Nhựa kỹ thuật trong linh kiện điện là gì?
Nhựa kỹ thuật là các vật liệu polymer được lựa chọn cho linh kiện điện vì chúng có khả năng cung cấp khả năng cách điện, độ bền cơ học, độ ổn định kích thước, khả năng chịu nhiệt, chống cháy và độ bền với môi trường. Trong các sản phẩm điện, việc lựa chọn vật liệu ảnh hưởng đến độ an toàn, độ ổn định của đầu nối, khả năng chống phóng điện bề mặt (tracking), độ bền vỏ bọc, khả năng chống lão hóa nhiệt và độ tin cậy lâu dài.
Đối với các sản phẩm như sứ cách điện thanh cái, cầu đấu, hộp đấu nối, tủ phân phối, ốc siết cáp, đế rơ-le, vỏ công tắc, vỏ MCB/MCCB và các linh kiện công tắc tơ, nhựa không chỉ đơn thuần là lớp vỏ. Nó thường là một phần của hệ thống cách điện, cấu trúc cơ học, chiến lược dập hồ quang và kiểm soát dung sai lắp ráp.
Đó là lý do tại sao việc lựa chọn vật liệu không thể chỉ gói gọn trong một câu hỏi như "đó có phải là PA66 không?" hay "nó có chống cháy không?". Một quyết định đúng đắn về nhựa trong ngành điện cần xem xét đến cấp độ chống cháy, Chỉ số phóng điện bề mặt (CTI), độ bền điện môi, nhiệt độ biến dạng nhiệt, độ hút ẩm, gia cường sợi thủy tinh, độ ổn định kích thước và môi trường điện thực tế.
Hướng dẫn này so sánh PA66, PBT, PC, POM, PPS, BMC, DMC và SMC từ góc độ thiết kế linh kiện điện và lựa chọn sản phẩm.
Bảng so sánh nhanh: PA66, PBT, PC, POM, PPS, BMC và SMC
| Vật liệu | Ưu điểm chính | Lưu ý chính | Ứng dụng điện điển hình |
|---|---|---|---|
| PA66 | Bền, dẻo dai, phổ biến rộng rãi, hiệu suất cơ học tốt | Độ hút ẩm có thể ảnh hưởng đến kích thước và đặc tính điện | Dây rút, đầu nối, vỏ bọc, ốc siết cáp, kẹp cơ khí |
| LỢI | Độ hút ẩm thấp, độ ổn định kích thước tốt, cách điện tốt | Giòn hơn một số loại polyamide nếu chọn lựa không phù hợp | Khối đấu dây, đế rơ-le, đầu nối, linh kiện công tắc |
| Máy tính | Khả năng chịu va đập cao và các tùy chọn trong suốt | Cần kiểm tra khả năng chống nứt do ứng suất và kháng hóa chất | Nắp trong suốt, cửa sổ quan sát, vỏ bảo vệ, nắp kiểm tra |
| POM | Ma sát thấp, chống mài mòn, độ chính xác về kích thước | Không lý tưởng cho các khu vực cách điện dễ phát sinh hồ quang hoặc có nguy cơ cháy cao | Bánh răng, thanh trượt, cơ cấu chuyển động, các chi tiết cơ khí nhỏ |
| PPS | Khả năng chịu nhiệt cao, kháng hóa chất, độ ổn định kích thước | Chi phí cao hơn và quy trình gia công chuyên biệt hơn | Đầu nối chịu nhiệt độ cao, linh kiện cách điện chính xác, các thành phần điện và điện tử đòi hỏi khắt khe |
| BMC / DMC | Nhựa nhiệt rắn, cách điện bền, khả năng chịu nhiệt và chịu hồ quang tốt nhờ công thức chế tạo | Phụ thuộc vào khuôn đúc và công thức chế tạo | Thanh cái cách điện, giá đỡ đúc, các linh kiện cách điện |
| SMC (Hợp chất đúc tấm) | Nhựa nhiệt rắn gia cường sợi thủy tinh với khả năng chịu lực tốt | Phù hợp với các dạng đúc lớn hơn là các chi tiết nhỏ tinh xảo | Tấm vỏ tủ điện, tấm cách điện, các bộ phận kết cấu điện lớn |
Bảng này chỉ là điểm khởi đầu. Hiệu suất thực tế phụ thuộc vào cấp độ, hàm lượng chất độn, tỷ lệ sợi thủy tinh, hệ thống chống cháy, quy trình đúc, độ dày thành và bằng chứng chứng nhận.
