漆包线生产

漆包线生产漆包线简介用以制造电工产品中的线圈或绕组的绝缘电线。又称绕组线。电磁线必须满足多种使用和制造工艺上的要求。前者包括其形状、规格、能短时和长期在高温下工作，以及承受某些场合中的强烈振动和高速下的离心力，高电压下的耐受电晕和击穿，特殊气氛下的耐化学腐蚀等；后者包括绕制和嵌线时经受拉伸、弯曲和磨损的要求，以及浸渍和烘干过程中的溶胀、侵蚀作用等。电磁线可以按其基本组成、导电线心和电绝缘层分类。通常根据电绝缘层所用的绝缘材料和制造方式分为漆包线、绕包线、漆包绕包线和无机绝缘线。漆包线在导体外涂以相应的漆溶液，再经溶剂挥发和漆膜固化、冷却而制成。漆包线按其所用的绝缘漆可以分成聚酯漆包线、聚酯亚胺漆包线、聚酰胺亚胺漆包线、聚酰亚胺漆包线，以及油性漆、缩醛漆、聚氨酯漆包线等。有时也按其用途的特殊性分类，如自粘性漆包线、耐冷冻剂漆包线等。最早的漆包线是油性漆包线，由桐油等制成。其漆膜耐磨性差,不能直接用于制造电机线圈和绕组,使用时需加棉纱包绕层。后来聚乙烯醇缩甲醛漆包线问世，其机械性能大为提高，可以直接用于电机绕组，而称为高强度漆包线。随着弱电技术的发展又出现了具有自粘性漆包线，可以不用浸渍、烘焙而获得整体性较好的线圈。但其机械强度较差,仅能有微特电机、小电机中使用。此外,为了避免焊接时先行去除漆膜的麻烦，发展了直焊性漆包线，其涂膜能在高温搪锡槽中自行脱落而使铜线容易焊接。由于漆包线的应用日益广泛，要求日趋严格，还发展了复合型漆包线。其内、外层漆膜由不同的高分子材料组成，例如聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺漆包线。绕包线绕组线中的一个重要品种。早期用棉纱和丝，称为纱包线和丝包线，曾用于电机、电器中。由于绝缘厚度大，耐热性低，多数已被漆包线所代替。目前仅用作高频绕组线。在大、中型规格的绕组线中，当耐热等级较高而机械强度较大时，也采用玻璃丝包线，而在制造时配以适当的胶粘漆。在绕包线中纸包线仍占有相当地位，主要用于油浸变压器中。这时形成的油纸绝缘具有优异的介电性能，且价格低廉，寿命长。近年来发展比较迅速的是薄膜绕包线，主要有聚酯薄膜和聚酰亚胺薄膜绕包线。无机绝缘线当耐热等级要求超出有机材料的限度时，通常采用无机绝缘漆涂敷。现有的无机绝缘线可进一步分为玻璃膜线、氧化膜线和陶瓷线等。漆包工艺漆包工艺流程：放线→退火→涂漆→烘焙→冷却→收线一、放线在一台正常运行的漆包机上，操作人员的精力和体力大部分消耗在放线部分，调换放线盘使操作者付出很大的劳动力，换线时接头易产生质量问题及发生运行故障。有效的方法是大容量放线。放线的关键是控制张力，张力大时不仅拉细导体，使导线表面失去光亮，还影响漆包线的多项性能。从外表上看，被拉细的导线，涂制出的漆包线光泽较差；从性能来看，漆包线伸长率、回弹性、柔韧性、热冲击都受到影响。放线张力太小，线容易跳动造成并线、线碰炉口。放线时最怕半圈张力大，半圈张力小，这样不仅使导线松乱、扎断，一段一段被拉细，而且还会引起烘炉内线的大跳动，造成并线、碰线故障。放线张力要均匀，适当。在退火炉前安装助力轮对张力的控制有很大帮助。软铜线在室温下其最大不延伸张力约为15kg/mm2，在400℃下最大不延伸张力约为7kg/mm2；在460℃下最大不延伸张力为4kg/mm2；在500℃下最大不延伸张力为2kg/mm2。在正常的漆包线涂制过程中，漆包线的张力要明显小于不延伸张力，要求控制在50%左右，放线张力控制在不延伸张力的20%左右。大规格大容量线轴一般采用径向旋转式放线器；中等规格导线一般采用越端式或毛刷式放线器；微细规格导线一般采用毛刷式或双锥套式放线器。不论采用哪种放线方式，都对裸铜线线轴的结构和质量有严格要求----表面应光洁以保证线材不被擦伤；----轴芯两侧及侧板内外有2—4mm半径的r角以保证放线过程中能均衡放出；----线轴加工完后，必须作动、静平衡试验；----毛刷放线器要求轴芯直径：侧板直径小于1：1.7；越端放线要求小于1：1.9，否则放线至轴芯时会出现断线现象。