Миканит коллекторный КФШ-1 ГОСТ 2196-75 в Новосибирске: поставки для электромашиностроительных предприятий

Шеллак с пониженной усадкой — так в одной фразе можно описать место КФШ-1 в стандарте. Эта марка появилась в ГОСТ 2196-75 для современных высоконагруженных электромашин старых конструкций, у которых коллекторный узел рассчитан на шеллачное связующее (то есть замена на полиэфир невозможна без пересмотра техпроцесса), но базовая КФШ с её усадкой до 10% уже не укладывается в требования сборочной технологии. Миканит коллекторный КФШ-1 — жёсткий листовой диэлектрический продукт из щипаной флогопитовой слюды, склеенной шеллаком, в исполнении с пониженной усадкой (суффикс «-1»); тип 11 по ГОСТ 25045-81. Производится ООО «ИзолитПром» с выдачей паспорта качества и паспорта качества. Применяется как межламельная изоляция в коллекторах машин постоянного тока с жёсткими требованиями к размерной стабильности прокладки после прессования.

Суффикс «-1» означает три ужесточения относительно КФШ: шеллак снижен до ≤3,5% (вместо ≤4,5%), усадка нормируется по условию б) 80 МПа / 180 °C с нормой ≤7% общая и ≤1% горячая (у КФШ условие а) 60 МПа / 160 °C, ≤10% и ≤2%), допуск по толщине ±0,03 / ±0,06 мм (у КФШ ±0,04 / ±0,08). Тонкие 0,40–0,60 мм в ряду КФШ-1 не предусмотрены — только с 0,70 мм.

Что означает марка КФШ-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)
• Ш — шеллак (природная смола животно-растительного происхождения; органическое связующее)
• -1 — пониженная усадка миканита (модификация с ужесточёнными требованиями к размерной стабильности; нормируется по условию б) Табл. 3 ГОСТ 2196-75)

Обозначение типа 11 по ГОСТ 25045-81 — КФШ-1 идёт в одной группе с КФШ (та же базовая рецептура на шеллаке) и КФГ (глифталь). Тип 12 — КФП и КФП-1, тип 13 — КФА, тип 14 — КФГС. Аналогичный суффикс «-1» по ГОСТ 2196-75 есть только у КФП-1 (полиэфир с пониженной усадкой).

Суффикс «-1»: что означает пониженная усадка

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

Заказать материал в Новосибирске просто: оформите заявку, отгрузим в день оплаты, привезём за 2-3 дней.

• 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, КФШ-1 и КФП-1

Для КФШ-1 по условию б) суммарная усадка должна быть не более 7%, горячая (при 180 °C) — не более 1%. Для сравнения, КФП по тому же условию б) допускает общую усадку до 10% и горячую до 2%. То есть при более жёстком режиме прессования (на треть выше давление и на 20 °C выше тепловой режим, чем у марок условия а) КФШ-1 удерживает меньшую остаточную деформацию.

Технологически это достигается снижением массовой доли связующего до ≤3,5% (против ≤4,5% у базовой марки КФШ) — меньше органики, которая плывёт под прессом, 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, что уменьшает необходимость последующей механической подгонки и риск неравномерной передачи усилия прессования между ламелями.

Шеллак как связующее — особенности у КФШ-1

Шеллак — природная смола, получаемая из выделений лакового червеца (Kerria lacca); применяется в электротехнической изоляции с начала XX века. В коллекторном миканите шеллак склеивает пластинки щипаной слюды в монолитный жёсткий лист; по ГОСТ 8865-93 относится к классу A (105 °C), но в коллекторной системе работает в режиме класса B (до 130 °C) при длительной работе. Для КФШ-1 содержание шеллака ограничено сверху значением 3,5% массы — на 1,0 процентный пункт ниже, чем у базового КФШ. Именно это снижение и переход к более жёсткому режиму прессования (условие б) обеспечивают пониженную усадку.

Как и у базового КФШ, поверхность листов КФШ-1 допускается лакировать тонким слоем глифталевого лака (п. 2.1 ГОСТ 2196-75) — это опциональное исполнение для дополнительной защиты поверхности от влаги и механических повреждений при хранении. Обязательной лакировки (как у КФА) стандарт для КФШ-1 не требует.

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 КФШ-1 это актуально на большей части ряда (0,80–1,50 мм): при больших толщинах одной прессовкой сложно равномерно пропрессовать весь объём слюды со сниженной долей связующего, как результат сборка из двух тонких листов — технологически предпочтительный вариант. На электрические и механические показатели по Табл. 3 (усадка ≤7%, горячая ≤1%, расслаиваемость ≤5%, электрическая прочность ≥19 кВ/мм) это не влияет: готовый лист КФШ-1 соответствует нормам как единое целое.

