點火線圈的真空樹脂澆灌技術分析

王槐祥

（勢嘉電子科技 （上海）有限公司，上海 201806）

車用點火線圈是保證發動機正常工作的重要部件，它對發動機運行、變速、過渡、低溫起動、節能、排放等起著重要的作用。

電感式點火線圈是將車上14V電源，經初級繞組儲能，在切斷初級電源 （早期靠分電器的白金觸點，現在靠電子開關-點火模塊）的瞬間釋放磁能，通過電磁感應在次級繞組 （與初級的匝數比在50～70:1）輸出30～45 kV的負向高電壓到火花塞，火花塞電極對搭鐵放電，點燃混合氣，推動活塞工作。

線圈繞制組裝后，線圈間充滿空氣。因為空氣在高電壓作用下，氣體分子會產生電離，失去絕緣作用，還會有水汽、灰塵、纖維等絕緣有害物質。點火線圈輸出電壓高，不管是早期的還是現在的點火線圈，在線圈繞制組裝后，都要在線圈間填充絕緣材料，趕走線圈間的空氣。早期開磁路的點火線圈用瀝青、變壓器油填充，現代的閉磁路點火線圈則用環氧樹脂、硅膠、聚氨酯等填充。其中，用環氧樹脂作絕緣填充最為普遍。

點火線圈填充環氧樹脂的作用:①提高絕緣強度，導熱、降溫；②免受環境侵害，如潮濕、灰塵、化學腐蝕、光熱輻射等；③提高機械強度，防震、緩沖，防機械損傷；④固定線圈預設參數，如固定氣隙及線圈及鐵心的相互位置，避免參數變動。

在填充的環氧樹脂中，如果出現氣泡，在氣泡處就會出現介電常數突變，以致高壓電場也相應發生畸變，極易造成絕緣擊穿。只有在真空條件下，進行環氧樹脂澆灌才能使填充的環氧中無氣泡。

1 真空樹脂澆灌的基本工藝過程

以全自動多頭真空樹脂澆灌設備為例，圖1為國產DSC-60-4真空樹脂澆灌設備框圖。樹脂、固化劑分別由2個備料缸加熱、脫氣備料，通過管道分別吸進樹脂、固化劑儲料缸中，所有缸都有加熱裝置。樹脂備料缸，工作缸帶有薄膜脫氣裝置。按工藝加熱、脫氣好的樹脂、固化劑，分別由樹脂計量泵、固化劑計量泵按混合比計量后，送入靜態混料器?；炝虾蟮臉渲腿?個定料泵，等待澆灌。

將預熱除濕后的線圈送入澆灌室，按工藝時間，先預抽真空除濕、除氣。加壓定料缸，同時打開澆灌頭即可進行澆灌。按需可分多次循環澆灌，澆灌完成后，產品在真空澆灌室保持30 s。最后，在澆灌室破空補料。因為混合料在真空條件下，體積增大，只有破空后補料才能保證液面合適又不會溢出。澆灌完的工件經整理，送入固化爐，分3段溫區固化，冷卻后即完成此工藝過程。

如果澆灌過程中斷時間較長，為了避免混合料在混料器、定料泵、澆灌頭中固化，冷水機將水制冷，用水泵送入機臺，以冷卻混料器、定料泵、澆灌頭。

設備由PLC全自動控制，所有設備工作狀態及參數的設定、更改，都在17吋液晶屏上顯示，可人機對話，界面十分友好。通過網線，設備可以遠程診斷。

2 環氧樹脂的基本性能及選擇原則

2.1 環氧樹脂的基本性能

環氧樹脂的性能指標很多，本文只對線圈性能及工藝影響較大的性能指標進行介紹。

1）玻璃化轉變溫度Tg環氧樹脂是非晶聚合物。非晶聚合物隨溫度升高從玻璃態向高彈態 （也稱 〈橡膠態〉）轉變的溫度就是玻璃化轉變溫度，或稱玻璃化溫度。玻璃花溫度與樹脂性能的關系如圖2所示。

