赵瑞超
陕西宝光真空电器股份有限公司 陕西宝鸡 721000
摘要：在中压环氧树脂绝缘件的生产中，APG技术得到了广泛地应用，通过采取APG工艺能够有效地提升生产的效率，同时能够保证中压环氧树脂绝缘件的质量，该生产工艺在大规模的生产中能够发挥出很大的优势。因此在中压环氧树脂绝缘件的生产中需要将该工艺的应用重视起来，不断提升该工艺技术的应用水平，本文主要对中压环氧树脂绝缘件生产过程中，APG工艺的应用特点进行研究，希望能够进一步提升该工艺的应用水平。
关键词：中压环氧树脂绝缘件；APG工艺；技术分析
APG工艺具有效率高，质量控制可靠的特点，在中压环氧树脂绝缘件生产中得到了广泛地应用。尤其在应用于真空断路器的固封极柱,复杂、薄璧多方位抽芯的产品更具优势。从目前国内开关产品的发展趋势上来看，逐渐向小型化，复合化，以及高性能，长寿命的方向发展，在此发展趋势下，APG生产工艺能够展现出很大的优势，因此近些年来APG生产工艺也在行业中得到了广泛地应用。在5kV固封极柱、支柱绝缘子、带电显示器用绝缘子等产品上都能看到APG工艺的应用。
一、APG工艺原理分析
APG工艺也被称为液态环氧自动压力凝胶，该生产工艺是传统环氧树脂浇筑工艺的延伸，可以说是压力凝胶工艺的一个分支。压力凝胶工艺最早由瑞士的Ciba-Geigy公司提出，在上世纪七十年代，压力凝胶技术得到了进一步的发展，自动压力凝胶技术（APG）开始成型。从APG工艺的流程上来看，主要分为前期混料，自动压力凝胶以及后期固化三个阶段。
在APG工艺的实操中，首先需要将金属嵌件进行装模，然后需要对模具进行加温处理，模具的温度需要高于环氧树脂混合料80-100℃，一般来说，温度需要达到140-160℃。加温完成后，还需要进行加压处理，将储存罐中的环氧树脂混合料注入模腔内，由于模具的温度高于环氧树脂混合料的温度，因此在注入的过程中会发生热交换。与模具接触部分的环氧树脂混合料能够在较快的时间内升温，在这种情况下，环氧树脂混合料与模具的接触面开始进行固化反应并逐渐地凝胶化，在凝胶化的过程中，环氧树脂混合料的体积会向模腔中心开始收缩，在这时，由于在注入压力的作用下，模具中会继续补充环氧树脂混合料，知道模具内的环氧树脂混合料完全的凝胶化，且与模具贴合才会停止继续注入。
从APG工艺整体的操作流程上来看，主要通过向模具内持续注入环氧树脂混合料，用以补充环氧树脂混合料凝胶化过程造成的收缩。由于模具的温度高于环氧树脂混合料的温度，因此能够加速环氧树脂混合料的凝胶化。因此通过该工艺生产的中压环氧树脂绝缘件往往表面比较光滑，且内应力比较低，产品的密度一致性比较好，能够保证产品质量的稳定性。根据模具规格的不同，环氧树脂混合料的凝胶化时间一般在几分钟到十几分钟不等，因此模具利用率能够得到有效地提升，在一定的生产周期内能够生产出更多的产品。而且APG工艺的生产环境较为封闭，因此在生产的过程中能够有效地防止对环境造成污染，具有比较高的经济效益以及环境效益。
二、APG工艺的基本特点
环氧树脂混合料在常温环境下的适用期为一到两天，在次高温环境下（40℃～45℃）在六到八个小时左右，而在高温环境下（140-160℃）。环氧树脂混合料的反映活性能够得到极大地提升，能够在比较短的时间内完成凝胶化，在凝胶化的过程中，相关的APG工艺设备有着比较高的可靠性，能够根据实际的凝胶情况对相关的参数进行调整。
其次在APG工艺中，模具的温度高于环氧树脂混合料的温度，通过这样的设计能够让固化凝胶反映从四周向中心延伸，这为混合料的进一步注入留出了空间，并保证了注入的均匀性。另外在环氧树脂混合料发生固化反应的过程中，系统会持续地向模具内注入新的环氧树脂混合料，同时注入的压力保持恒定，所设定的注入压力，正好能够补充环氧树脂混合料在凝胶化过程中形成的空隙。
三、APG设备
APG设备囊括了中压环氧树脂绝缘件生产的全过程，主要包括模具、前期混料装置、移动式注射专用压力容器、全液压自动压力凝胶成型机、空气压缩机、后固化所需要的烘箱以及必备的辅机等。
模具是中压环氧树脂绝缘件成型的主要设备，模具的质量对于中压环氧树脂绝缘件表面的光滑度具有重要的影响，因此一定要保证模具的精度，APG工艺下的模具与常规工艺下的模具有很大的差异，常规工艺在生产的过程中模具不需要承受过大的压力。而APG工艺下的模具在浇注的过程中需要承受0.2-0.5MPa的压力，因此对模具的密封性有比较高的要求。同时APG工艺下的模具对模具的使用寿命以及表面的光滑度也有要求，一般来说需要有5万次的使用寿命，需要表面光洁平整。
前期混料装置主要用于固化剂，环氧树脂混合料的装填，抽真空。出于APG工艺的需求，前期混料装置需要具有真空盖的升降功能，能够对混合料的搅拌进行无级变速，同时还需要搭配真空泵以及搅拌车等。
移动式注射专用压力容器与前期混料装置是配套存在的，经过搅拌后的混合料需要经过全液压自动压力凝胶成型机的注射，在注射所用的压力容器需要能够承受0.5MPa的压力，在APG工艺下，相关的压力容器必须具有升温以及保温的功能。
全液压自动压力凝胶成型机可以说是APG工艺中的关键性设备，中压环氧树脂绝缘件的精度与全液压自动压力凝胶成型机的精度也有直接的关系，相关的设备构件需要能够满足APG生产工艺的需求，除了需要能够实现合模的功能外，还需要能够进行上下抽芯，注射环氧树脂混合料，对倾斜度进行调整等功能。同时能够对注射的温度进行调整，能够保证注射压力的稳定性，采取液压系统顺序控制以及半自动控制，来提升生产的精度。因此在APG工艺中，全液压自动压力凝胶成型机具有很强的综合性，集成了多种功能，对APG工艺的应用具有重要的意义。
总结：
在传统的中压环氧树脂绝缘件生产中，一般采取真空浇注工艺，但是随着国内开关产品逐步向着小型化以及高性能等方面的发展，传统的真空浇注工艺难以实现高效率以及高质量的要求，在这种情况下APG生产工艺的优势逐渐凸显，采取APG工艺生产的中压环氧树脂绝缘件在尺寸的精度上以及质量的稳定性上均具有很大的优势，能够在大规模的生产中发挥出很大的作用。随着目前国内对中压环氧树脂绝缘件产品的需求量不断提升，相关的厂家亟须改进生产工艺，积极的引进APG工艺来促进生产，满足市场的需求，并提升企业的竞争力。在这个过程中需要加强对APG工艺的研究，不断提升APG工艺的应用水平，从而保证在中压环氧树脂绝缘件APG工艺的优势能够得到充分地发挥。
参考文献：
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