Cum să alegeți compusul de turnare în tablă (SMC) pentru aplicații de izolație electrică

Componentele de izolație electrică trebuie să funcționeze fiabil sub tensiune, căldură, umiditate, sarcină mecanică și, în unele aplicații, arc electric. Alegerea unui material pe baza doar rezistenței mecanice sau prețului poate duce la urmărirea electrică, instabilitate dimensională, îmbătrânire prematură sau nerespectarea standardului aplicabil.

Sheet Molding Compound (SMC) este un compozit termorigid gata de turnat, fabricat în mod obișnuit din rășină nesaturată de poliester sau vinilester, fibră de sticlă tocată, umpluturi minerale și aditivi funcționali. În general, este prelucrat prin turnare prin compresie și poate combina izolația electrică, rezistența mecanică, rezistența la coroziune, stabilitatea dimensională și producția eficientă în volum mare.

Aceste caracteristici fac de calitate electrică Compus de turnare în tablă potrivit pentru cutii de contoare, carcase electrice, componente de comutație, suporturi de bare colectoare, bariere izolatoare, plăci de borne, carcase întreruptoare și alte părți electrice.

Cu toate acestea, nu toate clasele SMC oferă aceeași performanță electrică. Materialul corect trebuie selectat în funcție de tensiunea de funcționare, mediul de instalare, cerințele de incendiu, sarcina mecanică, geometria componentelor și procesul de turnare.

Acest ghid explică principalele proprietăți pe care cumpărătorii și inginerii ar trebui să le evalueze atunci când aleg compusul de turnare în tablă pentru aplicații de izolare electrică.

Ce este compusul de turnare a foilor de calitate electrică?

Compusul de turnare a foilor de calitate electrică este o formulare SMC concepută pentru a oferi izolație electrică controlată și, atunci când este necesar, performanță ignifugă.

O formulare tipică SMC de calitate electrică conține:

• Rășină poliesterică termorezistentă sau vinilesterică

• Armatura din fibra de sticla tocata

• Umpluturi minerale

• Agenți de îngroșare

• Aditivi cu contracție redusă sau cu profil redus

• Aditivi ignifugă

• Pigmenti

• Aditivi pentru eliberare internă și procesare

Sistemul de rășini afectează rezistența chimică, comportamentul termic, absorbția de apă și izolarea electrică. Fibra de sticlă oferă rezistență, rigiditate și stabilitate dimensională. Materialele de umplutură și aditivii sunt utilizați pentru a regla rezistența la flacără, fluxul de material, contracția, calitatea suprafeței, culoarea și costul.

Deoarece aceste ingrediente interacționează între ele, simpla creștere a fibrei de sticlă sau a conținutului de ignifug nu produce neapărat un material mai bun. Un compus de turnare a foilor de calitate electrică de succes trebuie să echilibreze proprietățile electrice, mecanice, termice și de procesare.

JLON furnizează materiale SMC pentru aplicații electrice, industriale și structurale. În plus față de calitățile standard, formula poate fi ajustată în funcție de componenta clientului, condițiile de turnare și performanța cerută.

Aplicații tipice de izolație electrică ale SMC

Sheet Molding Compound poate fi turnat prin comprimare în piese complexe care încorporează nervuri, boturi, găuri de montare, inserții metalice și caracteristici de fixare integrate.

Aplicațiile comune de izolație electrică includ:

• Cutii de contoare electrice

• Cutii de distributie si dulapuri

• Carcase electrice

• Piese de comutație

• Carcase întreruptoare

• Suporturi pentru bare colectoare

• Bariere izolante

• Plăci de borne și blocuri de borne

• Componentele transformatorului

• Componente de distribuție prin cablu

• Incinte utilitare exterioare

• Componente electrice feroviare

• Echipamente de control industrial

• Capace și baze pentru echipamente electrice

Componentele diferite necesită combinații diferite de proprietăți.

O cutie de contor de exterior poate acorda prioritate rezistenței la flacără, rezistenței la intemperii, rezistenței la impact și absorbției scăzute de apă. Un suport de bare colectoare poate pune un accent mai mare pe rezistența de urmărire, rezistența dielectrică, rezistența termică și stabilitatea dimensională. O carcasă a întreruptorului poate necesita rezistență la arc, rezistență la căldură și flux de material sigur în jurul unei cavități complexe de matriță.