玻璃化溫度是環氧樹脂性能的重要指標。因為經過這個轉換點后，樹脂的物理性能如硬度、彈性模量、膨脹系數、比熱容、介電性，絕緣強度等要發生較大的變化。

2）混合比 保證樹脂完全融合固化的樹脂與固化劑的質量比。這是選擇設備及混料方式的重要參數。

3）密度 在澆灌設備設定混合比時，要把樹脂與固化劑的質量比換算成計量泵的容積比。因此，要供應商提供在備料溫度下的密度，作為設備制造商設計計量泵的依據。

4）適用期 樹脂與固化劑混合后，在澆灌溫度下的粘度上升一倍所需的時間。在60℃澆灌溫度下，樹脂的適用期應≥1.5h。澆灌溫度不同，適用期差別很大，見表1。

表1 6100A／B-2NH環氧樹脂混合料溫度與適用期的關系

5）沉降率 為了提高環氧樹脂的強度、導熱性，降低線膨脹系數，在樹脂中都加了較多的填料，如二氧化硅、氧化鋁、氮化硅、氮化硼等。在樹脂固化時，填料會下沉。用標準試樣檢測上層密度與下層密度之比即為樹脂的沉降率。表2為不同樹脂的沉降率。

表2 不同樹脂的沉降率

6）線膨脹系數 用于點火線圈高溫固化的環氧樹脂應有較小的線膨脹系數，用于點火線圈的樹脂其值應在10-5k-1數量級。

7）固化特性 從灌封后加熱化學交聯反應開始，到微觀網狀結構初步形成的階段稱之為凝膠預固化階段，此階段為流態。從凝膠到完全固化階段完成樹脂的固化，是樹脂固化的第2階段。廠家對每種樹脂都給出2段或3段固化溫度和時間。實際使用時，可根據在該溫度下樹脂固化過程的放熱峰特性，通過試驗加以調整。

2.2 點火線圈環氧樹脂技術要求

1）混合料適用期長，適合大批量自動生產線作業。

2）在澆灌溫度下，粘度小，浸滲性強，可滲入線圈內的空間及極細的漆包線間。

3）灌封和固化過程中，填充劑等粉體組分沉降小，不分層，分布均勻。

4）固化過程放熱峰低，固化收縮小。3種環氧樹脂放熱峰特性如圖3所示。

5）固化后，電氣性能和力學性能優異，耐熱性好，對多種材料有良好的粘接性，吸水性和線膨脹系數小。

6）某些場合還要求灌封料具有阻燃、耐候、導熱、耐高低溫沖擊等性能。點火線圈耐高低溫沖擊性能對其可靠性十分重要。有的點火線圈要求在-40～125℃溫度沖擊500個循環后，仍要保持其性能。

2.3 環氧樹脂選用應考慮的因素

1）點火線圈安裝的部位 直接裝在發動機上的點火線圈工作溫度高，振動強烈，通常選擇玻璃化溫度較高、強度較高的環氧樹脂。

2）使用環境 如果使用環境溫差大、潮濕、鹽霧 （海邊）等，則應使用能經受-40～140℃存儲溫度、-40～125℃的工作溫度及耐濕較好的樹脂。

3）澆灌方法及澆灌工藝 早期的方法是先把樹脂和固化劑脫氣后在一個大罐集中混合，再逐一澆灌線圈。用這種方法必須考慮罐中的樹脂澆灌時間不能超過在此溫度下樹脂的適用期。這種方法的缺點是效率低，隨時間的加長，混合料的粘度升高，對線圈的滲透性降低，降低澆灌品質。

樹脂與固化劑的混合比較大 （如大于10∶1），澆灌設備不宜采用靜態混料。

現代全自動真空樹脂澆灌設備采用樹脂和固化劑分別加熱脫氣、自動計量、在線混合、自動定量澆灌，配合自動溫控固化爐固化。許多廠家推出的點火線圈專用灌封料都能滿足全自動真空樹脂澆灌設備要求。有些廠家澆灌設備A料灌加熱溫度達不到有些樹脂要求的溫度，在定購設備時要注意。

4）線圈的結構因素 線圈內金屬預埋件 （如鐵心）尺寸較大，在冷熱沖擊的環境極易開裂，必須選擇抗冷熱沖擊性能較好的樹脂。

5）筆式線圈安裝位置及材質 筆式線圈體積小，澆灌樹脂時，流通截面窄，應直接裝在火花塞上。使用環境嚴酷，因此筆式線圈應選擇耐高低溫沖擊好、玻璃化溫度高、滲透性好的環氧樹脂。

