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全自动真空含浸机如何实现自动抽真空、自动加漆和自动回漆?

2026-10-08

电机定子、变压器线圈、叠层电感、电抗器等产品绕制完成后,一般都要经过含浸处理。绝缘漆渗入绕组缝隙和绝缘层内部,固化后能提升产品的绝缘强度、防潮能力、散热性能和机械稳定性。

早期企业多采用手工浸漆或常压浸漆,容易出现渗透不充分、漆液浪费、批次一致性差、依赖人工经验等问题。随着新能源汽车电机、工业电机和电力电子元件对可靠性的要求提高,越来越多企业在升级含浸设备时,优先考虑全自动真空含浸机。

深圳市星达真空科技有限公司(以下简称"星达真空")始于 2007 年,长期专注真空浸漆、真空脱泡、真空搅拌类设备的研发与制造。在与电机、电感、变压器等行业客户交流时,我们发现很多企业对自动抽真空、自动加漆、自动回漆的原理并不清楚,选型时容易只看参数表。本文结合设备开发与现场调试经验,把这些环节逐一讲清楚,供技术和采购人员参考。

什么是全自动真空含浸机?

全自动真空含浸机是以真空压力含浸工艺(业内常称 VPI,Vacuum Pressure Impregnation)为基础的含浸设备,也常被称作真空含浸机或真空浸漆设备。它通过 PLC 控制系统,把抽真空、进漆、加压、保压、回漆、滴漆等步骤按预设程序自动串联,减少人工干预。

与普通浸漆设备相比,主要有三点不同:

有真空环节: 先排出绕组内部的空气和水汽,再进漆,漆液更容易渗入细小缝隙。

有压力环节: 进漆后通入压缩空气加压,帮助漆液进一步渗透。

有闭环控制: 真空度、液位、时间等参数由传感器反馈,程序自动判断和切换。

一套典型的真空压力含浸设备由含浸罐、储漆罐、真空泵组、压缩空气管路、气动阀门系统、液位与压力传感器、PLC 与触摸屏控制系统组成。根据产品不同,还可配置恒温加热、升降、振动、漆液过滤等功能。

以星达真空的产品为例,面向叠层电感类微小型元件的真空压力含浸机,由真空含浸罐、振动装置、正压系统、气动阀门系统、升降系统和电控系统组成;面向高端电机定子线圈的真空压力浸漆设备,则采用双罐结构,集成恒温加热、全自动锁盖和智能程序控制。两者结构不同,是因为被含浸产品的形态和工艺要求本来就不同。

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自动抽真空:先排出空气,漆液才进得去

抽真空的作用

绕组内部存在大量微小间隙,里面有空气,也可能有水汽。如果直接浸漆,空气会阻碍漆液进入,固化后容易形成气泡或空隙,成为局部放电和绝缘失效的隐患。抽真空就是要在进漆前尽可能排出这些空气和水汽。

自动抽真空如何实现

全自动真空含浸机的抽真空流程如下:

1. 工件装入含浸罐,罐盖关闭并锁紧,密封状态由传感器确认。

2. 操作人员在触摸屏上选择对应产品的工艺配方,启动程序。

3. PLC 控制真空泵组启动,并打开抽真空阀门。

4. 真空传感器实时采集罐内压力,反馈给 PLC。

5. 罐内压力达到设定值后,系统进入保持阶段,计时结束再进入下一步。

这一阶段的关键参数有目标真空度、抽真空时间和保持时间。具体数值与产品结构、漆液类型和工艺要求有关,应以含浸漆厂家的技术资料和设备厂家的工艺建议为准,并通过试样验证来确定。不要照搬其他企业的参数。

真空泵常见的有旋片式、螺杆式,以及罗茨泵加旋片泵的组合。漆液中的溶剂挥发物会进入真空系统,所以含浸设备的管路中一般会设置冷凝或过滤装置,既保护真空泵,也方便溶剂回收。

星达真空近期对单双罐自动真空含浸机的升降传动系统和真空控制逻辑做过一轮技术升级,目的是让工件批量小、换产频繁的中小型企业,也能稳定执行配方设定的真空曲线。

自动加漆:靠压差把漆液送入罐内

工作逻辑

含浸罐达到设定真空度后,系统打开储漆罐与含浸罐之间的进漆阀。含浸罐内是负压,储漆罐是常压或另行控制压力,漆液在压差作用下沿管路进入含浸罐。这一过程不需要额外泵送,进漆平稳,也能减少漆液带入气泡。

