Миканит коллекторный КФП-1 ГОСТ 2196-75 для электромашиностроительных предприятий в Челябинске

Если из семи марок ГОСТ 2196-75 выбирать самую «прецизионную» — это КФП-1: одна марка стандарта, у которой одновременно минимальное расслаивание ≤4%, пониженная усадка ≤7% и сниженная доля связующего ≤3,5%. Такое сочетание имеет смысл только там, где коллектор стоит дорого и дорогостоящий ремонт — в крупных турбогенераторных возбудителях, прецизионных сервоприводах, ответственных машинах постоянного тока с длительным межремонтным интервалом. Миканит коллекторный КФП-1 — жёсткий листовой диэлектрический продукт из щипаной слюды-флогопита, склеенной полиэфирной смолой, с пониженной усадкой (суффикс «-1»); тип 12 по ГОСТ 25045-81. Производится ООО «ИзолитПром» с выдачей паспорта качества и паспорта качества. Применяется как межламельная изоляция в коллекторах, где одновременно критичны и размерная стабильность прокладки, и её стойкость к расщеплению.

Допуск по толщине у КФП-1 жёстче, чем у базового КФП: среднее ±0,03 мм, в отдельных точках ±0,06 мм (у КФП для того же диапазона — ±0,04 / ±0,08). Ряд — только 0,70–1,50 мм, тонкие 0,40–0,60 мм в стандарте для «-1» не предусмотрены.

Что означает марка КФП-1

Буквенное и числовое обозначение по ГОСТ 2196-75 (раздел 1.1) раскодируется так:

• К — коллекторный (тип миканита по назначению — изоляционные прокладки в коллекторах электрических машин)
• Ф — флогопит (щипаная слюда флогопит по ГОСТ 3028-78)
• П — полиэфирная смола (синтетическое термореактивное связующее; в отличие от шеллака Ш, глифталя Г, глифталя специального С и минерального аммония-фосфата А у других марок стандарта)
• -1 — пониженная усадка миканита (модификация с ужесточёнными требованиями к размерной стабильности; нормируется по условию б) Табл. 3 ГОСТ 2196-75)

Обозначение типа 12 по ГОСТ 25045-81 — КФП-1 идёт в одной группе с базовой маркой КФП (та же полиэфирная основа). Типы 11 (КФШ/КФШ-1/КФГ), 13 (КФА), 14 (КФГС) — для других связующих. Аналогичный суффикс «-1» по ГОСТ 2196-75 есть только у КФШ-1 (шеллак с пониженной усадкой) — других «единичек» в стандарте нет.

Суффикс «-1»: что означает пониженная усадка

В ГОСТ 2196-75 суммарная усадка миканита под давлением нормируется по двум альтернативным условиям (Табл. 3):

• Условие а) — давление 60 МПа (600 кгс/см²), температура от 15–35 до 160 °C. По этому условию нормируются КФШ, КФГ, КФГС, КФА
• Условие б) — давление 80 МПа (800 кгс/см²), температура от 15–35 до 180 °C. По этому условию нормируются КФП, КФП-1 и КФШ-1

Для КФП-1 по условию б) суммарная усадка должна быть не более 7%, горячая (при 180 °C) — не более 1%. Для сравнения, базовая марка КФП по тому же условию б) допускает общую усадку до 10% и горячую до 2%. То есть при одинаковом режиме прессования (80 МПа и 180 °C) КФП-1 удерживает почти в полтора раза меньшую остаточную деформацию и в два раза меньшую горячую усадку, чем базовый КФП.

Технологически это достигается снижением массовой доли полиэфирной смолы до ≤3,5% (против ≤4,5% у базового КФП) — меньше органики, которая плывёт под прессом при температуре отверждения, меньше и результирующая усадка. Практический смысл: при заданной толщине прокладки 0,70–1,50 мм коллектор после прессования и формирования получает более точные геометрические размеры, уменьшается вероятность неравномерной затяжки пакета ламелей и снижается необходимость в финишной токарной обработке поверхности коллектора.

Сочетание минимальной усадки и минимального расслаивания — уникальная позиция в стандарте

Особенность КФП-1 — не просто пониженная усадка, а её сочетание с минимальным в стандарте расслаиванием. Таблица 3 ГОСТ 2196-75 нормирует расслаиваемость для КФП-1 на уровне не более 4% — это та же жёсткая норма, что и у базового КФП, и самая низкая из всех семи марок стандарта. Для сравнения: КФШ и КФГС — ≤5%, КФГ — ≤5% для толщин 0,40–0,60 мм и ≤10% для 0,70–1,50 мм, КФШ-1 — ≤5%, КФА — ≤10%.

