Эпоксидный лист из стекловолокна и фенольный лист: основные требования для применения и механической обработки.

Инженер-технолог, аттестующий изоляционную плату для испытательных приспособлений для печатных плат, должен сделать выбор между листом эпоксидного стекловолокна и фенольным листом перед первой резкой на станке с ЧПУ. Неправильный выбор проявляется в виде обуглившихся краев во время пайки, дрейфа диэлектрика после хранения во влажной среде или износа инструмента, который увеличивается быстрее, чем экономия материала.

Оба являются термореактивными ламинатами, но они изготовлены из различных систем смол и армирования, что меняет почти все свойства, имеющие значение в эксплуатации.

Эпоксидный лист стекловолокна представляет собой ламинат горячего прессования из тканого полотна из E-стекла, склеенного эпоксидной смолой. Фенольный лист представляет собой ламинат из целлюлозной бумаги или хлопчатобумажной ткани, спрессованный фенольной смолой. Выбор смолы и армирования определяет температурный потолок, диэлектрическую прочность, поглощение влаги и поведение при механической обработке.

Марки эпоксидного стекла, такие как FR-4 и G-10, обладают высокой механической прочностью, стабильными электрическими свойствами и постоянной рабочей температурой около 155°С. Фенольные марки стоят дешевле за лист и обеспечивают чистоту машины, но проигрывают эпоксидному стеклу по нагреву, влажности и диэлектрическому запасу. Постоянство давления, содержания смолы и контроля отверждения — те же переменные, которые определяют качество эпоксидный препрег и обработка композита , отделяет надежную изоляционную плиту от маргинальной.

Эпоксидный лист из стекловолокна против фенольного листа: параллельные данные

В таблице ниже приведены типичные опубликованные значения для двух ламинатов. Фактические цифры зависят от марки, толщины и производителя, поэтому рассматривайте их как данные проверки, а не как окончательную спецификацию.

Картина последовательная: эпоксидное стекловолокно лидирует по температуре, диэлектрической прочности, прочности на изгиб и влагостойкости. Фенол лидирует по обрабатываемости и цене.

Тепловые и электрические характеристики

Эпоксидное стекловолокно превосходит фенольное как по электрическим, так и по термическим характеристикам, поскольку эпоксидная матрица сопротивляется тепловому старению дольше, чем фенольная смола.

Постоянная рабочая температура является первым фильтром. Эпоксидные стеклоламинаты выдерживают температуру от 140 до 155°C без постоянной потери прочности на изгиб. Фенольные сорта бумаги начинают разлагаться при температуре от 110 до 120°C, при этом в плотно упакованных узлах появляются обесцвечивание поверхности и вздутие по краям.

Диэлектрическая прочность — это максимальное электрическое поле, которое ламинат может выдержать до пробоя, выраженное в киловольтах на миллиметр толщины. Эпоксидное стекловолокно обычно имеет напряжение от 18 до 22 кВ/мм; фенол находится в диапазоне от 12 до 15 кВ/мм.

Если в течение длительного времени температура применения превышает 155°C, ни один из ламинатов не является правильным ответом. Высокотемпературный решения для тканей из арамидного волокна справляются с задачами, с которыми не справляются ламинаты на основе стекла, в то время как системы на основе цианатных эфиров удовлетворяют еще более высокие тепловые требования.

Обработка и изготовление

Фенольные листы обрабатываются быстрее и чище, в то время как эпоксидное стекловолокно требует твердосплавных инструментов и контроля пыли, но обеспечивает более прочную готовую кромку.

Из этого следуют два практических следствия. Во-первых, фенольную смолу дешевле перерабатывать в цехах с большим количеством продукции и небольшими объемами производства, где доминируют стоимость оснастки и время цикла. Во-вторых, детали из эпоксидного стекла выдерживают более жесткие допуски и устойчивы к сколам кромок в тонких срезах, что важно для прецизионных креплений. Оба материала выделяют пыль, поэтому рекомендуется использовать пылесборник с HEPA-фильтром и мыть руки перед работой с компонентами.

Влага, химикаты и долгосрочная стабильность

Отличием шпалы является поглощение влаги: фенольная смола поглощает в несколько раз больше воды, чем эпоксидное стекловолокно, что приводит к изменению размеров и электрических показаний во влажных растениях.

• Водопоглощение фенольных сортов бумаги может достигать 1,5 процента за 24 часа по сравнению с 0,3 процента или менее для эпоксидного стекла.
• Фенольный листs swell at cut edges after repeated wet-dry cycling, changing clearance in mating parts
• Эпоксидное стекло устойчиво к слабым кислотам, щелочам и обычным растворителям лучше, чем фенольное.
• Длительное воздействие высокой влажности снижает поверхностное сопротивление обоих материалов, но падение более сильное для фенольных материалов.

