O desempenho do fio esmaltado ao choque térmico é um indicador importante, especialmente para motores e componentes ou enrolamentos com requisitos de elevação de temperatura, o que é de grande importância. Ele afeta diretamente o projeto e o uso de equipamentos elétricos. A temperatura do equipamento elétrico é limitada pelos fios esmaltados e outros materiais isolantes utilizados. Se fios esmaltados com alto choque térmico e materiais correspondentes puderem ser utilizados, maior potência pode ser obtida sem alterar a estrutura, ou o tamanho externo pode ser reduzido, o peso pode ser reduzido e o consumo de metais não ferrosos e outros materiais pode ser reduzido, mantendo a potência inalterada.
1. Teste de envelhecimento térmico
O desempenho térmico do fio esmaltado é determinado pelo método de avaliação da vida térmica (UL), que leva de seis meses a um ano (ensaio UL). O teste de envelhecimento carece de simulação na aplicação, mas o controle da qualidade da tinta e do grau de cozimento da película de tinta durante o processo de produção ainda tem importância prática. Fatores que afetam o desempenho ao envelhecimento:
Todo o processo, desde a fabricação da tinta até o cozimento do fio esmaltado em uma película, e então até o envelhecimento e a decomposição da película de tinta, é o processo de polimerização, crescimento, rachaduras e decomposição do polímero. Na fabricação da tinta, o polímero inicial é geralmente sintetizado, e o polímero inicial do revestimento é reticulado em um polímero de alta qualidade, que também sofre uma reação de decomposição térmica. O envelhecimento é a continuação do cozimento. Devido às reações de reticulação e rachaduras, o desempenho dos polímeros diminui.
Sob certas condições de temperatura do forno, a variação da velocidade do veículo afeta diretamente a evaporação da tinta no fio e o tempo de cozimento. A faixa de velocidade adequada do veículo pode garantir um desempenho de envelhecimento térmico qualificado.
A temperatura alta ou baixa do forno afetará o desempenho do envelhecimento térmico.
A taxa de envelhecimento térmico e a presença de oxigênio estão relacionadas ao tipo de condutor. A presença de oxigênio pode desencadear a reação de rachadura das cadeias poliméricas, acelerando a taxa de envelhecimento térmico. Íons de cobre podem entrar na película de tinta por migração e se transformar em sais orgânicos de cobre, que desempenham um papel catalítico no envelhecimento.
Após a retirada da amostra, ela deve ser resfriada à temperatura ambiente para evitar que seja submetida a um resfriamento repentino e afete os dados do teste.
2. teste de choque térmico
O ensaio de choque térmico consiste no estudo do choque da película de tinta do fio esmaltado à ação térmica sob estresse mecânico.
A película de tinta do fio esmaltado sofre deformação por alongamento devido à extensão ou enrolamento, e o deslocamento relativo entre as cadeias moleculares armazena tensões internas na película de tinta. Quando a película de tinta é aquecida, essa tensão é expressa na forma de contração da película. No teste de choque térmico, a própria película de tinta estendida contrai devido ao calor, mas o condutor ligado à película de tinta impede essa contração. O efeito das tensões internas e externas é um teste da resistência da película de tinta. A resistência da película de diferentes tipos de fios esmaltados varia, e a extensão em que a resistência de diferentes películas de tinta diminui com o aumento da temperatura também varia. A uma determinada temperatura, a força de contração térmica da película de tinta é maior do que a resistência da película de tinta, causando rachaduras na película de tinta. O choque térmico da película de tinta está relacionado à qualidade da própria tinta. Para o mesmo tipo de tinta, também está relacionado à proporção de matérias-primas.
Temperaturas de cozimento muito altas ou muito baixas reduzirão o desempenho do choque térmico.
O desempenho de choque térmico de uma película de tinta espessa é ruim.
3. Teste de choque térmico, amolecimento e ruptura
Na bobina, a camada inferior do fio esmaltado é submetida à pressão causada pela tensão da camada superior do fio esmaltado. Se o fio esmaltado for submetido a pré-cozimento ou secagem durante a impregnação, ou se operar em altas temperaturas, a película de tinta amolece pelo calor e se torna gradualmente mais fina sob pressão, o que pode causar curtos-circuitos entre espiras na bobina. O ensaio de ruptura por amolecimento por choque térmico mede a capacidade de uma película de tinta suportar a deformação térmica sob forças mecânicas externas, ou seja, a capacidade de estudar a deformação plástica de uma película de tinta sob pressão em altas temperaturas. Este ensaio é uma combinação de ensaios de calor, eletricidade e força.
O desempenho de ruptura por amolecimento térmico da película de tinta depende da estrutura molecular da película e da força entre suas cadeias moleculares. De modo geral, películas de tinta contendo mais materiais moleculares lineares alifáticos apresentam baixo desempenho de ruptura, enquanto películas contendo resinas termofixas aromáticas apresentam alto desempenho de ruptura. O cozimento excessivo ou macio da película de tinta também afetará seu desempenho de ruptura.
Fatores que afetam os dados experimentais incluem peso da carga, temperatura inicial e taxa de aquecimento.
Horário de publicação: 09/05/2023