Технические характеристики КФШ-1

Тип слюды	Щипаный флогопит по ГОСТ 3028-78 (калиево-магниевая слюда, тёмно-коричневая с оливковым оттенком)
Связующее	Шеллак, ≤3,5% массы (Табл. 3 ГОСТ 2196-75; у базовой марки КФШ — ≤4,5%)
Поверхность	Без обязательной лакировки. По согласованию допускается лакировать тонким слоем глифталевого лака (п. 2.1 ГОСТ 2196-75)
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 11; 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 КФШ: ±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 КФШ-1 не нормируется)
Расслаиваемость	≤5%
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 шеллак; в ГОСТ 2196-75 класс по ГОСТ 8865-93 явно не указан
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, размер по толщине, размер слюды, обозначение стандарта. Примеры:

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

Сравнение марок миканита коллекторного по ГОСТ 2196-75

В ряду из семи марок КФШ-1 — одна из двух «-1»-модификаций (вторая — КФП-1). С базовой КФШ её сближает тип связующего (шеллак) и класс нагревостойкости B, с КФП-1 — режим прессования по условию б) 80 МПа / 180 °C и узкий ряд 0,70–1,50 мм. То есть это продукт, занимающий промежуточную нишу между «классическим» КФШ и «прецизионным» КФП-1:

Среди заказчиков в Новосибирске — НПО ЭЛСИБ, Новосибирский трансформаторный завод — НТЗ. Ремонт двигателей, перемотка трансформаторов — постоянный источник заказов на электроизоляцию.

Марка	Связующее	% связ.	Расслаив.	Толщины	Особое
КФШ	Шеллак	≤4,5%	≤5%	0,40–1,50	Универсальный, усадка по условию а) 60 МПа/160 °C ≤10% (горячая ≤2%)
КФГ	Глифталевая смола	≤4,5%	≤5 / ≤10%*	0,40–1,50	Стандартная марка для коллекторов
КФП	Полиэфирная смола	≤4,5%	≤4%	0,40–1,50	Минимальное расслаивание; усадка по условию б) 80 МПа/180 °C ≤10% (горячая ≤2%)
КФШ-1	Шеллак	≤3,5%	≤5%	0,70–1,50	Пониженная усадка: условие б) 80 МПа/180 °C ≤7% (горячая ≤1%)
КФП-1	Полиэфирная смола	≤3,5%	≤4%	0,70–1,50	Пониженная усадка + минимальное расслаивание; условие б) 80 МПа/180 °C ≤7% (горячая ≤1%)
КФА	Аммоний-фосфат	≤1,1%	≤10%	0,70–1,20	Нагревостойкий (Прил. 2 ГОСТа); обязат. лакировка; вспучивание при 500 °C 10 мин ≤20%
КФГС	Глифталь специальный	≤4,5%	≤5%	0,40–0,60	Только тонкие толщины для малогабаритных машин

* У КФГ расслаиваемость ≤5% для толщин 0,4–0,6 мм и ≤10% для 0,7–1,5 мм.

Чем КФШ-1 отличается от базового КФШ. Три ключевых отличия зафиксированы в Табл. 3 ГОСТ 2196-75:

• Связующее (шеллак): у КФШ ≤4,5%, у КФШ-1 ≤3,5% — на 1,0 процентный пункт меньше
• Условие испытания усадки: у КФШ — условие а) 60 МПа и 160 °C; у КФШ-1 — условие б) 80 МПа и 180 °C (давление и температура выше)
• Нормы усадки по своему условию: у КФШ общая ≤10% и горячая ≤2%; у КФШ-1 общая ≤7% и горячая ≤1% — меньше при более жёстком режиме

Расслаиваемость (≤5%), класс нагревостойкости (B, по шеллаку), электрическая прочность (≥19 кВ/мм) и ряд верхних толщин (до 1,50 мм) — одинаковы. Дополнительно у КФШ-1 жёстче допуск на толщину (среднее ±0,03 вместо ±0,04 у КФШ для диапазона 0,70–1,50 мм; в отдельных точках ±0,06 вместо ±0,08) и сокращён ряд — нижняя граница с 0,70 мм (тонкие 0,40–0,60 мм у КФШ-1 по ГОСТу не производятся).

Чем КФШ-1 отличается от КФП-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%. Разница — в химии связующего: у КФШ-1 это шеллак (природная смола), у КФП-1 — полиэфирная смола (синтетическая). Из-за этого у КФП-1 ниже допуск на расслаиваемость (≤4% против ≤5% у КФШ-1). Выбор между марками — по требованиям системы изоляции конкретной машины и предпочтениям ремонтной организации.

