Barnices aislantes eléctricos
Los barnices aislantes eléctricos son soluciones coloidales de diversas sustancias formadoras de película en disolventes orgánicos especialmente seleccionados. Las sustancias filmógenas son aquellas que, como resultado de la evaporación de solventes y los procesos de solidificación (polimerización), son capaces de formar una película sólida.
Las sustancias formadoras de películas incluyen resinas (naturales y sintéticas), aceites vegetales secantes, éteres de celulosa, etc. Los líquidos volátiles (volátiles) se utilizan como disolventes formadores de películas: benceno, tolueno, xileno, alcoholes, acetona, trementina, etc.
Para crear un barniz de aislamiento eléctrico que cumpla una serie de requisitos, seleccione varias sustancias formadoras de película que constituyan la base del barniz.
Para la disolución completa de la base de barniz y el secado uniforme del barniz, a veces es necesario aplicar varios disolventes. Para diluir los barnices espesados, se les introducen diluyentes, que difieren de los solventes en su menor volatilidad. Además, solo pueden disolver la base de barniz en una mezcla de solventes. La gasolina, el queroseno para barniz, la trementina y algunos otros líquidos se utilizan como diluyentes.
La composición del barniz aislante también puede incluir plastificantes y secantes. Plastificantes: sustancias que dan elasticidad a la película de barniz. Incluyen aceite de ricino, aceite de linaza, ácidos grasos y otros líquidos grasos. Los conductores son sustancias líquidas o sólidas que se introducen en algunos barnices (aceite, etc.) para acelerar su secado.
Al secar la capa de barniz aplicada a cualquier superficie que contenga sustancias orgánicas, los solventes se evaporan (evaporan) y las sustancias filmógenas, como resultado de los procesos de polimerización, forman una película sólida de barniz. Esta película puede ser flexible (elástica) o inflexible y quebradiza dependiendo de las propiedades de las sustancias filmógenas que componen la base de laca.
Según su propósito, los barnices aislantes eléctricos se dividen: para impregnación, revestimiento y pegamento.
Los barnices de impregnación se utilizan para impregnar bobinados en máquinas eléctricas y dispositivos para cementar (conectar) vueltas de bobinado entre sí, así como para eliminar la porosidad en aislamiento de bobinado.
El barniz de impregnación, al penetrar en los poros del aislamiento aislante, desplaza el aire de allí y, después del endurecimiento, hace que el devanado sea resistente a la humedad. Esto aumenta la rigidez dieléctrica del aislamiento del devanado y su coeficiente de conductividad térmica. Una de las principales características de los barnices de impregnación es su capacidad de impregnación.
Los barnices de revestimiento se utilizan para crear revestimientos de barniz resistentes a la humedad o al aceite en la superficie de bobinas ya impregnadas.Los barnices de revestimiento también incluyen esmaltes utilizados para esmaltar cables de bobinado, así como barnices utilizados para aislar láminas de acero eléctrico en circuitos magnéticos.
Los barnices adhesivos se utilizan para pegar diferentes materiales aislantes eléctricos: láminas de mica (en la producción de aislamiento de mica en capas), cerámica, plásticos, etc. El requisito principal para los barnices adhesivos es que estos barnices tengan una buena adherencia (adhesión) y formen una costura fuerte. .
Cabe señalar que en la práctica sucede que el mismo barniz se usa como impregnación y recubrimiento, o como recubrimiento y pegamento.
Todos los barnices se dividen en dos grupos según el método de secado: barnices de secado al aire (frío) y barnices de secado al horno (caliente).
Tengo barnices aislantes de secado al aire, la película se cura a temperatura ambiente. Los barnices de secado al aire incluyen goma laca, éter de celulosa y algunos otros.
Tengo barnices aislantes eléctricos que se secan en un horno, el endurecimiento de la película solo es posible a temperaturas significativamente más altas que la temperatura ambiente (desde 100OC y más). Los barnices secados al horno utilizan sustancias filmógenas termoreactivas (gliftálico, resol y otras resinas), cuyo endurecimiento se debe a procesos de polimerización que requieren temperaturas elevadas. Las lacas para hornear suelen tener mejores propiedades mecánicas y eléctricas.
Según la base del barniz, los barnices aislantes eléctricos se dividen en resina, aceite, aceite bituminoso y éter celulosa.
Los barnices de resina son soluciones de resinas naturales o sintéticas en disolventes orgánicos. Los barnices de resina incluyen Shellac, Glyphtal, Bakelite, Silicon Silicon, etc.Los barnices de resina pueden ser termoplásticos (acetal de polivinilo, cloruro de polivinilo, etc.) y termoestables (gliftálicos, baquelita, etc.).
Los barnices al aceite son soluciones de aceites vegetales (secantes y semisecantes) en disolventes orgánicos. Los aceites secadores incluyen aceites de bayas de goji y linaza.
El aceite de tung se extrae de las nueces del árbol, se seca rápidamente y forma una película elástica resistente a la humedad. El aceite de linaza se obtiene de la linaza. El aceite de linaza, hervido a cierta densidad, sirve como base para los barnices de aceite.
Los desecantes generalmente se introducen en los barnices de aceite, sustancias que aceleran el secado de los barnices. Las películas de barniz de aceite son sustancias termorreactivas, es decir, no se ablandan cuando se calientan.
El campo de aplicación de los barnices al aceite en ingeniería eléctrica es muy limitado en comparación con las resinas. Los barnices al aceite se utilizan para la impregnación de barnices aislantes eléctricos, el esmaltado de cables de bobinado y como capas de acabado resistentes a la humedad.
Los barnices de aceite y betún son soluciones de mezclas de aceite y betún en disolventes orgánicos (aguarrás, tolueno, xileno, etc.). Para ello se utiliza petróleo y betún natural (asfalto). De los aceites vegetales, se utiliza principalmente el aceite de linaza.
Las películas de estos barnices son negras. Tienen buenas propiedades de aislamiento eléctrico, elasticidad y resistencia al agua. Las películas de barniz de aceite bituminoso son termoplásticas y se disuelven fácilmente en aceites minerales y en varios solventes, lo cual es su desventaja. Los barnices bituminosos de aceite se utilizan ampliamente como barnices de impregnación para bobinados de máquinas eléctricas.
Los barnices de éter de celulosa son soluciones de éteres de celulosa (nitrocelulosa, acetato de celulosa, etc.) en una mezcla de disolventes (acetato de amilo, acetona, alcoholes, etc.). Las películas de estos barnices son transparentes, tienen un brillo característico y son resistentes a los aceites minerales, la gasolina y el ozono.
Los barnices de éter-celulosa se utilizan principalmente para barnizar trenzas de alambre de algodón con aislamiento de caucho, para proteger el caucho de la acción de la gasolina, los aceites minerales y el ozono. Estos barnices no se adhieren bien a los metales. El uso de barnices de éter-celulosa se ve facilitado por el hecho de que son barnices secados al aire, pero su campo de aplicación en ingeniería eléctrica es relativamente pequeño.