Din acest motiv, descrierea generală „SMC de calitate electrică” nu este suficientă pentru a identifica materialul corect.

1. Verificați rezistența dielectrică

Rigiditatea dielectrică indică cât de multă solicitare electrică poate suporta un material izolator înainte de apariția unei defecțiuni electrice. Este de obicei exprimat în kilovolti pe milimetru sau kV/mm.

O valoare mai mare indică, în general, o rezistență mai mare la defecțiunea electrică. Cu toate acestea, rezultatul raportat depinde de mai mulți factori:

• Metoda de testare

• Grosimea specimenului

• Configurarea electrozilor

• Rata de aplicare a tensiunii

• Condiționarea materialului

• Temperatura si umiditatea

• Goluri sau defecte ale specimenului

Atunci când compară furnizorii de compus pentru turnare în tablă, cumpărătorii nu ar trebui să compare doar valorile numerice ale rezistenței dielectrice. Standardele de testare corespunzătoare și condițiile de testare ar trebui, de asemenea, revizuite.

Clasa JLON 5002(L), un compus de turnare cu tablă izolator electric și ignifug, are o rezistență dielectrică specificată de cel puțin 12 kV/mm.

Această valoare oferă informații utile la nivel de material, dar componenta turnată finală ar trebui totuși validată la grosimea reală a peretelui și la tensiunea de funcționare. Orientarea fibrelor, liniile de sudură, inserțiile metalice, defectele de turnare și contaminarea suprafeței pot afecta performanța electrică a unei piese finite.

2. Evaluați indicele de urmărire comparativ

Comparative Tracking Index (CTI) măsoară rezistența unui material izolant solid la urmărirea electrică pe suprafața sa în condiții de testare umede și contaminate.

Urmărirea electrică apare atunci când pe suprafața materialului se dezvoltă treptat o cale conductivă. Poate fi cauzată de stres electric combinat cu umiditate, praf, sare sau alți contaminanți. Odată ce se formează o cale conductivă carbonizată, performanța izolației se poate deteriora rapid.

CTI este exprimat în volți. Un CTI mai mare indică, în general, o rezistență mai puternică la urmărirea suprafeței.

Conform clasificării grupurilor de materiale utilizate în mod obișnuit:

• Grupa de materiale I: CTI de 600 V sau mai mare

• Grupa de materiale II: CTI de la 400 V până la sub 600 V

• Grupa de materiale IIIa: CTI de la 175 V până la sub 400 V

• Grupa de materiale IIIb: CTI de la 100 V până la sub 175 V

Selecția exactă trebuie să respecte standardul aplicabil pentru componente și cerințele de coordonare a izolației. CTI poate influența distanța de curgere necesară, dar o valoare CTI ridicată nu dovedește în mod independent că componenta finită este conformă.

SMC de calitate electrică JLON 5002(L) are un CTI specificat de cel puțin 600 V. Acest lucru îl face un material potențial pentru aplicații care necesită o rezistență ridicată la urmărire, sub rezerva confirmării cu metoda de testare a clientului, proiectarea produsului și cerințele de certificare.

3. Înțelegeți diferența dintre CTI și PTI

CTI și PTI sunt legate, dar nu ar trebui tratate ca proprietăți identice.

CTI înseamnă Comparative Tracking Index. Este utilizat pentru a determina nivelul de rezistență la urmărire al materialului prin testare la diferite tensiuni.

PTI înseamnă Index de urmărire a dovezilor. Acesta verifică dacă un material poate rezista la o tensiune de testare specificată în condiții definite fără a urmări defecțiunile.

Dacă un desen sau o specificație tehnică indică „PTI 600”, acesta nu ar trebui înregistrat automat ca „CTI 600”. Cumpărătorul și furnizorul SMC trebuie să confirme:

• Indiferent dacă este necesar CTI sau PTI

• Standardul de testare aplicabil

• Tensiunea de testare necesară

• Numărul de exemplare

• Cerințe de condiționare

• Criterii de acceptare

Atunci când solicită o ofertă SMC de izolație electrică de la JLON, clienții trebuie să furnizeze desenul sau standardul original ori de câte ori este posibil. Acest lucru reduce riscul de a selecta o notă pe baza unei abrevieri interpretate incorect.

