Szigetelőanyagok Műanyagok; fajták és megmunkálás
Mi a műanyag? “Minden rövidebb láncolatú (kis)molekulából mesterségesen előállított óriásmolekulájú anyagot így nevezünk.” ● természetben nem fordul elő ● eleve eltervezett & speciális tulajdonságok ● kell hozzá általában: ○ magas hő ○ nyomás ○ szénhidrogén alapok
A villamosipar Egyik elsődleges felhasználó, szempontok lehetnek: ● vegyi hatásokkal szembeni rezisztencia ● kopástűrés ● mechanikai szilárdság ● villamos szigetelőképesség ● hőszigetelő képesség
Felosztás
Polimerizáció Monomerek láncreakcióban összeállnak polimerré, melléktermék nélkül. (a görög mono „egy” és meros „rész” szavakból)
Polimer: A polimerek elvileg végtelen sok ismétlődő egységből állhatnak. Jellemzően magától induló láncreakció, ami ideiglenesen inhibitorokkal gátolható.
Poliaddíció Lépcsős mechanizmusú reakció, egymás után kell hozzáadni a végső összetételt adó monomereket. ● melléktermék itt sem keletkezik ● a folyamat során minden lépcsőnél nő a polimer tömege ● nem egyensúlyi reakciók, stabilizálni kell
Polikondenzáció Több lépcsős műanyaggyártási folyamat, melynek során az alkotó monomerek kisebb méretű molekulák kilépése közben kapcsolódnak össze. ● tehát van melléktermék ● az egyetlen eljárás, amelynek eredményeképpen akár biológiailag lebomló műanyagok is készülhetnek
Felhasználási területek A villamosiparban jellemzően a szilárd, mesterséges alapú műanyagokat használják. ● ● ● ● ● ●
PS (polisztirol) PVC (poli-vinil-klorid) PE (polietilén) PTFE (poli-tetrafluor-etilén) PC (polikarbonát) epoxigyanták
Polisztirol A sztirol (aromás szénhidrogén - benzolfajta) akár spontán polimerizációjának eredményeként is. ● ● ● ● ● ●
átlátszó rideg, üvegszerű hőre lágyuló 70C jó villamos szigetelő képesség Expandált PS - hőszigeteléshez Styroflex kondenzátor (műanyag fólia kondenzátor)
Poli(vinil)klorid ● a harmadik legelterjedtebb mesterséges alapú műanyag ● hőre lágyul, éghető, kémiailag ellenálló ● alapból kemény, de lágyítható ○ lágy: kábelszigetelés ○ kemény: PVC-U védőcső
● Égése során dioxin, és HCl keletkezik
Polietilén Etilén (szénhidrogén) polimerizációjával állítható elő, a legelterjedtebb műanyag a világon. (80m T/év) ● csomagolóipar ● csövek gyártásához ○ HDPE: (KPE), folyadékok tárolásához, továbbításához (pl. vízcső) ○ MDPE: javított ütésállóság, zsákok, fóliák ○ LDPE: gyengébb szakítószilárdságú zacskók, kábelszigetelés ○ XLPE: habosított LDPE, kábelek dielektrikuma
Teflon (PTFE) ● Poli(tetrafluor-etilén) /DuPont szabadalom/ ● nem nedvesíti semmi ● a vegyszerek 99%-ának ellenáll ● kenőanyagként használható ● jó dielektromos tulajdonságok (kábel & csatlakozó szigetelés), 1018Ωcm ● 327°C => nem érdemes hevíteni, ha nem akarod megenni…
Polikarbonát ● ● ● ● ● ● ● ●
jellemzően víztiszta ütésálló UV => 10-15 év karcolódik könnyű (1,20 g/cm3) rugalmas, hidegen is hajlítható CD / DVD / Blu-ray lemez jó hőszigetelő
Epoxi (-gyanták) ● gyüjtőnév (többféle anyag) ● általában két, vagy több komponensből, helyszínen keverve (térhálósítás) ● pormentes padlók ● szigetelő rétegek ● kompozit készítéshez ○ (vázanyag: szénszál/üvegszál)
● kiöntőanyagként is (rezgésbiztosítás NYÁKoknál)
Egyéb fontos műanyagok ● akrilgyanták (plexi): üveg helyett (könnyű, de karcolódik) ● bakelit (fenolgyanta): hőre keményedő, rideg anyag, kompozitként hasznosítható ● szilikonok ○ -olaj: kis fordulatú kenőanyag, jó szigetelő ○ -gumi(kaucsuk): kiöntőanyag ○ -gyanta: impregnálás, ragasztás
Műanyagok megmunkálása ● forgácsmentes ● forgácsoló Ami forgácsmentes eljárásoknál előny, az a forgácsolásnál hátrány: kilágyulás alacsony hőfokon. Védekezés: megfelelően megválasztott szerszám és munkaparaméterek.
Forgácsolás ● fúrás ● marás ● esztergálás ● üregelés ● fűrészelés Paraméterek: ● előtolás ● fordulatszám ● szerszám mech. tulajdonságai
Forgácsmentes alakítások ● mélyhúzás ● hajlítás ● öntés ● fröccsöntés ● extrudálás ● kalanderezés Általában lépcsőzetesen kell az alakítást végezni, mert gyengébb tulajdonságokkal bírnak, mint a fémek. (szakítószilárdság)
Kompozitok Idegen, nem homogenizálható anyagokkal történő keverés két céllal: ● költség csökkentés ● szilárdság/súly tulajdonságok javítása Pl.: ● üvegszálas/szénszálas műanyagok ● faliszttel, korommal, úf. műanyag hulladékkal kevert végtermékek