КФШ-1 — другая «-1»-марка, нормированная по тому же условию б) и с той же усадкой ≤7% (горячая ≤1%), — имеет расслаиваемость ≤5%. Это единственная марка ГОСТ 2196-75, у которой одновременно объединены три параметра: низкая доля связующего (≤3,5%), минимальная расслаиваемость (≤4%) и пониженная усадка по условию б). Практически это означает, что КФП-1 ориентирован на прецизионные коллекторы с длительным ресурсом — те, в которых одинаково важны и размерная стабильность прокладки (низкая усадка), и её сопротивление расщеплению под действием центробежных усилий и термомеханических циклов (низкое расслаивание).

Полиэфирное связующее у КФП-1 — особенности

Полиэфирная смола в коллекторном миканите — термореактивный синтетический полимер, который при нагреве под давлением в процессе сборки коллектора доотверждается в монолитную стеклообразную фазу, склеивающую пластинки щипаной флогопитовой слюды. В отличие от шеллака (природная смола, класс B) полиэфир даёт более однородную поляризационную структуру связующего и стабильнее ведёт себя при длительных термомеханических нагрузках, хотя в пределах одного класса нагревостойкости (B, до 130 °C).

Для КФП-1 содержание полиэфирной смолы ограничено сверху значением 3,5% массы — на 1,0 процентный пункт ниже, чем у базового КФП. Именно это снижение гарантирует и пониженную усадку, и сохранение нормы ≤4% по расслаиваемости — меньше связующего, меньше «плывучести» при прессовании и при этом флогопитовая структура остаётся целой. В отличие от КФШ/КФШ-1 поверхность КФП-1 лакировке в ГОСТе не подвергается — лакирование тонким слоем глифталевого лака допускается только для шеллаковых марок, а для полиэфирных (КФП, КФП-1) и нагревостойкой (обязательно — для КФА) оно либо не предусмотрено, либо обязательно.

Склейка из двух калиброванных листов (для толщин ≥0,8 мм)

ГОСТ 2196-75 (п. 1.2 и примечание к Табл. 1) разрешает для толщин 0,8 мм и более изготавливать миканит из двух предварительно калиброванных листов, склеенных между собой. Для КФП-1 это актуально на большей части ряда (0,80–1,50 мм): при больших толщинах одной прессовкой трудно равномерно пропрессовать весь объём слюды со сниженной долей полиэфирного связующего, поэтому сборка из двух тонких листов — технологически предпочтительный вариант. На электрические и механические параметры по Табл. 3 (усадка ≤7%, горячая ≤1%, расслаиваемость ≤4%, электрическая прочность ≥19 кВ/мм) это не влияет: готовый лист КФП-1 соответствует нормам как единое целое.

Технические характеристики КФП-1

Тип слюды	Щипаный флогопит по ГОСТ 3028-78 (калиево-магниевая слюда, тёмно-коричневая с оливковым оттенком)
Связующее	Полиэфирная смола, ≤3,5% массы (Табл. 3 ГОСТ 2196-75; у базовой марки КФП — ≤4,5%)
Поверхность	Нелакированная (для полиэфирных марок КФП и КФП-1 лакирование ГОСТом не предусмотрено; допускается только для КФШ/КФШ-1 глифталевым лаком, обязательно — для КФА)
Нормативные толщины	0,70 · 0,80 · 0,85 · 0,90 · 1,00 · 1,05 · 1,10 · 1,15 · 1,20 · 1,30 · 1,40 · 1,50 мм (Табл. 1 ГОСТ 2196-75, тип 12; ряд без шагов 0,40–0,60 и 0,95)
Допуск по толщине	Среднее ±0,03 мм, в отдельных точках ±0,06 мм (жёстче, чем у базового КФП: ±0,04 / ±0,08 для того же диапазона 0,70–1,50 мм)
Размер листа	По ГОСТ 25045-81 (от 450 до 1100 мм по каждой стороне, допуск ±15 мм). Стандартный складской — 600×900 мм
Электрическая прочность (исходное состояние)	≥19 кВ/мм (Табл. 3 ГОСТ 2196-75, при 15–35 °C и влажности 45–75%)
Испытательное напряжение (на 1 мм толщины)	7 кВ/мм
Суммарная усадка (условие б)	При 80 МПа (800 кгс/см²) и температуре от 15–35 до 180 °C — ≤7%, горячая усадка — ≤1%. Табл. 3 ГОСТ 2196-75 (условие а) 60 МПа/160 °C для КФП-1 не нормируется)
Расслаиваемость	≤4% — минимальное значение по всему ГОСТ 2196-75 (наравне с базовой маркой КФП)
Склейка из двух листов	Для толщин 0,8 мм и более допускается изготовление из двух калиброванных листов, склеенных между собой (ГОСТ 2196-75 п. 1.2)
Класс нагревостойкости	B (до 130 °C) — по связующему полиэфирной смолы обычных сортов; в ГОСТ 2196-75 класс по ГОСТ 8865-93 явно не указан. Конечный класс определяется системой изоляции электрической машины
Масса 1 м² (Приложение 1)	0,70 — 1,730; 0,80 — 1,975; 0,85 — 2,095; 0,90 — 2,220; 1,00 — 2,465; 1,05 — 2,590; 1,10 — 2,715; 1,15 — 2,840; 1,20 — 2,960; 1,30 — 3,210; 1,40 — 3,455; 1,50 — 3,700 кг/м²
Выступание связующего с торцов	При испытании на усадку допускается незначительное выступание диаметром ≤1 мм у не более 5 пластинок (п. 4.2 ГОСТ 2196-75; у КФА — не допускается)
Допускаемые отклонения формы листа	В ящике до 10% листов со срезом одного угла длиной ≤50 мм или с одним прямоугольным вырезом ≤60×80 мм (п. 2.1 ГОСТ 2196-75 — норма, не дефект)
Напрессованный подслой (опция)	По согласованию с потребителем допускается напрессовка слюдинитовой или слюдопластовой бумаги с одной или двух сторон листа (п. 2.3 ГОСТ 2196-75)
Гарантийный срок хранения	1 год со дня изготовления при соблюдении условий хранения (раздел 4 ГОСТ 2196-75)