6）樹脂與所用塑料件的粘接能力 樹脂與點火線圈常用塑料PBT、PPO、PPS等的粘結能力是選擇樹脂的重要因素。在選用時，需要供應商提供樹脂與配伍的塑料粘接力的資料。它是用標準試樣測量樹脂與塑料的分離力。測量的分離力要標明塑料表面狀態，是否清洗，用什么方法清洗，如去油劑清洗還是等離子清洗。應選擇分離力大的樹脂。此項要求對點火線圈可靠性和耐久性影響極大，一定要認真對待。

3 點火線圈與環氧樹脂聯結件的預處理

3.1 鐵心的預處理

鐵心沖壓時，切斷面有冷作硬化，會影響鐵心導磁性能 （大約降低在5%～10%，高速沖會好一些），同時，沖片時，涂有高速沖壓油 （不能用一般的機油，否則很難除掉）。為了去除內應力和殘留的沖壓油，鐵心裝配前要在200℃的環境中，烘烤2h（去內應力低溫回火溫度為150～250℃）。

3.2 電子電路、點火模塊

有些配裝的電子電路、點火模塊，元器件裸露在外面。澆灌樹脂后，在樹脂熱脹冷縮作用下，元器件及連接點會損壞，因此，對裸露在外面的元器件及接點要涂上硅膠加以保護，把硬樹脂與電子電路隔開。

3.3 外殼、骨架等塑料件的預處理

1）水溶清洗劑超聲清洗可以除油污，但漂洗除掉殘留的清洗劑很困難，而且水的用量極大。如果塑料表面有殘留的清洗劑，樹脂與塑料就不能粘結。

2）有機溶劑清洗劑清洗。經試驗，用常用的三氯乙烷、二氯甲烷對PPO材料腐蝕大，不能采用。用酒精清洗能除油及松香等物。用密封、可冷凝回收、過濾溶劑的專用超聲清洗設備，清洗效果好，酒精浪費少。國內大多數廠家，都采用此工藝。

3）等離子清洗。等離子體又稱電漿。是繼固體、液體、氣體之后物質的第4態。等離子體是帶正、負電荷粒子所形成的氣體，還含有中性氣體原子、分子及自由基［2］。等離子體的特點是:高能態，對處理表面起物理和化學作用，電中性。

等離子清洗的化學作用是氧離子與塑料表面的油污反應生成二氧化碳和水；等離子體的物理作用是使表面變粗糙，可暴露出更多的表面區域，以建立微型雙極子 （miniature dipoles），從而增加電性的粘著力，達到活化表面的目的。

表面除污染物及活化效果的檢測方法:一種是用水滴法測量水滴圓弧的切線與水平面的夾角（圖4），夾角越小，清洗效果越好，有專用測量儀器市售。另一種方法是用達因筆檢測。達因筆里存有專用墨水，達因筆注明有該筆的達因值。將墨水畫到被測表面，如果畫線不收縮，表明表面張力達因值達到或超過達因筆上的達因數。如果經一段時間，畫線緩慢收縮，表明達因值小于達因筆上的達因數。如果畫線收縮成水珠，表明清洗很糟糕，達因值遠低于達因筆的達因數。達因筆市場上也有售。

經等離子清洗的骨架、外殼，能提高和環氧樹脂粘接力。這對提高點火線圈的抗冷熱沖擊性能和可靠性是十分重要的。此工藝在國外廠家應用普遍。因設備較貴，國內只有少數廠家使用此工藝。

組裝好待灌封的線圈，要經過除濕烘干后，保持烘干時的溫度進入灌封室澆灌。如果溫度下降多，造成冷包，樹脂不能完全滲入線圈，會造成點火線圈一經高壓就擊穿的嚴重品質事故。

4 環氧樹脂的除濕脫氣

環氧樹脂生產和存放的過程中，有空氣、水汽溶入樹脂。澆灌前必須對樹脂和固化劑除濕、脫氣。

由于樹脂在常溫下粘度很大，根本流不動。備料缸在吸入樹脂前，需要把樹脂均勻加熱。吸料時，所經管道均需加熱。吸入真空度10 mbar即可。薄膜脫氣是目前澆灌設備中廣泛采用的、脫氣效果較為理想的脫氣方法。工作罐內薄膜脫氣裝置見圖5。物料在螺旋提升器的作用下被提到薄膜脫氣裝置的頂部，并沿薄膜脫氣傘向下流動。流動中，由于過流面積不斷增加，物料在傘面上形成一層很薄的膜，能達到很好的脫氣效果。要注意的是樹脂溫度沒達到工藝要求時，不能啟動攪拌脫氣裝置，否則因樹脂粘度太大而損壞攪拌機構。樹脂工作罐攪拌脫氣的溫度，按樹脂供應商給的溫度設定。

