一种纤维复合材料绝缘筒、管件的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种纤维复合材料绝缘筒、管件的制造方法，其特征在于该方法包括纤维浸胶、纤维束缠绕张力设定、纤维束缠绕、加热固化、外表面光固化等项工艺步骤。用本发明的方法制造的纤维复合材料，制造成本比现有技术降低30%以上，材料的电气性能和机械性能都优于现有技术制造的纤维复合材料。
【专利说明】一种纤维复合材料绝缘筒、管件的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电网行业绝缘筒、管件的制造方法，特别是一种纤维复合材料绝缘筒、管件的制造方法。
【背景技术】
[0002]目前，国内的超高压电器、高压开关及高压试验变压器，尤其是大长径比、大口径、超长管件的制造领域所用复合绝缘材料，主要是采用普通玻璃纤维和单一结构的双酚A环氧树脂复合成型。制造过程中需要使用大型金属芯模，其重量大，加工周期长，费用大，还需要有大型脱模装置，因此其生产成本高，效率低；纤维缠绕前芯模上需均匀涂抹脱模剂，以助顺利脱模，但实际操作中常因脱模剂涂抹不均匀，会造成难以脱模、无法脱模或脱模划伤内壁等诸多生产事故；过厚均匀涂抹脱模剂或使用高级无溶剂脱模剂，又会增加加工成本，造成生产成型过程复杂化，不可控性增加，质量稳定性差。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种纤维复合材料绝缘筒、管件的制造方法。
[0004]本发明的技术方案是:一种纤维复合材料绝缘筒、管件的制造方法，其特征在于该方法包括以下工艺步骤:
A、纤维浸胶，将胶液置于胶槽中，加热至20-40°C，黏度为0.2-l.0Pa.s，将纤维集束后从胶槽一端浸入胶液中并缓慢向胶槽另一端移动至槽外，控制纤维素的移动速度为0.2-0.9米/分钟，含胶量在15%-30%之间；
B、纤维束缠绕张力设定，初张力按纤维强度的5%-10%选取，在螺旋缠绕和平面缠绕中，纤维束的张力控制在0.45-1.8公斤，在径向缠绕中，纤维束的张力控制在2.7-3.6公斤；
C、纤维束缠绕，浸胶后的纤维束使用缠绕机进行纵、环向交叉螺旋缠绕，环向缠绕的缠绕角在85° -90°之间，纵向缠绕的缠绕角为15°或30°或45°，缠绕速度最大不超过0.9米/秒钟，缠绕形成半成品；
D、加热固化，用红外加热装置对半成品进行加热固化，加热时保持半成品缓慢转动，在30-80°C的加热条件下，加热固化时间为30-80分钟；
E、外表面光固化:将光固化剂均匀涂覆于加热固化后半成品的外表面，用胶辊反复压实排出空气，然后用紫外光光源照射15-30秒钟，直至硬化。
[0005]以上所述的纤维为碳纤维或玻璃纤维。
[0006]本发明采用纤维缠绕及快速固化成型工艺，使得纤维复合材料超高压电器、高压开关及高压试验变压器，尤其是大长径比、大口径、超长管件的制造无需再使用大型芯模和脱模剂，从而提高了生产效率，降低了制造成本，减轻了劳动强度。用本发明的方法制造的纤维复合材料，制造成本比现有技术降低30%以上，材料的电气性能和机械性能都优于现有技术制造的纤维复合材料。
【具体实施方式】
[0007]实施例1:
A、将由特种的双酚A，双酚F的环氧树脂，增韧剂、改性剂、促进剂、稀释剂混合配制而成、黏度为0.4 Pa *s的胶液置于胶槽中，将碳纤维低捻纱集束后从胶槽一端浸入胶液中并缓慢向胶槽另一端移动至槽外，控制纤维素的移动速度为0.5米/分钟，含胶量在20%。
