Способ изготовления плоского электронагревателя Советский патент 1992 года по МПК H05B3/28 

Изобретение относится к электротермии, в частности к изготовлению электронагревателей на слюдопластовом основании.

Известен способ изготовления плоского электронагревателя 1, при котором на нижнюю плиту прессового устройства устанавливают изоляционное основание, фиксируют на нем нагревательный элемент, наносят электроизоляционное связующее, устанавливают верхнее изоляционное основание и пакет скрепляют прессованием при температуре 300-600°С Недостатком способа является ручная /кяадка резистива, высокий расход прецизионных сплавов, кроме того, получаемый негоеиатель может работать только в зажатом состоянии.

Наиболее близким к предлагаемому из известных является способ изготовления плоского электронагревателя 2 при котором на изоляционном основании из слюдоп- ласта устанавливают резистивный элемент, запрессовывают его заподлицо с поверхностью основания по крайней мере, одну поверхность покрывают электроизоляционной суспензией, затем несколькими слоями слюдобумаги, пропитанной фосфатным связующим Закрывают пакет водонепромока- емой бумагой и металлической сеткой спрессовывают при комнатной температуре а затем при температуре 400-700°С при давлении 10-30 МПа в течение 1 ч. Недостатками способа являются трудоемкая ручная укладка резистивного элемента и ручная сборка нагревателя, кроме того, дня резистивного элемента не может быть применена фольга тоньше 20 мкм, так как резистивный элемент из такой фольги не сохраняет свою форму.

XI CJ О х| Јь О

Цель изобретения - повышение технологичности изготовления плоского электронагревателя. За счет механизации процесса производительность повысится в 1,5-2 раза.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве основания и изоляционного элемента берут несколько слоев непропитанной слюдопластовой бумаги, а в качестве скрепляющего состава полиэфирное покры- тие, например полиэтилентерефталат, который нанесен в виде пленки на одну из сторон резистивного элемента, выполненного методом фотолитографий. После укладки резистивного элемента между основанием и изоляционным элементом пакет скрепляют под давлением 1-3 МПа при температуре плавления полиэтилентереф- талата. Затем нагревают пакет до температуры частичной его деструкции, после чего пропитывают алюмохромфосфатным связующим концентрации 7-20% и подвергают двухстадийной термообработке при давлении 1-3 МПа сперва при температуре 100- 120°С в течение 20-40 мин, затем при 500-550°С в течение не менее 1 ч.

Без применения ручного труда на автоматизированной линии методом фотолитографии формируется резистивный нагревательный элемент любой необходи- мой конфигурации из фольги толщиной менее 20 мкм. Пленка покрытия с одной стороны сохраняет форму резистивного элемента, с другой стороны, при температуре плавления она превращается в скрепляющий состав и прочно соединяет пакет из резистивного элемента и слюдоп- ластовых обкладок. В дальнейшем при температуре частичной деструкции полиэтилентерефталат удаляется в виде газов и поры в слюдобумаге заполняются алюмохромфосфатным связующим, концентрация которого обеспечивает соединение между слюдяными слоями и отдельными чешуйками слюды, не вызывая при этом разрушения основного слюдяного каркаса и ухудшения физико-механических свойств изоляционного материала.

Первый этап двухстадийной термообработки обеспечивает полное удаление влаги из пакета в виде пара без нарушения сплошности материала. Второй этап обеспечивает полную деструкцию полиэтилентерефтала- та.

Способ позволяет механизировать все операции, сборка пакетов производится путем соединения трех рулонов в один трех- слойный: слюдобумага - пленка с резистивом - слюдобумага, либо путем укладки трех полос в той же последовательности.

П р и м е р 1. Резистивный элемент из фольги толщиной 5 мкм с покрытием из по- лиэтилентерефталата размещают между двумя слоями непропитанной слюдопластовой бумаги, помещают в пресс, нагревают под давлением. 1 МПа до температуры 270±10°С, выдерживают в течение 10 мин, затем повышают температуру до 440±10°С, выдерживают 15 мин, охлаждают под давлением до температуры 50±30°С, Полученный пакет вынимают из пресса, пропитывают алюмохромфосфатным связующим 7%-ной концентрации, обматывают слюдопластовой бумагой, предварительно пропитанной алюмохромфосфатным связующим той же концентрации, в три слоя, подсушивают до влажности 0,5-5% и прессуют под давлением 1 МПа при температуре 100-120°С в течение 20 мин, затем поднимают температуру до 500°С и выдерживают в течение 1 ч.