Условное обозначение при заказе

По ГОСТ 2196-75 (раздел 1.2) в обозначение входят: марка, толщина, размер слюды, обозначение стандарта. Примеры:

0,7 мм, слюда размера 6	Миканит КФП-1 0,7—6 ГОСТ 2196-75
1,0 мм, слюда размера 10	Миканит КФП-1 1,0—10 ГОСТ 2196-75
1,5 мм, смешанная слюда размеров 10 и 6	Миканит КФП-1 1,5—10 и 6 ГОСТ 2196-75

Сравнение марок миканита коллекторного по ГОСТ 2196-75

Среди семи марок стандарта КФП-1 — крайняя точка по прецизионности: вверх по этой шкале от базового КФП (у которого только расслаивание ≤4%) и от КФШ-1 (только пониженная усадка ≤7%) к единственной марке, где два эти параметра объединены с самой низкой долей органического связующего:

Покупают у нас в Челябинске такие предприятия как ЧМК (Мечел), ЧЭМК. Для энергетики и машиностроения слюдяная изоляция — расходник, не разовая покупка.

Марка	Связующее	% связ.	Расслаив.	Условие усадки	Толщины	Особое
КФШ	Шеллак	≤4,5%	≤5%	а) 60 МПа / 160 °C	0,40–1,50	Универсальный, допуск глифталевой лакировки
КФГ	Глифталевая смола	≤4,5%	≤5 / ≤10%*	а) 60 МПа / 160 °C	0,40–1,50	Стандартная марка для коллекторов
КФП	Полиэфирная смола	≤4,5%	≤4%	б) 80 МПа / 180 °C	0,40–1,50	Минимальное расслаивание при 4,5% связующего
КФШ-1	Шеллак	≤3,5%	≤5%	б) 80 МПа / 180 °C; усадка ≤7%, горячая ≤1%	0,70–1,50	Пониженная усадка
КФП-1	Полиэфирная смола	≤3,5%	≤4%	б) 80 МПа / 180 °C; усадка ≤7%, горячая ≤1%	0,70–1,50	Пониженная усадка + минимальное расслаивание. Единственная марка с этим сочетанием
КФА	Аммоний-фосфат	≤1,1%	≤10%	а) 60 МПа / 160 °C; горячая ≤1%	0,70–1,20	Нагревостойкий (Прил. 2 ГОСТа); обязат. лакировка
КФГС	Глифталь специальный	≤4,5%	≤5%	а) 60 МПа / 160 °C	0,40–0,60	Только тонкие толщины

* У КФГ расслаиваемость ≤5% для толщин 0,40–0,60 мм и ≤10% для 0,70–1,50 мм.