為了保障脫氣達到工藝要求，樹脂罐要在0.5～1 mbar條件下脫氣4 h，固化劑灌要在1～3 mbar的條件下脫氣4h。為了保證連續生產，通常另設A／B料的備料罐，待工作罐料用完，再把備料罐備好的料補充到工作罐中。由于脫氣備料的時間長，而且需用大量的電力，費用很高。為了節省脫氣備料時間和電力，保證連續生產，設備制造商提出了在線脫氣的方案。

在線脫氣有2種方案:一種是增加輸料管道的長度和直徑，并在管道中并列放置多根小管。樹脂料通過管道，附著在多根小管內、外表面，大大地增加薄膜脫氣的面積，等樹脂到達工作罐時，脫氣已經完成。此方案的優點是節省單獨脫氣的電力和時間。缺點是輸料管道體積大，換樹脂種類清洗困難；固化劑附著力差沒有形成薄膜就從管道流走，造成脫氣不干凈。這種方法在德國 《海德里?！吩O備上采用。

另一種方法是分層脫氣。脫氣的方法與圖5的方法不同。工作罐上的液位控制器負責把供料罐的料加入工作罐，總是維持液面原來的高度。樹脂和固化劑很小量從相應的供料罐出來，經薄膜抽氣出料板，實現在線脫氣。用這種方法實現足夠的材料儲備。新進的材料保留在上部繼續脫氣，經過很好脫氣的材料按順序流入下部，來到計量泵的入口。工作罐的容積按4h所需的澆灌料量配備。保證料從進料到澆灌脫氣時間不小于4h。此方法設計巧妙，效果好。德國旭百世采用此方法在線脫氣。

5 環氧樹脂和固化劑的計量

脫氣備料后，樹脂和固化劑要按混合比精密計量后混合。計量精度要控制在±0.5%范圍內。常用的計量泵有齒輪泵和柱塞泵。因為點火線圈樹脂都有填料，會使齒輪泵快速磨損，所以點火線圈行業都使用柱塞計量泵。

驅動計量泵有2種方式:油壓驅動和伺服電機驅動。用油壓驅動要把樹脂及固化劑 （簡稱A／B料）質量混合比換算成柱塞泵容積，用來確定樹脂和固化劑計量泵的直徑。換算時，要用備料溫度對應的密度。如果樹脂改變，混合比不同，則要變換計量泵的缸徑。采用圖6結構的計量泵的油壓驅動方式，改變固化劑泵在杠桿中的位置，可調整混合比。用伺服電機驅動方式是用伺服電機驅動滾珠絲杠，帶動計量泵活塞往復運動。此種方式能很方便在計算機上設定混合比。設定時，在計算機界面上輸入備料溫度對應的A／B料的密度和混合比即可?，F代澆灌設備大多采用此方式。

計量泵在使用過程中，由于樹脂填料的研磨，會使柱塞泵缸體及柱塞磨損。為了保證柱塞泵的使用精度和壽命，樹脂計量泵的缸體及柱塞采用特殊的陶瓷材料，缸體及柱塞間有適當的間隙。這樣既保證了密封，又極好地避免了磨損。在正常使用的情況下，這種計量泵可使用多年。

有的設備計量泵活塞桿和密封件間的潤滑采用聚乙二醇。當活塞桿與密封件密封不好時，造成聚乙二醇泄漏，滲透到缸體及柱塞間，樹脂被聚乙二醇溶解，失去潤滑作用，在缸體及柱塞間只剩下填充劑，形成干摩擦，使柱塞運動阻力急劇增大，致使陶瓷缸體及柱塞破裂損壞。這點在使用中應特別注意。

6 環氧樹脂和固化劑的混料

A／B料經計量泵計量后進入混料器。早期設備是把按混合比配好的料置于大罐中，用葉輪攪拌，再澆灌線圈。現代設備都采用在線混料，邊混料，邊澆灌。在線混料方式有兩種:靜態混料和動態混料。

