Способ изготовления резистивного электронагревателя

 

Изобретение относится к электротермии , к технологии изготовления электронагревателей, предназначенных для работы в условиях заливки их расплавленными металлами, например алюминием и его сплавами. Цель изобретения - расширение диапазона использрвания вплоть до обеспечения работоспособности по заливке расплавленным металлом. Слюдопластовое изоляционное основание с резистивным элементом погружают в органосиликатную композицию вязкостью 11-12- с на 3-5 с, сушат при комнатной т-ре -на воздухе 30-60 с, наматывают слюдопластовую оболочку, пропитанную алюмохромфосфатной или кремнеорганической связ- , кой, полученный узел термообрабатывают при 120-150°С не менее 1 ч, снова погружают в органосиликатную композицию вязкостью 11-12 с на 3-5 с, сушат сначала при комнатной т-ре на воздухе 30-60 мин,затем термообрабатывают сначала в свободном состоянии при 100-130 С в течение 10-30 мин, а затем при 300-700 С в пресс-форме под давлением 5-30 МПа в течение 30-60 мин. Нагреватели, изготовленные предлагаемым способом, применяют для обогрева пресс-форм, в электрокипятильниках, утюгах и других промышленных и бытовых приборах . (Л 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 H 05 В 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4142534/24-07 (22) 03. 11. 86. (46) 15. 10. 88. Бюл. N 38 (7 1) Государственный всесоюзный проектный и научно-исследовательский институт неметаллорудной промьппленности "Гипронинеметаллоруд" . (72) В.Г.Гаврилов, Б.С.Рильманшин, А.Л.Безбородов, А.В.Ляховский и A.Ã.Çîëîòóõèí (53) 62 1.365.48.002.2(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1040628, кл. Н 05 В 3/42, 1982.

Авторское свидетельство СССР

9 1291004, кл. H 05 B 3/28, 1983. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ РЕЗИСТИВНОГО

ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электротермии, к технологии изготовления электронагревателей, предназначенных для работы в условиях заливки их расплавленными металлами, например алюминием и его сплавами. Цель изобретения — расширение диапазона использования вплоть до обеспечения работоÄÄSUÄÄ 1431076 А1 способности по заливке расплавленным металлом. Слюдопластовое изоляционное основание с резистивным элементом погружают в органосиликатную композицию вязкостью 11-12 с на 3-5 с, сушат при комнатной т-ре на воздухе

30-60 с, наматывают слюдопластовую оболочку, пропитанную алюмохромфосфатной или кремнеорганической связ-; кой, полученный узел термообрабатывают при 120-150 С не менее 1 ч, снова погружают в органосиликатную композицию вязкостью 11-12 с на

3-5 с, сушат сначала при комнатной т-ре на воздухе 30-60 мин,затем термообрабатывают сначала в свобод- щ

C ном состоянии при 100-130 С в течение

10-30 мин, а затем при 300-700 С в пресс-форме под давлением 5-30 ИПа в течение 30-60 мин. Нагреватели, изготовленные предлагаемым способом, ф применяют для обогрева пресс-форм, в электрокипятильниках, утюгах и

1ае4 других промьшг енных и бытовых приборах. М

М 31076

Изобретение относится к электротермии, а именно к технологии изготовления электронагревателей, предназначенных для работы в условиях заливки их расплавленным металлом, например алюминием.

Цель изобретения — расширение диапазона использования вплоть до обеспечения работоспособности нагре- 10 вателя при заливке его расплавленным металлом.

