APG压注工艺在中压互感器制造中的应用探讨

赵美珍 赵金华

1.江苏靖江互感器股份有限公司 江苏靖江 214516

2.江苏南京金陵石化建筑安装工程有限公司 江苏靖江 214516

环氧树脂自动压力凝胶（APG）技术在70年代初就开始了，而APG技术是在80年代生产环氧树脂的时候使用的。在2002年之后，中国的APG技术在中国发展得很快，但主要局限在使用中压绝缘体和一些高压绝缘体上。近年来，将APG技术应用到生产中压互感器的应用中取得了巨大的进步。本技术成熟，产品外观质量好，电气性能优越，与传统真空铸造工艺相比有独特的优点。据说一些环氧树脂绝缘材料和中压互感器制造商已经拆除了原始的浇注设备，APG进程有很大的潜力替代传统的真空浇注工艺。

1 APG工艺的原理

APG的过程也基于环氧树脂的固化机理和固化剂聚合，这和传统的环氧树脂浇注过程是一样的。然而，固化过程与传统的浇注过程有很大的不同，所以固化产品的特性也不一样。金属嵌入到模具中后，模具的温度就会加热到140至160摄氏度。然后将储罐中的环氧树脂混合物系统通过管道压入模腔，通过APG设备的压力系统。经过环氧树脂体系与模具壁的快速热交换后，靠近模具壁的环氧树脂在短时间内达到高温，导致环氧树脂从模具壁与胶凝体之间快速固化反应，固化后的环氧树脂体积收缩到模具壁。环氧树脂混合物的固化收缩部分迅速补充了液体环氧树脂混合物，它的体腔中心仍然处于压力之下。在模腔中的环氧树脂混合物的凝胶收缩连续地在存储罐中加压的环氧树脂混合物补充。当整个环氧树脂混合物在模腔内被凝胶化时，整个系统将释放压力。[1]

2 APG工艺的基本特点

（1）环氧树脂混合物可以在（25摄氏度）的室温下使用1到2天。使用期为从6h至8h，在40至45摄氏度。在高温条件下（140-160摄氏度），该配方反应性强，是一种短时间快速凝胶，设备可靠，工艺参数可靠的产品。

（2）该产品的结晶器温度高于环氧混合体系的温度，在80-100摄氏度左右，使固化反应的凝胶过程开始从结晶器壁扩散到中间环氧树脂混合物。

（3）在整个环氧树脂体系的固化过程中，混合物的压力保持稳定，这样环氧树脂混合物就被挤进模具腔中，以补充的压力来补充在凝胶过程中体积收缩所形成的空洞。这是APG技术的特性。通过不断对环氧树脂混合物施加压力，使固化收缩的目的达到了。该方法在非常高温的模具中完成，使得高反应性环氧树脂在短时间内可以迅速胶凝。因此，产品的表面没有缺陷，内部压力较低，产品质量好，密度高，精度高，机械和电气性能良好，产品质量高。因为胶化时间通常在几分钟到几十分钟内完成，模具的利用率可以大大提高，生产周期也缩短了。因为APG的过程是在一个完全封闭的系统装置中进行的，它在控制环境污染，节约能源，节约工时等上扮演了更明显的角色。

3 APG工艺与真空浇注工艺的主要区别

（1）注入模式是不同的。真空浇注法利用材料本身的重量进入洞内；APG工艺浇注材料在外部压力下通过流道注入到腔中。

（2）混合物的温度是不同的。大多数真空浇注制剂首先是混合物，然后是促进剂，所以混合物的温度较高，通常在70-110摄氏度中，这降低了混合物的粘度，并且有利于材料的流动和排出。在混合物中加入的APG配方，混合温度有严格的控制，必须控制在30-40摄氏度，温度越高，混合气的粘度越高，应用周期就越短，对注射产品的质量就越不利。

（3）凝胶最初的固化时间不一样。真空浇注过程的初始凝固时间一般是2小时到6小时，而APG过程的凝固时间通常为10分钟到数十分钟。

4 APG工艺生产中压互感器的主要优势

4.1 产品外观好

APG注射产品基本上是无缺陷的，固化的产品是紧凑的，一致的并且具有极高的空间精度。在外观上，APG压力转换变压器通常比浇注变压器要好，因为在产品中，APG模具的方式更有利于保持身体和体腔的清洁。由于模具的不同材质，APG型模具表面铸件的内腔要光滑，而内腔也不易损坏。压力固化释放了内部压力的一部分，降低了固化的收缩，使固化的物质密度增大，注入产品的精密度高，一般不需要在成型后进行修复，所以产品的稳定性很好。

4.2 产品电气性能优越

测试结果表明，APG压力转换变压器的电力强度比传统的浇注变压器的强度要高，这可能与注射材料的内部压力以及固化后的产品的内部压力有关。微小的内部压力可以降低内部微裂缝的外观并改善产品的电气性能。

4.3 模具利用率高互感器采用

APG处理的固化时间约为40分钟。在装配和脱模的情况下，产品模具需要大约1小时。传统的浇注工艺的固化时间大约4小时。在预干燥、真空干燥、浇注、装配和脱模的时间内，产品模具需要大约12小时。根据时间计算，一套APG模具可以一天生产至少20台变压器，而一组浇注模具可以每天生产多达两种产品。APG模具的价格与8个浇注模具的价格大致相同。当浇注模具同时使用时，每天只能生产16种产品。因此，APG模具的利用率比浇注模具要高得多，而且APG模具的生产效率也比浇注模要高的多。[2]

5 结语

环氧树脂自动加压凝胶(APG)技术已应用于中压变压器的压力注塑成型，在中压环氧树脂浇铸绝缘变压器的成型方法中取得了新的进展。这一过程被几个中型变压器制造商采用。相信在不久，APG注塑成型变压器会有更好的发展。APG技术消除了大铸件的表面缺陷和内部压力，提高了材料的质量，机械和电气的性能和稳定性，大大缩短了生产周期，并且具有高质量，高效率，节能，低污染，低成本的一系列优势。