動態混料裝置見圖7。兩邊分別為A／B料經計量泵輸入的進料管。料進入混料器后，經葉輪攪拌混合，混合料從下面的出料口輸出，澆灌線圈。

靜態混料器是20世紀70年代初開始發展的一種先進混料器。它是通過對液流的分割、位置移動、重新匯合，使不同組分的液體混合。在分割和位置移動時，還會形成喘流產生強烈的剪切力使液體進一步混合。因為在混料的過程中，沒有運動部件，所以稱為靜態混料器。靜態混料器廣泛用于塑料、化工、醫藥、電子等行業。

靜態混料器的種類很多，這里只介紹2種用于雙組分樹脂澆灌的靜態混料器。一種是放置有多個螺旋形狀的塑料混料單元，在塑料管道內組成的塑料管道混料器。A／B料進入管中，經多個塑料混料單元分割、換位，混合后澆灌。圖8為塑料管靜態混料器，此混料器廣泛用于電子行業低溫或常溫固化的樹脂。還有一種是按德國專利生產的靜態混料器，圖9是這種混料器的一個混料單元。單元上有4個斜孔，進口和出口位置交錯，不考慮喘流的影響，每經過1個混料單元，料交換位置4次，一般設備上有9～11個混料單元，按9個單元計算，混料次數為49=1048576次?，F在國內外主流的真空樹脂澆灌設備，如旭百世、海德里希、維克、順華等公司，都是用的此結構的靜態混料器。對點火線圈的灌封料，混料器加熱設定溫度一般為60℃，可按情況調整。

靜態混料器使用清洗非常方便。如果短時間停工，關閉固化劑輸入管，用單組份樹脂沖洗混料器兩三次即可。因混料器內容積很小 （只有4支小孔的容積），所用清洗的樹脂不多。如果長期不用，用丙酮清洗也十分方便。動態混料器每使用一次，必須拆卸清洗，更換密封部件。因為運動部件之間殘留有混合樹脂，如不清洗，則固化后運動部件無法轉動。筆者認為，只有在澆灌量極小 （比如1g左右）、混合比很小 （比如1∶10以下）或用齒輪計量泵（泵壓力?。┑那闆r下，才用動態混料，否則，應首選靜態混料器。

7 環氧樹脂的澆灌

真空樹脂灌封要求在樹脂備料、輸送、計量、混料、澆灌全過程都在真空狀態下進行。但有些廠家的設備在澆灌時，為了把樹脂料送進計量泵，必須在經過脫氣的樹脂及固化劑工作灌內加氣壓。那么在澆灌過程中，空氣及水分將再次溶入到A／B料中，影響產品品質。在選擇設備時，應避免這種情況發生。

將預熱的工件送入真空室，關上兩邊的門，進行真空除濕脫氣。再將經過脫氣、計量、混料的樹脂澆入線圈。有幾個需要探討和注意的問題。

1）真空室是否需要加熱。一些物理學書籍闡述理想氣體在絕熱膨脹 （向真空中膨脹）過程中，氣體沒對外做功，外界也無熱量傳入，氣體的溫度不會發生變化。但是對真空室抽真空和充氣，真空室溫度有沒有變化呢？有人做過試驗，證明溫度變化是很明顯的［3］。真空容器抽氣和充氣溫度變化曲線見圖10，對應溫度變化值見表3。

從表3可以看出:真空室1，抽真空在1min達溫度最低值18.5℃，降低4.5℃，隨后溫度逐漸回升但沒達到環境溫度。充氣時溫度升高，隨后又降至室溫。真空室2，抽真空在2min達到最低溫度14.5℃，降低8.5℃。這個時間與線圈預抽真空除濕的時間相近。圖10中沒記錄充氣溫度變化。

從表3還可以看出，抽真空溫度降低的幅度與真空室的容積有關。真空室容積越大，降溫的幅度越大。筆者在實際使用真空樹脂澆灌設備中，確實遇到類似的問題。對于同一內裝鐵心 （鐵心與線圈一起放入外殼內）的點火線圈，在容積較小的澆灌室澆灌，樹脂滲透很好，但用大容量的澆灌室，樹脂不能完全滲入線圈。這是因為大的真空室抽真空，溫度降低幅度較大，使樹脂的粘度變大而造成的。因此，在定購設備時，真空室較小 （比如單頭澆灌），澆灌室可不設加熱裝置。對于澆灌室較大的設備 （如多頭澆灌，工裝盤大），澆灌室應該有加熱裝置，溫度可設定在60℃左右。我公司新定購的設備因澆灌室容積較大 （約320L），讓設備制造商加上了加熱裝置。

