Výrobný proces transformátorových porcelánových puzdier je systematický proces, ktorý spája vedu o materiáloch, presné lisovanie a prísne testovanie a je navrhnutý tak, aby zabezpečil dlhodobú-spoľahlivú prevádzku pri vysokom napätí, vysokej teplote a zložitých prostrediach.
Príprava suroviny a výber materiálu Porcelánové puzdrá sa vyrábajú najmä z- vysokovýkonných keramických materiálov. Medzi bežné komponenty patria:
Oxid hlinitý (Al₂O₃): Poskytuje vynikajúcu mechanickú pevnosť a tepelnú stabilitu, široko používaný v priechodkách stredného a nízkeho napätia.
Oxid zirkoničitý (ZrO₂): Má vysokú húževnatosť a odolnosť proti opotrebeniu, vhodný pre aplikácie vyžadujúce vysokú odolnosť proti nárazu a únave.
Oxid kremičitý (SiO₂): Zvyšuje chemickú stabilitu a elektrické izolačné vlastnosti.
V prípade vysokonapäťových produktov sa 8 % molárnych Y₂O₃ používa aj na stabilizáciu prášku ZrO₂, aby sa zlepšila tepelná stabilita a schopnosť proti-starnutiu.
Proces formovania: Výber vhodnej technológie na základe špecifikácií produktu
1. Izostatické lisovanie (hlavný proces)
V súčasnosti sa vo vysokonapäťových porcelánových vložkách bežne používa technológia izostatického lisovania za studena. Po vložení keramického prášku do elastickej formy sa v kvapalnom médiu aplikuje rovnomerný tlak 100–200 MPa, čím sa hustota polotovaru priblíži k teoretickej hodnote, čím sa výrazne zlepší konzistencia produktu a mechanická pevnosť. Tento proces je vhodný pre presné puzdrá vyžadujúce vysoký výkon, ako sú napríklad porcelánové puzdrá pre ultra-vysokonapäťové transformátory.
2. Mokré lepenie (pre veľké porcelánové priechodky)
Pre veľké porcelánové vývodky s úrovňami napätia 110–330 kV sa používa segmentované vytláčanie hlineného polotovaru s následným lepením. Konkrétne kroky sú nasledovné:
Vytlačte hlinený polotovar s obsahom vlhkosti 16,5 % – 18,2 % pomocou vákuového miešača hliny;
Sušenie na vzduchu na obsah vlhkosti 15,2 % – 17 %, potom rafinácia;
Ako spojivo použite 2% vodný roztok uhličitanu sodného a spojte prírezy na lepiacom stroji rýchlosťou 50–80 ot./min., pričom odstráňte vzduchové bubliny a prebytočnú hlinku;
Nakoniec dokončite zjemnenie vnútorného otvoru.
Táto metóda môže efektívne vyriešiť problém zložitého integrálneho tvarovania veľkých-keramických objímok.
3. Suché lisovanie a vstrekovanie (špecifické aplikácie)
Suché lisovanie: Vhodné pre jednoduché tvary a veľké série priemyselných rúrkových dielov, s vysokou efektivitou výroby a nízkou mierou šrotu.
Vstrekovanie: Používa sa na malé presné keramické rúrky, ako sú objímky konektorov z optických vlákien alebo abutmenty zubných implantátov, čím sa dosahuje presnosť na úrovni mikrónov-.
4. 3D tlač (rozvíjajúca sa technológia)
Fotopolymerizačná technológia 3D tlače sa postupne aplikuje na výrobu prispôsobených keramických trubíc, dosahujúcich presnosť ±20μm, vhodných pre zložité konštrukčné diely, ako sú trysky odolné vysokým-teplotám.