4. Luați în considerare rezistența arcului

Rezistența arcului măsoară cât de mult poate rezista suprafața unui material izolator formând o cale conductivă atunci când este expusă la un arc electric de înaltă tensiune și curent scăzut. Rezultatul este de obicei exprimat în secunde.

Această proprietate poate fi importantă pentru:

• Componentele aparatului de comutare

• Carcase întreruptoare

• Componentele terminale

• Bariere izolante

• Componente în apropierea contactelor de comutare

• Piese expuse arcului electric intermitent

Compusul de turnare în foi JLON 5002(L) are o rezistență specificată la arc de cel puțin 180 de secunde.

Rezistența arcului nu trebuie confundată cu protecția împotriva arcului electric sau cu capacitatea unei carcase complete de a conține o defecțiune electrică de mare energie. Acestea sunt cerințe la nivel de sistem care implică materialul, designul componentelor, grosimea peretelui, metoda de asamblare, eliberarea presiunii și standardul de echipament aplicabil.

Valoarea rezistenței arcului electric raportată pe o fișă tehnică SMC descrie materialul în condițiile de laborator specificate. Validarea componentelor terminate rămâne necesară.

5. Confirmați cerințele privind ignifuge

Multe componente electrice necesită SMC ignifug. Cu toate acestea, expresia „ignifug” este incompletă, cu excepția cazului în care este susținută de un standard de testare specific, clasificare și grosime testată.

Posibilele cerințe de performanță la foc includ:

• Clasificare UL 94

• Limitarea indicelui de oxigen

• Testarea firului incandescent

• Rezistenta la aprindere

• Cerințe privind răspândirea flăcării

• Limite de fum și toxicitate

• Cerințe fără halogeni

• Standarde de incendiu specifice industriei

Înainte de a alege compusul de turnare pentru folii ignifug, confirmați:

1. Ce standard de testare la foc se aplică?

2. Ce clasificare este necesară?

3. La ce grosime a specimenului?

4. Este necesară certificarea de la terți?

5. Este necesară o formulă fără halogeni?

6. Sunt specificate limitele de fum și toxicitate?

7. Culoarea necesară afectează formula testată?

JLON 5002(L) este proiectat ca un grad de izolație electrică ignifugă. Clasificarea exactă ar trebui adăugată din raportul de testare corespunzător înainte ca informațiile să fie publicate sau incluse într-o specificație a clientului:

• Clasificare ignifugă: [TREBĂ ADĂUGAT]

• Standard de testare: [TREBĂ ADĂUGAT]

• Grosimea testată: [DE ADĂUGAT]

O clasificare la flacără nu ar trebui niciodată revendicată exclusiv pe baza formulării. Acesta ar trebui să fie susținut de un raport de testare valid care să acopere gradul și grosimea relevante.

6. Verificați corect rezistența la căldură

Echipamentele electrice pot experimenta căldură de funcționare continuă, vârfuri temporare de temperatură sau creștere locală a temperaturii în apropierea conductorilor și a contactelor electrice.

Temperatura de deviere a căldurii, abreviată în mod obișnuit ca HDT, este o proprietate raportată frecvent pe o fișă tehnică SMC. Indică temperatura la care o probă atinge o deformare definită sub o sarcină mecanică specificată.

JLON 5002(L) are un HDT specificat de cel puțin 200°C.

Cu toate acestea, HDT nu este același lucru cu temperatura de funcționare continuă. Adecvarea termică pe termen lung poate necesita evaluarea:

• Îmbătrânire termică

• Indicele de temperatură

• Reținerea proprietății mecanice

• Reținerea proprietății electrice

• Stabilitate dimensională

• Oxidare sau decolorare

• Durata expunerii la căldură

• Sarcina mecanică aplicată componentului

Când o aplicație are o temperatură de serviciu continuă specificată, clienții ar trebui să furnizeze aceste informații separat, în loc să selecteze gradul SMC numai în funcție de HDT-ul său.

