CN113399234A - 一种超导波荡器骨架环氧喷涂绝缘处理方法 - Google Patents

一种超导波荡器骨架环氧喷涂绝缘处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113399234A
CN113399234A CN202110570664.1A CN202110570664A CN113399234A CN 113399234 A CN113399234 A CN 113399234A CN 202110570664 A CN202110570664 A CN 202110570664A CN 113399234 A CN113399234 A CN 113399234A
Authority
CN
China
Prior art keywords
superconducting undulator
framework
skeleton
superconducting
undulator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110570664.1A
Other languages
English (en)
Inventor
杨向臣
张亮
戴旭文
李煜辉
陆辉华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institute of High Energy Physics of CAS
Original Assignee
Institute of High Energy Physics of CAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of High Energy Physics of CAS filed Critical Institute of High Energy Physics of CAS
Priority to CN202110570664.1A priority Critical patent/CN113399234A/zh
Publication of CN113399234A publication Critical patent/CN113399234A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/14—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials to metal, e.g. car bodies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/02—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by spraying
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18—Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/32—Processes for applying liquids or other fluent materials using means for protecting parts of a surface not to be coated, e.g. using stencils, resists
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D7/00—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials
    • B05D7/24—Processes, other than flocking, specially adapted for applying liquids or other fluent materials to particular surfaces or for applying particular liquids or other fluent materials for applying particular liquids or other fluent materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/12—Insulating of windings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/12—Insulating of windings
    • H01F41/127—Encapsulating or impregnating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2202/00—Metallic substrate
    • B05D2202/10—Metallic substrate based on Fe
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D2504/00—Epoxy polymers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Abstract

本发明公开了一种超导波荡器骨架环氧喷涂绝缘处理方法，其步骤包括：1)将超导波荡器骨架的铁芯骨架和磁极进行一体化加工制备，得到超导波荡器骨架；其中，制备所得的超导波荡器骨架预留出环氧涂层厚度L1；2)对步骤1)制备所得的超导波荡器骨架喷涂一层厚度为L2的环氧涂层；其中L2大于L1；3)固化步骤2)喷涂的环氧涂层；4)对固化环氧涂层的超导波荡器骨架进行精加工，去除多余的喷涂，得到绝缘处理后的超导波荡器骨架。本发明主要采用低温环氧作为绝缘涂层，解决超导波荡器骨架对地绝缘的同时，可保证与线圈、浸渍环氧之间的粘接强度。