表3 溫度變化值

2）澆灌室時間及真空度的設定。線圈進入澆灌室澆灌時，如果真空度太高，樹脂混合料將冒泡很厲害，這是因為混合料中低組份揮發造成的，有時溢出外殼。為了解決這個問題，建議真空度分段設定。在線圈預抽真空除濕時，定為高真空度，在澆灌時把真空度降低一些?？深A抽真空除濕真空度0～1mbar， 1min。澆灌時， 真空度設定在1～3mbar。這樣線圈能很好地脫氣、除濕，澆灌時，不至于冒泡。有的設備，真空室真空度不能分段設定，只要在定購設備時提出，制造商就很容易做到。我們新定購的設備，讓制造商加上了此程序。

對于多次澆灌的場合，澆灌后可以不保壓，對單次澆灌的線圈保壓1～2min。

3）澆灌時出現噴料現象，是因為輸送過程密封性不好造成的，應檢查各處的密封性。

4）澆灌室運動副的潤滑，采用聚乙二醇。

5）在真空條件下，樹脂料體積增大，補料會造成料外溢，因此，最后補料應破空后在澆灌室進行，應保證只有極少量在室外補料。

6）對澆灌量小及進料慢的筆式點火線圈，要多次澆灌，在第一輪澆灌時，液面應蓋過線圈。

7）澆灌時，澆灌嘴出口不要高出線圈平面40mm。

8）適用期控制:澆灌時，中間停頓時間如超過10min（時間視樹脂種類和澆灌溫度調整）以上，應該將混料器、定料缸中的混合料排出。有自動排料的設備要設定排料量及次數；對沒有自動排料設定的設備要手工將混合料排出。

8 環氧樹脂的固化

8.1 固化要求

1）樹脂與固化劑完全反應，性能 （特別是玻璃化溫度及耐壓）達到該樹脂標準的要求。

2）固化面高度適宜，表面光潔，無雜物、波紋、裂紋、縮孔、氣泡。淺色樹脂應顏色一致、填料分布均勻。

3）樹脂與殼體及內部塑料件、結構件粘接良好，不能剝離。

4）應盡量減少樹脂冷卻時與部件間的內應力。

5）線圈外表無樹脂流料，光潔。

8.2 固化過程

1）凝膠預固化。加熱化學交聯反應開始，到微觀網狀結構初步形成，此過程為凝膠階段。此過程樹脂呈流態，樹脂粘度逐步增加，并產生凝膠固化收縮。

2）環氧基體 （環氧固化物）結構的形成。隨著環氧樹脂固化反應的進行，而逐步形成三維交聯結構固化物。此時伴隨的收縮稱為固化收縮，收縮量比上階段小。

3）固化的過程是環境溫度 （預熱溫度、凝膠溫度、固化溫度、降溫溫度）變化和樹脂化學反應產生的放熱峰特性共同作用的過程，其結果是樹脂完成液態到固態的相變及混合料完成化學反應的過程。

8.3 環氧樹脂固化的工藝方法

1）靜態控制的工藝方法 即通過主要的工藝參數 （時間、溫度、壓力）選擇和控制，得到固化合格的環氧樹脂的方法。此方法是通過多次的工藝試驗和樹脂檢測，選擇最佳的工藝參數 （如凝膠溫度和時間、固化溫度和時間、降溫溫度和時間）。在嚴格控制各工藝參數的情況下，也可以得到較好的產品。目前，國內廠家多采用此種方法。但是，這種方法是用某種樹脂及樣品得到的一般規律。由于澆灌的產品大小及結構不同、樹脂的批次不同及澆灌過程一些干擾，這種方法不能根據具體情況動態修改參數，有時會影響產品品質。

2）動態控制的工藝方法 主要是通過動態介電分析技術，檢測固化過程樹脂的介電性能 （如介電常數、介電損耗角正切，以介電損耗角正切最為有效），反映固化過程的化學及物理變化。用檢測到的信號，及時地自動調整、控制固化過程的進行。通過監控固化的全過程來確保產品的高品質。

8.4 環氧樹脂固化溫度的調整

樹脂生產廠家都已給出環氧樹脂固化溫度，有2段溫區固化，也有3段溫區固化。筆者認為，固化收縮不均勻，有縮孔的主要原因是因為凝膠階段與固化階段接近或重疊造成的，當然還有線圈的大小、結構等因素。在流態下的收縮過程中，沒有經過緩慢、逐漸地粘度增加，而過快地達到固化階段，就會造成收縮不均勻、內應力加大等不良后果。