Các yếu tố lựa chọn quan trọng đối với nhựa kỹ thuật điện
| Yếu Tố Lựa Chọn | Tại sao điều này quan trọng đối với các linh kiện điện |
|---|---|
| Xếp hạng chống cháy UL 94 | Cho biết cách vật liệu nhựa phản ứng trong quá trình thử nghiệm ngọn lửa xác định; V-0 thường được yêu cầu cho nhiều bộ phận điện |
| CTI | Cho biết khả năng chống phóng điện bề mặt; quan trọng đối với khoảng cách rò điện và môi trường ô nhiễm |
| Điện sức mạnh | Giúp đánh giá hiệu suất cách điện thông qua vật liệu |
| Nhiệt độ biến dạng nhiệt | Cho biết liệu bộ phận có thể bị biến dạng dưới tác động của nhiệt và tải trọng cơ học hay không |
| Độ hút ẩm | Có thể làm thay đổi kích thước, đặc tính cách điện và độ ổn định lâu dài |
| Ổn định kích thước | Rất quan trọng đối với các đầu nối, ổ cắm, vỏ aptomat và các bộ phận lắp ghép |
| Khả năng chống hồ quang và chống phóng điện bề mặt | Quan trọng ở gần các tiếp điểm đóng cắt, thanh cái, đầu nối và các vùng có cường độ điện trường cao |
| Gia cường sợi thủy tinh | Cải thiện độ cứng và khả năng chịu nhiệt nhưng có thể làm tăng độ cong vênh và ảnh hưởng đến độ hoàn thiện bề mặt |
| Khả năng chống hóa chất | Quan trọng trong môi trường ngoài trời, công nghiệp, dầu mỏ, dung môi hoặc tiếp xúc với chất tẩy rửa |
| Phương pháp gia công | Ép phun, ép nén và đúc nhiệt rắn ảnh hưởng đến sự tự do trong thiết kế và chi phí |
Đối với thiết kế cách điện cao áp hoặc hạ áp nhỏ gọn, việc lựa chọn vật liệu cũng cần được xem xét cùng với khoảng cách rò điện và khoảng cách phóng điện. Hướng dẫn liên quan về khoảng cách rò điện so với khoảng cách phóng điện giải thích lý do tại sao đường rò bề mặt và khe hở không khí là các giới hạn kỹ thuật khác nhau.
PA66: Bền và được sử dụng rộng rãi, nhưng nhạy cảm với độ ẩm
PA66, hoặc polyamide 66, là một trong những loại nhựa kỹ thuật phổ biến nhất được sử dụng trong các linh kiện điện và cơ khí. Nó có độ bền cao, dẻo dai, chống mài mòn và dễ gia công. Các loại PA66 gia cường sợi thủy tinh có thể mang lại độ cứng và khả năng chịu nhiệt cao hơn nhiều so với các loại không gia cường.
Các ứng dụng điện phổ biến bao gồm:
- dây rút nhựa
- các bộ phận của ốc siết cáp
- vỏ đầu nối
- kẹp và các chi tiết cố định
- vỏ rơ-le
- các bộ phận hỗ trợ cơ khí
- Các thành phần thiết bị đóng cắt và điều khiển
PA66 rất hấp dẫn vì nó mang lại sự cân bằng tốt giữa chi phí, độ bền, độ cứng và hiệu suất đúc. Trong nhiều sản phẩm điện đúc, đây là vật liệu mặc định mang tính thực tiễn.
Cần lưu ý về khả năng hấp thụ độ ẩm. Polyamide hấp thụ độ ẩm từ môi trường. Độ ẩm đó có thể ảnh hưởng đến kích thước, độ cứng và các đặc tính điện. Điều này không mặc nhiên dẫn đến lỗi, nhưng phải được xem xét đối với các linh kiện chính xác, sự căn chỉnh đầu cực, độ kín của vỏ và các ứng dụng tiếp xúc với độ ẩm.
Sử dụng PA66 khi:
- linh kiện cần độ bền và độ cứng cơ học
- một số thay đổi về kích thước do độ ẩm có thể chấp nhận hoặc kiểm soát được
- loại vật liệu có các đặc tính về khả năng chống cháy, chịu nhiệt và đặc tính điện phù hợp
- bộ phận này không phải là rào cản cách điện quan trọng nhất đối với hiện tượng phóng điện bề mặt hoặc hồ quang
Cần thận trọng với vật liệu PA66 khi:
- yêu cầu độ ổn định kích thước chặt chẽ trong điều kiện độ ẩm thay đổi
- linh kiện nằm gần các cực điện có khoảng cách rò điện nhỏ
- sản phẩm sẽ vận hành trong môi trường ẩm ướt hoặc ngoài trời
- ứng dụng yêu cầu độ hút nước rất thấp
Đối với các sản phẩm đầu vào cáp, việc lựa chọn vật liệu cũng ảnh hưởng đến khả năng làm kín và kẹp cơ khí. Xem trang VIOX tuyến cáp để biết ngữ cảnh liên quan đến linh kiện.
