رزین اپوکسی عایق برق؛ آماده‌سازی، اعمال، ضخامت و کنترل کیفیت پوشش

جهت مشاوره رایگان تماس بگیرید 09221696509

مقدمه

عملکرد یک رزین اپوکسی عایق برق فقط به ترکیب شیمیایی و خواص ماده اولیه وابسته نیست. حتی اگر رزین از نظر آزمایشگاهی استقامت دی‌الکتریک مناسبی داشته باشد، اجرای نامناسب می‌تواند باعث ایجاد نقص‌هایی شود که عملکرد واقعی عایق را کاهش دهد. در بسیاری از تجهیزات، عایق به صورت یک توده یا قطعه ساده اجرا نمی‌شود؛ بلکه ممکن است به شکل پوشش، چند لایه، پرکننده، عایق موضعی یا ماده‌ای برای پوشاندن بخش‌های مشخصی از تجهیز به کار رود. در چنین شرایطی، ترتیب آماده‌سازی، اختلاط، اعمال، ضخامت، زمان بین لایه‌ها، شرایط محیطی و پخت همگی در کیفیت نهایی نقش دارند.

برای خرید محصول کلیک کنید

۱. اجرای عایق از کجا شروع می‌شود؟

اجرای صحیح رزین پیش از باز شدن ظرف آغاز می‌شود. ابتدا باید مشخص شود:

– چه قسمتی از تجهیز قرار است عایق شود؛

– ولتاژ و نوع سرویس چیست؛

– سطح زیرکار از چه جنسی است؛

– روش اعمال چیست؛

– ضخامت موردنظر چقدر است؛

– شرایط محیطی چگونه است؛

– و چه آزمون‌هایی پس از اجرا لازم خواهد بود.

این مرحله در پروژه‌های حساس، بخشی از طراحی عایق محسوب می‌شود.

—

۲. شناسایی سطح زیرکار

رزین ممکن است روی فلز، سرامیک، مقره یا زیرلایه‌های دیگر اجرا شود. هر زیرلایه ویژگی متفاوتی دارد. ضریب انبساط حرارتی، زبری، انرژی سطحی، رطوبت، آلودگی و چسبندگی اولیه می‌توانند رفتار رزین را تغییر دهند. بنابراین روش آماده‌سازی نباید برای همه سطوح یکسان فرض شود.

—

۳. قطع انرژی و ایمن‌سازی تجهیز

پیش از هرگونه عملیات روی تجهیزات برق، وضعیت ایمنی باید کاملاً مشخص باشد. در تجهیزاتی که قبلاً تحت ولتاژ بوده‌اند، صرف خاموش کردن ظاهری کافی نیست. جداسازی از منبع، جلوگیری از وصل ناخواسته و اطمینان از بی‌برقی مطابق دستورالعمل ایمنی مربوط به تجهیز ضروری است. رزین عایق برق هرگز جایگزین فرآیند ایمن‌سازی الکتریکی نیست.

—

۴. پاک‌سازی سطح

سطح باید از آلودگی‌هایی که می‌توانند چسبندگی یا عملکرد عایق را مختل کنند پاک شود. چربی، روغن، گردوغبار، نمک، بقایای مواد قبلی و رطوبت از موارد مهم هستند. تمیزی سطح باید متناسب با نوع زیرلایه و روش اجرایی انتخاب شود.

—

۵. زبری سطح

در برخی زیرلایه‌ها، ایجاد زبری کنترل‌شده می‌تواند به افزایش سطح تماس و بهبود چسبندگی کمک کند. اما زبری بیش از حد نیز همیشه مطلوب نیست. اگر سطح دارای لبه‌های بسیار تیز، ذرات جداشونده یا آلودگی باقی‌مانده باشد، ممکن است نتیجه معکوس ایجاد شود.

—

۶. گوشه‌ها و لبه‌ها

گوشه‌های تیز در تجهیزات الکتریکی علاوه بر مسائل مکانیکی، از نظر میدان الکتریکی نیز اهمیت دارند. اگر طراحی اجازه دهد، کاهش تمرکز میدان در گوشه‌ها می‌تواند مفید باشد. رزین نباید به عنوان راهکاری برای اصلاح هر نوع هندسه نامناسب در نظر گرفته شود.