二、退火退火的目的是使导体由于模具拉伸过程中因晶格变化而变硬的导线经过一定的温度加热，使分子晶格重排后恢复工艺要求的柔软度，同时除去拉伸过程中导体表面残留的润滑剂、油污等，使导线易于涂漆，保证漆包线的质量。最重要的是保证漆包线在作为绕组的使用过程中有适宜的柔软度和伸长率，同时有助于提高导电率。导体变形程度越大，伸长率越低，抗拉强度越高。铜线的退火，目前常用的有三种方式：成盘退火；拉丝机上连续退火；漆包机上连续退火。前二种方式都不能满足漆包工艺的要求。成盘退火只能使铜线软化，而去油不彻底，由于退火后导线软了，放线时增加了弯曲。在拉丝机上连续退火，虽然能够达到铜线的软化和去除表面油脂，但退火后柔软的铜线绕到线盘上形成了很多弯曲。在漆包机上涂漆前进行连续退火不但能够达到软化去油的目的，而且经过退火的导线很直，直接进入涂漆装置，能够涂上均匀的漆膜。退火炉的温度要根据退火炉的长度、铜线规格、行线速度来决定。在同样的温度和速度下，退火炉越长，导体晶格的恢复越充分。在退火温度较低时，炉温越高，伸长率越好，但退火温度很高时会出现相反的现象，温度越高，伸长率越小，并且导线表面失去光泽，甚至容易脆断。退火炉温太高，不仅影响炉的使用寿命，而且停车整理、断线穿线时易烧断线。要求退火炉的最高温度控制在500℃左右。对炉子采用二段控温形式，在静态和动态温度近似的位置选择控温点是有效的。铜在高温下容易氧化，氧化铜是很酥松的，漆膜不能牢固的附着在铜导线上，氧化铜对漆膜的老化有催化作用，对漆包线柔韧性、热冲击、热老化都有不良影响。要铜导线不氧化，就要使在高温下的铜导线不和空气中的氧接触，因此要有保护气体。大部分的退火炉一头水封，另一头开着。退火炉水槽中的水有三个作用：封闭炉口，冷却导线，发生蒸汽做保护气体。在刚开车时由于退火管内的水蒸汽很少，不能及时排除空气，可以往退火管内灌少量的酒精水溶液(1：1)。(切注意不可灌纯酒精及控制使用量)退火水槽中的水质非常重要。水中的杂质会使导线不清洁影响涂漆，无法形成光滑的漆膜。使用中水的含氯量需小于5mg/l，电导率小于50μΩ/cm。氯离子附在铜导线的表面经过一段时间后会腐蚀铜线和漆膜，在漆包线漆膜内的导线表面产生黑点。为保证质量必须定期清洗水槽。水槽中的水温也有要求。水温高有利于发生水蒸汽对退火中的铜线进行保护，离开水箱的导线不易带水，但对导线的冷却不利。水温低虽然起到冷却作用，但导线上带有大量的水，对涂漆不利。通常，粗线水温低一些，细线水温高一些。当铜线在离开水面时有使水汽化飞溅的声音时，说明水温太高。一般粗线控制在50~60℃，中线控制在60~70℃，细线控制在70~80℃。细线因速度快，带水问题严重，宜采用热风烘干。三、涂漆涂漆是将漆包线漆涂复在金属导体上形成有一定厚度的均匀漆层的过程。这关系到液体的几个物理现象和涂漆方法。1．物理现象1)粘度当液体发生流动时，分子之间相互碰撞使一层分子带着另一层分子运动，由于相互的作用力又使后一层分子阻碍前一层分子的运动，由此表现出活动的沾滞性，这就叫做粘度。不同的涂漆方法，不同的导线规格对漆的粘度要求不同。粘度的大小主要关系到树脂分子量的大小，树脂分子量大，漆的粘度大，用于涂制粗线，因为分子量大得到的漆膜的机械性能较好。小粘度的用于涂制细线，树脂分子量小容易涂均匀，漆膜较光滑。2)表面张力液体内部的分子周围都存在着分子，这些分子之间的引力能达到暂时平衡，而处在液体表面的一层分子，一方面受到液体分子的引力，其作用力指向液体的深处，另一方面受到气体分子的引力，但气体分子比液体分子少，距离又远，因此液体表面层的分子受液体内部的引力大，使液体的表面尽量的收缩，形成圆珠形。在相同体积的几何形状中球形的表面积最小，如果液体不受其它力的作用，在表面张力作用下总是球形。根据漆液表面的表面张力作用，不均匀的表面其各处的曲率不同，各点的正压力不平衡，在进入漆包炉之前，厚处的漆液受表面张力作用向薄处流动，使漆液赹于均匀，这个过程就叫做流平过程，漆膜的均匀程度除受流平作用影响外，还受重力作用的影响，是两者合力的结果。