PBT: Ổn định về kích thước cho cách điện điện tử
LỢI, PBT, hay polybutylene terephthalate, là một loại nhựa nhiệt dẻo polyester được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điện và điện tử. So với PA66, PBT thường có khả năng hấp thụ độ ẩm thấp hơn và độ ổn định kích thước tốt hơn trong môi trường ẩm ướt.
Điều này làm cho PBT đặc biệt hữu ích ở những nơi đòi hỏi độ chính xác và tính nhất quán của lớp cách điện.
Các ứng dụng điện phổ biến bao gồm:
- khối thiết bị đầu cuối
- đế rơ-le
- vỏ đầu nối
- các bộ phận công tắc
- lõi cuộn dây
- vỏ cảm biến
- các cơ cấu điện thu nhỏ
PBT thường là lựa chọn tối ưu cho các linh kiện điện yêu cầu độ ổn định kích thước, khả năng đúc tốt và hiệu suất cách điện đáng tin cậy. Trong các cấp độ kỹ thuật điện, vật liệu này thường được gia cường bằng sợi thủy tinh và có đặc tính chống cháy.
Sử dụng PBT khi:
- độ ổn định kích thước là yếu tố quan trọng
- độ hút ẩm phải thấp hơn so với PA66
- linh kiện cần khả năng cách điện ổn định
- hình dạng hình học bao gồm các đầu cực, khe cắm và các chi tiết lắp ghép
- linh kiện được sử dụng trong các cụm điều khiển hoặc phân phối nhỏ gọn
Cần thận trọng với PBT khi:
- bộ phận này phải hấp thụ được va đập mạnh mà không bị nứt
- thiết kế có thành mỏng và chịu ứng suất cơ học cao
- loại vật liệu được chọn không đáp ứng yêu cầu về khả năng chống cháy hoặc chỉ số phóng điện bề mặt (tracking)
Đối với các sản phẩm kết nối yêu cầu độ chính xác cao về vỏ bọc, hãy xem VIOX thiết bị đầu cuối khối ứng dụng.
PC: Chịu va đập tốt và hữu ích cho các loại nắp che trong suốt
Máy tính, hay polycarbonate, nổi tiếng với khả năng chịu va đập cao và độ trong suốt quang học. Vật liệu này thường được sử dụng khi bộ phận cần chịu được va đập hoặc làm cửa sổ kiểm tra trong suốt.
Các ứng dụng điện phổ biến bao gồm:
- nắp che trong suốt
- cửa sổ kiểm tra
- Nắp tủ điện phân phối
- Tấm chắn bảo vệ
- Cửa sổ đồng hồ đo
- Nắp che đèn chỉ báo
- Vỏ chống va đập
PC rất hữu ích khi sản phẩm cần độ trong suốt và độ bền. Ví dụ, nắp trong suốt cho phép kiểm tra các đèn chỉ báo, công tắc hoặc trạng thái đầu nối mà không cần mở vỏ tủ.
Cần lưu ý về khả năng kháng hóa chất và nứt do ứng suất. PC có thể nhạy cảm với một số loại dầu, dung môi, chất tẩy rửa và ứng suất trong quá trình đúc. Nếu bộ phận chịu tải cơ học và tiếp xúc với hóa chất, cần kiểm tra kỹ loại vật liệu và thiết kế.
Sử dụng PC khi:
- yêu cầu độ trong suốt
- khả năng chịu va đập là yếu tố quan trọng
- bộ phận này là nắp, tấm đậy, cửa sổ hoặc tấm chắn bảo vệ
- việc tiếp xúc với môi trường ngoài trời hoặc tia UV được kiểm soát bằng loại vật liệu phù hợp
Cần thận trọng với nhựa PC khi:
- sản phẩm tiếp xúc với các hóa chất mạnh
- bộ phận chịu ứng suất liên tục
- cấp độ chống cháy phải được xác nhận tại độ dày thành thực tế
- linh kiện nằm gần các vùng hồ quang hoặc vùng đóng cắt nhiệt độ cao
Đối với ngữ cảnh sản phẩm cấp vỏ tủ điện, xem VIOX hộp phân phối ứng dụng.