—

۷. خشک بودن سطح

پیش از اجرای رزین، وضعیت رطوبتی سطح اهمیت زیادی دارد. وجود آب بین رزین و زیرلایه می‌تواند چسبندگی را کاهش دهد و در برخی سیستم‌ها بر فرآیند پخت نیز اثر بگذارد. در محیط‌های مرطوب، کنترل شرایط سطح باید جدی‌تر انجام شود.

—

۸. دمای سطح و نقطه شبنم

دمای خود سطح مهم‌تر از صرفاً دمای هوای محیط است. اگر سطح به دمایی برسد که احتمال تشکیل میعان وجود داشته باشد، اجرای رزین می‌تواند مشکل‌ساز شود. به همین دلیل در برخی پروژه‌های صنعتی، کنترل دمای سطح و نقطه شبنم اهمیت دارد.

—

۹. اختلاط دو جزء

اگر رزین از دو جزء تشکیل شده باشد، نسبت اختلاط باید دقیقاً مطابق دستورالعمل محصول رعایت شود. استفاده از نسبت چشمی یا تقریبی می‌تواند باعث تغییر در خواص نهایی شود. به‌خصوص در سیستم‌های عایق الکتریکی، نسبت اختلاط باید کنترل‌شده باشد.

—

۱۰. وزن کردن اجزا

اگر نسبت اختلاط بر مبنای وزن تعریف شده باشد، استفاده از ترازو روش مناسب‌تری از تخمین حجمی است. حتی اختلاف نسبت‌ها می‌تواند بر پخت اثر بگذارد. به همین دلیل ثبت مقدار هر جزء در پروژه‌های مهم می‌تواند بخشی از مستندسازی کنترل کیفیت باشد.

—

۱۱. اختلاط کامل

رزین و هاردنر باید به صورت یکنواخت مخلوط شوند. اختلاط ناقص می‌تواند بخش‌هایی با ترکیب متفاوت ایجاد کند. چنین نواحی ممکن است پس از پخت خواص یکسانی با سایر قسمت‌ها نداشته باشند.

—

۱۲. جلوگیری از ورود هوا

اختلاط بیش از حد سریع می‌تواند حباب وارد ماده کند. از طرف دیگر، اختلاط ناکافی نیز باعث یکنواخت نشدن ترکیب می‌شود. بنابراین سرعت و روش اختلاط باید با ماهیت محصول هماهنگ باشد.

—

۱۳. زمان کارپذیری

پس از اختلاط، واکنش پخت آغاز می‌شود. از این لحظه، زمان مشخصی برای اجرای ماده وجود دارد. اگر رزین بیش از زمان مناسب باقی بماند، افزایش ویسکوزیته می‌تواند اجرای یکنواخت را دشوار کند.

—

۱۴. مقدار مخلوط در هر مرحله

در پروژه‌های بزرگ بهتر است مقدار مخلوط با سرعت واقعی اجرای کار هماهنگ شود. مخلوط کردن حجم بسیار زیاد ممکن است باعث شود بخشی از ماده پیش از اجرا وارد مراحل پیشرفته پخت شود. بنابراین حجم هر بچ اجرایی باید با Pot Life محصول و سرعت کار سازگار باشد.

—

۱۵. انتخاب ابزار اجرا

روش اعمال رزین به شکل تجهیز و مشخصات محصول بستگی دارد. بسته به فرمولاسیون ممکن است از ابزارهایی مانند قلم‌مو، غلطک، تجهیزات پاشش یا روش‌های ریخته‌گری و تزریق استفاده شود. ابزار باید به گونه‌ای انتخاب شود که ضخامت و یکنواختی موردنظر قابل کنترل باشد.

—

۱۶. اجرای لایه اول

لایه اول اهمیت زیادی دارد. این لایه باید بتواند سطح را به خوبی خیس کند و اتصال مناسبی با زیرلایه ایجاد نماید. در این مرحله نباید صرفاً هدف را افزایش سریع ضخامت دانست. کیفیت تماس اولیه رزین با سطح بسیار مهم است.