液位控制

自动加漆的核心是液位控制。含浸罐内一般设有液位传感器,常见的有浮球式、电容式和压力式。漆液浸没工件并达到设定液位后,PLC 自动关闭进漆阀,避免漆液过量或溢出。

对叠层电感这类体积小、单批用漆量少的产品,液位控制是否稳定更为关键。我们在为电感行业客户配套设备时,重点解决少量工件专用浸漆、多种漆液切换和漆液成本控制的问题,通过升降结构和双罐布局来降低单批用漆量。

加压与含浸保持

进漆完成后,不少工艺会进入加压阶段:向含浸罐内通入压缩空气,使漆液在压力作用下进一步渗入绕组深处,再保持一段时间。真空加压的组合,正是真空压力含浸工艺区别于单纯真空含浸的地方。加压压力和保持时间需根据产品和漆液特性设定,由压力传感器闭环控制。对部分微小型元件,还可配合振动装置,帮助漆液进入细小间隙。

加压介质需要特别留意安全。含浸漆多含易燃溶剂,在密闭罐内加压时,应同步考虑防爆、氧含量和静电控制。部分工艺会选用氮气等惰性气体加压,具体方案应由设备厂家结合漆种的安全技术说明书确定。

自动回漆:减少浪费,方便车间管理

回漆的实现方式

含浸保持阶段结束后,系统进入回漆流程。常见方式有两种:

压差回漆: 向含浸罐内通入压缩空气加压,把漆液压回储漆罐。

泵送回漆: 用耐溶剂输送泵,将漆液抽回储漆罐。

回漆完成后,设备会留出一段滴漆或沥干时间,让工件表面多余的漆液回流,然后泄压、开盖、取出工件。

回漆环节的价值

降低漆液损耗: 漆液回到储漆罐后可循环使用,漆液利用率明显高于敞开式浸漆。

减少人工转移: 不再需要人工倒漆、搬运,也就少了滴洒和污染。

便于环保与安全管理: 密闭式流程减少溶剂挥发暴露,后端也方便配置废气处理。

循环使用的含浸漆,粘度和固含量会随使用时间变化,企业应定期检测,必要时补充稀释剂或更换新漆。带有漆液过滤和恒温功能的含浸设备,能让漆液状态更稳定。

PLC 控制系统:把三个环节串起来

抽真空、加漆、回漆能够自动衔接,靠的是 PLC 控制系统,它主要承担四项功能:

1. 配方管理: 不同产品对应不同参数,工人选择配方即可,减少设置错误。

2. 联锁保护: 罐盖未锁紧不能抽真空,液位异常时自动停止进漆,压力超限时自动泄压。

3. 报警与记录: 设备异常时声光报警,工艺数据可存储,便于质量追溯。

4. 人机交互: 触摸屏显示实时真空度、压力、液位和流程状态,降低操作门槛。

对有质量追溯要求的客户,比如新能源汽车电机供应链企业,含浸工艺数据的记录与导出能力,是评估全自动真空含浸机时必须看的功能。

选购全自动真空含浸机的要点

市场上含浸设备的品牌和配置差异很大,建议从以下几方面综合比较,不要只看价格:

1. 罐体容积与工件匹配: 根据工件外形尺寸、单批装载量和产能需求确定规格,并预留适当余量。

2. 真空系统配置: 包括真空泵类型、抽速、极限真空度,以及是否配有冷凝保护。

3. 密封与材质: 罐体、阀门、管路应耐溶剂、耐腐蚀,密封件需适配所用含浸漆。

4. 控制系统稳定性: PLC 品牌、传感器精度、配方存储能力和数据记录功能。

5. 安全设计: 含浸漆多含易燃溶剂,应关注防爆设计、接地、压力保护和通风。

6. 工艺适配与定制能力: 不同产品的含浸工艺差异很大,能否按产线工艺做非标设计,直接影响后期使用效果。

7. 售后与调试服务: 工艺调试、人员培训、备件供应和响应速度。

我们的建议是:小批量、多品种的企业,不要盲目追求大罐体。罐体越大,单批用漆量越多,换漆和清洗越麻烦,漆液放置时间长了粘度还容易变化。罐体宜按主力产品的单批量选,再预留适当余量。