7. Examinați absorbția apei și rezistența la umiditate

Umiditatea poate reduce rezistența suprafeței, poate influența performanța dielectrică și poate crește riscul de urmărire electrică. Absorbția scăzută de apă este deosebit de importantă pentru:

• Carcase electrice exterioare

• Medii de coastă

• Instalatii industriale umede

• Sisteme electrice subterane

• Echipamente maritime

• Componente expuse condensului

• Echipamente care necesită o durată lungă de viață

Atunci când compară datele de absorbție a apei, cumpărătorii ar trebui să confirme metoda de testare, timpul de imersie, temperatura apei, grosimea probei și unitatea de rezultat.

JLON 5002(L) este descris ca având o absorbție scăzută de apă. Valoarea numerică și metoda de testare trebuie adăugate la tabelul tehnic atunci când sunt confirmate:

• Absorbția de apă: [TREBĂ ADĂUGAT]

• Metoda de testare: [TREBĂ ADĂUGAT]

Pentru componentele exterioare, absorbția de apă trebuie luată în considerare împreună cu rezistența UV, intemperii, designul de etanșare, rezistența la coroziune și ciclul de temperatură.

8. Potriviți performanța mecanică la componentă

Deși funcția principală poate fi izolarea electrică, multe piese SMC turnate suportă și sarcini mecanice.

Proprietățile mecanice importante pot include:

• Rezistența la încovoiere

• Modul de flexiune

• Rezistență la tracțiune

• Rezistenta la impact

• Rezistența la compresiune

• Capacitate de prindere a șuruburilor

• Introduceți reținere

• Rezistenta la fluaj

JLON 5002(L) conține 25% fibră de sticlă și are o rezistență la încovoiere specificată de 170 MPa. Densitatea sa nominală este de 1,8 g/cm³.

Aceste proprietăți pot suporta o serie de componente electrice, dar adecvarea finală depinde de geometria și condițiile de încărcare ale piesei turnate.

De exemplu, un capac mare de dulap electric are nevoie de o rigiditate suficientă pentru a evita deformarea excesivă. Un suport de bare colectoare necesită rezistență mecanică și stabilitate dimensională la sarcini electrice și termice combinate. O componentă care conține inserții metalice trebuie să reziste la fisurare în timpul turnării, asamblarii și întreținerii.

Conținutul mai mare de fibră de sticlă poate îmbunătăți rigiditatea și rezistența mecanică, dar poate afecta și fluxul materialului, aspectul suprafeței și orientarea fibrei. Prin urmare, conținutul adecvat de fibră de sticlă trebuie selectat atât în ​​funcție de cerințele de performanță, cât și de condițiile de turnare.

9. Luați în considerare contracția și stabilitatea dimensională

Contracția scăzută este importantă pentru componentele electrice cu:

• Găuri de montare precise

• Inserții metalice

• Suprafețe de etanșare plane

• Căi lungi de furie

• Toleranțe strânse de asamblare

• Huse sau panouri mari

• Funcții multiple integrate

JLON 5002(L) este un compus de turnare a foilor cu contracție redusă. Contracția scăzută a mucegaiului poate ajuta la reducerea deformarii, a urmelor de scufundare, a variațiilor dimensionale și a problemelor de asamblare.

Cu toate acestea, dimensiunile turnate nu sunt controlate doar de formularea materialului. Ele sunt, de asemenea, afectate de:

• Design matriță

• Model de încărcare

• Fluxul materialului

• Orientarea fibrelor

• Presiunea de turnare

• Temperatura mucegaiului

• Timp de întărire

• Ejectia piesei

• Condiții de răcire

Pentru piesele de precizie, clienții ar trebui să furnizeze desene și cerințe de toleranță, astfel încât materialul SMC și procesul de turnare să poată fi evaluate împreună.

10. Verificați compatibilitatea procesării

SMC-ul de calitate electrică selectat trebuie să umple corect matrița și să producă piese stabile în condițiile reale ale echipamentului producătorului.

Informațiile importante de prelucrare includ:

• Capacitatea presei

• Dimensiuni matriță

• Temperatura mucegaiului

• Presiunea de turnare

• Ciclul de întărire

• Greutatea de încărcare și modelul de încărcare

• Distanța de curgere a materialului

• Grosimea minima a peretelui

• Coaste adânci sau trăsături complexe

• Inserții metalice

• Cerințe de calitate a suprafeței

O formulare SMC cu debit insuficient poate cauza umplere scurtă, nervuri incomplete, linii vizibile de sudură sau aer prins. Debitul excesiv poate crește separarea fibrelor, zonele bogate în rășină, flash-ul sau proprietățile mecanice neuniforme.

