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Imprägniertechnologie

Das Imprägnieren von Drahtwicklungen von Statoren oder Rotoren mit fließfähigem, härtbarem Gießharz, wie beispielsweise Epoxidharz oder Polyesterharz erfordert moderne Fertigungsverfahren um den Schutz von Bauteilen gegen Umwelteinflüsse zu gewährleisten. Aufgebrachte Imprägniermittel können einem Bauteil zusätzliche Eigenschaften verleihen. Durch Imprägnierung kann ein Porengefüge verdichtet oder gefestigt, ein Bauteil hydrophob oder oleophob gemacht werden. Imprägniermittel schützen nicht nur vor Umwelteinflüssen sondern helfen auch, die Lebensdauer der Bauteile zu verlängern. Unsere eingesetzten Imprägnier- und Heizmethoden brillieren nicht nur durch Qualität und Effizienz, sie sind dabei auch umweltschonend.


Träufeln

Beim Imprägnierverfahren Träufeln wird ein vorgewärmtes Kunstharz auf das rotierende Bauteil geträufelt. Die Wicklungen des Stators oder Rotors eines Motors werden bei dieser Imprägniermethode vollständig mit dem Kunstharz gefüllt. Das Träufel-Imprägnierverfahren wird mit der bewährten Heißluft-Heizmethode verwendet.

Als die effektivste Methode beim Imprägnieren für elektrische Wicklungsanwendungen ist das „Trickling“ bekannt. Dieses Imprägnierverfahren wird besonders bei Rotoren und Statoren angewendet. Diesewerden dabei waagerecht auf die Bauteilaufnahmen angebracht. Die Bauteile müssen sich mit ständiger Rotation um die eigene Achse bewegen. Hier angebracht werden sie durch die verschiedenen Prozesse geführt. Die wichtigsten Faktoren sind hierbei die Temperatur und die Drehgeschwindigkeit der Achse, da sie Einfluss auf das Einwirken des Imprägniermittels hat. Sie werden je nach Konstellation der einzelnen Teile über den ganzen Prozess automatisch gesteuert. Insbesondere bei der Imprägnierphase und dem Gelierbereich wird auf diese Faktoren besonders geachtet.

Im Bereich der Imprägnierung gibt es eine Station oder mehrere, die mit ensprechenden Düsen ausgestattet sind. Deren exakte Positionierung ermöglicht eine genaue Imprägnierung der Teile je nach Wunsch des Kunden. Diese Dosierdüsen werden im Pumpenbereich mit dem entsprechenden Imprägnierharz gefüllt. Die exakte Überprüfung der Parameter ermöglicht ein optimales Auftragen, wobei Faktoren wie die genaue Menge, die passende Drehgeschwindigkeit, die optimale Temperatur und der Zeitpunkt beachtet werden. Dies verhindert das Heruntertropfen des Harzes und sorgt für eine perfekte Absorption. Da die Teile sowohl während der Imprägnierung als auch während des Gelierprozesses ständig rotieren, wird die eingesetzte Flüssigkeit auf dem Teil ebenmässig verteilt. Dies sorgt dafür, dass nach der Polymerisierung ein maximierter Feststoffanteil ermöglicht wird. Hierdurch werden nur die gewünschten Stellen optimal imprägniert. Besonders gerne wird die Träufel-Methode bei Teilen angewendet, die auch im Normalbetrieb unter hoher Thermodynamik benutzt werden.

Einige Vorteile der Träufel-Anlagen sind die wie folgt aufgeführten Punkte:

  • Hochwertige Qualität bei der präzisen Imprägnierung
  • Geringster Harzverbrauch bei hohem Füllgrad
  • Nach dem Vorgang sind keine zeitaufwendigen Nachbesserungen notwendig
  • Perfekte Harzverteilung auch in schmalen Bereichen in den Wicklungen
  • Ein sauberer, automatischer Prozess, der komplett überwacht wird
  • Maximale Produktivität
  • Verwendung hochreaktiver oder zweikomponentiger Harze

Rolltauchen

 

Der Imprägnierprozess Rolltauchen kann sowohl bei Rotoren als auch bei Statoren eingesetzt werden. Dabei werden sie waagerecht auf den Bauteilaufnahmen fest angebracht. Diese Greifer können sich mit ständiger Rotation um die Mittelachse bewegen. Hier angebracht werden sie durch die verschiedenen Prozesse hindurch geführt. Bei den einzelnen Prozessen handelt es sich um das Vorwärmen, das Imprägnieren, die Gelierung, die Polymerisierung und die Abkühlung. Einen wesentlichen Faktor spielt hierbei die genaue Drehgeschwindigkeit der Achse, da sie Einfluss auf das Einwirken des Imprägniermittels hat. Diese wird je nach Konstellation der einzelnen Teile über den ganzen Prozess automatisch gesteuert. Insbesondere bei der Imprägnierphase und dem Gelierbereich wird auf diesen Faktor genauestens geachtet.