—

۱۷. ضخامت لایه اول

ضخامت لایه اول باید با دستورالعمل محصول و طراحی سیستم هماهنگ باشد. یک لایه بیش از حد ضخیم ممکن است مشکلاتی مانند حبس حباب، گرمای واکنش و تنش داخلی ایجاد کند. از طرف دیگر، لایه بسیار نازک ممکن است پوشش کامل موردنظر را ایجاد نکند.

—

۱۸. اجرای چندلایه

در برخی کاربردها، رسیدن به ضخامت نهایی در یک مرحله مناسب نیست. در این حالت می‌توان سیستم را در چند لایه اجرا کرد. اجرای چندلایه می‌تواند کنترل ضخامت و فرآیند پخت را ساده‌تر کند، اما فاصله زمانی میان لایه‌ها اهمیت دارد.

—

۱۹. زمان بین دو لایه

اگر لایه دوم بیش از حد زود اجرا شود، لایه اول ممکن است هنوز شرایط مناسب برای دریافت لایه بعدی را نداشته باشد. اگر فاصله بیش از حد طولانی شود، ممکن است آماده‌سازی مجدد سطح لازم شود. زمان مناسب باید از دستورالعمل همان محصول تعیین شود.

—

۲۰. چسبندگی بین لایه‌ها

در سیستم چندلایه، فقط چسبندگی رزین به زیرلایه مهم نیست. چسبندگی بین لایه اول و دوم نیز اهمیت دارد. آلودگی، رطوبت، گردوغبار یا پخت بیش از حد لایه قبلی می‌تواند اتصال بین لایه‌ها را تحت تأثیر قرار دهد.

—

۲۱. سطح بین لایه‌ای

اگر لایه قبلی کاملاً پخته شده باشد، روش آماده‌سازی برای لایه بعدی ممکن است با زمانی که لایه هنوز در پنجره مناسب اتصال است متفاوت باشد. در چنین شرایطی ممکن است تمیزکاری، زبر کردن یا روش آماده‌سازی مشخص دیگری لازم باشد. این موضوع باید طبق سیستم پوشش و دستورالعمل سازنده تعیین شود.

—

۲۲. کنترل ضخامت

ضخامت واقعی باید تا حد امکان اندازه‌گیری شود. ضخامت اسمی روی کاغذ الزاماً برابر ضخامت واقعی اجرا نیست. شره، ناهمواری سطح، روش اعمال و مقدار مصرف می‌توانند باعث تغییر ضخامت شوند.

—

۲۳. ضخامت یکنواخت

در عایق الکتریکی، یکنواختی اهمیت زیادی دارد. یک قسمت بسیار نازک می‌تواند به نقطه ضعیف سیستم تبدیل شود. همچنین ضخامت بیش از حد در یک نقطه ممکن است تنش حرارتی یا مشکلات پخت ایجاد کند. بنابراین هدف فقط رسیدن به «میانگین ضخامت» نیست.

—

۲۴. ضخامت و میدان الکتریکی

در یک مدل ساده، افزایش فاصله بین دو الکترود باعث کاهش میدان متوسط می‌شود. اما تجهیز واقعی میدان کاملاً یکنواخت ندارد. گوشه‌ها، سوراخ‌ها، پیچ‌ها، حفره‌ها و مرز مواد مختلف می‌توانند تمرکز میدان ایجاد کنند. به همین دلیل افزایش ضخامت به تنهایی همیشه مشکل طراحی عایق را حل نمی‌کند.

—

۲۵. حباب در اجرای لایه‌ای

حباب یکی از عیوب مهم در پوشش‌های رزینی است. ممکن است حباب هنگام اختلاط وارد ماده شود یا در زمان اعمال و پخت باقی بماند. در کاربردهای الکتریکی حساس، وجود حفره داخلی باید جدی گرفته شود.

—

۲۶. جلوگیری از تخلخل

برای کاهش احتمال تخلخل می‌توان فرآیند اختلاط و اعمال را کنترل کرد. در برخی سیستم‌ها، خلأ یا روش‌های خاص ریخته‌گری مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما هیچ روش عمومی را نمی‌توان بدون توجه به فرمولاسیون محصول برای همه رزین‌ها تجویز کرد.