真空含浸机价格主要受罐体尺寸、真空与加压系统规格、自动化程度、材质等级和是否定制影响。建议企业向多家供应商索取技术方案和报价,并带着自己的样品做试样验证。我们在项目前期会先了解客户的产品结构、所用漆种和产能目标,再给出方案,这样比先报价后修改更省时间。

应用场景

全自动真空含浸机主要应用于以下领域:

电机行业: 工业电机、新能源汽车驱动电机的定子真空含浸。

变压器与电抗器: 干式变压器线圈、互感器的真空含浸工艺。

电感与电子元器件: 叠层电感、功率电感、变压器骨架类产品的含浸。

铁芯与非晶材料: 铁芯、非晶产品的真空浸漆。

其他产品: 如轴承、五金制品的真空浸油,以及石墨、纤维类材料的含浸。

FAQ

Q1:真空含浸和普通浸漆到底差在哪?值不值得升级?
普通浸漆靠漆液自然渗透,绕组深处的空气排不出去,容易留下空隙。真空含浸先抽真空再进漆,还可加压,渗透更充分,批次之间也更一致。如果你的产品对绝缘可靠性要求高,或者经常因含浸不透出现返工,升级是值得的;如果只是对绝缘要求很低的普通产品,可以先评估投入产出。

Q2:真空度怎么设?是不是越高越好?
不是。真空度没有统一的固定值,设得过高(也就是绝对压力过低)时,漆液中的溶剂会过度挥发,导致粘度上升、漆液变稠,反而影响渗透。设定时应参考含浸漆技术资料,并通过试样确定。

Q3:设备能兼容我们现在用的含浸漆吗?
常见的聚酯、环氧、聚酯亚胺等溶剂型和无溶剂型漆都有应用。但管路、阀门和密封件的材质需要与漆种匹配,所以选型时请把漆种和技术数据表告诉设备厂家,由厂家确认后再下单。

Q4:我们的样品能不能先做试验?
可以,也建议这样做。先提供样品、漆种和工艺要求,设备厂家按方案做试样验证,再确定罐体规格和工艺参数,比直接下单更稳妥。

Q5:交期大概多久?
交期取决于是标准机型还是非标定制,以及罐体规格、配置要求。具体请在沟通方案时与厂家确认,并写入合同。

Q6:我们的产品比较特殊,能定制吗?
可以。星达真空提供非标定制服务,按产品结构、批量和工艺要求设计罐体、升降、振动、加热等配置,并提供"设计、制造、交付、售后"的全流程服务。

Q7:回漆会让漆液变质吗?日常怎么保养设备?
循环使用的漆液粘度和固含量会变化,需要定期检测,必要时补充稀释剂或更换新漆。设备方面,定期检查罐盖密封圈、阀门和管路是否老化,清理过滤器,检查真空泵油状态,校验传感器。

总结

全自动真空含浸机通过真空泵组、传感器与 PLC 的配合,实现自动抽真空、自动加漆、自动回漆的闭环流程:先抽真空排出空气与水汽,再利用压差进漆并加压渗透,最后回收漆液并沥干。与传统方式相比,在渗透效果、漆液利用率和工艺一致性上更有优势。

选型时,请结合自身产品特点、产能和质量要求,重点比较真空系统、控制系统、安全设计和定制服务能力,并用试样验证工艺参数。

星达真空总部位于深圳市光明区,并在深圳、东莞设有服务网点。如果您正在评估全自动真空含浸机或其他含浸设备方案,欢迎来电或发送邮件,说明您的产品类型、漆种和产能需求,我们的技术人员会协助您做前期工艺分析。

参考资料

1. GB/T 1981.1-2007《电气绝缘用漆 第1部分:定义和一般要求》

2. GB/T 1981.2-2009《电气绝缘用漆 第2部分:试验方法》

3. IEC 60464 系列《电气绝缘用漆》

4. 各含浸漆厂家技术数据表(TDS)

 


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