Применение КФШ-1 по отраслям

Высоконагруженные коллекторы постоянного тока общепромышленного исполнения, где критична размерная стабильность прокладок. Электродвигатели постоянного тока серий 2П, 4П, П крупных типоразмеров, работающие в составе приводов прокатных станов, подъёмно-транспортной техники, компрессорного оборудования. Пониженная усадка ≤7% при 80 МПа/180 °C обеспечивает сохранение геометрии прокладки после финальной прессовки коллектора и под рабочей нагрузкой — меньше разбаланса между ламелями, меньше биения при работе на высоких оборотах.

Коллекторы машин с повышенными требованиями к механической стабильности. Применение КФШ-1 вместо КФШ оправдано там, где условия сборки и эксплуатации близки к режиму испытаний по условию б) стандарта — повышенное давление прессования коллектора, технологическая формовка при 180 °C, длительные циклы нагружения. Типичный пример — крупногабаритные коллекторы машин постоянного тока в энергетическом и прокатном оборудовании, где после ремонта нельзя допускать дополнительной подшлифовки коллектора для компенсации остаточной деформации изоляции.

Ремонт коллекторов в случаях замены аналога по смежной марке. Если ремонтная документация предписывает усадку не хуже 7% при 80 МПа/180 °C и связующее класса B (шеллак) — КФШ-1 прямо соответствует этому требованию без перехода на другой тип смолы. При равной доступности замена КФШ на КФШ-1 возможна (технический выигрыш в размерной стабильности), обратная замена (КФШ-1 на КФШ) требует проверки, допускает ли паспорт машины усадку ≤10% по условию а).

Ограничения. Для тонких коллекторов электроинструмента и бытовых машин с универсальными двигателями КФШ-1 не востребован — ряд начинается с 0,70 мм. Там используются КФШ (0,40–1,50), КФП (0,40–1,50) или КФГС (0,40–0,60). Для тяжёлых тяговых, крановых и металлургических двигателей с длительным нагревом коллектора выше 130 °C и кратковременными термическими перегрузками до 500 °C КФШ-1 тоже не применим — нужен КФА с нормированным остаточным вспучиванием при 500 °C.

Как выбрать толщину КФШ-1

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

По пробивному напряжению (7 кВ на 1 мм толщины, Табл. 3 ГОСТ 2196-75) диапазон КФШ-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). Конкретный номинал берётся по паспорту машины или по результатам обмера изношенной прокладки.

Типовые диапазоны по назначению:

• 0,70–0,85 мм — коллекторы машин среднего типоразмера с повышенными требованиями к точности прокладки; минимум нормативного ряда КФШ-1 (тонкие 0,40–0,60 мм этой маркой не закрываются — для них используют КФШ, КФП или КФГС)
• 0,90–1,20 мм — стандартные коллекторы крупных машин общепромышленного исполнения при ремонте с требованием минимальной остаточной деформации
• 1,30–1,50 мм — крупногабаритные коллекторы высоковольтных машин постоянного тока, где толщина прокладки и её размерная стабильность одинаково важны

Если паспорт машины не сохранился и замер невозможен — консультация с производителем двигателя или ремонтной организацией.

Вопросы и ответы

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

Это суффикс, обозначающий пониженную усадку миканита. По ГОСТ 2196-75 (Табл. 3) КФШ-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%. Базовая марка КФШ нормируется по условию а) — 60 МПа и 160 °C, при этом норма на усадку более мягкая: общая ≤10%, горячая ≤2%. Аналогичный суффикс «-1» есть только у КФП-1 (полиэфир с пониженной усадкой) — других «единичек» в ГОСТе 2196-75 нет.

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

В большинстве случаев — да, это замена «на лучшее» по размерной стабильности: у КФШ-1 меньше усадка при более жёстком режиме прессования и жёстче допуск по толщине. Но надо проверить два момента: согласны ли требования паспорта машины с содержанием связующего ≤3,5% (а не ≤4,5%, как у КФШ) и подходит ли нижняя граница ряда — у КФШ-1 это 0,70 мм, тонкие 0,40–0,60 мм не производятся. Если ремонтная документация прямо требует КФШ по марке — замена на КФШ-1 согласовывается с техническим заказчиком.

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

Тонкие толщины для коллекторов электроинструмента и малогабаритных машин закрываются базовой маркой КФШ (0,40–1,50), КФП (0,40–1,50) и КФГС (0,40–0,60) — для них усадочные требования другие, и переход к режиму 80 МПа/180 °C с жёстким допуском ±0,03/±0,06 в тонких толщинах производителями не заявлен. Такое решение зафиксировано в ГОСТ 2196-75 — Табл. 1 для типа 11 с пониженной усадкой начинает ряд с 0,70 мм.