8.5 固化溫度可按樹脂廠家給定溫度作適當的調整

1）線圈的實際溫度與給定溫度相差不要超過5℃。如果實際溫度超過給定溫度過多，設定的溫度要適當調低一些，保持不超過5℃的要求。相差的原因是樹脂固化放熱造成的。放熱峰特性可由樹脂廠家提供。測試實際的溫度可用專用電子芯片放入工件，待固化后可讀出線圈適時的溫度和時間。

2）對于澆灌量大的點火線圈，要適當降低凝膠溫度，增長凝膠時間。

3）對于形狀復雜、外殼四周有尖角的點火線圈，要適當降低凝膠溫度，增長凝膠時間。

4）用固定加熱爐的廠家，往往要集中一批線圈后，再啟動固化爐。在等待期間的線圈，要在比凝膠溫度低10℃的環境中存放。

5）線圈從高溫固化區降到室溫，時間不要少于1h。

9 環氧樹脂澆灌中的問題及解決措施

9.1 澆灌時澆灌頭噴料

主要原因是樹脂輸送系統上的閥門、管道、密封處漏氣。要檢查管道各連接處的密封情況。

9.2 出現霧狀表面

主要原因是線圈澆灌前，預熱、除濕溫度或時間不夠，或混入未預熱除濕的線圈。出現這種情況的線圈，一經試驗，次級就會高壓擊穿。

9.3 樹脂開裂

1）線圈結構原因 線圈中有體積較大較長的預埋金屬件，因膨脹系數與樹脂相差較大，樹脂固化收縮時產生較大內應力造成的。如果在預埋的金屬件外，加發泡橡膠或熱塑彈性體 （如TPE等），可減少樹脂的內應力。

2）固化溫度設置問題 凝膠溫度設置過高，加上放熱峰加快了溫度的提升，造成沒有完成凝膠就進入固化階段，使固化收縮極不均勻，造成樹脂開裂。這需要調整凝膠溫度和時間。

3）樹脂的選擇 選擇線膨脹系數較小的樹脂。對不直接安裝到發動機上的線圈，可選擇玻璃化溫度較低的樹脂。這種樹脂的硬度低，彈性較好。

9.4 縮孔

1）線圈結構原因 對線圈澆灌量較大、預埋件形狀較復雜，如果外殼四角為尖角，在尖角處極易出現縮孔。應把四角內部尖角改成圓角。

2）固化溫度設置問題 與9.3項同，在凝膠不均勻的情況下，角部凝膠固化慢，最后使角部收縮形成角部縮孔。

9.5 氣泡

在液面下有樹脂澆灌不到的空間，如預埋件內的空間等，在固化時釋放出氣體，形成表面氣泡。預抽真空除濕時，真空度或時間不夠；備料時，脫氣不凈；輸送管路或相關密封處密封不好，都會造成表面和內部的氣泡。

9.6 不固化或者固化不均勻

1）計量泵輸出混合比不準確 計量泵輸出的實際混合比與要求的混合比相差較大，這種情況原因很復雜。如計量泵活塞與缸體密封不好造成泄漏，計量泵處的回止閥泄漏，都會造成計量泵輸出的混合比變動。在澆灌前檢測混合比時，是在混料器前部取料，壓力小，混合比檢測合格。實際工作時，作用在計量泵上的壓力要大得多。這是因為有混料器的阻力 （特別是靜態混料器），充料定料缸的阻力使密封不好的回止閥增大了泄漏量，使混合比變動。

2）混料器工作不正常 動態混料是由于混料器的葉輪不轉或轉動慢造成的。因為轉動運動副間進了混合料，長時間工作使其固化而阻礙轉動。對靜態混料器，是因為混料孔長期工作堵塞降低了混料效果。

感謝:本文環氧樹脂檢測資料由無錫嘉聯電子材料有限公司提供，在此表示感謝。

［1］Bakelite AG Technical Information［Z］.

［2］熊楚才.等離子清洗技術［J］.洗凈技術， 2003 （9）:45-48.

［3］夏正勛.抽氣和充氣過程中真空容器內氣體溫度的變化［J］. 真空， 1993 （2）:6-11.