Il processo di produzione delle boccole in porcellana per trasformatori è un processo sistematico che integra scienza dei materiali, stampaggio di precisione e test rigorosi, progettato per garantire un funzionamento affidabile a lungo termine-in ambienti complessi e ad alta tensione.
Preparazione delle materie prime e selezione dei materiali Le boccole in porcellana sono realizzate principalmente con materiali ceramici-ad alte prestazioni. I componenti comuni includono:
Allumina (Al₂O₃): fornisce eccellente resistenza meccanica e stabilità termica, ampiamente utilizzata nelle boccole di media e bassa tensione.
Ossido di zirconio (ZrO₂): possiede elevata tenacità e resistenza all'usura, adatto per applicazioni che richiedono elevata resistenza agli urti e prestazioni alla fatica.
Ossido di silicio (SiO₂): migliora la stabilità chimica e le proprietà di isolamento elettrico.
Per i prodotti ad alta-tensione, viene utilizzato anche l'8% in moli di Y₂O₃ per stabilizzare la polvere di ZrO₂ per migliorare la stabilità termica e la capacità anti-invecchiamento.
Processo di stampaggio: selezione della tecnologia appropriata in base alle specifiche del prodotto
1. Pressatura isostatica (processo tradizionale)
Attualmente, le boccole in porcellana ad alta-tensione utilizzano comunemente la tecnologia di pressatura isostatica a freddo. Dopo aver caricato la polvere ceramica in uno stampo elastico, viene applicata una pressione uniforme di 100–200 MPa in un mezzo liquido, portando la densità del pezzo grezzo vicino al valore teorico, migliorando significativamente la consistenza del prodotto e la resistenza meccanica. Questo processo è adatto per boccole di precisione che richiedono prestazioni elevate, come le boccole in porcellana per trasformatori ad altissima-tensione.
2. Incollaggio a umido (per boccole in porcellana di grandi dimensioni)
Per i passanti in porcellana di grandi dimensioni con livelli di tensione di 110–330 kV, viene utilizzata un'estrusione segmentata del pezzo grezzo di argilla seguita dall'incollaggio. I passaggi specifici sono i seguenti:
Estrudere un pezzo grezzo di argilla con un contenuto di umidità compreso tra 16,5% e 18,2% utilizzando un miscelatore di argilla sotto vuoto;
Essiccare all'aria fino a un contenuto di umidità del 15,2%–17%, quindi affinare;
Utilizzare una soluzione acquosa di carbonato di sodio al 2% come legante e unire i pezzi grezzi su una macchina incollatrice a una velocità di 50–80 giri/min, rimuovendo le bolle d'aria e l'argilla in eccesso;
Infine, completa la rifinitura del foro interno.
Questo metodo può risolvere efficacemente il problema del difficile stampaggio integrale di manicotti in ceramica di grandi-dimensioni.
3. Pressatura a secco e stampaggio a iniezione (applicazioni specifiche)
Pressatura a secco: adatta a forme semplici e grandi lotti di parti tubolari industriali, con elevata efficienza produttiva e basso tasso di scarto.
Stampaggio a iniezione: utilizzato per tubi ceramici di precisione di piccole dimensioni, come manicotti per connettori in fibra ottica o monconi per impianti dentali, ottenendo una precisione di livello micron-.
4. 3Stampa D (tecnologia emergente)
La tecnologia di stampa 3D di fotopolimerizzazione viene gradualmente applicata alla produzione di tubi ceramici personalizzati, raggiungendo una precisione di ±20μm, adatti a parti strutturali complesse come ugelli resistenti alle alte-temperature.