POM: Chống mài mòn nhưng không lý tưởng cho các khu vực điện dễ phát sinh hồ quang
POM, còn được gọi là acetal hoặc polyoxymethylene, là một loại nhựa kỹ thuật được đánh giá cao nhờ ma sát thấp, độ cứng cao, khả năng chống mài mòn và độ chính xác về kích thước. Nó rất tuyệt vời cho các bộ phận cơ khí chuyển động.
Các ứng dụng phổ biến bao gồm:
- bánh răng
- cam
- thanh trượt
- chốt cài
- cơ cấu chuyển động
- các chi tiết cơ khí chính xác nhỏ
Trong các linh kiện điện, POM có thể hữu ích cho các chuyển động cơ khí nhưng cần được sử dụng cẩn thận gần các khu vực có điện. Đây thường không phải là lựa chọn ưu tiên cho các vùng cách điện dễ xảy ra hồ quang, các khu vực có nguy cơ cháy cao hoặc các bộ phận phải đảm bảo cách điện chính gần các tiếp điểm đóng cắt.
Sử dụng POM khi:
- bộ phận đó chủ yếu mang tính cơ khí
- yêu cầu ma sát thấp và khả năng chống mài mòn là quan trọng
- linh kiện nằm cách xa hồ quang và ứng suất nhiệt điện cao
- yêu cầu chuyển động chính xác
Cần thận trọng với POM khi:
- bộ phận nằm gần các tiếp điểm, hồ quang hoặc đầu cực
- khả năng chống cháy là yếu tố then chốt
- thiết kế yêu cầu khả năng chống phóng điện bề mặt cao
- việc tiếp xúc với hóa chất có thể gây ra sự xuống cấp
Quy tắc thực tế: POM là loại nhựa cơ học bền chắc, nhưng thông thường không phải là lựa chọn ưu tiên cho cách điện tại các điểm đóng cắt năng lượng cao.
PPS: Nhựa kỹ thuật chịu nhiệt cao cho các linh kiện điện đòi hỏi khắt khe
PPS, Polyphenylene sulfide (PPS) là một loại nhựa kỹ thuật hiệu suất cao, nổi tiếng với khả năng chịu nhiệt, kháng hóa chất, độ ổn định kích thước và độ hút ẩm thấp. Vật liệu này được sử dụng khi các loại nhựa kỹ thuật thông thường không đáp ứng được yêu cầu.
Các ứng dụng phổ biến trong lĩnh vực điện và điện tử bao gồm:
- đầu nối chịu nhiệt độ cao
- các bộ phận cách điện chính xác
- linh kiện cảm biến
- lõi quấn cuộn dây
- các linh kiện tiếp xúc với hóa chất hoặc nhiệt độ
- các bộ phận nhỏ gọn cần độ ổn định về kích thước
PPS hữu ích trong trường hợp linh kiện cần duy trì hình dạng và hiệu suất điện dưới tác động của nhiệt độ, hóa chất hoặc các yêu cầu về dung sai chặt chẽ.
Sử dụng PPS khi:
- yêu cầu khả năng chịu nhiệt cao
- độ ổn định kích thước là yếu tố then chốt
- khả năng kháng hóa chất là quan trọng
- linh kiện có kích thước nhỏ, độ chính xác cao và yêu cầu khắt khe
- PA66 hoặc PBT không đáp ứng được biên độ hiệu suất
Cần thận trọng với PPS khi:
- Chi phí là hạn chế chính
- Thiết kế thực tế không yêu cầu khả năng chịu nhiệt độ cao
- Nhà cung cấp khuôn mẫu không có kinh nghiệm với vật liệu này
PPS thường là một bản nâng cấp về hiệu suất, không phải là vật liệu mặc định. Hãy sử dụng nó ở những nơi mà ứng dụng biện minh cho chi phí và các yêu cầu về gia công.
BMC, DMC và SMC: Vật liệu nhiệt rắn dùng cho cách điện
BMC (Hợp chất đúc khối), DMC (Hợp chất đúc khuôn), và SMC (Hợp chất đúc tấm) (Hợp chất đúc tấm) là các vật liệu composite nhiệt rắn được gia cường bằng sợi thủy tinh. Không giống như các loại nhựa nhiệt dẻo như PA66, PBT, PC, POM và PPS, vật liệu nhiệt rắn đóng rắn thành cấu trúc mạng lưới và không đơn giản là tan chảy trở lại như nhựa nhiệt dẻo tiêu chuẩn.