Чем КФП-1 отличается от базового КФП. Ключевые отличия зафиксированы в Табл. 3 ГОСТ 2196-75:

• Связующее (полиэфир): у КФП ≤4,5%, у КФП-1 ≤3,5% — на 1,0 процентный пункт меньше
• Усадка по одинаковому условию б): у КФП общая ≤10% и горячая ≤2%; у КФП-1 общая ≤7% и горячая ≤1% — почти в полтора и в два раза меньше
• Допуск на толщину: у КФП-1 среднее ±0,03, в точках ±0,06 — жёстче, чем у КФП (±0,04 / ±0,08 для диапазона 0,70–1,50 мм)
• Ряд толщин: у КФП-1 только 0,70–1,50 мм (12 шагов); тонкие 0,40–0,60 мм не производятся

Расслаиваемость (≤4%), класс нагревостойкости (B по полиэфиру), электрическая прочность (≥19 кВ/мм) и верхняя граница ряда (1,50 мм) — одинаковы.

Чем КФП-1 отличается от КФШ-1. Обе марки нормируются по одному условию усадки (условие б) 80 МПа/180 °C, ≤7% общая, ≤1% горячая), обе начинаются с 0,70 мм и доходят до 1,50 мм, у обеих содержание связующего ≤3,5%, у обеих одинаково жёсткий допуск толщины (±0,03 / ±0,06). Разница — в химии связующего и в расслаиваемости: у КФП-1 это полиэфирная смола (синтетическая, термореактивная) с ≤4% расслаиваемостью, у КФШ-1 — шеллак (природная смола) с ≤5% расслаиваемостью. Выбор между марками — по требованиям системы изоляции конкретной машины: в современной ремонтной практике чаще задействуется КФП-1 как более стабильный при длительной эксплуатации, КФШ-1 — в «советской» ремонтной документации и при восстановлении машин с фабрично уложенным шеллаковым миканитом.

Применение КФП-1 по отраслям

Современные коллекторы со шпоночным креплением пластин. Основная зона полиэфирного «-1»-миканита — машины, у которых ламели фиксируются шпоночным или клиновым замком на пластмассовой или полимерной втулке. Такая конструкция чувствительна к релаксации прокладки: если миканит даёт больше 7–8% остаточной деформации, шпоночный паз «плывёт», клин ослабляется, появляются посторонние стуки при реверсе и микросмещения ламелей под действием момента якоря. КФП-1 с нормой усадки ≤7% и горячей ≤1% удерживает геометрию шпоночного узла на протяжении межремонтного пробега.

Циклические режимы: реверсивные приводы, частые пуски под нагрузкой. Крановые перегружатели морских и речных портов, приводы реверсивных клетей сортовых станов, двигатели буровых лебёдок, гребные электроустановки судов арктического снабжения — здесь коллектор каждые несколько минут проходит полный цикл «разгон — торможение — реверс» с ударом тока якоря. Ключевой враг в этих режимах — накопление микрорасщеплений прокладки, которые со временем превращаются в сколы по кромке ламели. Норма расслаивания ≤4% у КФП-1 — самая жёсткая в ГОСТе — напрямую снижает скорость такой деградации.

Коллекторы современного послезаводского парка. Для машин, спроектированных в 1980-е и позже, в ремонтной документации регулярно прямо вписана замена полиэфирной прокладки с пониженной усадкой. Типичные позиции — якоря вспомогательных генераторов ВЛ-80, ВЛ-85, тяговые двигатели ДК-309, ДПЭ-52У1, возбудители ГПА-4РМ на компрессорных станциях магистральных газопроводов, двигатели привода подъёмных установок угольных и калийных шахт последних серий. У этих коллекторов длина пакета велика, а требование к ровности окружности жёсткое (допуск на биение после приработки — сотые доли миллиметра); типовой КФП со связующим ≤4,5% и допуском ±0,08 мм в точке не в любом случае вписывается в заводскую норму.

Когда КФП-1 брать не нужно. На якорях малогабаритных машин до 5 кВт (ряд КФП-1 начинается с 0,70 мм и тонких позиций 0,40–0,60 мм в этой марке не существует) — там корректнее базовая КФП, КФШ или КФГС. На тяговых двигателях магистральных тепловозов и электровозов с постоянным нагревом коллектора к верхней границе класса B и термоударом при коротких замыканиях контура — там только КФА, поскольку полиэфирное связующее при 170–200 °C начинает «плыть» и теряет смысл жёсткого допуска толщины. На реставрации довоенных машин с фабрично уложенной шеллаковой прокладкой, где ремонтная карта не переписывалась — там КФШ или КФШ-1, для сохранения химии сопряжения с заливкой манжеты.

Как выбрать толщину КФП-1

При капитальном ремонте толщину сверяют с фактическим обмером изношенной изоляции (не менее 5 точек по окружности коллектора, усреднение). Толщина межламельной прокладки в коллекторе определяется конструкцией машины по заводскому паспорту: шаг коллекторных пластин, электрический зазор между ламелями, рабочее напряжение между смежными пластинами, ток якоря.