—

۲۷. پخت اولیه

پس از اجرای رزین، ماده وارد مرحله پخت می‌شود. در این مدت نباید تجهیز بدون توجه به شرایط لازم جابه‌جا یا تحت تنش قرار گیرد. پخت اولیه و پخت نهایی ممکن است در برخی محصولات شرایط متفاوتی داشته باشند.

—

۲۸. دمای پخت

شرایط دمایی پخت باید از اطلاعات فنی محصول مشخص شود. افزایش خودسرانه دما لزوماً به معنای افزایش کیفیت نیست. دمای زیاد ممکن است سرعت واکنش را افزایش دهد و در مقاطع ضخیم حتی باعث ایجاد گرمای واکنش قابل توجه شود.

—

۲۹. پخت در دمای پایین

دمای بسیار پایین نیز ممکن است واکنش پخت را کند کند. در چنین شرایطی، ممکن است زمان لازم برای رسیدن به خواص نهایی افزایش پیدا کند. بنابراین باید شرایط واقعی کارگاه با الزامات فنی محصول هماهنگ باشد.

—

۳۰. رطوبت هنگام پخت

محیط مرطوب می‌تواند برای برخی سیستم‌ها نامطلوب باشد. در صورتی که محصول نسبت به رطوبت حساس باشد، کنترل شرایط محیطی در دوره پخت نیز اهمیت دارد. صرفاً خشک بودن سطح در لحظه اجرا همیشه به معنی مناسب بودن کل دوره پخت نیست.

—

۳۱. بازرسی ظاهری

پس از پخت، سطح باید بررسی شود. مواردی مانند:

– ترک؛

– حباب؛

– حفره؛

– شره؛

– نواحی بدون پوشش؛

– جداشدگی؛

– و تغییر غیرعادی ظاهر

باید بررسی شوند.

برای خرید محصول کلیک کنید

۳۲. بازرسی ضخامت

پس از پخت، در صورت امکان ضخامت نیز بررسی می‌شود. تعداد نقاط اندازه‌گیری باید متناسب با اهمیت پروژه و هندسه تجهیز تعیین شود. اندازه‌گیری چند نقطه محدود ممکن است تمام تغییرات ضخامت را نشان ندهد.

—

۳۳. آزمون چسبندگی

در کاربردهایی که چسبندگی اهمیت ویژه دارد، می‌توان از روش‌های آزمون مناسب استفاده کرد. اما انتخاب روش باید با نوع پوشش، زیرلایه و شرایط پروژه سازگار باشد. آزمون چسبندگی یک مفهوم مستقل از آزمون استقامت دی‌الکتریک است.

—

۳۴. آزمون مقاومت عایقی

پس از اجرای عایق، در صورت مناسب بودن تجهیز و روش آزمون، می‌توان مقاومت عایقی را بررسی کرد. این آزمون اطلاعاتی درباره مقاومت الکتریکی سیستم در شرایط مشخص ارائه می‌دهد. اما نتیجه آن به تنهایی معادل اثبات تمام جنبه‌های عملکرد عایق نیست.

—

۳۵. آزمون ولتاژ تحمل

برای برخی تجهیزات، آزمون ولتاژ تحمل می‌تواند یکی از ارزیابی‌های مهم پس از اجرای عایق باشد. ولتاژ آزمون، مدت، شکل موج و آرایش آزمون باید مطابق روش فنی مربوط به تجهیز تعیین شود. اعمال ولتاژ آزمایشی بدون طراحی و تجهیزات ایمنی مناسب می‌تواند خطرناک باشد.

—

۳۶. آزمون ولتاژ شکست

آزمون شکست معمولاً آزمونی مخرب است. بنابراین بیشتر برای نمونه‌های شاهد، نمونه‌های آزمایشگاهی یا ارزیابی نوعی استفاده می‌شود. نتیجه یک نمونه شکست‌خورده نباید مستقیماً به عنوان ولتاژ کاری دائم تجهیز استفاده شود.