Слюдопластовое изоляционное основание с резистивным нагревательным элементом погрукают в органосиликатную композицию вязкостью 11,012,0 с на 3-5 с, душат при комнатной температуре 30-60 мин, закрытие слю допластовой изоляционной оболочкой осуществляют наматыванием листового 2р слюдопласта, пропитанного кремнийорганическим или алюмохромфосфатным связующим, полученный узел термообрабатывают при 120-150 С в течение

1 ч, снова погружают в органосиликат- 25 ную композицию вязкостью 11,0-12,0 с на 3-5 с, сушат сначала при комнатной температуре 30-60 мин, а затем при 100-130 С в течение 10-30 мин, а термообработку осуществляют,в зажа- 30 том состоянии при 300-700 С под давлением 5-30 ИПа в течение 30-60 мин, Режим сушки при комнатной температуре (20+5 С на воздухе) в течение

30-60 мин на первом этапе обусловлен необходимостью отверждения органосиликатной композиции для проведения последующих операций при условии, что не начнется процесс деструкции органосиликатного связующего. Термообработка узла при 120-150 С в течение .1 ч необходима для удаления из узла остатков влаги и связующего.

Погружение узла на разных этапах в органосиликатную композицию обусловлено необходимостью обеспечения фиксации и защиты резистивного элемента, слюдопластового основания и слюдопластовой оболочки от воздействия расплавленного металла.

Вязкость органосиликатной композиции 11,0-12,0 с в обоих случаях выбрана исходя из условий надежного проникновения композиции во все пустс ты и поры узла нагревателя во втором случае служит для образования на поверх ности узла нагревателя слоя органосиликатной композиции толщиной 0,020,12 мм. Сушка узла на втором этапе (при 20 5 С на воздухе) в течение 30-60 мин, а затем при 100130 С в течение 10-30 мин необходима для удаления растворителя из органосиликатной композиции без образования газовых пузырей и вздутий.

При указанных температурах сушки и их последовательности растворитель (толуол, бензол и др.) успевает продиффундировать через слой органосиликатной композиции, не нарушив ее и не образовав пузырей и вздутий.

Термообработка под давлением

5-30 NIIa в интервале температур 300700 С проводится для интенсивной деструкции и удаления органического обрамления и образования дополнительных химических связей между органосиликатной композицией и слюдопластом в виде кремнийкислородного каркаса с образованием качественного высоконагревостойкого покрытия. Указанный

3 интервал давлений 5-30 МПа позволяет получить электронагревательный элемент заданных размеров с плотной упаковкой многослойной изоляции без газовых пузырей и уменьшить время термообработки до 30-60 мин. Производить термообработку с прессованием под давлением без предварительной термообработки в одну стадию недопустимо, так как в этом случае органосиликатная оболочка приклеивается к обкладкам устройства прижима, Зажатое состояние необходимо для надежного сцепления изоляционной оболочки с основанием нагревателя за счет ранее нанесенной на основание органосиликатной композиции.

Пример 1 (прототип). На нижнюю плиту прессового устройства устанавливают изоляционное основание из слюдопласта марки ИТПФА размером

1,0x20,0х95,0, на внутреннюю поверхность которого нанесена жидкая, сметанообразная органосиликатная композиция марки ОС-92-03, на основании фиксируют резистивный нагревательный элемент из нихромовой проволоки

Х15Н60 диаметром 0,2 мм, устанавлиI вают верхнее изоляционное основание из слюдопласта марки ИТПФА, размером

1,0x20,0х95. О мм с нанесенной на внутреннюю поверхность жидкой сметанообразной органосиликатной композицией марки 00-92-03, затем узел подвергают прессованию при давлении

1076

55 з

143

10 МПа и температуре 300 С в течение 10 мин, Пример 2. На основание из слюдопласта ИТПФА размером 1,0х20,0х х95,0 мм наматывают резистивный нагревательный элемент из нихромовой проволоки марки Х15Н60 диаметром

0,2 мм. Слюдопластовое основание с резистивным элементом окунают в органосиликатную композицию марки ОС-92-03 вязкостью 11,0 с на время

; 5 с и подвергают сушке на воздухе при о

20 С в течение 60 мин, затем на основание с намотанным резистивным элементом наматывают 6 слоев слюдопласта ГОФФА толщиной 0,1 мм, предварительно увлажненного до клеенчатого состояния, полученный узел подвергают первичной термообработке при 150 С в течение 1 ч, затем узел окунают в органосиликатную композицию марки ОС-9203 вязкостью 11,0 с на 5 с, после чего узел сушат в течение 60 мин при