[0008]B、浸胶后的纤维束用多维电脑控制缠绕机进行纵、环向交叉螺旋缠绕，环向缠绕的缠绕角控制在85°，纵向缠绕的缠绕角控制在15°，缠绕速度为0.7米/秒钟；在螺旋缠绕和平面缠绕中，纤维束的张力控制在1公斤，在径向缠绕中，纤维束的张力控制在3公斤，缠绕形成半成品。
[0009]C、用旋转红外固化炉对半成品进行加热固化，加热时保持半成品在炉内缓慢转动，在65°C的加热条件下，加热固化时间为60分钟。
[0010]D、将由特种低粘度环氧树脂、光引发剂、链转移剂、光敏剂混合配制的光固化剂均匀涂覆于加热固化后半成品的外表面，用胶辊反复压实排出空气，然后用紫外光旋转固化装置的紫外光源照射20秒钟，直至硬化，得到成品。
[0011]实施例2:
A、将由特种的双酚A，双酚F的环氧树脂，增韧剂、改性剂、促进剂、稀释剂混合配制而成、黏度为0.9 Pa *s的胶液置于胶槽中，将玻璃纤维无捻粗纱集束后从胶槽一端浸入胶液中并缓慢向胶槽另一端移动至槽外，控制纤维素的移动速度为0.9米/分钟，含胶量在30%。
[0012]B、浸胶后的纤维束用多维电脑控制缠绕机进行纵、环向交叉螺旋缠绕，环向缠绕的缠绕角控制在90°，纵向缠绕的缠绕角控制在45°，缠绕速度为0.9米/秒钟；在螺旋缠绕和平面缠绕中，纤维束的张力控制在1.8公斤，在径向缠绕中，纤维束的张力控制在3.6公斤，缠绕形成半成品。
[0013]C、用旋转红外固化炉对半成品进行加热固化，加热时保持半成品在炉内缓慢转动，在80°C的加热条件下，加热固化时间为80分钟。
[0014]D、将由特种低粘度环氧树脂、光引发剂、链转移剂、光敏剂混合配制的光固化剂均匀涂覆于加热固化后半成品的外表面，用胶辊反复压实排出空气，然后用紫外光旋转固化装置的紫外光源照射30秒钟，直至硬化，得到成品。
【权利要求】
1.一种纤维复合材料绝缘筒、管件的制造方法，其特征在于该方法包括以下工艺步骤: 八、纤维浸胶，将胶液置于胶槽中，加热至20-401，黏度为0.8，将纤维集束后从胶槽一端浸入胶液中并缓慢向胶槽另一端移动至槽外，控制纤维素的移动速度为0.2-0.9米/分钟，含胶量在15%-30%之间； 8、纤维束缠绕张力设定，初张力按纤维强度的5%-10%选取，在螺旋缠绕和平面缠绕中，纤维束的张力控制在0.45-1.8公斤，在径向缠绕中，纤维束的张力控制在2.7-3.6公斤；匕纤维束缠绕，浸胶后的纤维束使用缠绕机进行纵、环向交叉螺旋缠绕，环向缠绕的缠绕角在85° -90°之间，纵向缠绕的缠绕角为15。或30。或45。，缠绕速度最大不超过0.9米/秒钟，缠绕形成半成品； 0、加热固化，用红外加热装置对半成品进行加热固化，加热时保持半成品缓慢转动，在30-801:的加热条件下，加热固化时间为30-80分钟； 2、外表面光固化:将光固化剂均匀涂覆于加热固化后半成品的外表面，用胶辊反复压实排出空气，然后用紫外光光源照射15-30秒钟，直至硬化。
2.根据权利要求1所述的一种纤维复合材料绝缘筒、管件的制造方法，其特征在于所述的纤维为碳纤维或玻璃纤维。
【文档编号】B29C70/32GK104441683SQ201410757670
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月12日 优先权日:2014年12月12日
【发明者】程显军, 于晓辉, 司艳, 于泓漪, 隋佳欣, 王跃东, 姜俐化, 孙婷 申请人:国网辽宁省电力有限公司大连供电公司, 国家电网公司, 兴科控股有限公司