Vask-Alumiiniumist siini-polümeerkatmisprotsess: protsesside, materjalide ja tööstusliku kasutuse analüüs

Vask-Alumiiniumist siini-polümeerkatmine viitab protsessile, mille käigus kaetakse vask-alumiiniumist siini pind ühtlaselt vedela geelitaolise-taolise isolatsioonimaterjaliga kindla tehnika abil, moodustades isoleeriva kaitsekihi. Põhimõtteliselt on see ka protsess, mille käigus kaetakse vask-alumiiniumist siini pind isolatsioonikihiga, sulatades plasti ja rakendades seda. Selle põhieesmärk on saavutada usaldusväärne isolatsioon, kohaneda keeruliste töötingimustega, tasakaalustades samal ajal kulusid ja jõudlust. Plastist kastmisvasest siiniriba on üks selle protsessi põhjal valmistatud põhikomponente.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kvaliteetne-polümeerkatmisprotsess- peab vastama kolmele põhinõudele: esiteks, isolatsiooni töökindlus. Katte paksust tuleks reguleerida vahemikus 0,5–2 mm, isolatsioonitugevusega 20–28 kV/mm, mis peab vastu 4380 V alalisvoolu vastupidavuse katsele. See on ka PVC-isolatsiooniga siini põhinäitaja; Teiseks, keskkonnaga kohanemisvõime. Sellel peaks olema suurepärane vastupidavus soolaudu korrosioonile, ilma korrosioonita pärast seda, kui see on 192 tunniks 35 kraadi juures 5% NaCl lahusesse kastetud; Kolmandaks, kuluefektiivsus. Võrreldes PI-kilega katmise protsessiga saab polümeersete kattematerjalide maksumust vähendada 30%, muutes selle sobivaks suuremahuliseks partiitootmiseks.

 

Sellel protsessil on aga vooluaku väljade rakendamisel teatud piirangud. Energiasalvestussüsteemide puhul on isolatsiooninõuded ülimuslikud kergekaalulisuse ees ja läbitungimismäär on suhteliselt kõrge. Seevastu toiteakut piiravad ruumitundlikkus ja soojuse hajumise vastuolud - katte paksuse suurenemine suurendab soojustakistust 20–31%. Seetõttu on selle rakendusala suhteliselt piiratud.

Polümeerises-katmise protsess on keeruline ja protsessi iga etapi täpne juhtimine määrab otseselt toote kvaliteedi. Kogu protsessi saab jagada neljaks etapiks: eel-töötlus, kastmine, plastifitseerimine ja järeltöötlemine. Eeltöötlusetapp on katte nakkuvuse määramise võti.

 

Esiteks eemaldatakse vask-alumiiniumist siini pinnalt õli ja mustus 5–8 minuti jooksul leeliselise lahusega, mille pH on 10–12, et tagada vask-alumiiniumist siini pinnale jääv õli ja mustus, mis on väiksem või võrdne 0,1 mg/m²; seejärel karestati pind 120{15}}silma suuruste alumiiniumoksiidiosakeste pihustamisega, et kontrollida pinna karedust Ra vahemikus 1,6–3,2 μm, suurendades kattekihi nakkumist; lõpuks viiakse läbi eelsoojendus ja aktiveerimine, kusjuures vasest siini eelsoojendustemperatuur on 180–220 kraadi ja alumiiniumist siini temperatuur 150–180 kraadi. Eelsoojendusaega reguleeritakse vastavalt vask-alumiinium siini paksusele, näiteks 120 sekundit 2 mm paksuse vasest siini puhul. Üldist temperatuurierinevust tuleks reguleerida ±5 kraadi piires.

Kastmisetapp on katte ühtluse tagamise tuum. See nõuab kattevedeliku parameetrite ja tööspetsifikatsioonide ranget kontrolli. Kattevedelik on PVC plastist lahusti ja selle viskoossus 25 kraadi juures peaks jääma vahemikku 1500–2500 cP. Kõik kõrvalekalded üle 10% nõuavad kõrvaldamist. Sukeldusparameetrid hõlmavad sukeldumiskiirust 10 mm/s või sellega võrdne, mis on mullide tekitamiseks liiga kiire, tõstekiirust alla või 5 mm/s, mis on liiga aeglane, et põhjustada katte longust, ja sukeldumisaeg määratakse vastavalt katte paksusele, näiteks 15 ± 1 mm paksusele kattekihile. Samal ajal peaks sukelpaak olema varustatud magnetsegistiga, mille pöörlemiskiirus on 200 pööret minutis, et vältida täiteaine settimist ja tagada kattevedeliku koostise ühtlus, mis on ka kastmisisolatsiooniga siini katte kvaliteedi tagamise võti.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Plastifikatsioonietapp on polümeermaterjalide ristsidumise{0}}tuum. Sellel on kolmeastmeline temperatuurikõver: esimene aste tõuseb 10 minutiks 80 kraadilt 120 kraadini, peamiselt selleks, et saavutada lahusti aurustumine; teine ​​etapp tõuseb 15 minutiks 120 kraadilt 200 kraadini, lõpetades kattevedeliku sulamise ja laialilaotamise; kolmas etapp on 20 minutit 200 kraadi juures, et saavutada kõrgmolekulaarne{11}}ristsidumine ja kõvenemine. Kogu plastifitseerimisprotsessi ajal peab temperatuuride erinevus kastis olema 8 kraadi või väiksem. Kohalik üle 220 kraadine ülekuumenemine põhjustab PVC lagunemist ja kollasust, mis mõjutab isoleeritud siini isolatsioonivõimet.