带漆导线出毛毡后，有一个拉圆的过程。因为导线涂上漆经毛毡后，漆液形状呈橄榄形，这时漆液在表面张力作用下，克服漆液自身的粘度，在一瞬间转变为圆形。漆液的拉圆过程如图所示：1—涂漆导线在毛毡中2—出毛毡的瞬间3—漆液因表面张力而被拉圆若线的规格较小时，漆的粘度较小，所需拉圆的时间也较少；若线的规格增大，漆的粘度也增大，所需拉圆的时间也较大。在高粘度的漆中，有时表面张力不能克服漆液的内磨擦力作用，则造成漆层不均匀。当带漆导线出毛毡后，在漆层的拉圆过程中还有一个重力作用的问题。若拉圆作用时间很短，则橄榄形的尖角很快消失，重力作用对其影响时间很短，导线上漆液层比较均匀。若拉圆时间较长，则两端尖角存在时间较长，重力作用时间也较长，这时尖角处的漆液层有向下淌流的趋势，使局部地区漆层增厚，表面张力又促使漆液拉成球状，而成为粒子。由于重力作用在漆层厚时非常突出，所以每道涂漆时，不能涂得太厚，这就是漆包线涂制时采用”薄漆多涂”的理由之一。涂制细线时如涂得厚，在表面张力作用下收缩，形成波浪状或竹节形的毛线。导线上若有极细的毛刺，在表面张力的作用下毛刺既不容易上漆，又容易流失变薄，造成漆包线的针孔。若圆导线本身成椭圆形，涂漆时在附加压强的作用下，漆液层在椭圆长轴的二端偏薄，在短轴的二端偏厚，形成显著的不均匀现象，所以漆包线用圆铜线的不圆度应符合要求。漆中产生汽泡时，汽泡是在搅动和加料过程中裹进漆液中的空气，由于空气比重小，靠浮力使其上升到外部表面，但由于漆液的表面张力作用又使空气不能突破表层而留在漆液中，这种带有空气泡的漆液涂在导线表面上进入漆包炉，经过加热，空气急剧膨胀，在漆液表面张力因受热而减少时就冲出表面造成漆包线表面不光滑。3)湿润现象水银滴在玻璃板上缩成椭圆形，水滴在玻璃板上展开形成中心稍凸的薄层，前者为湿润现象，后者为不湿润现象。湿润现象是分子作用力的一种表现，如果液体分子间的引力小于液体与固体之间的引力，液体就湿润固体，这时液体就能很均匀的涂复在固体的表面上；如果液体分子间的引力大于液体与固体分间的引力，液体就不能湿润固体，液体涂在固体表面上就会缩成一团一团的。所有的液体各自能湿润某些固体而不能湿润其它一些固体。液面的切线与固体表面的切线间的夹角叫接触角，接触角小于90°液体湿润固体，大于等于90°液体不湿润固体。铜导线表面光亮清洁，就可涂上一层漆，如果表面沾有油污，影响了导线与漆液两个界面间的接触角，漆液对导线由湿润变为不湿润。如果铜线硬，表面分子晶格排列不规整对漆的引力就小，不利于漆液对铜线的湿润。4)毛细现象湿润管壁的液体在管中升高，不湿润管壁的液体在管中下降的现象叫毛细现象。这是由于湿润现象和表面张力的作用形成的。毛毡涂漆就是利用毛细现象。在液体湿润管壁的情况下，液体沿管壁上升形成凹形面，使液体的表面积增大，而表面张力要使液体的表面收缩到最小，在这个作用力下使液面趋向水平，管中液体随着上升，直至湿润和表面张力向上拉引的作用和管内升高液柱的重量达到平衡时，管中的液体才停止上升。毛细管越细，液体的比重越小，湿润的接触角越小，表面张力越大，毛细管内的液面上升得越高，毛细现象越显著。2．毛毡涂漆法毛毡涂漆法结构简单，操作方便，只要用毛毡夹板将毛毡平整的夹在导线的二侧，利用毛毡松、软、有弹性、多毛孔的特点，使其形成模孔，刮去导线上多余的漆，通过毛细现象吸收、储存、输送、弥补漆液，将导线的表面涂上均匀的漆液。毛毡涂漆法不适用于溶剂挥发过快或粘度过大的漆包线漆，挥发过快和粘度过大均会使毛毡的毛孔堵塞很快失去其良好的弹性和毛细管虹吸能力。使用毛毡涂漆法必须注意：1)毛毡夹具与烘炉进口的距离。考虑涂漆后的流平性和重力两者间的合力作用，线行进时悬垂度和漆液重力的因素，(卧式机)毛毡与漆缸的距离50—80mm，毛毡与炉口的距离200—250mm为宜。2)毛毡的规格。涂制粗规格时要求毛毡阔、厚、松软、弹性大、毛细孔多，毛毡在涂漆中易形成比较