Электронагреватель получается монолитный, не расслаивается, после выдержки в атмосфере 98%-ной влажности сохраняет сопротивление изоляции, работоспособен при температуре 500-600°С.

П р и м е р 2. Резистивный элемент из фольги толщиной 10 мкм с покрытием из полиэтилентерефталата размещают между четырьмя слоями (по два с каждой стороны) непропитанной слюдопластовой бумаги, помещают в пресс и нагревают под давлением 2 МПа до температуры 270±10°С, затем повышают температуру до 440±10°С, выдерживают 15 мин, охлаждают под давлением до температуры 50±30°С. Спрессованный пакет вынимают из пресса, пропитывают алюмохромфосфатным связующим 10%-ной концентрации в три слоя, подсушивают до влажности 0,5-5% и прессуют под давлением 2 МПа при температуре 100-120°С в течение 30 мин, затем поднимают температуру до 530°С и выдерживают в течение 1 ч.

Электронагреватель получается монолитный, не расслаивается, после выдержки в атмосфере 98%-ной влажности и эксплуатации сохраняет сопротивление изоляции.

П р и м е р 3. Резистивный элемент из фольги толщиной 10 мкм с покрытием из полиэтилентерефталата размещают между четырьмя слоями непропитанной слюдопластовой бумаги, помещают в пресс и нагревают под давлением 3 МПа до температуры 270±10°С, выдерживают в течение 20 мин, затем повышают температуру до 440±10°С и выдерживают в течение 20 мин, затем охлаждают под давлением до температуры 50±30°С.

Спрессованный пакет вынимают из пресса, пропитывают алюмохромфосфат- ным связующим 20%-ной концентрации, обматывают слюдопластовой бумагой, предварительно пропитанной АХФ-связкбЙ 20%-ной концентрации в четыре слоя, подсушивают до влажности 0,5-5% и прессуют под давлением 3 МПа при температуре 100- 120°С в течение 40 мин, затем поднимают температуру до 550° и выдерживают не менее 1 ч.

Электронагреватель получается монолитным, не расслаивается, после выдержки в атмосфере 98%-ной влажности сохраняет сопротивление изоляции и работоспособность при высоких температурах.

Формула изобретения Способ изготовления плотского электронагревателя, при котором на слюдопласто- вое основание укладывают резистивный элемент, поверх устанавливают изоляционный элемент, наносят скрепляющий состав, закрывают полученный пакет несколькими

слоями слюдобумаги, пропитанной алюмох- ромфосфатным связующим, и затем проводят двухстадийную термообработку под давлением с разной температурой и временем на каждой стадий, отличающийся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления, в качестве основания и изоляционного элемента берут несколько слоев непропитанной слюдопластовой бумаги, а в качестве скрепляющего состава - полиэфирное покрытие, преимущественно полиэтилентерефталат, которое наносят на одну из сторон резистивного элемента, полученного методом фотолитографии до

укладки его между основанием и изоляционным элементом, скрепление пакета выполняют нагревом его под давлением 1-3 МПа до температуры плавления полиэфирного покрытия, затем нагревом до температуры

частичной его деструкции и последующей пропиткой алюмохромфосфатным связующим концентрации 7-20%, а двухстадийную термообработку ведут при давлении 1-3 МПА при температуре 100-120° в течение

20-40 мин в первой стадии, при 500-550°С в течение не менее 1 ч во второй стадии.

Изобретение относится к электронагревателям на слюдопластовом основании. При изготовлении плоского электронагревателя на слюдопластовое основание в виде нескольких слоев непропитанной слюдо- бумаги наносят скрепляющий состав из полиэфирного покрытия, например поли- этилентерефталат. Резистивный элемент наносят на основание методом фотолитографии. Закрывают пакет несколькими слоями слюдобумаги. пропитанной алюмох- ромфосфатным связующим концентрацией 7-20%. Скрепляют лакет двухстадийным нагревом при давлении 1-3 МПа, на первой стадии при т-ре 100-120°С в течение 20-40 мин, на второй - при тр-ре 500-550°С в течение 1 ч. Технологичность процесса повышается за счет его автоматизации. И