Những vật liệu này đặc biệt quan trọng đối với các bộ phận cách điện và giá đỡ điện.
Các ứng dụng phổ biến bao gồm:
- thanh cái cách điện
- sứ cách điện dạng trụ
- giá đỡ điện đúc khuôn
- kết cấu đỡ cầu đấu
- tấm cách điện
- các bộ phận đỡ trong tủ đóng cắt
- các thành phần thiết bị phân phối
BMC và DMC thường được sử dụng cho các bộ phận đỡ cách điện đúc. SMC thường được sử dụng khi cần các chi tiết kết cấu đúc lớn hơn hoặc các thành phần dạng tấm.
Tại sao chúng quan trọng trong các sản phẩm điện:
- khả năng cách điện tốt nhờ công thức chế tạo
- khả năng chịu nhiệt tốt so với nhiều loại nhựa thông dụng
- độ ổn định kích thước cao sau khi đóng rắn
- gia cường bằng sợi thủy tinh để tăng độ cứng
- phù hợp tốt cho phương pháp đúc nén và đúc chuyển
- hữu ích trong các môi trường hồ quang, nhiệt độ cao và hỗ trợ cách điện khi được chỉ định đúng cách
Đối với VIOX, các vật liệu này đặc biệt phù hợp với thanh cái cách điện các sản phẩm mà ở đó khả năng hỗ trợ cơ học và cách điện phải hoạt động cùng nhau.
Cách sợi thủy tinh, chất chống cháy và chất ổn định thay đổi hiệu suất
Tên polymer nền không phản ánh đầy đủ đặc tính. Một linh kiện được đánh dấu "PA66" hoặc "PBT" có thể hoạt động rất khác nhau tùy thuộc vào các chất phụ gia và vật liệu gia cường.
Gia cường sợi thủy tinh
Sợi thủy tinh có thể cải thiện độ cứng, khả năng chịu nhiệt và độ bền kích thước. Nhưng nó cũng có thể ảnh hưởng đến:
- độ cong vênh
- Độ hoàn thiện bề mặt
- Độ bền đường hàn
- Độ mòn khuôn
- Độ co ngót không đẳng hướng
- Đặc tính của trụ vít và khớp nối nhanh
Đối với cầu đấu, đế rơ-le và vỏ công tắc, các loại nhựa gia cường sợi thủy tinh có thể cải thiện độ chính xác và độ cứng, nhưng thiết kế chi tiết phải tính đến độ co ngót và hướng sợi.
Chất chống cháy
Các gói chất chống cháy giúp vật liệu đáp ứng các tiêu chuẩn như UL 94 V-0 hoặc các yêu cầu về chống cháy khác. Tuy nhiên, chúng có thể ảnh hưởng đến:
- Độ bền dai
- Độ ổn định màu sắc
- khả năng chống phóng điện bề mặt
- Phạm vi nhiệt độ gia công
- Sự lão hóa dài hạn
- chi phí
Đừng mặc định rằng một loại vật liệu chống cháy sẽ tự động có chỉ số CTI hoặc độ bền cơ học tuyệt vời. Những yếu tố này phải được kiểm tra riêng biệt.
Chất ổn định nhiệt và chất ổn định tia cực tím (UV)
Chất ổn định nhiệt giúp cải thiện khả năng chống lão hóa dưới nhiệt độ cao. Chất ổn định UV rất quan trọng đối với các sản phẩm ngoài trời hoặc vỏ tủ điện lộ thiên. Gói chất ổn định phù hợp phụ thuộc vào môi trường sử dụng.
Đối với hộp đấu nối hoặc tủ phân phối ngoài trời, vật liệu và thiết kế vỏ tủ phải phối hợp chặt chẽ với nhau. Xem VIOX hộp nối và hộp phân phối Các bối cảnh sản phẩm.
Cách lựa chọn nhựa kỹ thuật cho các sản phẩm điện
1. Bắt đầu với chức năng điện
Hãy tự hỏi nhựa thực sự đóng vai trò gì:
- Nó chỉ là vỏ bọc bên ngoài?
- Nó có phải là rào cản cách điện chính?
- Nó có hỗ trợ các bộ phận kim loại mang điện không?
- Nó có giữ các đầu cực ở đúng vị trí không?
- Nó có nằm gần các tiếp điểm hồ quang không?
- Nó có ảnh hưởng đến khoảng cách rò điện và khoảng cách an toàn không?
Nắp trong suốt, đai ốc siết cáp, đế rơ-le, vỏ cầu đấu và vật liệu cách điện thanh cái không cần áp dụng cùng một logic vật liệu.