Конкретный номинал берётся по паспорту машины или по результатам обмера изношенной прокладки. По пробивному напряжению (7 кВ на 1 мм толщины, Табл. 3 ГОСТ 2196-75) диапазон КФП-1 0,70–1,50 мм даёт испытательные напряжения от 4,9 кВ (для 0,70 мм) до 10,5 кВ (для 1,50 мм).

Слюдопласт, миканит, слюдинитовые ленты в Челябинске — со склада в Красноярске, доставка 3-5 дней.

Типовые диапазоны по назначению:

• 0,70–0,85 мм — коллекторы средних машин общепромышленного исполнения с повышенными требованиями к точности прокладки; минимум нормативного ряда КФП-1 (тонкие 0,40–0,60 мм этой маркой не закрываются — для них используют КФП, КФШ или КФГС)
• 0,90–1,20 мм — наиболее востребованная группа для крупных коллекторов машин постоянного тока при ремонте с требованием минимальной остаточной деформации
• 1,30–1,50 мм — крупногабаритные коллекторы высоковольтных машин постоянного тока; значительный радиальный габарит прокладки, где низкая усадка и минимальное расслаивание снижают вероятность расслоения под действием центробежных усилий

Если паспорт машины не сохранился и замер невозможен — консультация с производителем двигателя или ремонтной организацией. Для уникальной толщины 0,95 мм (нормативная только у КФА) по марке КФП-1 ряд ГОСТа не предусматривает — берётся ближайшая 0,90 или 1,00 мм.

Вопросы и ответы

Что именно означает «-1» в марке КФП-1?

Это суффикс, обозначающий пониженную усадку миканита. Базовая марка КФП нормируется по тому же условию б), но норма на усадку мягче: общая ≤10%, горячая ≤2%. По ГОСТ 2196-75 (Табл. 3) КФП-1 нормируется по условию б) — давление прессования 80 МПа (800 кгс/см²) и тепловой режим от 15–35 до 180 °C; допустимая суммарная усадка — не более 7%, горячая усадка — не более 1%. Аналогичный суффикс «-1» по ГОСТ 2196-75 есть только у КФШ-1 (шеллак с пониженной усадкой) — других «единичек» в стандарте нет.

Можно ли вместо КФП поставить КФП-1 при ремонте коллектора?

В большинстве случаев — да, это замена «на лучшее» по размерной стабильности: у КФП-1 меньше усадка (общая ≤7% вместо ≤10% и горячая ≤1% вместо ≤2%), жёстче допуск по толщине (±0,03 / ±0,06 вместо ±0,04 / ±0,08). Но надо проверить два момента: согласны ли требования паспорта машины с содержанием связующего ≤3,5% (а не ≤4,5%, как у КФП) и подходит ли нижняя граница ряда — у КФП-1 это 0,70 мм, тонкие 0,40–0,60 мм не производятся. Если ремонтная документация прямо требует КФП — замена на КФП-1 согласовывается с техническим заказчиком.

В чём разница между КФП-1 и КФШ-1?

Обе марки — «единички» ГОСТ 2196-75 с пониженной усадкой (условие б), ≤7% общая и ≤1% горячая), у обеих содержание связующего ≤3,5%, обе начинаются с 0,70 мм и доходят до 1,50 мм, у обеих одинаково жёсткий допуск по толщине. У КФП-1 связующее — полиэфирная смола (синтетическая), расслаиваемость ≤4%. У КФШ-1 связующее — шеллак (природная смола), расслаиваемость ≤5%. Разница — в химии связующего и в расслаиваемости. Класс нагревостойкости у обеих — B (до 130 °C). На практике КФП-1 чаще применяется в современной ремонтной документации, КФШ-1 — в «советских» спецификациях и при восстановлении машин с оригинальной шеллаковой коллекторной изоляцией.

Почему у КФП-1 нет тонких толщин 0,40–0,60 мм?

Такое решение зафиксировано в ГОСТ 2196-75 — Табл. 1 для типа 12 с пониженной усадкой начинает ряд с 0,70 мм. Тонкие толщины для коллекторов электроинструмента и малогабаритных машин закрываются базовой маркой КФП (0,40–1,50), КФШ (0,40–1,50) и КФГС (0,40–0,60) — для них усадочные требования другие, и переход к режиму 80 МПа/180 °C с ≤7% усадкой и жёстким допуском ±0,03/±0,06 в тонких толщинах производителями не заявлен.