—

۳۷. کنترل کیفیت در پروژه‌های بزرگ

در پروژه‌های بزرگ، بهتر است اجرای عایق قابل ردیابی باشد. مواردی مانند شماره بچ، تاریخ اجرا، دمای محیط، نسبت اختلاط، ضخامت، اپراتور و نتایج آزمون می‌توانند ثبت شوند. این مستندات در صورت بروز مشکل بسیار ارزشمند خواهند بود.

—

۳۸. نمونه شاهد اجرایی

تهیه نمونه شاهد در کنار اجرای اصلی می‌تواند امکان ارزیابی کیفیت فرآیند را فراهم کند. این نمونه می‌تواند برای آزمون‌های بعدی مورد استفاده قرار گیرد، بدون آنکه تجهیز اصلی تحت آزمون مخرب قرار گیرد. روش نمونه‌برداری باید به گونه‌ای باشد که نمونه واقعاً نماینده فرآیند اصلی باشد.

—

۳۹. اجرای مجدد روی عایق قدیمی

اگر قرار باشد رزین جدید روی عایق قدیمی اجرا شود، ابتدا باید علت خرابی لایه قبلی مشخص شود. پوشاندن ترک یا جداشدگی بدون رفع علت اصلی، ممکن است فقط مشکل را پنهان کند. سازگاری شیمیایی و چسبندگی بین لایه قدیمی و جدید نیز باید بررسی شود.

—

۴۰. ترمیم موضعی

ترمیم نقطه‌ای زمانی مناسب است که محدوده آسیب مشخص و قابل کنترل باشد. اما اگر عیب ناشی از طراحی نامناسب میدان، تخلیه جزئی گسترده یا خرابی زیرلایه باشد، یک ترمیم کوچک ممکن است کافی نباشد. بنابراین پیش از تعمیر باید علت خرابی مشخص شود.

—

۴۱. اجرای رزین در فضای باز

در فضای باز، شرایط محیطی به سرعت تغییر می‌کند. تابش خورشید، باد، گردوغبار، رطوبت و باران می‌توانند اجرای رزین را دشوار کنند. در چنین شرایطی، کنترل محیط اجرا اهمیت بیشتری پیدا می‌کند.

—

۴۲. اجرای رزین روی تجهیزات گرم

اگر تجهیز پیش از اجرای عایق گرم باشد، باید مشخص شود آیا دمای آن برای محصول مجاز است یا خیر. دمای بالا می‌تواند ویسکوزیته را تغییر دهد و زمان کارپذیری را کاهش دهد. بنابراین اجرای مستقیم روی تجهیز گرم بدون بررسی شرایط محصول توصیه نمی‌شود.

—

۴۳. اجرای رزین روی تجهیز سرد

تجهیز سرد نیز می‌تواند مشکل ایجاد کند. اگر دمای سطح به نقطه‌ای برسد که احتمال تشکیل میعان وجود داشته باشد، چسبندگی و پخت ممکن است تحت تأثیر قرار گیرد. دمای سطح باید در کنار رطوبت محیط بررسی شود.

—

۴۴. اجرای لایه ضخیم در یک مرحله

در برخی سیستم‌ها، افزایش بیش از حد ضخامت در یک مرحله می‌تواند مشکلاتی ایجاد کند. گرمای واکنش، جمع‌شدگی، تنش داخلی و حبس حباب از جمله مواردی هستند که باید مورد توجه قرار گیرند. ضخامت مجاز هر مرحله باید بر اساس طراحی و اطلاعات فنی محصول مشخص شود.

—

۴۵. خطاهای اجرایی رایج

برخی خطاها بارها در اجرای پوشش‌های رزینی دیده می‌شوند:

– آماده‌سازی ناقص سطح؛

– اختلاط غیردقیق؛

– اضافه کردن حلال بدون تأیید؛

– اجرای روی سطح مرطوب؛

– مخلوط کردن حجم بیش از حد؛

– بی‌توجهی به Pot Life؛

– ایجاد حباب در زمان اختلاط؛

– اجرای ضخامت بسیار زیاد در یک مرحله؛

– و بی‌توجهی به زمان بین لایه‌ها.