2. Xác nhận các yêu cầu về khả năng chống cháy và chống phóng điện bề mặt
Đối với nhiều sản phẩm điện, xếp hạng chống cháy và khả năng chống phóng điện bề mặt quan trọng hơn độ bền cơ học thông thường.
Kiểm tra:
- Xếp hạng UL 94 và độ dày
- CTI hoặc nhóm vật liệu
- Các yêu cầu về dây phát nhiệt (glow-wire) nếu có áp dụng
- Các yêu cầu về khả năng chống hồ quang hoặc chống phóng điện bề mặt
- Các nhu cầu chứng nhận cho thị trường đầu cuối
Kiểm tra môi trường nhiệt và dòng điện
Nhựa ở gần kim loại mang dòng điện sẽ chịu tác động của nhiệt. Các khối đấu nối, giá đỡ thanh cái và vỏ aptomat có thể phải tiếp xúc với sự gia tăng nhiệt độ liên tục từ dây dẫn và điện trở tiếp xúc.
Coi như:
- Nhiệt độ biến dạng nhiệt
- Lão hóa nhiệt dài hạn
- Khoảng cách gần với thanh cái hoặc các tiếp điểm
- thông gió cho vỏ tủ điện
- nhiệt độ môi trường
- Biểu đồ tải
Đối với các rủi ro sản phẩm liên quan đến nhiệt, hãy xem hướng dẫn về hiện tượng quá nhiệt khối đấu nối (terminal block) trong tủ điều khiển.
4. Kiểm tra độ ẩm và môi trường
Độ ẩm có thể làm thay đổi đặc tính của nhựa. PA66 là ví dụ điển hình vì khả năng hấp thụ độ ẩm có thể ảnh hưởng đến kích thước và hiệu suất điện. Các sản phẩm ngoài trời còn phải đối mặt với tia UV, mưa, chu kỳ nhiệt độ, bụi, phun muối và hóa chất.
Đối với các vị trí ẩm ướt hoặc ngoài trời, việc lựa chọn vật liệu phải được xem xét cùng với thiết kế làm kín, cấp bảo vệ IP, vật liệu gioăng và thiết kế đầu vào cáp.
5. Phù hợp vật liệu với quy trình sản xuất
Nhựa nhiệt dẻo thường được đúc phun. BMC, DMC và SMC thường được xử lý dưới dạng hợp chất đúc nhiệt rắn. Quy trình này ảnh hưởng đến:
- độ dày thành
- thời gian chu kỳ
- Dụng cụ
- Ép phun chèn
- Dung sai kích thước
- Độ hoàn thiện bề mặt
- Chi phí sản xuất
Vật liệu tốt nhất trên lý thuyết có thể không phù hợp nếu nó không tương thích với phương pháp sản xuất hoặc hình học của chi tiết.
Lựa chọn vật liệu thực tế theo loại sản phẩm
| Loại sản phẩm | Xu hướng vật liệu phổ biến | Trọng tâm lựa chọn |
|---|---|---|
| Sứ cách điện thanh cái | Các hệ thống dựa trên BMC, DMC, SMC, epoxy | Cách điện, khả năng chống phóng điện bề mặt, nhiệt, hỗ trợ cơ học |
| Khối đầu cuối | PBT, PA66, các loại nhựa kỹ thuật chống cháy | CTI, cấp độ chống cháy, độ ổn định kích thước, khả năng giữ đầu cực |
| 接线盒 | PC, ABS, PC/ABS, PA, các loại nhựa nhiệt rắn hoặc nhựa gia cường tùy theo thiết kế | Va đập, tia UV, độ kín IP, cấp độ chống cháy, tiếp xúc hóa chất |
| Tủ phân phối điện | PC, ABS, các bộ phận bên trong bằng kim loại + nhựa, các loại nhựa chống cháy | Độ bền vỏ tủ, nhiệt độ, va đập, khả năng tương thích mô-đun |
| Đầu nối cáp | PA66, đồng thau, thép không gỉ, các loại polymer chuyên dụng | Kẹp cơ khí, làm kín, chống tia UV, kháng hóa chất |
| Đế rơ-le | PBT, PA66, các cấp độ chống cháy | Độ giữ chân cắm, độ ổn định kích thước, nhiệt độ gần các đầu cực |
| Vỏ MCB / MCCB | Nhựa nhiệt rắn chống cháy hoặc nhựa kỹ thuật nhiệt dẻo | Khả năng chịu hồ quang, cấp chống cháy, nhiệt độ, độ bền cơ học |
| Vỏ công tắc tơ | Nhựa kỹ thuật chống cháy | Nhiệt độ, khoảng cách gần hồ quang, nhiệt độ cuộn dây, độ bền cơ học |
| Cơ cấu chuyển động | POM, PA, PBT tùy thuộc vào vị trí | Độ mài mòn, ma sát, độ chính xác kích thước, khoảng cách từ các khu vực hồ quang |
Những sai lầm phổ biến trong lựa chọn vật liệu
Sai lầm 1: Chỉ lựa chọn dựa trên tên vật liệu
"PA66" hoặc "PBT" là chưa đủ. Cấp độ, hàm lượng sợi thủy tinh, khả năng chống cháy, chỉ số CTI, lão hóa nhiệt và chất lượng gia công đều rất quan trọng.