JLON poate evalua sau ajusta debitul și formularea SMC în funcție de geometria componentelor și procesul de turnare ale clientului, sub rezerva validării tehnice și a cerințelor minime de comandă.

Proprietăți tipice ale JLON 5002(L) SMC de calitate electrică

Următoarele date rezumă un compus pentru turnare în tablă JLON, destinat izolației electrice și aplicațiilor ignifuge.

Valorile de mai sus trebuie să fie confirmate cu cea mai recentă fișă tehnică JLON. Componenta turnată finală trebuie, de asemenea, testată conform standardului său de produs aplicabil.

Cum să selectați SMC pentru diferite aplicații electrice

Informații JLON trebuie să recomande un grad SMC

Pentru a ajuta JLON recomandă un compus de turnare pentru foi adecvat, clienții ar trebui să furnizeze cât mai multe dintre următoarele informații posibil:

1. Numele componentei și aplicația

2. Desen sau model 3D

3. Utilizare în interior sau exterior

4. Tensiunea de operare

5. Temperaturi continue și maxime

6. CTI sau PTI obligatorii

7. Rigiditatea dielectrică necesară

8. Rezistența la arc necesară

9. Standard de inflamabilitate și clasificare

10. Cerințe de proprietate mecanică

11. Dimensiunile piesei și grosimea peretelui

12. Inserții metalice sau zone fixate cu șuruburi

13. Culoare și finisaj de suprafață necesare

14. Capacitate prese de turnare

15. Condițiile actuale de turnare

16. Fișă tehnică țintă

17. Certificari necesare

18. Cererea anuală estimată

Dacă un material existent este înlocuit, fișa sa tehnică și o probă turnată pot ajuta JLON să efectueze o comparație preliminară.

Înlocuirea ar trebui să se bazeze pe proprietățile electrice, mecanice, termice și de procesare relevante, mai degrabă decât pe denumirea de calitate comercială.

Greșeli frecvente la selectarea izolației electrice SMC

Alegerea numai după rezistența dielectrică

Rigiditatea dielectrică este importantă, dar nu reprezintă fiecare aspect al performanței izolației electrice. Trebuie luate în considerare, de asemenea, CTI, rezistența la arc, rezistența la umiditate, comportamentul la flăcări și proiectarea componentelor finite.

Tratarea CTI și PTI ca interschimbabile

CTI și PTI descriu teste de urmărire aferente, dar au scopuri diferite. Clienții trebuie să specifice testul corect, tensiunea necesară și standardul aplicabil.

Folosind HDT ca temperatură de serviciu continuu

HDT este un test de deformare pe termen scurt sub o sarcină specificată. Nu definește în mod independent temperatura de funcționare acceptabilă a materialului pe termen lung.

Compararea datelor din diferite metode de testare

Este posibil ca valorile identice să nu fie direct comparabile atunci când grosimea probei, condiționarea, configurația electrozilor sau standardele de testare diferă.

Ignorarea condițiilor de turnare

Un material adecvat din punct de vedere tehnic poate produce încă piese defecte dacă curgerea și comportamentul său de întărire nu se potrivesc cu matrița și presa.

Presupunând că fiecare grad ignifug este certificat

O formulare SMC poate fi proiectată pentru rezistență la flacără fără a deține certificarea exactă necesară pentru componenta finală. Verificați întotdeauna raportul de testare, gradul și grosimea testată.

Folosind o singură clasă pentru fiecare parte electrică

O cutie de contor, suport pentru bare colectoare și carcasă întrerupător au priorități de performanță diferite. Este posibil ca un compus de turnare a foilor de calitate electrică să nu fie potrivit pentru fiecare aplicație de izolație electrică.

De ce să alegeți JLON ca furnizor de compus pentru turnare în tablă?

JLON furnizează materiale SMC și BMC pentru aplicații electrice, industriale și structurale.