20 С, по окончании сушки производят термообработку,. первоначально при

130 С в течение 10 мин в свободном состоянии, затем при 300 С с прессованием под давлением 5 MIIa в течение 60 мин °

Изготовленные по указанному сгособу 10 электронагревателей для испытаний были залиты алюминиевым сплавом марки АЛ-2 методом литья под давлением, после заливки нагреватели были подвергнуты испытаниям на электрическую прочность изоляции. Для сравнения были залиты этим же сплавом 10 нагревателей, изготовленных по способу-прототипу (пример 1).

П р.и м е р 3. На основание из слюдопласта ИТПФД размером 1,0х20,0x х95,0 размещают резистивный нагревательный элемент из нихромовой проволоки марки Х15Н60 диаметром 0,2 мм.

Слюдопластовое основание с резистивным элементом окунают в органосиликатную композицию вязкостью 12 с на время 3 с и подвергают сушке на воздухе при 20 5 С в течение 30 мин.

Затем на основание с резистивным элементом наматывают 6 слоев слюдопласта ГИФКС-3 толщиной О, 1 мм, полученный узел подвергают первичной с термообработке при 120 С в течение

1 ч, затем узел окунают в органосиликатную композицию марки ОС-92-03 вязкостью 12 0 с на 3 с, после чего узел сушат в течение 30 мин при 2С С, 5

35 по окончании сушки производят термообработку при 100 С в течение 30 мин в свободном состоянии, затем при

700 С с прессованием под давлением

30 МПа в течение 30 мин.

Изготовленные по указанному способу 10 нагревателей были залиты алюминиевым сплавов и испытаны.

Первоначально электронагреватели были испытаны до заливки металлом напряжением 3750 В. После этого электронагреватели были . залиты алюминиевым сплавом АЛ-2 методом литья под давлением, залитые металлом электронагреватели были испытаны вначале напряжением 1250 В затем выдержавшие это испытание электронагреватели были испытаны напряжением 3750 В, после чего напряжение было повышено до пробоя изоляции с

< целью определения запасов прочности изоляции.

Все электронагреватели, изготовленные по предлагаемому способу, успешно выдержали испытания.

Нагреватели, изготовленные предлагаемым способом, предназначены для замены широко распространенных нагревателей марки ТЭН,при обогреве пресс-форм, в электрокипятильниках, . электрочайниках, электроутюгах и других промышленных и бытовых приборах, За счет применения указанчых нагревателей сокращается применение металла от 0,05 до 0,4 кг на элемент, ориентировочно снижается себестоимость на 30-507..

Формула изобретения

Способ изготовления резистивного электронагревателя, при котором на слюдопластовом изоляционном основании размещают резистивный нагревательный элемент, закрывают слюдопластовой изоляционной оболочкой и термообрабатывают с прессованием под заданным давлением, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона использования вплоть до обеспечения работоспособности электронагревателя при заливке его расплавленным металлом, слюдопластовое изоляционное основание с резистивным нагревательным элементом погружают в органосиликатную композицию вязкостью 11,012,0 с на 3-5 с, сушат при комнатной температуре 30-60 мин, закрытие

Составитель А. Ходатаева

Редактор Н. Киштулинец Техред JI,Сердюкова Корректор Э. Лончакова

Заказ 5354/57

Тираж 832

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1431076 6 оболочкой осуществляют наматыванием сушат при комнатной температуре слюдопласта, пропитанного кремне- 30-60 мин, затем термообрабатывают органическим или алюмохромфосфатным при 100-130 С в течение 10-30 мин, связующим, полученный узел термообра- а укаэанную термообработку с прес" батывают при 120-150 С в течение 1 ч, сованием осуществляют при 300-700 С

d 5, погружают в органосиликатную компо- под давлением 5-30 МПа в течение зицию вязкостью 11,0-12,0 с на 3-5 с, 30-60 мин.