تاریخچه و فرصت‌های توسعه پنج ساله آینده فرآیند APG در زمینه عایق‌های الکتریکی

1. مقدمه​

فرایند ژل‌شدن خودکار تحت فشار (APG) به عنوان یک فناوری حیاتی در زمینه عایق‌بندی الکتریکی ظهور کرده است و تأثیر بسزایی بر تولید محصولات عایق‌بندی مبتنی بر رزین اپوکسی با کیفیت بالا دارد. درک تاریخچه آن، بینش‌هایی را در مورد تکامل آن ارائه می‌دهد، در حالی که بررسی فرصت‌های توسعه آینده به ذینفعان کمک می‌کند تا روندهای بازار و پیشرفت‌های تکنولوژیکی را پیش‌بینی کنند.​

2. تاریخچه فرآیند APG​

• 2.1 توسعه اولیه​

فرآیند APG برای اولین بار در سال 1969 توسط شرکت سوئیسی CIBA-Geigy با موفقیت توسعه یافت. این نوآوری پاسخی به نیاز فزاینده به فرآیندهای تولید کارآمدتر و با کیفیت بالاتر در صنعت برق بود. در آن زمان، توسعه رزین‌های اپوکسی، عوامل پخت و مواد کمکی در علم مواد به سطح معینی رسیده بود و امکان تحقق نظریه فناوری فرآیند سریع برای رزین‌های اپوکسی را فراهم می‌کرد. قبل از ظهور APG، محصولات رزین اپوکسی در زمینه عایق‌بندی الکتریکی عمدتاً از طریق روش‌های سنتی مانند ریخته‌گری خلاء تولید می‌شدند که از نظر راندمان تولید و سازگاری کیفیت محصول محدودیت‌هایی داشتند.​2.2 کاربرد صنعتی و گسترش​در سال 1975، فرآیند APG وارد تولید صنعتی شد. این فرآیند به دلیل مزایای قابل توجه خود به سرعت در بازار بین‌المللی محبوبیت یافت. این فرآیند با چرخه تولید کوتاه، دقت بالای محصول و نرخ استفاده بالا از قالب مشخص می‌شد. به عنوان مثال، در مقایسه با روش‌های ریخته‌گری سنتی، زمان تولید یک دسته از محصولات عایق‌بندی الکتریکی با استفاده از فرآیند APG می‌تواند 30 تا 50 درصد کاهش یابد و دقت ابعادی محصولات را می‌توان در محدوده تحمل بسیار کوچکتری کنترل کرد.​

• در اواخر دهه 1980، چین فناوری APG را معرفی کرد، از جمله مجموعه‌ای کامل از تجهیزات، فرمول‌ها و مواد شیمیایی پشتیبان. این معرفی، کیفیت ساختارهای عایق‌بندی یکپارچه رزین اپوکسی را در صنعت برق چین به طور قابل توجهی بهبود بخشید. از آن زمان، محققان چینی تلاش‌های مستمری برای بومی‌سازی فناوری APG انجام داده‌اند. پس از تقریباً یک دهه تحقیق، آنها در بومی‌سازی تجهیزات فشار هیدرولیک و مواد رزین اپوکسی پشتیبان برای فناوری APG به یک موفقیت دست یافتند و جایگزین تجهیزات و مواد وارداتی شدند. تا به امروز، فناوری APG داخلی به سطح بالایی از بلوغ رسیده است و تولید داخلی تجهیزات و مواد مرتبط با APG بخش بزرگی از تقاضای بازار داخلی را برآورده کرده است.​

3. فرصت‌های توسعه پنج ساله آینده​

3.1 رشد در بازار عایق‌بندی الکتریکی​

انتظار می‌رود بازار عایق‌بندی الکتریکی در پنج سال آینده رشد قابل توجهی را تجربه کند که مستقیماً تقاضا برای فرآیند APG را افزایش می‌دهد. در بخش تولید برق، گسترش مداوم منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی باد و انرژی خورشیدی به تعداد زیادی از محصولات عایق‌بندی الکتریکی با عملکرد بالا نیاز دارد. به عنوان مثال، در توربین‌های بادی، عایق‌بندی ژنراتورها و ترانسفورماتورها برای اطمینان از عملکرد پایدار بسیار مهم است. فرآیند APG، با توانایی خود در تولید اجزای عایق‌بندی با کیفیت بالا با خواص الکتریکی و مکانیکی عالی، برای تولید این اجزا مناسب است.​

• در ساخت و تبدیل شبکه برق، ارتقای شبکه برق به یک شبکه هوشمند و ساخت خطوط انتقال فوق‌العاده ولتاژ بالا نیز تقاضا برای عایق‌بندی الکتریکی قابل اطمینان را افزایش می‌دهد. محصولات عایق‌بندی تولید شده توسط APG می‌توانند بهتر در برابر ولتاژ بالا و شرایط محیطی پیچیده مقاومت کنند، بنابراین در بازار شبکه برق بسیار مورد توجه قرار می‌گیرند.​