Järeltöötlust{0}} kasutatakse peamiselt kattedefektide kõrvaldamiseks ja toote töökindluse tagamiseks. Kastmisprotsessi peamised juhtimisparameetrid mõjutavad otseselt toote kvalifitseerimise määra. Keskenduda tuleb neljale põhielemendile: liimi viskoossust tuleks kontrollida 2000 ± 500 cP juures, seda vahemikku ületav kõrvalekalle põhjustab katte mahavoolu-või mittetäieliku katmise ning proovide võtmine ja testimine tuleks läbi viia iga 2 tunni järel, kasutades pöörlevat viskosimeetrit; eelsoojendustemperatuur peaks olema vaskvarraste puhul 200 kraadi ja alumiiniumvarraste puhul 170 kraadi, kusjuures kõrvalekalded, mis põhjustavad katte nakkumist ja koorumisjõudu < 4N/cm, ning reaalajas jälgimist tuleks teostada infrapuna-termokaamera abil; plastifitseerimise konstantset temperatuuri tuleks reguleerida 200 ± 5 kraadi juures, kusjuures temperatuuri kõrvalekalded põhjustavad ebapiisavat ristsidumist ja sellele järgnevat isolatsioonitõrke, ning tuvastamine tuleks läbi viia DSC diferentsiaalse skaneeriva kalorimeetria abil; jahutuskiirust tuleks reguleerida 5 kraadi/s või sellega võrdsel tasemel, liiga kiire kiirusega, mis põhjustab katte mikropragude paisumist, ning jahutusdeformatsioon tuleks salvestada kiire kaameraga. Tüüpilisel juhul tekkis energiasalvesti projektis pärast soolapihustustesti ebaühtlase plastifitseerimistemperatuuri tõttu (karbi servas 15 kraadi madalam) katte villide teket ja koorumist ning probleem lahendati termilise õhuringluse ventilaatori suurendamisega, et optimeerida temperatuuri ühtlust.

Toiteakude ja energiasalvestussüsteemide tööerinevused määravad diferentseeritud pealekandmisstrateegiad kastmisprotsessi jaoks. Toiteaku stsenaariumi korral on vaja kompromisslahendust. Üks võimalus on lokaalne katmine, mille puhul on kaetud ainult BDU (aku jaotuskarbi) kõrge-vaskvarda ühendusots, mis vähendab isolatsioonikihi paksust 0,8 mm-ni, mis võib vähendada üldist soojuse hajumise mõju 40% võrra; teine ​​võimalus on liitprotsess, kus põhikorpus kasutab kapseldamiseks 0,15 mm paksust PI-kilet ja painutusosad kasutavad tugevdamiseks katet, tasakaalustades isolatsiooni jõudlust ja paindlikkust, mis sobib akupatarei jaoks mõeldud isoleeritud painduva vasest siiniriba kasutusstsenaariumide jaoks.

 

Energiasalvestussüsteemide jaoks on võimalik saavutada universaalne kohandamine, ühe külje paksusega 1,5–2 mm, mis sobib keerulistes keskkondades, nagu tolm ja niiskus; kulude vaatenurgast on sukel-kattega vaskvardad 35% madalamad kui laserkeevitatud PI-kile lahendused, mis vastavad ruumipiirangute ja energiasalvestussüsteemide kuluorientatsiooni nõuetele.

Akupatarei vaskvardade kastmiskatte materjali valimine nõuab isolatsiooni, temperatuurikindluse, soojuse hajumise, protsessi maksumuse ja keskkonnaga kohanemise igakülgset arvessevõtmist. Praegu on peamised materjalid kolme tüüpi. PVC (polüvinüülkloriid) on kõige laialdasemalt kasutatav materjal, suurepärase isolatsioonivõimega, 3500 V AC/DC pingetaluvusega, isolatsioonitugevusega 20–28 kV/mm, mis vastab UL94-V0 leegiaeglustaja standardile, hea soolapihustuse jõudlus, töötemperatuuri vahemik -40 kraadi ja tootmisprotsessi jaoks sobiv materjal, madalaim tootmisprotsess on 125 kraadi PVC-kattega siinide põhimaterjal, kuid selle piirangud on ilmsed, soojusjuhtivus on ainult 0,2 W/(m·K), katte paksenemine suurendab oluliselt soojustakistust ja sellel on madal vastupidavus madalal temperatuuril, mis on altid pragunemisele.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Epoksiidvaik sobib stsenaariumide jaoks, mis nõuavad kerget, õhukese{0}}kihi kõrget isolatsiooni, kattekihi paksust, mida saab reguleerida 0,3–0,8 mm, taluvuspinget kuni 4500 V alalisvoolu (lekkevool < 1mA), isolatsioonitakistust > 800 MΩ, ülitugevat haardumistesti, adhesioonikatset, eriti tugevat nakkuvust. 40% võrreldes PVC-kattega, sobib tundliku akuruumi stsenaariumide jaoks, kuid hind on 30% kõrgem kui PVC ja kõvenemistemperatuuri tuleb täpselt kontrollida (±5 kraadi), vastasel juhul võivad tekkida mikropraod. Nailon{11}}põhine PPA (polü(2-fenoksüatsetamiid)) sobib kõrge vibratsiooniga ja kõrge temperatuuriga keskkondades.