—

۴۶. چرا سرعت اجرا اهمیت دارد؟

اجرای سریع به خودی خود مزیت نیست. سرعت باید با زمان کارپذیری، هندسه قطعه و روش اعمال هماهنگ باشد. اجرای عجولانه ممکن است باعث شود بخشی از سطح پوشش کافی دریافت نکند یا حباب و نقص باقی بماند. از طرف دیگر، کندی بیش از حد نیز می‌تواند باعث رسیدن رزین به مرحله پیشرفته پخت در حین کار شود.

—

۴۷. کنترل نهایی پیش از بهره‌برداری

پیش از بازگرداندن تجهیز به سرویس، باید مشخص شود که آزمون‌ها و بازرسی‌های لازم انجام شده‌اند. نوع آزمون به تجهیز بستگی دارد. در یک پروژه ممکن است بازرسی ظاهری و کنترل ضخامت کافی باشد و در پروژه‌ای دیگر آزمون‌های الکتریکی تخصصی نیز ضرورت داشته باشد.

—

۴۸. درباره رزین اپوکسی عایق برق پادنار 8119

رزین اپوکسی عایق برق پادنار 8119 را نیز باید دقیقاً مطابق دستورالعمل فنی و اجرایی مربوط به محصول مصرف کرد. اطلاعاتی که برای این محصول در اختیار داریم، شامل نتایج آزمون اعلام‌شده برای نمونه ۱ میلی‌متری روی مقره چرخی است؛ در شرایط خشک ولتاژ شکست ۲۱,۰۰۰ ولت و ولتاژ تحمل یک‌دقیقه‌ای ۳,۵۰۰ ولت و در شرایط مرطوب به ترتیب ۱۴,۰۰۰ ولت و ۲,۵۰۰ ولت گزارش شده است. این داده‌ها مربوط به شرایط آزمون مشخص هستند و به خودی خود تعیین‌کننده ضخامت مناسب برای هر تجهیز، ولتاژ کاری دائم، روش اجرای چندلایه یا شرایط پخت محصول نیستند.

—

۴۹. یک الگوی پیشنهادی برای اجرای کنترل‌شده

برای یک پروژه حساس می‌توان فرآیند را به شکل زیر سازمان‌دهی کرد:

بررسی تجهیز ← ایمن‌سازی ← آماده‌سازی سطح ← کنترل دما و رطوبت ← اختلاط دقیق ← اعمال لایه اول ← کنترل ظاهری ← اجرای لایه‌های بعدی در زمان مناسب ← پخت ← کنترل ضخامت و ظاهر ← آزمون‌های لازم ← مستندسازی ← بهره‌برداری

این زنجیره کمک می‌کند هیچ مرحله‌ای صرفاً به دلیل تمرکز بر خواص ماده نادیده گرفته نشود.

—

۵۰. جمع‌بندی

رزین اپوکسی عایق برق زمانی می‌تواند عملکرد مورد انتظار را ارائه کند که ماده مناسب، زیرلایه مناسب و فرآیند اجرای مناسب در کنار یکدیگر قرار گیرند. آماده‌سازی سطح، کنترل رطوبت و دما، نسبت دقیق اختلاط، جلوگیری از ورود حباب، کنترل زمان کارپذیری، اجرای صحیح لایه‌ها، یکنواختی ضخامت و پخت مناسب، همگی بخشی از کیفیت نهایی عایق هستند. از سوی دیگر، افزایش ضخامت به تنهایی راه‌حل همه مشکلات عایق‌کاری نیست. حباب، تمرکز میدان، لبه‌های تیز، فاصله خزشی، کیفیت چسبندگی و شرایط محیطی می‌توانند عملکرد سیستم را تغییر دهند. در مورد رزین اپوکسی عایق برق پادنار 8119 نیز نتایج آزمایشگاهی اعلام‌شده باید در چارچوب همان روش و شرایط آزمون تفسیر شوند و برای تعیین مشخصات اجرایی هر تجهیز، مستندات فنی محصول و الزامات طراحی همان تجهیز مبنا قرار گیرد. در نهایت، عایق‌کاری موفق نتیجه یک ماده خوب به‌علاوه یک فرآیند اجرای کنترل‌شده است؛ نه صرفاً ضخیم‌تر کردن یک لایه رزین.

برای خرید محصول کلیک کنید