漆包線線材柔軟度的研究與應(yīng)用

Summary：漆包線的導(dǎo)體和漆膜情況影響了線材的柔軟度，研究了進(jìn)線生產(chǎn)工藝、絕緣層厚度、自潤(rùn)滑層道次和表面潤(rùn)滑油含量對(duì)線材柔軟度的影響。結(jié)果表明：進(jìn)線退火電壓的升高和收線速度的降低有利于提高線材柔軟度；AI絕緣層的厚度對(duì)柔軟性影響較小，但是增加1道自潤(rùn)滑漆可以降低靜摩擦系數(shù)；涂覆過(guò)多潤(rùn)滑油會(huì)降低靜摩擦系數(shù)，合適的潤(rùn)滑油含量范圍是100-150mg/kg。Keys：漆包線；柔軟度；硬度；靜摩擦系數(shù)1

引言漆包線的柔軟度性能由導(dǎo)體和漆膜共同決定。漆包線繞制線圈后，在嵌線過(guò)程中，以及制成電氣產(chǎn)品在使用過(guò)程中，都有機(jī)械應(yīng)力作用于線材上，因此可能產(chǎn)生拉細(xì)和漆膜破損等現(xiàn)象[1]。所以漆包線應(yīng)具有優(yōu)良的柔韌性和可成型性。隨著自動(dòng)繞線和嵌線工藝技術(shù)的不斷進(jìn)步，對(duì)漆包線線材柔軟度提出了更高的要求。以保證線圈繞制的穩(wěn)定和加工速度。以導(dǎo)體和漆膜為研究對(duì)象，通過(guò)伸長(zhǎng)率、回彈角等性能，探究進(jìn)線工藝、漆膜結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑工藝對(duì)漆包線柔軟度的影響。2

試驗(yàn)部分2.1

原材料某公司聚酯亞胺，聚酰胺酰亞胺和自潤(rùn)滑絕緣漆，某公司8.0mm低氧銅桿經(jīng)大拉設(shè)備，拉制成2.30mm裸銅線。2.2

漆包線生產(chǎn)工藝試驗(yàn)設(shè)備使用東莞市太陽(yáng)線纜設(shè)備有限公司的臥式漆包機(jī)，通過(guò)模具涂漆生產(chǎn)EI/AIW-IL200漆包銅圓線。2.3

檢測(cè)方法試驗(yàn)樣品參照GBT4074.3-2008中關(guān)于伸長(zhǎng)率、回彈和柔軟度的測(cè)試方法。3

結(jié)果與討論3.1進(jìn)線生產(chǎn)工藝對(duì)線材柔軟度的影響聯(lián)拉連包制造漆包線的工藝流程為8mm銅桿—大拉—過(guò)程線（進(jìn)線）—聯(lián)拉—清洗—退火、冷卻—涂漆—烘焙—冷卻—在線檢測(cè)—潤(rùn)滑—收線[2]。8mm銅桿選用低氧銅桿，因?yàn)樵谶B鑄連軋過(guò)程中氧與某些雜質(zhì)元素形成氧化物，使雜質(zhì)元素從銅中分離出來(lái)，從而降低了再結(jié)晶溫度。而無(wú)氧銅桿中的氧含量低，雜質(zhì)元素以固溶形式存在于銅基體中，使其再結(jié)晶溫度要高于低氧銅桿，因此，應(yīng)優(yōu)先選擇低氧銅桿[3]。對(duì)表1中生產(chǎn)的進(jìn)線進(jìn)行測(cè)試，性能數(shù)據(jù)列于表2中，從數(shù)據(jù)中可以看到，升高退火電壓和降低收線速度都可以增加伸長(zhǎng)率，且升高退火電壓對(duì)伸長(zhǎng)率的影響較明顯。表1：調(diào)整的工藝參數(shù)表工藝項(xiàng)目樣1樣2樣3大拉退火電壓V313431大拉車速m/min860860760使用表2中的三種工藝進(jìn)線生產(chǎn)1.18mm漆包銅線，制得的漆包線測(cè)試性能列于表3。從表3中的數(shù)據(jù)看出樣2和樣3的柔軟度較好，達(dá)到470mm，伸長(zhǎng)率比樣1提升了8%。結(jié)果表明，漆包線進(jìn)線的生產(chǎn)工藝可以改善漆包線線材的柔軟性，升高退火電壓和降低進(jìn)線的生產(chǎn)速度可以同樣達(dá)到提高柔軟度的目的。表2進(jìn)線性能表調(diào)整工藝規(guī)格（mm）伸長(zhǎng)率（%）樣1的進(jìn)線樣2的進(jìn)線樣3的進(jìn)線2.32.32.335.438.836.5表3進(jìn)線生產(chǎn)工藝對(duì)線材柔軟度的影響調(diào)整工藝伸長(zhǎng)率（%）回彈角（°）柔軟度（mm）樣1樣2樣3334141.23832324554704703.2

