Die Geschichte und die zukünftigen Fünfjahres-Entwicklungsmöglichkeiten des APG-Verfahrens im Bereich der elektrischen Isolierung

1. Einleitung​

Das Automatic Pressure Gelation (APG)-Verfahren hat sich zu einer entscheidenden Technologie im Bereich der elektrischen Isolierung entwickelt und beeinflusst die Herstellung hochwertiger Isolationsprodukte auf Epoxidharzbasis erheblich. Das Verständnis seiner Geschichte gibt Einblicke in seine Entwicklung, während die Erforschung zukünftiger Entwicklungsmöglichkeiten den Interessengruppen hilft, Markttrends und technologische Fortschritte zu antizipieren.​

2. Geschichte des APG-Verfahrens​

• 2.1 Frühe Entwicklung​

Das APG-Verfahren wurde erstmals 1969 von der Schweizer Firma CIBA-Geigy erfolgreich entwickelt. Diese Innovation war eine Reaktion auf den wachsenden Bedarf an effizienteren und qualitativ hochwertigeren Herstellungsprozessen in der Elektroindustrie. Zu dieser Zeit hatte die Entwicklung von Epoxidharzen, Härtern und Hilfsstoffen in der Materialwissenschaft ein gewisses Niveau erreicht, was die Realisierung der Theorie der Schnellprozesstechnologie für Epoxidharze ermöglichte. Vor dem Aufkommen von APG wurden Epoxidharz-Produkte im Bereich der elektrischen Isolierung hauptsächlich durch traditionelle Verfahren wie Vakuumgießen hergestellt, was Einschränkungen hinsichtlich der Produktionseffizienz und der Konsistenz der Produktqualität aufwies.​

• 2.2 Industrielle Anwendung und Expansion​

1975 begann die industrielle Produktion des APG-Verfahrens. Es erlangte aufgrund seiner bemerkenswerten Vorteile schnell Popularität auf dem internationalen Markt. Das Verfahren zeichnete sich durch einen kurzen Produktionszyklus, hohe Produktpräzision und eine hohe Formausnutzungsrate aus. Beispielsweise konnte die Produktionszeit einer einzelnen Charge elektrischer Isolationsprodukte mit dem APG-Verfahren im Vergleich zu herkömmlichen Gießverfahren um 30 % - 50 % reduziert werden, und die Maßgenauigkeit der Produkte konnte innerhalb eines viel kleineren Toleranzbereichs kontrolliert werden.​

In den späten 1980er Jahren führte China die APG-Technologie ein, einschließlich eines kompletten Satzes von Ausrüstung, Formeln und unterstützenden chemischen Materialien. Diese Einführung verbesserte die Qualität der integralen Isolationsstrukturen aus Epoxidharz in Chinas Elektroindustrie erheblich. Seitdem haben chinesische Forscher kontinuierlich Anstrengungen unternommen, um die APG-Technologie zu lokalisieren. Nach fast einem Jahrzehnt Forschung erzielten sie einen Durchbruch bei der Lokalisierung von hydraulischen Druckgeräten und unterstützenden Epoxidharzmaterialien für die APG-Technologie und ersetzten importierte Geräte und Materialien. Bis heute hat die heimische APG-Technologie ein hohes Reifestadium erreicht, und die heimische Produktion von APG-bezogenen Geräten und Materialien hat einen großen Teil der heimischen Marktnachfrage gedeckt.​

3. Entwicklungsmöglichkeiten für die nächsten fünf Jahre​

• 3.1 Wachstum im Markt für elektrische Isolierung​

Es wird erwartet, dass der Markt für elektrische Isolierung in den nächsten fünf Jahren ein erhebliches Wachstum verzeichnen wird, was die Nachfrage nach dem APG-Verfahren direkt ankurbeln wird. Im Bereich der Stromerzeugung erfordert die kontinuierliche Expansion erneuerbarer Energiequellen wie Windkraft und Solarenergie eine große Anzahl von Hochleistungs-Isolationsprodukten. In Windkraftanlagen ist beispielsweise die Isolierung von Generatoren und Transformatoren entscheidend für den stabilen Betrieb. Das APG-Verfahren, das in der Lage ist, hochwertige Isolationskomponenten mit hervorragenden elektrischen und mechanischen Eigenschaften herzustellen, eignet sich gut für die Herstellung dieser Komponenten.​

Beim Bau und der Umstellung von Stromnetzen erhöht auch die Aufrüstung des Stromnetzes zu einem intelligenten Netz und der Bau von Höchstspannungsleitungen die Nachfrage nach zuverlässiger elektrischer Isolierung. Die mit APG hergestellten Isolationsprodukte können Hochspannung und komplexen Umgebungsbedingungen besser standhalten und sind daher auf dem Stromnetzmarkt sehr gefragt.​