Description

一种超导波荡器骨架环氧喷涂绝缘处理方法
技术领域
本发明涉及一种超导波荡器骨架环氧喷涂绝缘处理方法，属于加速器低温超导技术领域。
背景技术
超导波荡器磁极主要包括超导线圈及铁芯骨架，骨架上加工有数个线槽，线圈绕制在铁芯骨架上，工艺须保证线圈与骨架之间绝缘，通用的绝缘处理工艺如下：
1、在线槽内部粘贴绝缘材料(如绝缘带或绝缘板)，但对于短周期超导波荡器，线槽几何尺寸非常有限，上述绝缘处理工艺无法适用。
2、将骨架分体加工，分为上侧板、磁极和铁芯骨架。将上侧板加工成G10绝缘材料，磁极单独绝缘处理后再将各部件完成整体组装。
超导波荡器若不对铁芯骨架进行绝缘处理，仅依赖超导线自身绝缘层实现对地绝缘，耐压效果差。尤其对储能较高的磁体，失超产生的高电压会将磁体线圈损坏。同时，超导波荡器对磁场相位误差要求很高，手工粘接绝缘材料的工艺，磁极及铁芯骨架尺寸精度受操作人员主观影响大、重复性差；铁芯骨架分体加工再整体组装会引入较大的装配误差，这均会对磁场精度产生致命的影响。
超导波荡器线圈绕制完成后需要进行真空环氧浸渍，线圈、骨架、浸渍环氧三者之间需要有足够的粘接强度，普通的绝缘材料与金属骨架、浸渍环氧粘接力十分有限。尤其是在线圈降温后，骨架经常与浸渍环氧剥离，影响磁体整体性能。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明旨在公开一种超导波荡器骨架环氧喷涂绝缘处理方法及超导波荡器磁极制备方法。本发明主要采用低温环氧作为绝缘涂层，解决超导波荡器骨架对地绝缘的同时，可保证与线圈、浸渍环氧之间的粘接强度。
由于超导波荡器对磁场相位误差要求非常高，所以本发明将磁极与铁芯骨架采用一体化加工方式；加工完成后得到的超导波荡器骨架需进行表面清洗，清洗完成后，后续完成喷涂绝缘。
喷涂所需低温环氧胶达到可喷涂粘度后进行环氧喷涂，将喷涂后的超导波荡器骨架置于烘箱中进行固化。固化完成后由数控机床对超导波荡器骨架进行精加工，去除多余的喷涂厚度，达到要求精度后进行后续线圈绕制工艺。
超导波荡器骨架喷涂材料选择低温环氧树脂，保证与线圈、骨架及浸渍环氧胶的粘接强度。
本发明的技术方案为：
一种超导波荡器骨架环氧喷涂绝缘处理方法，其步骤包括：
1)将超导波荡器骨架的铁芯骨架和磁极进行一体化加工制备，得到超导波荡器骨架；其中，制备所得的超导波荡器骨架预留出环氧涂层厚度L1；
2)对步骤1)制备所得的超导波荡器骨架喷涂一层厚度为L2的环氧涂层；其中L2大于L1；
3)固化步骤2)喷涂的环氧涂层；
4)对固化环氧涂层的超导波荡器骨架进行精加工，去除多余的喷涂，得到绝缘处理后的超导波荡器骨架。
进一步的，步骤2)中，将低温环氧胶经稀释剂稀释后进行雾化喷涂，喷涂使用的高压气体为高纯氮气。
进一步的，步骤2)中，喷涂前对无需环氧涂层粘附的部位进行防护。
进一步的，根据设定的环氧胶温度固化曲线固化步骤2)喷涂的环氧涂层。
进一步的，将步骤2)喷涂环氧涂层后的超导波荡器骨架置于烘箱中进行固化。
进一步的，环氧涂层厚度L1为0.1mm；喷涂厚度L2为0.15～0.2mm。
一种超导波荡器磁极制备方法，其步骤包括：
1)将超导波荡器骨架的铁芯骨架和磁极进行一体化加工制备，得到超导波荡器骨架；其中，制备所得的超导波荡器骨架预留出环氧涂层厚度L1；
2)对步骤1)制备所得的超导波荡器骨架喷涂一层厚度为L2的环氧涂层；其中L2大于L1；
3)固化步骤2)喷涂的环氧涂层；
4)对固化环氧涂层的超导波荡器骨架进行精加工，去除多余的喷涂，得到绝缘处理后的超导波荡器骨架；
5)基于绝缘处理后的超导波荡器骨架制备超导波荡器线圈骨架，然后在该超导波荡器线圈骨架上进行线圈绕制、真空环氧浸渍，得到超导波荡器磁极。
相较于现有技术，本发明具有如下优点：
1、超导波荡器骨架采用一体化加工可确保磁场的质量，保证磁场相位误差。
2、超导波荡器绕线槽采用环氧喷涂，可保证绝缘质量，也可保证绝缘层、骨架及浸渍低温胶的粘接强度。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
为便于理解本发明的关键技术，以下通过一具体的实施例进行阐述：
铁芯骨架与磁极片一体化加工，得到超导波荡器骨架，主要目的是保证产生磁场的各磁极片的位置精度，确保磁场的质量。采用低温环氧作为绝缘涂层，绝缘层具有良好低温性能和附着力。超导波荡器骨架加工尺寸需要预留环氧涂层厚度尺寸余量(设计为0.1mm)。