3.2 پیشرفت‌های تکنولوژیکی​

3.2.1 نوآوری در مواد​

• در پنج سال آینده، نوآوری‌های مستمری در مواد رزین اپوکسی مورد استفاده در فرآیند APG وجود خواهد داشت. انتظار می‌رود محققان مخلوط‌های رزین اپوکسی با ویسکوزیته کمتر، عمر مفید طولانی‌تر، سرعت پخت سریع‌تر و خواص الکتریکی و مکانیکی بهتر را توسعه دهند. به عنوان مثال، انواع جدیدی از رزین‌های اپوکسی با مقاومت حرارتی بهبود یافته ممکن است توسعه یابد که می‌تواند عملکرد محصولات عایق‌بندی الکتریکی را در شرایط عملیاتی با دمای بالا بیشتر بهبود بخشد. این نوآوری در مواد نه تنها دامنه کاربرد فرآیند APG را گسترش می‌دهد، بلکه رقابت‌پذیری محصولات تولید شده توسط این فرآیند را نیز بهبود می‌بخشد.​
• 3.2.2 بهینه‌سازی فرآیند​

خود فرآیند APG نیز بهینه خواهد شد. معرفی سیستم‌های کنترل و حسگرهای پیشرفته، نظارت بی‌درنگ و تنظیم دقیق پارامترهای فرآیند مانند دما، فشار و سرعت پر کردن را امکان‌پذیر می‌کند. این امر منجر به کیفیت محصول پایدارتر و راندمان تولید بالاتر می‌شود. به عنوان مثال، از طریق استفاده از فناوری کنترل هوشمند، نرخ نقص محصولات را می‌توان 10 تا 20 درصد کاهش داد و راندمان تولید را می‌توان 20 تا 30 درصد افزایش داد.​

• 3.3 عوامل زیست‌محیطی و نظارتی​

با تأکید فزاینده جهانی بر حفاظت از محیط زیست و توسعه پایدار، فرآیند APG مزایای قابل توجهی دارد. فرآیند APG یک سیستم حلقه بسته است که هیچ آلودگی حلال و ویژگی‌های صرفه‌جویی در انرژی ندارد که با مقررات سخت‌گیرانه زیست‌محیطی مطابقت دارد. در پنج سال آینده، با سخت‌گیرانه‌تر شدن مقررات زیست‌محیطی، به ویژه در کشورهای توسعه‌یافته و مناطق، تقاضا برای فرآیندهای تولید سازگار با محیط زیست مانند APG همچنان افزایش خواهد یافت.​

• علاوه بر این، هدف "دو کربنی" که توسط بسیاری از کشورها پیشنهاد شده است، توسعه فرآیند APG را نیز ترویج می‌کند. محصولات عایق‌بندی الکتریکی تولید شده توسط APG می‌توانند به عملکرد صرفه‌جویی در انرژی تجهیزات الکتریکی کمک کنند و به صنعت برق کمک کنند تا ردپای کربن خود را کاهش داده و الزامات هدف "دو کربنی" را برآورده کند.​

3.4 گسترش بازار در اقتصادهای نوظهور​

اقتصادهای نوظهور در آسیا، آفریقا و آمریکای جنوبی در مرحله صنعتی‌سازی و شهرنشینی سریع قرار دارند. ساخت زیرساخت‌هایی مانند نیروگاه‌ها، شبکه‌های برق و تأسیسات صنعتی در این مناطق، تقاضای زیادی برای محصولات عایق‌بندی الکتریکی ایجاد می‌کند. در پنج سال آینده، انتظار می‌رود این اقتصادهای نوظهور به موتورهای رشد مهمی برای بازار فرآیند APG تبدیل شوند. به عنوان مثال، کشورهای آسیای جنوب شرقی در حال برنامه‌ریزی پروژه‌های ساخت شبکه برق در مقیاس بزرگ هستند که بازار وسیعی را برای اجزای عایق‌بندی تولید شده توسط APG ایجاد می‌کند.​

• 3.5 هم‌افزایی با صنایع مرتبط​

فرآیند APG همچنین احتمالاً از هم‌افزایی با صنایع مرتبط بهره‌مند خواهد شد. به عنوان مثال، در توسعه خودروهای برقی، تقاضا برای عایق‌بندی الکتریکی با عملکرد بالا در باتری‌ها، موتورها و سیستم‌های شارژ در حال افزایش است. فرآیند APG می‌تواند با صنعت خودروهای برقی همکاری کند تا محصولات عایق‌بندی تخصصی را توسعه دهد که الزامات منحصر به فرد خودروهای برقی، مانند مقاومت در برابر ولتاژ بالا، مقاومت در برابر لرزش و پایداری حرارتی را برآورده کند. این هم‌افزایی بین‌صنعتی، سناریوهای کاربردی جدیدی را برای فرآیند APG باز می‌کند و سهم بازار آن را گسترش می‌دهد.​

• 4. نتیجه‌گیری​

فرآیند APG دارای تاریخچه غنی از توسعه است، از اختراع اولیه تا کاربرد صنعتی گسترده و بهبود مستمر. با نگاهی به پنج سال آینده، فرآیند APG در زمینه عایق‌بندی الکتریکی با فرصت‌های توسعه متعددی روبرو است. رشد بازار عایق‌بندی الکتریکی، پیشرفت‌های تکنولوژیکی، عوامل زیست‌محیطی و نظارتی مطلوب، گسترش بازار در اقتصادهای نوظهور و هم‌افزایی با صنایع مرتبط، همگی به توسعه بیشتر آن کمک خواهند کرد. تولیدکنندگان و سرمایه‌گذاران در فرآیند APG باید از این فرصت‌ها استفاده کنند، سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه را افزایش دهند و نوآوری‌های تکنولوژیکی را برای به دست آوردن مزیت رقابتی در بازار آینده ترویج دهند.