• 3.2 Technologische Fortschritte​
• 3.2.1 Materialinnovation​

In den kommenden fünf Jahren wird es kontinuierliche Innovationen bei den im APG-Verfahren verwendeten Epoxidharzmaterialien geben. Es wird erwartet, dass Forscher Epoxidharzmischungen mit geringerer Viskosität, längerer Topfzeit, schnellerer Aushärtungsgeschwindigkeit und besseren elektrischen und mechanischen Eigenschaften entwickeln werden. Beispielsweise können neue Arten von Epoxidharzen mit erhöhter Hitzebeständigkeit entwickelt werden, die die Leistung von elektrischen Isolationsprodukten unter Hochtemperaturbetriebsbedingungen weiter verbessern können. Diese Materialinnovation wird nicht nur den Anwendungsbereich des APG-Verfahrens erweitern, sondern auch die Wettbewerbsfähigkeit der mit diesem Verfahren hergestellten Produkte verbessern.​

• 3.2.2 Prozessoptimierung​

Das APG-Verfahren selbst wird ebenfalls optimiert. Die Einführung fortschrittlicher Steuerungssysteme und Sensoren ermöglicht die Echtzeitüberwachung und präzise Regulierung von Prozessparametern wie Temperatur, Druck und Füllgeschwindigkeit. Dies führt zu einer stabileren Produktqualität und einer höheren Produktionseffizienz. Beispielsweise kann durch den Einsatz intelligenter Steuerungstechnologie die Fehlerrate der Produkte um 10 % - 20 % reduziert und die Produktionseffizienz um 20 % - 30 % gesteigert werden.​

• 3.3 Umwelt- und regulatorische Faktoren​

Angesichts der zunehmenden globalen Betonung des Umweltschutzes und der nachhaltigen Entwicklung bietet das APG-Verfahren erhebliche Vorteile. Das APG-Verfahren ist ein geschlossenes System ohne Lösungsmittelbelastung und mit Energiesparfunktionen, das mit strengen Umweltvorschriften übereinstimmt. In den nächsten fünf Jahren wird die Nachfrage nach umweltfreundlichen Herstellungsverfahren wie APG weiter wachsen, da die Umweltvorschriften insbesondere in Industrieländern und -regionen strenger werden.​

Darüber hinaus fördert das von vielen Ländern vorgeschlagene „Dual-Carbon“-Ziel die Entwicklung des APG-Verfahrens. Die mit APG hergestellten elektrischen Isolationsprodukte können zum energiesparenden Betrieb elektrischer Geräte beitragen und der Elektroindustrie helfen, ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren und die Anforderungen des „Dual-Carbon“-Ziels zu erfüllen.​

• 3.4 Marktexpansion in Schwellenländern​

Schwellenländer in Asien, Afrika und Südamerika befinden sich in einem Stadium der raschen Industrialisierung und Urbanisierung. Der Bau von Infrastruktur wie Kraftwerken, Stromnetzen und Industrieanlagen in diesen Regionen wird eine enorme Nachfrage nach elektrischen Isolationsprodukten erzeugen. In den nächsten fünf Jahren werden diese Schwellenländer voraussichtlich zu wichtigen Wachstumsmotoren für den APG-Verfahrensmarkt werden. Beispielsweise planen Länder in Südostasien groß angelegte Stromnetzbauprojekte, die einen riesigen Markt für mit APG hergestellte Isolationskomponenten schaffen werden.​

• 3.5 Synergie mit verwandten Branchen​

Das APG-Verfahren wird wahrscheinlich auch von der Synergie mit verwandten Branchen profitieren. Beispielsweise steigt bei der Entwicklung von Elektrofahrzeugen die Nachfrage nach Hochleistungs-Elektroisolierung in Batterien, Motoren und Ladesystemen. Das APG-Verfahren kann mit der Elektrofahrzeugindustrie zusammenarbeiten, um spezielle Isolationsprodukte zu entwickeln, die den besonderen Anforderungen von Elektrofahrzeugen entsprechen, wie z. B. Hochspannungsbeständigkeit, Vibrationsbeständigkeit und thermische Stabilität. Diese branchenübergreifende Synergie wird neue Anwendungsszenarien für das APG-Verfahren eröffnen und seinen Marktanteil erweitern.​

4. Fazit​

Das APG-Verfahren hat eine reiche Entwicklungsgeschichte, von seiner ursprünglichen Erfindung bis zur weit verbreiteten industriellen Anwendung und kontinuierlichen Verbesserung. Mit Blick auf die nächsten fünf Jahre steht das APG-Verfahren im Bereich der elektrischen Isolierung vor zahlreichen Entwicklungsmöglichkeiten. Das Wachstum des Marktes für elektrische Isolierung, technologische Fortschritte, günstige Umwelt- und regulatorische Faktoren, die Marktexpansion in Schwellenländern und die Synergie mit verwandten Branchen werden alle zu seiner Weiterentwicklung beitragen. Hersteller und Investoren im APG-Verfahren sollten diese Chancen nutzen, die F&E-Investitionen erhöhen und technologische Innovationen fördern, um sich einen Wettbewerbsvorteil auf dem zukünftigen Markt zu verschaffen.