В средах с относительной влажностью выше 70 процентов эпоксидное стекловолокно является более безопасным выбором для изоляции. Фенольный лист заметно разбухает на обработанных краях после циклической обработки влажным и сухим способом, и это набухание приводит к растрескиванию тонких медных дорожек и смещению положений отверстий в сложенных друг на друга сборках.

Как выбирать: выбор на основе приложения

Выбирайте эпоксидное стекловолокно, если основным требованием является электрическая изоляция или воздействие температур выше 110°C; выбирайте фенольную смолу, когда преобладают стоимость листа и быстрая обработка.

• Для крепления литиевых батарей, зажимов для печатных плат и изоляции электрооборудования используется эпоксидное стекловолокно.
• В низковольтных прокладках, втулках и механических прокладках в сухих цехах предпочтение отдается фенольным соединениям.
• В приспособлениях для пайки и инструментах для пайки волной следует использовать эпоксидное стекло для обеспечения термостойкости.
• В основе структурных креплений предпочтение отдается углеродным или стеклянным ламинатам, а не фенольным бумажным материалам.

Для стандартной изоляции в креплениях литиевых батарей, зажимах для печатных плат и электрооборудовании: изоляционные плиты из эпоксидного стекловолокна с рейтингом UL94 V-0 являются практической отправной точкой. Если основание светильника также несет структурную нагрузку, композитная пластина из углеродного волокна может заменить более толстый эпоксидный ламинат при меньшем весе, что важно, когда операторы неоднократно обрабатывают панели в течение смены. Для защитных чехлов аккумуляторных батарей, где ударопрочность и изоляция взаимодействуют, композитные корпуса аккумуляторных батарей используйте ту же самую термореактивную оснастку и предложите производство, выходящее за рамки производства листового проката.

Производители аккумуляторных батарей из углеродного волокна на заказ, Фабрика Мы предлагаем изготовленный на заказ аккумуляторный ящик из углеродного волокна, Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd - китайское производство аккумуляторных ящиков из углеродного волокна... Просмотреть продукт →

Изготовленный на заказ лист/панели/пластина из углеродного волокна толщиной 25–250, легкий, но жесткий лист M Мы предлагаем изготовленные на заказ легкие, но жесткие листы/панели/пластины из углеродного волокна толщиной 25-250, Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Lt... Просмотреть продукт →

Производители изоляционных плит из стекловолокна на заказ, завод Мы предлагаем изготовленную на заказ изоляционную плиту из эпоксидной смолы из стекловолокна, Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd - это китайская эпоксидная смола из стекловолокна... Просмотреть продукт →

Понимание того, где легкая конструкция из композитных панелей Applys помогает отделить детали, предназначенные только для изоляции, от конструктивных, прежде чем вы определитесь с толщиной листа.

Компания Jiangyin Dongli New Materials Technology Co., Ltd. производит изоляционные плиты из эпоксидного стекла и панели из углеродного композита на предприятии площадью 32 000 квадратных метров с полным контролем процесса, поэтому характеристики листов можно проверить от волокнистой ткани до готового ламината.

Часто задаваемые вопросы

Эпоксидное стекловолокно лучше всего подходит для электрических и термических применений; Фенольный материал является лучшим выбором для недорогих, низкотемпературных механических деталей.

Может ли фенольный лист заменить эпоксидное стекловолокно в существующем светильнике?

Только в том случае, если рабочая температура остается ниже 100°C и запас диэлектрической проницаемости достаточен. В противном случае ожидайте более короткого срока службы, разбухания кромок из-за влажности и смещения размеров, которое со временем меняет расположение отверстий.

Является ли фенольный лист легковоспламеняющимся?

Оба семейства материалов доступны в огнестойких классах. Для эпоксидного стекла и некоторых фенольных марок существует рейтинг UL94 V-0, но всегда проверяйте рейтинг для точной толщины, которую вы планируете использовать, поскольку тонкие секции могут вести себя иначе, чем толстые.

Какой ламинат лучше подходит для крупносерийного производства с ЧПУ?

Фенол режется быстрее стандартными инструментами из быстрорежущей стали, поэтому он выигрывает по времени цикла и стоимости инструмента. Эпоксидное стекло требует твердосплавных инструментов и более медленной подачи; выбирайте его только в том случае, если требования к температуре, электричеству или влажности требуют обновления.

Как проверить диэлектрическую проницаемость листа перед заказом?

Узнайте у поставщика диэлектрическую прочность при той толщине, которую вы собираетесь использовать, подтвердите метод испытаний, обычно ASTM D149, и проверьте, было ли измерено значение при относительной влажности 50 процентов или после выдержки влаги.