Гетинакс - виды и применение, производство и особенности работы

Гетинакс является многослойным прочным изоляционным материалом, который производится путём сжатия слоёв бумаги, пропитанных эпоксидными или фенольными смолами. Этот композитный материал применяется в качестве изолятора в производстве электрооборудования низкого напряжения. Он выделяется на фоне альтернатив благодаря своей доступности и легкости в обработке, хотя и обладает ограниченным распространением из-за склонности к горению и относительной восприимчивости к влаге.

Технология производства

Процесс изготовления гетинакса включает в себя горячее прессование, при котором температурный режим способствует быстрому затвердеванию смол, что обеспечивает высокую прочность будущего материала. В качестве основы для гетинакса могут использоваться разные типы бумаги:

• Целлюлозная;
• Смешанная сульфатно-тряпичная;
• Асбестово-целлюлозная;
• Синтетическая.

Выбор конкретного вида бумаги влияет на уникальные свойства материала, например, добавление синтетической бумаги улучшает термостойкость и устойчивость к агрессивной химической среде.

Чтобы усилить прочностные характеристики, в гетинакс могут добавлять слои стеклоткани или металлической сетки, что повышает его жесткость. Существуют также разновидности с асбестовой тканью и медной фольгой.

Свойства и технические особенности

Гетинакс обладает следующими общими характеристиками:

• Устойчивость к температурам от -60 до +100°С;
• Непроницаемость для минеральных масел и жиров;
• Устойчивость к большинству кислот и щелочей;
• Диэлектрические свойства.

Однако материал не выделяется среди прочих своими техническими параметрами, что ограничивает его применение. Его склонность к горению также снижает популярность. Тем не менее, он отличается устойчивостью к расплавлению при высоких температурах, что достаточно для эксплуатации в определённых условиях.

Диэлектрические свойства гетинакса могут меняться в зависимости от окружающей среды. При увеличении влажности он может начать проводить электричество, поэтому его применяют исключительно в низковольтных системах. Под воздействием высоких напряжений он может углеродизироваться, что приводит к проводимости тока. Для снижения этого эффекта материал покрывают специальными лаками, которые препятствуют поглощению влаги.

Виды гетинакса

Для изготовления гетинакса используются разнообразные исходные материалы и методы обработки. В результате получаются различные сорта этого материала, каждый из которых адаптирован для специфических условий эксплуатации и решения определенных задач.

Самый часто встречаемый тип - это Гетинакс I. Он создается по традиционной технологии из доступных компонентов. Основа изготовлена из целлюлозы, которая скреплена с помощью фенолформальдегидной смолы. Доступен он в форме листов, толщина которых варьируется от 1 до 100 мм. Этот материал отличается хорошей прочностью, не поглощает влагу из окружающей среды, легко поддается резке и сверлению. Такой тип электроизолятора подходит для использования при влажности от 45 до 75%. Однако в более влажных условиях он может со временем расслаиваться. Применяется он при напряжении до 1000В и частоте тока 50 Гц. Гетинакс I не вступает в реакции с трансформаторным маслом и рекомендуется к эксплуатации при температуре не выше +35°C.

Если требуется материал с улучшенными характеристиками, выбирают Гетинакс V. Благодаря усиленным диэлектрическим свойствам, он подходит для использования в качестве изолятора при напряжении 1000 В и частоте до 106 Гц. Состав этой разновидности также содержит целлюлозную основу, но в качестве связующего здесь применяется комбинация фенолформальдегидной и эпоксидной смол. Этот материал подходит для работы как на открытом воздухе, так и в трансформаторном масле. Изготавливается он в форме листов с толщиной от 1 до 50 мм.

Для условий, требующих повышенной надежности, подходит Гетинакс Х, который выделяется своими усиленными механическими свойствами за счет использования модифицированной фенолформальдегидной смолы в качестве связующего. Производится в форме тонких листов толщиной от 0,4 до 2,5 мм, что облегчает их дальнейшую механическую обработку. Отметим, что для создания этого варианта материала применяется метод холодной штамповки в отличие от горячей штамповки, используемой для других типов гетинакса.

Продукция, обозначенная кодом ГЛ, обладает свойствами водостойкости и подходит для работы в окружении с влажностью до 93%. Она изготовлена на основе полиэфирной бумаги, с использованием термореактивных связующих веществ для соединения материалов. Устойчивость к влаге у таких изделий наиболее эффективна при эксплуатации не выше температуры в +40°С. При более низкой влажности этот материал может функционировать в температурном диапазоне от -65 до +150°С.

Изделия, помеченные как ГН, отличаются огнестойкостью. Их производят на базе арамидной бумаги, используя эпоксидные смолы в качестве агента для склеивания слоев. Такие изделия могут быть эксплуатированы при температуре до +40°С и влажности воздуха до 95%. При сниженной влажности они сохраняют работоспособность вплоть до +180°С. Материал ГН предпочтителен в использовании как диэлектрик в производстве сухих трансформаторов и находит применение в различных технических решениях.

Существует больше разновидностей гетинакса, но они встречаются менее часто. Многие из них на сегодняшний день уступили место более передовым и надежным материалам, что привело к сокращению их использования в современной практике.

Сфера использования

За счет своих свойств, Гетинакс находит применение в качестве диэлектрика для оборудования, работающего при низких напряжениях.

В производстве он используется для создания различных изделий, в том числе:

• Трансформаторных устройств.
• Телефонов.
• Электронных плат.

Однако использование Гетинакса ограничивается несколькими факторами, из-за чего он не столь распространен, как более устойчивые к огню материалы. В частности, его склонность к возгоранию сдерживает его применение в производстве бытового электронного оборудования.

Печатные платы для устройств с низким напряжением часто изготавливаются из фольгированного Гетинакса, так как он обходится значительно дешевле, чем текстолит. В основном из Гетинакса производят изоляционные компоненты, такие как шайбы, втулки, клеммные колодки и уплотнения, которые необходимы при монтаже электронных устройств.

В прошлом для декоративной отделки часто использовались листы Гетинакса, но сейчас существуют более качественные и надежные материалы по схожей цене. В связи с этим, декоративные листы из Гетинакса сегодня можно встретить в качестве облицовки в старинных поездах, самолетах и судах. Чтобы улучшить внешний вид этих листов, их иногда покрывают ламинирующей пленкой.

Особенности работы с гетинаксом

Гетинакс представляет собой материал, который не составляет труда в обработке. Он поддается простой резке, сверления, шлифования и фрезерования. Для выполнения этих операций применяют инструменты, предусмотренные для обработки металлических поверхностей. Размерная нарезка гетинакса осуществляется чаще всего при помощи пилы и фрезы. Тонкие пластины возможно разрезать с использованием острого скальпеля или специального режущего инструмента.

В горячем виде гетинакс подвергают штамповке, что дает возможность формировать из листов более комплексные и объемные структуры. Несмотря на это, такое свойство часто не находит применения, поскольку материал в большинстве случаев используют в плоских листах, не требующих создания рельефа.

Важно соблюдать меры предосторожности, работая с гетинаксом, и использовать защитную маску. Материал сам по себе не является ядовитым, однако пыль, которая образуется в процессе его обработки и представляет собой застывшую смолу с армирующей бумагой, может вызывать раздражение слизистых. Прямого выделения вредных паров от гетинакса не происходит. Опасность возникает в моменты шлифовки или распиливания из-за пыли. Токсичные испарения могут выделяться лишь при его поджигании или при нагревании свыше +400°С.