În loc să ofere doar o singură calitate fixă ​​de compus pentru turnare, JLON poate colabora cu clienții pentru a evalua cerințele, inclusiv:

• Izolație electrică

• CTI și rezistența la urmărire

• Ignifugare

• Conținut de fibră de sticlă

• Rezistenta mecanica

• Rezistenta la caldura

• Contracția mucegaiului

• Fluxul materialului

• Calitatea suprafeței

• Culoare

• Absorbția apei

• Costul și eficiența producției

Clienții pot furniza un desen al componentei, o fișă tehnică țintă, un eșantion existent sau un standard de testare necesar pentru evaluarea preliminară a calității.

JLON 5002(L) este o izolație electrică disponibilă și un grad SMC ignifug. Alte formulări ale compusului pentru turnare în foi pot fi evaluate în funcție de componenta finală și de cerințele clientului.

Selectarea materialelor și ajustările formulării rămân supuse testării, fezabilității producției și aprobării clientului final.

Întrebări frecvente

Ce este compusul de turnare a foilor?

Sheet Molding Compound este un compozit termorigid gata de turnat, care conține rășină, armătură cu fibre tăiate, materiale de umplutură și aditivi funcționali. În general, este prelucrat prin turnare prin compresie pentru a produce piese puternice și stabile dimensional, cu forme complexe.

Toate SMC sunt potrivite pentru izolarea electrică?

Nu. SMC convențional poate oferi o anumită rezistență electrică, dar aplicațiile electrice solicitante necesită rezistență dielectrică verificată, rezistență la urmărire, rezistență la arc, performanță la flacără și durabilitate la mediu.

Ce CTI este potrivit pentru componentele electrice?

CTI necesar depinde de tensiunea de funcționare, gradul de poluare, distanța de curgere, designul componentelor și standardul aplicabil. Un CTI de cel puțin 600 V reprezintă o rezistență mare de urmărire, dar nu confirmă în mod independent conformitatea componentelor finite.

Ce este SMC ignifug?

SMC ignifug utilizează un sistem de rășini și aditivi conceput pentru a limita aprinderea sau propagarea flăcării. Performanța declarată trebuie să identifice întotdeauna standardul de testare, clasificarea și grosimea probei testate.

JLON poate personaliza SMC de calitate electrică?

Da. JLON poate evalua ajustările la conținutul de fibră de sticlă, sistemul de rășină, rezistența la flacără, contracția, curgerea, performanța mecanică, proprietățile electrice, culoarea și calitatea suprafeței în conformitate cu cerințele de aplicare și de validare.

Poate SMC înlocui metalul în carcasele electrice?

SMC poate oferi izolație electrică, rezistență la coroziune, integrarea designului și întreținere redusă în comparație cu metalul. Dacă poate înlocui metalul depinde de sarcinile structurale, cerințele de incendiu, proiectarea de împământare, mediul de instalare și standardul de echipament aplicabil.

Ce informații sunt necesare pentru o cotație SMC?

Clienții trebuie să furnizeze desenul componentei, proprietățile tehnice necesare, mediul de aplicare, condițiile de turnare, culoarea, cerințele de certificare și cererea anuală estimată. Dacă este disponibilă, o fișă tehnică existentă sau un eșantion de material este, de asemenea, de ajutor.

Concluzie

Alegerea compusului de turnare în tablă pentru izolarea electrică necesită o evaluare echilibrată a performanței electrice, termice, mecanice, de mediu și de procesare.

Rigiditatea dielectrică este importantă, dar trebuie luată în considerare împreună cu CTI sau PTI, rezistența la arc, ignifugarea, absorbția de apă, rezistența la căldură, rezistența mecanică, stabilitatea dimensională și comportamentul de turnare.

JLON 5002(L) oferă 25% fibră de sticlă, o densitate de 1,8 g/cm³, rezistență la încovoiere de 170 MPa, HDT de cel puțin 200°C, rezistență dielectrică de cel puțin 12 kV/mm, CTI de cel puțin 600 V și rezistență la arc de cel puțin 180 secunde.

JLON poate evalua, de asemenea, formulări personalizate de compus pentru turnare în foi, în funcție de izolarea electrică, performanța mecanică și cerințele specifice de turnare.

Trimiteți JLON desenul componentelor dvs., tensiunea de funcționare, proprietățile electrice necesare, standardul de flacără, condițiile de turnare și cererea anuală. Echipa noastră vă va ajuta să evaluați un material SMC potrivit pentru aplicația dumneavoastră de izolație electrică.