 

Selle pidev töötemperatuur võib ulatuda üle 150 kraadi ja see talub lühiajalist -kuumutust kuni 180 kraadini. See ületab kuumuskindluse ja keemilise vastupidavuse poolest PVC-d ja epoksüvaiku. Sellel on kõrge mehaaniline tugevus, tõmbetugevus üle 70 MPa ja see on vastupidav vibratsiooniväsimisele. See sobib sõidukite sagedase vibratsiooniga keskkonna jaoks. Tooraine maksumus on aga kõrgem, olles kaks korda kõrgem kui PVC. Töötlemistemperatuuri tuleks kontrollida vahemikus 300 ± 10 kraadi. See protsess võib viia vasest siini oksüdeerumiseni.

Erinevate stsenaariumide põhjal tuleb materjali pealekandmisplaan täpselt sobitada: toiteakude suure-energiatihedusega projekteerimiseks on soovitatav kasutada epoksüvaiku, mille katte paksus on väiksem või võrdne 0,8 mm, mis katab ainult BDU ühenduse otsa ja põhikorpus on kaetud 0,15 mm paksuse PI-kilega; Kõrge vibratsiooniga-keskkondade jaoks on soovitatav kasutada PPA-d (nailon{4}}põhine). Väsimuskindluse suurendamiseks on soovitatav paindeosa osaline katmine. Kulutundlike konstruktsioonide puhul on soovitatav kasutada modifitseeritud PVC-d, mille soojusjuhtivus on 0,45 W/(m·K), lisades 5% nano-Al₂O3, ja katte paksust vähendatakse 1,0 mm-ni. Energiasalvestite kõrgete-ilmastikukindluse nõuete jaoks soovitatakse PVC-d katta paksu kattega (1,5–2,0 mm), et kohaneda keerukate keskkondadega. Pikaajaline-kulude optimeerimine soovitab ka PVC-d, mille kulueelis on märkimisväärne.

Põhiparameetrite prioriteetsuses on kahe stsenaariumi vahel olulisi erinevusi: akutoite stsenaariumi korral on soojuse hajumine (λ > 0,4 ​​W/(m·K)) olulisem kui kergekaalulisus (kattekiht < 0,8 mm) ja maksumus; Energiasalvestussüsteemi stsenaariumis on isolatsioon (taluv pinge> 4500V) olulisem kui korrosioonikindlus ja maksumus. Protsessi juhtimise osas tuleb eelsoojendustemperatuuri hoolikalt kontrollida, vasest siinivardad on 200 kraadi ± 5 kraadi ja alumiiniumist siinid 170 kraadi ± 5 kraadi, et vältida katte ebapiisavat nakkumist. Epoksüvaigu puhul on soovitatav kasutada kolmeastmelist kõvenemiskõverat (80 kraadi → 120 kraadi → 200 kraadi), et vältida mikro-pragusid ja tagada seadme isolatsioonikindlus.Aku siiniriba.

Üldiselt keskendub akupatareide kastmisprotsessi rakendamine tasakaalu saavutamisele isolatsiooni töökindluse, soojuse hajumise kompromissi ja kergekaalunõuete vahel. Võti peitub protsessietappide täpsustamises, stsenaariumide kohandamises ja materiaalses innovatsioonis. Protsessi etappide täpsustamine nõuab ±5% täpsust sellistes aspektides nagu eelsoojenduse aktiveerimine, viskoossuse reguleerimine ja gradientplastifitseerimine; Stsenaariumi kohandamine nõuab diferentseeritud strateegiaid toiteakude lokaalseks katmiseks ja paksuks katmiseks kogu energiasalvestussüsteemis; Materjaliuuendus nõuab nano-täiteainete ja madala-temperatuuriga geelpreparaatide väljatöötamist, et ületada traditsiooniliste materjalide toimivuspiirangud.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tulevikus, kui kõrgepingeplatvormidega (800 V+) pooljuhtakud (800 V+) levivad üha laialdasemalt, areneb katmisprotsess üliõhukeste-katete (<0.5mm) and functional composites (insulation/conduction/electromagnetic shielding integration), further adapting to the technological upgrade requirements of the new energy automotive industry.