漆膜結(jié)構(gòu)對(duì)線材柔軟度的影響分析了漆膜AI絕緣層和自潤(rùn)滑絕緣層厚度對(duì)線材柔軟度的影響，具體的工藝如表4。根據(jù)Ф0.500mmEI/AIW-IL200聚酯亞胺聚酰胺酰亞胺復(fù)合圓銅漆包線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)控制絕緣層厚度，改變AI層和自潤(rùn)滑層的厚度。自潤(rùn)滑層太厚會(huì)發(fā)生漆膜脫落，則在不影響性能的厚度內(nèi)分別探究了自潤(rùn)滑涂覆1道和2道對(duì)線材柔軟度的影響。表4調(diào)整的涂漆工藝工藝項(xiàng)目樣4樣5樣6AI層厚度30%40%30%自潤(rùn)滑層道次1道1道2道由表5數(shù)據(jù)可知，AI層厚度從30%增加到40%時(shí)，伸長(zhǎng)率沒(méi)有變化，而回彈角和柔軟度的變化值較小，表明AI層厚度變化對(duì)線材柔軟度的影響較小。對(duì)比樣4和樣6的數(shù)據(jù)可知，增加1道自潤(rùn)滑層，線材的伸長(zhǎng)率、回彈角和柔軟度沒(méi)有明顯的變化，而靜摩擦系數(shù)發(fā)生了降低。靜摩擦系數(shù)的降低有利于下游工廠的線圈嵌線，但是因?yàn)樽詽?rùn)滑絕緣漆價(jià)格高，綜合考慮線材的成本，自潤(rùn)滑層涂覆1道次較為合適。表5漆膜結(jié)構(gòu)對(duì)線材柔軟度的影響調(diào)整工藝伸長(zhǎng)率（%）回彈角（°）柔軟度（mm）靜摩擦系數(shù)樣4樣5樣64444443634364064104050.03910.03910.03633.3潤(rùn)滑油涂覆含量對(duì)導(dǎo)體線材柔軟度的影響稱取300g漆包線放入燒杯內(nèi)，倒入500mL的2004清洗劑，并用封口膜密封，將燒杯置于超聲波清洗槽中，超聲處理10分鐘。通過(guò)蒸餾的方法，回收清洗劑并將最后剩余的液體進(jìn)行烘干稱重。從而計(jì)算出漆包線表面的潤(rùn)滑油含量。在漆包線收線前的工序進(jìn)行潤(rùn)滑油的涂覆，通過(guò)設(shè)備的轉(zhuǎn)速控制表面潤(rùn)滑油的涂覆含量，在潤(rùn)滑油含量為0mg/kg、50mg/kg、100mg/kg、150mg/kg、200mg/kg和300mg/kg的工藝變化下進(jìn)行取樣。對(duì)Ф0.85mmEI/AIW-IL200的漆包線測(cè)試結(jié)果列于表6。表6潤(rùn)滑油含量對(duì)線材柔軟度的影響潤(rùn)滑油含量（mg/kg）伸長(zhǎng)率（%）回彈角（°）柔軟度（mm）靜摩擦系數(shù)0501001502003004141414141414242424242423903903903903903900.05060.04720.03890.03860.04160.0489從表6中的數(shù)據(jù)可以看出，潤(rùn)滑油含量的變化對(duì)線材的伸長(zhǎng)率、回彈角和柔軟度沒(méi)有明顯的影響，隨著潤(rùn)滑油含量增加，靜摩擦系數(shù)隨之降低，當(dāng)潤(rùn)滑油含量為200時(shí)，靜摩擦系數(shù)反而在上升，可能是潤(rùn)滑油涂覆過(guò)多，導(dǎo)致線材表面油膩，變得不光滑。結(jié)合線材的使用需求，潤(rùn)滑油含量控制在100-150mg/kg，漆包線的光滑，方便客戶的使用嵌線。增加了嵌線過(guò)程的穩(wěn)定性也是對(duì)線材柔軟度良好的一種體現(xiàn)。3

結(jié)束語(yǔ)研究結(jié)果表明，漆包線進(jìn)線的生產(chǎn)工藝可以改善漆包線線材的柔軟性，升高退火電壓和降低進(jìn)線的生產(chǎn)速度可以同樣達(dá)到提高柔軟度的目的;AI層厚度變化對(duì)線材柔軟度的影響較小,增加1道次自潤(rùn)滑漆的涂覆可以降低靜摩擦系數(shù)，但是對(duì)柔軟度的影響較小。隨著潤(rùn)滑油含量的增加，靜摩擦系數(shù)逐漸降低，在150mg/kg之后過(guò)多的潤(rùn)滑油涂覆會(huì)造成線材的油膩，降低線材光滑性，影響嵌線時(shí)的線圈柔軟度，合適的潤(rùn)滑油含量范圍是100-150mg/kg。經(jīng)實(shí)踐證明，在本研究工作中確定的工藝條件下生產(chǎn)的樣品柔軟度符合客戶要求且嵌線過(guò)程未發(fā)生線硬不良的情況。Reference[1]程剛,柴建清,范洪欣.淺談漆包線在高速繞線機(jī)上使用時(shí)存在