Sai lầm 2: Bỏ qua độ hút ẩm
PA66 có thể là một vật liệu tốt, nhưng phải xem xét ảnh hưởng của độ ẩm. Một chi tiết lắp vừa khít khi khô có thể thay đổi kích thước sau khi tiếp xúc với độ ẩm.
Sai lầm 3: Cho rằng UL 94 V-0 đồng nghĩa với an toàn điện
UL 94 là bài kiểm tra khả năng bắt cháy. Nó không tự động chứng minh được chỉ số CTI, độ bền điện môi, độ bền cơ học hoặc sự phù hợp cho một sản phẩm điện cụ thể.
Sai lầm 4: Sử dụng POM gần các khu vực dễ phát sinh hồ quang
POM rất tuyệt vời cho các chuyển động cơ khí chính xác, nhưng thường không phải là lựa chọn tốt nhất khi ở gần các hồ quang đóng cắt hoặc các khu vực cách điện có nguy cơ cháy cao.
Sai lầm 5: Bỏ qua độ dày thành vật liệu
Xếp hạng chống cháy và hiệu suất cơ học có thể phụ thuộc vào độ dày của chi tiết. Xếp hạng vật liệu tại một độ dày nhất định có thể không áp dụng cho thành khuôn mỏng hơn.
Sai lầm 6: Quên hiện tượng cong vênh do sợi thủy tinh
Sợi thủy tinh giúp cải thiện độ cứng nhưng có thể gây ra hiện tượng cong vênh hoặc co ngót định hướng. Điều này rất quan trọng đối với việc căn chỉnh đầu cực, đế rơ-le, nắp đậy và các cụm lắp ghép khớp nối.
Sai lầm 7: Đối xử như nhau giữa sản phẩm trong nhà và ngoài trời
Vỏ tủ điện ngoài trời, ốc siết cáp và hộp đấu nối cần phải kiểm tra khả năng chống tia UV, chống nước, chịu chu kỳ nhiệt và tiếp xúc hóa chất mà các bộ phận tủ điện trong nhà có thể không yêu cầu.
Câu hỏi thường gặp
Loại nhựa kỹ thuật nào tốt nhất cho các linh kiện điện?
Không có vật liệu nào là tốt nhất. PBT thường có ưu điểm về độ cách điện chính xác, PA66 bền và dai nhưng nhạy cảm với độ ẩm, PC hữu ích cho các loại vỏ trong suốt chống va đập, POM tốt cho các bộ phận chuyển động, PPS được sử dụng cho các bộ phận chính xác chịu nhiệt độ cao, còn BMC/SMC rất quan trọng đối với các vật liệu cách điện đúc.
PA66 có tốt cho cách điện không?
Có, PA66 có thể được sử dụng trong nhiều linh kiện điện, đặc biệt là khi chọn đúng loại vật liệu. Lưu ý chính là khả năng hút ẩm, điều này có thể ảnh hưởng đến kích thước và đặc tính điện. Luôn kiểm tra loại vật liệu cụ thể và điều kiện ứng dụng.
PBT có tốt hơn PA66 cho cầu đấu (terminal blocks) không?
PBT thường được ưu tiên khi yêu cầu độ ổn định kích thước và khả năng hút ẩm thấp. PA66 vẫn có thể được sử dụng khi ưu tiên độ dai và độ bền cơ học. Lựa chọn cuối cùng phụ thuộc vào loại vật liệu, chỉ số CTI, cấp độ chống cháy, thiết kế cầu đấu và môi trường vận hành.
Tại sao CTI lại quan trọng đối với nhựa kỹ thuật điện?
CTI biểu thị khả năng chống phóng điện bề mặt (tracking). Khả năng chống phóng điện cao hơn có thể hỗ trợ hiệu suất khoảng cách rò tốt hơn theo tiêu chuẩn thiết kế liên quan. CTI rất quan trọng đối với cầu đấu, đầu nối, đế rơ-le, giá đỡ thanh cái và các cụm thiết bị điện nhỏ gọn.
