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Barnices Dieléctricos.

 

Algunas observaciones básicas al momento de elegir un producto.


Los barnices dieléctricos son soluciones líquidas de polímeros preparados a partir de materias primas naturales o sintéticas que se aplican sobre elementos conductores para generar películas protectoras de la acción mecánica externa y proporcionar aislamiento eléctrico.

 

Dependiendo del origen de las materias primas empleadas en su preparación los barnices pueden ser naturales y/o sintéticos. En estricto rigor los barnices se preparan comúnmente mezclando materiales de origen natural o derivados sintéticos del petróleo y la elección de dichos materiales responde a la búsqueda de las mejores propiedades dieléctricas, mecánicas y térmicas a los más bajos costos.

Dependiendo de la forma de curado los barnices pueden ser de secado al aire, curado mediante un agente de reticulado, curado mediante horno a una temperatura superior a la ambiental o una combinación de ellos.

Los barnices de secado al aire normalmente se fabrican a partir de materias primas naturales que presentan buenas capacidad de formar películas (reticulado) junto con razonables propiedades de resistencia mecánica y capacidad dieléctrica. Entre las materias primas empleadas están los aceites de soja, maravilla, ricino, y la colofonia. Estos materiales se procesan junto a derivados sintéticos del petróleo tales como el anhídrido ftálico y polialcoholes tales como glicerina o pentaeritritol obteniéndose resinas alquídicas que se disuelven en hidrocarburos aromáticos para constituir barnices. Cuando se aplican, el solvente se evapora para dejar sobre el elemento eléctrico una película protectora que inicialmente puede ser removida por la acción del mismo solvente, pero que luego de algunas horas de consolidación a temperatura ambiente (propiedad constitutiva de los aceites) se transforma en una película resistente al solvente, a la acción mecánica externa y aislante eléctrico. Este tipo de barnices son los de uso general en el mercado por su bajo costo y facilidad de aplicación.

Los barnices de secado al horno se fabrican normalmente a partir de materias primas derivadas del petróleo y están constituidos por una amplia gama de polímeros como por ejemplo: resinas fenólicas (policondensados de paraterbutil fenol y otros con formaldehído), resinas de melamínicas (policondensados de melamina con formaldehído), resinas epóxicas (policondensados de bifenol A y epiclorhidrina), etc. Estos barnices se presentan disueltos en mezclas de hidrocarburos aromáticos, alcohólicos y cetónicos. En ocasiones para reticular requieren de un agente de curado tales como aminas.

Dada la importancia tecnológicas de los barnices con propiedades dieléctricas, a los anteriores se agregan todas las modificaciones tendientes a realzar sus propiedades mecánicas, químicas y térmicas como también, a facilitar su aplicación y disminuir sus costos de producción.

 

En aplicaciones se ha observado que las propiedades más deseables en películas a partir de barnices aislantes son:

Poder aglomerante, para mantener cohesionados los bobinados y atenuar el impacto del movimiento entre espiras originados por los cambios de polaridad o los esfuerzos mecánicos y térmicos a que se ven sometidas las diferentes piezas del motor.

Flexibilidad del material aglomerante, para evitar tensiones mecánicas que originen fisuras en la capa formada.

Capacidad dieléctrica del aglomerante, para fortalecer la capacidad del esmalte original del conductor y de otros materiales aislantes que componen el bobinado.

Capacidad para mantener las propiedades anteriores a temperaturas tan altas como sea posible y en el transcurso del tiempo.

La práctica en mantenimiento de bobinado y motores eléctricos se ha normalizado para que los usuarios puedan elegir en mejor forma el tipo de barniz según su aplicación.

Para sistematizar lo anterior se han establecido varias categorías o clases de barnices que definen la temperatura mínima a la que deben mantenerse las propiedades antes citadas en las películas formadas durante una operación continua de 20.000 horas. Entre dichas clases se encuentran las siguientes:

 

Clasificación Térmica

Clase

Límite superior de temperatura

B

130ºC

F

155ºC

H

180ºC

C

220ºC

 

 

 

 

 

 

Los barnices, desde un punto de la manipulación, presentan las siguientes propiedades:

Color: para asegurar una aplicación uniforme y sistemática.

Densidad: para manejo en volúmenes y control rápido de calidad.

Viscosidad: para manejo del barniz como fluido en su aplicación.

Materia fija: para control de calidad y de material formador de película.

Punto de inflamación: para manejo desde el punto de vista de la seguridad.

Estabilidad de almacenaje: para futuras aplicaciones y vida útil del producto.

 

Desde el punto de vista de sus características dieléctricas, mecánicas y térmicas las películas formadas a partir de barnices se suelen comparar en parámetros tales como:

Constante dieléctrica

Factor de pérdida de capacidad dieléctrica

Poder aglomerante a temperaturas de servicio

Temperatura de transición vítrea

Índice térmico

Clasificación térmica

 

HERNAN MEDINA ZUÑIGA