超导波荡器骨架表面首先采用汽油清洗，去除表面油渍、杂质等，充分清洗表面后，将超导波荡器骨架再次置于丙酮中完成进一步清洗，清洗不充分会导致后续喷涂的环氧涂层与超导波荡器骨架粘接不牢而脱落。超导波荡器骨架清洗完成后烘干等待后续环氧喷涂操作。绝缘涂层采用韧性较好的低温环氧胶，经稀释剂稀释后粘稠度达到理想条件才可进行雾化喷涂，喷涂使用的高压气体采用高纯氮气。喷涂前应对无需环氧涂层粘附的部位进行防护，绝缘涂层单边厚度应大于设计的尺寸余量。一般绝缘涂层单边厚度设计为0.15～0.2mm。喷涂完成后将骨架置于烘箱中，并根据设定的环氧胶温度固化曲线进行固化。固化完成后，由数控铣床对超导波荡器骨架进行精加工，加工过程应分多次切削完成，避机床的切削力损伤涂层表面，整个过程不可使用切削液，最终确保环氧绝缘层厚度为0.1mm。机械加工完成后，还需对超导波荡器骨架进行酒精清理，并准备后续的绕线工作。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明的技术范围作任何限制，本行业的技术人员，在本技术方案的启迪下，可以做出一些变形与修改，凡是依据本发明的技术实质对以上的实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种超导波荡器骨架环氧喷涂绝缘处理方法，其步骤包括：
1)将超导波荡器骨架的铁芯骨架和磁极进行一体化加工制备，得到超导波荡器骨架；其中，制备所得的超导波荡器骨架预留出环氧涂层厚度L1；
2)对步骤1)制备所得的超导波荡器骨架喷涂一层厚度为L2的环氧涂层；其中L2大于L1；
3)固化步骤2)喷涂的环氧涂层；
4)对固化环氧涂层的超导波荡器骨架进行精加工，去除多余的喷涂，得到绝缘处理后的超导波荡器骨架。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中，将低温环氧胶经稀释剂稀释后进行雾化喷涂，喷涂使用的高压气体为高纯氮气。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤2)中，喷涂前对无需环氧涂层粘附的部位进行防护。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据设定的环氧胶温度固化曲线固化步骤2)喷涂的环氧涂层。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将步骤2)喷涂环氧涂层后的超导波荡器骨架置于烘箱中进行固化。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，环氧涂层厚度L1为0.1mm；喷涂厚度L2为0.15～0.2mm。
7.一种超导波荡器磁极制备方法，其步骤包括：
1)将超导波荡器骨架的铁芯骨架和磁极进行一体化加工制备，得到超导波荡器骨架；其中，制备所得的超导波荡器骨架预留出环氧涂层厚度L1；
2)对步骤1)制备所得的超导波荡器骨架喷涂一层厚度为L2的环氧涂层；其中L2大于L1；
3)固化步骤2)喷涂的环氧涂层；
4)对固化环氧涂层的超导波荡器骨架进行精加工，去除多余的喷涂，得到绝缘处理后的超导波荡器骨架；
5)基于绝缘处理后的超导波荡器骨架制备超导波荡器线圈骨架，然后在该超导波荡器线圈骨架上进行线圈绕制、真空环氧浸渍，得到超导波荡器磁极。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤2)中，将低温环氧胶经稀释剂稀释后进行雾化喷涂，喷涂使用的高压气体为高纯氮气。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，环氧涂层厚度L1为0.1mm；喷涂厚度L2为0.15～0.2mm。
CN202110570664.1A 2021-05-25 2021-05-25 一种超导波荡器骨架环氧喷涂绝缘处理方法 Pending CN113399234A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110570664.1A CN113399234A (zh) 2021-05-25 2021-05-25 一种超导波荡器骨架环氧喷涂绝缘处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110570664.1A CN113399234A (zh) 2021-05-25 2021-05-25 一种超导波荡器骨架环氧喷涂绝缘处理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113399234A true CN113399234A (zh) 2021-09-17