Im Bereich der Imprägnierung befinden sich eine oder mehrere Tauchbehälter, die die Wärme optimal regulieren. In den Tauchbehältern befindet sich das jeweilige Imprägnierharz. Erreicht das jeweilige Bauteil, welches verarbeitet werden soll, diese Station, bewegt sich der Tauchbehälter automatisch nach oben. Hierbei wird das Teil teilweise in das Mittel eingetaucht und dann kontrolliert rotiert, bis die gewünschte Tiefe erreicht wird. Durch das einwandfreie und automatische Zusammenarbeiten der Faktoren wie passende Zeiten, optimale Drehgeschwindigkeit, Temperatur und genaue Eintauchtiefe wird das perfekte Ergebnis in Sachen Imprägnierung erreicht. Da die Teile während der Imprägnierung als auch der Gelierung ständig rotieren, wird die eingesetzte Flüssigkeit auf dem Teil ebenmäßig verteilt. Dies sorgt dafür, dass nach der Polymerisierung ein maximierter Feststoffanteil ermöglicht wird.

Nach Herausfahren des Bauteils aus dem Bad tropft überschüssiges Material zurück in eine Auffangwanne. Dieser Vorgang wird durch die Rotationsbewegungen unterstützt. Nach Beendigung des Rolltauchens werden die Bauteile unter Rotation im nachgeschalteten Wärmeprozess ausgehärtet um ein konstantes und optimales Imprägnierergebnis zu erhalten.

Vorteile:

  • Geringer Harzverbrauch
  • Hoher Füllgrad
  • Sauberer, automatischer Prozess
  • Prozessüberwachung möglich
  • Perfekte Harzverteilung und Auswahl der Harzauftragszonen
  • Einfacher Maschineneinrichtung

Heisstauchen

Beim Heißtauch-Impägnierverfahren werden drahtgewickelte Bauteile wie Rotoren oder Statoren von Motoren in ein vorgewärmtes Kunstharz-Bad eingetaucht. Die Wicklungen des Bauteils werden bei dieser Imprägniermethode vollständig mit dem Kunstharz gefüllt. Dadurch werden sie hervorragend gegen eine Reihe von Umweltfaktoren geschützt und leiten Wärme hierdurch besser zwischen den Drahtwicklungen.

Nach diesem Ablauf und einer gewissen Abtropfdauer, werden die Teile in einem Ofen zur Trocknung platziert. Hierdurch kann die Drahtwicklung und das Zentrum zu einer einmassigen und mechanisch stabilen Einheit werden. Im Anschluss werden die Bauteile unter Einsatz von Heißluft ausgehärtet.

Das Tauchverfahren kann auf zwei verschiedene Arten vorgenommen werden: Das Kalttauchen (Cold dipping genannt) Das Heisstauchen (Hot dipping genannt).  Beim Hot dipping werden die jeweiligen Teile vor dem Eintauchen aufgewärmt. Hierdurch ist es möglich, auch verschiedene Harzsorten mit anderer Konsistenz zu verwenden.

Die Vorteile des Tauchverfahrens sind:

  • Niedrige Werkzeug- und Maschinenkosten
  • Einfacher Prozess ohne Rotation
  • Niedriger Harzverlust im Vergleich zum normalen Tauchen
  • Hohe Produktivität
  • Vielseitig einsetzbar (einfache Parametrierung)

Vertikaltauchen

Beim Vertikaltauchen werden drahtgewickelte Bauteile wie Rotoren oder Statoren von Motoren in ein vorgewärmtes Kunstharz-Bad eingetaucht. Die Wicklungen des Bauteils werden bei dieser Imprägniermethode vollständig mit dem Kunstharz gefüllt. Im Anschluss werden die rotierenden Bauteile unter Einsatz von Stromwärme „Joule-Effect“ und die Außenseiten des Bauteils unter Einsatz von Infrarotkurzwellen (SWIR) ausgehärtet.

Vorteile:

  • Hoher Füllungsgrad
  • Geringer Harzverlust
  • Sauberer und automatischer Prozess
  • Prozessüberwachung möglich
  • Schnelles Heizsystem
  • Geringer Platzbedarf (keine Öfen)

Statorvollverguss (Vakuum)

Beim Statorvollverguss werden die Statorwicklungen eines Stators vollständig mit einem Kunstharz umhüllt. Der Stator wird in eine spezielle Form eingespannt. Das niederviskose, entgaste Vergussmaterial wird in die Statormitte gegossen. Nach dem Verguss wird ein Dichtungskern in die Statormitte eingeführt. Der Dichtungskern drückt das Vergussmaterial durch die Nuten, sodass jegliche Hohlräume lunkerfrei vergossen werden. Nach der Aushärtung des Kunstharzes wird der Dichtungskern wieder herausgenommen. Dieses Imprägnier- bzw. Vergussverfahren ist auch unter Einsatz von Vakuum möglich. Dadurch können Lufteinschlüsse weiter reduziert werden.

Vorteile:

  • Höchste Qualität der Bauteile (Wärmeleitfähigkeit und Umweltschonung)
  • Zwei Komponenten Materialverwendung
  • Keine Hohlräume in der Vergussmasse
  • Härtung bei niedrigen Temperaturen ist möglich und schont das Material

 

 


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