UL 94 V-0 có nghĩa là loại nhựa đó an toàn cho các bộ phận điện không?
UL 94 V-0 chỉ mô tả đặc tính trong một thử nghiệm cháy xác định. Sự phù hợp của sản phẩm điện còn phụ thuộc vào chỉ số CTI, độ bền điện môi, khả năng chịu nhiệt, độ bền cơ học, độ dày thành, sự lão hóa và các yêu cầu tiêu chuẩn thực tế của sản phẩm.
Tại sao POM không phải là lựa chọn lý tưởng cho các khu vực điện dễ phát sinh hồ quang?
POM rất tuyệt vời cho các bộ phận cơ khí có ma sát thấp, nhưng thường không được chọn làm vật liệu cách điện chính gần các tiếp điểm hồ quang hoặc các khu vực điện có nguy cơ cháy cao. Chỉ nên sử dụng nó cho các bộ phận chuyển động cơ khí nằm xa các khu vực có ứng suất điện năng lượng cao.
BMC và SMC được sử dụng để làm gì trong các sản phẩm điện?
BMC và SMC là các vật liệu nhiệt rắn gia cường sợi thủy tinh được sử dụng cho các bộ phận cách điện và kết cấu đúc. Chúng phổ biến trong các bộ cách điện thanh cái, khối đỡ, tấm cách điện và một số vỏ bọc điện hoặc các bộ phận kết cấu.
Sợi thủy tinh có luôn cải thiện hiệu suất của nhựa điện không?
Không. Sợi thủy tinh có thể cải thiện độ cứng và khả năng chịu nhiệt, nhưng nó có thể làm tăng độ cong vênh, ảnh hưởng đến chất lượng bề mặt và thay đổi đặc tính đúc. Nó phải được tính toán phù hợp với hình học sản phẩm và yêu cầu về dung sai.
Câu trả lời cuối cùng
Đối với các linh kiện điện, việc lựa chọn vật liệu là một quyết định kỹ thuật, không phải là một danh sách kiểm tra tên vật liệu đơn thuần.
Sử dụng PA66 khi độ bền và độ cứng là quan trọng nhưng cần kiểm soát ảnh hưởng của độ ẩm. Sử dụng LỢI cho các bộ phận điện có độ chính xác ổn định. Sử dụng Máy tính cho các loại vỏ chống va đập hoặc trong suốt. Sử dụng POM cho các bộ phận cơ khí chuyển động nằm cách xa các vùng dễ phát sinh hồ quang. Sử dụng PPS cho các linh kiện chịu nhiệt độ cao, kháng hóa chất và ổn định về kích thước. Sử dụng BMC, DMC và SMC nơi cần vật liệu cách điện nhiệt rắn và hỗ trợ kết cấu, đặc biệt là trong các bộ cách điện thanh cái và các linh kiện hỗ trợ điện.
Loại nhựa điện tốt nhất là loại có xếp hạng chống cháy, CTI, đặc tính điện môi, khả năng chịu nhiệt, độ bền cơ học, đặc tính chịu ẩm và độ ổn định khuôn phù hợp với sản phẩm thực tế và yêu cầu tiêu chuẩn.
Các trang VIOX liên quan
- Thanh Cái Cách Điện
- Thanh cái cách điện là gì?
- Thiết Bị Đầu Cuối Khối
- Hộp phân phối
- Hộp
- Tuyến Cáp
- Khoảng cách rò điện so với khoảng cách phóng điện
- Quá nhiệt khối đấu nối trong tủ điều khiển
Nguồn và Tiêu chuẩn Tham khảo
- UL 94 – thông tin cơ bản về phân loại khả năng chống cháy của nhựa
- Chỉ số phóng điện bề mặt (CTI) và thông tin cơ bản về tiêu chuẩn IEC 60112
- Nylon 66 – thông tin cơ bản về PA66 và các ứng dụng trong ngành điện/điện tử
- Polybutylene terephthalate – thông tin cơ bản về vật liệu cách điện PBT
- Polyoxymethylene – các đặc tính cơ học và độ bền mài mòn của POM
- Polyphenylene sulfide – nhựa kỹ thuật chịu nhiệt cao PPS
- Bulk Molding Compound – các ứng dụng điện của hợp chất đúc khối BMC
- Sheet Molding Compound (SMC) – Các ứng dụng về điện và kết cấu của SMC