Family

ID=77674976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110570664.1A Pending CN113399234A (zh) 2021-05-25 2021-05-25 一种超导波荡器骨架环氧喷涂绝缘处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113399234A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6344287B1 (en) * 1997-04-14 2002-02-05 Florida State University High temperature compatible insulation for superconductors and method of applying insulation to superconductors
CN102755955A (zh) * 2012-07-31 2012-10-31 东莞市晶磁科技有限公司 非晶磁芯表面涂覆工艺
CN102945722A (zh) * 2012-11-27 2013-02-27 中国科学院上海应用物理研究所 一种二硼化镁超导波荡器
CN102956279A (zh) * 2012-10-25 2013-03-06 中国科学院上海应用物理研究所 波荡器及波荡器的制造方法
CN103128039A (zh) * 2011-12-01 2013-06-05 上海电气集团股份有限公司 一种卷绕式非晶铁芯绝缘涂层的涂敷方法
CN103440953A (zh) * 2013-09-17 2013-12-11 中国科学院上海应用物理研究所 一种超导波荡器磁体

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6344287B1 (en) * 1997-04-14 2002-02-05 Florida State University High temperature compatible insulation for superconductors and method of applying insulation to superconductors
CN103128039A (zh) * 2011-12-01 2013-06-05 上海电气集团股份有限公司 一种卷绕式非晶铁芯绝缘涂层的涂敷方法
CN102755955A (zh) * 2012-07-31 2012-10-31 东莞市晶磁科技有限公司 非晶磁芯表面涂覆工艺
CN102956279A (zh) * 2012-10-25 2013-03-06 中国科学院上海应用物理研究所 波荡器及波荡器的制造方法
CN102945722A (zh) * 2012-11-27 2013-02-27 中国科学院上海应用物理研究所 一种二硼化镁超导波荡器
CN103440953A (zh) * 2013-09-17 2013-12-11 中国科学院上海应用物理研究所 一种超导波荡器磁体

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8943677B2 (en) Method for joining core laminations by adhesive force to form a soft-magnetic laminated core
EP3029693B1 (en) Method of bonding nd-fe-b permanent magnets
CN103128039B (zh) 一种卷绕式非晶铁芯绝缘涂层的涂敷方法
CN101887787B (zh) 大直径支柱绝缘子芯体的制造方法
US8151443B2 (en) Method of producing a wound magnet coil
EP3480009B1 (en) A method for segmentation nd-fe-b permanent magnets
CN109994309B (zh) 钕铁硼磁体组件的粘接方法
CN113399234A (zh) 一种超导波荡器骨架环氧喷涂绝缘处理方法
CN109104055B (zh) 一种非晶合金轴向磁通电机定子铁芯制作方法
US6772503B1 (en) Rotor assembly having bonded lamination stack
CN113257560A (zh) 适用于中高频环境下的矩形纳米晶喷涂磁芯的制作工艺
CN109273237A (zh) 一种钕铁硼加工方法
CN1767089A (zh) 块状软磁合金叠片元件及其制造方法
CN101789652A (zh) 转子线圈加工方法及由此方法制造的带磁铁转子
US11205530B1 (en) Technique for constructing high gradient insulators
CN111954363A (zh) 一种小孔径高梯度磁场四极透镜的制造方法
CN109859904B (zh) 绝缘管与导电层一体成型的方法及绝缘套管
CN113037027B (zh) 基于激光熔化沉积工艺的分层导磁铁芯成型装置及方法
Yuan et al. Magnets for HIRFL-CSR rings
CN104376920A (zh) 提高漆包NbTi超导扁线加工质量的方法
WO2023115255A1 (zh) 永磁钕铁硼磁钢的粘接方法、永磁电机转子的制备方法
CN217822313U (zh) 一种防止磁芯裂纹的开关电源变压器
JPH04165607A (ja) 静止誘導電気機器用鉄心
CN114628144B (zh) 一种i型纳米晶磁芯及其制备方法
US20240062943A1 (en) Core arrangement, transformer, method for producing a core arrangement and method for producing a transformer

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20210917

RJ01 Rejection of invention patent application after publication