漆包工艺理论知识

今天我们大家一起来学习关于漆包工艺理论知识漆包工艺是使导线涂覆一种或多种均匀而有一定厚度的漆膜，不同导线对同一种漆膜有不同的工艺，同样，不同的漆液对同导线也有不同的工艺，现行的漆包工艺大致分为以下几个过程：放线软化（退火）涂漆烘焙检验包装润滑收线冷却欢迎大家参加此次培训讲师：1、放线用来涂漆的导线通常以线盘来成装，为保证导线能顺利从线盘中放出，对放线装置有一定的要求：①有恒定的放线张力，保证放线过程中线不被拉细或擦伤；②在因需要停止时，导线不会因惯性继续甩出而造成乱线；③放线装置应操作方便、轻巧，保证导线能灵活的放出。2、退火退火的目的是：使在冷拉过程中因晶格变化而变硬的导以线经一定的温度加热后恢复原来的晶格组织，使导体变软，同时除去拉线过程中残留在导线表面的润滑剂和油污，使导线易于涂上漆液，使漆包线具有一定的柔软性和伸长率，并相应地提高导线的导电率，细小规格的导线，因漆包烘炉温度已能达到使导线软化的目的，因此也可不用退火装置。现公司的漆包机都是用蒸馏水或去离子水来加热产生蒸汽驱走退火管内的空气，使铜线避免氧化，在生产较大规格时一般还需加一退火水封水槽来冷却和清洗退火的铜线。在此过程中要避免使用自来水，这是因为自来水含有较多的氯离子和钙盐等，易造成漆包线呈现黑斑点；蒸汽发生器内产生大量的沉淀而损害加热管或对污染退火钢管等。与退火相关的两个漆包线机械性能：Ⅰ、伸长率：A、材料的影响：铋、硫、铁、铝、锑、氧元素传统导致铜材脆化。B、外力的作用：涂漆过程在巡回导轮上受交递变形造成晶格歪扭；收、放线张力的影响形成内部残余应力。C、韧炼程度。Ⅱ回弹角：A、韧炼程度与线速B、漆膜厚度。3、涂漆涂漆过程是使导线粘附漆液，根据导线的材料、形状、规格以及所涂漆液的品种，有不同的涂漆方法。由于漆包线漆的特点一般都是经过多次涂漆烘干，最后形成漆膜。1、几个基本概念：A、表面张力：由于液体分子之间存在相互引力，液体表面有一种收缩张紧的趋势，这就是液体的表面张力。由于液体表面张力的作用，当液体处于一定的曲率半径时，将产生一个附加压力，其值随液面曲率半径的减少而增大，正是由于这种压力的作用，涂漆之后的导体在进入烘炉之前会由较厚处向较薄处流动，使漆液趋于均匀。B、湿润现象：湿润现象是分子间力作用的一种表现。如果液体分子之间的引力小于液体与固体间的引力，液体就能湿润固体，这时在和固体相接的液层中，液体分子受到指向固体方面的合力。否则称为不能湿润。能湿润时液体固体表面成一平凸透镜形状，不能湿润时成一椭圆球形状。我们把液面切线与固体表面切线的夹角叫接触角，在湿润的情况下，该角小于90°。C、粘度：粘度是漆包线的一个重要的物理参数，它体现了漆基树脂分子的大小，具体来说是漆液分子间相对运动而产生阻碍力的量度，即液体流动时产生内摩擦力的量度。D、毛细现象：毛细现象是由于湿润现象和液体表面张力的作用而产生的。将内径很细的管插入液体中，在液体湿润管壁的情况①下，液面沿管壁上升成凹弯月面形状，使液体的表面积增大。而表面张力的收缩作用要使液面趋向水平，管内和液体就随着上升。这样，当表面张力向上拉引的作用和管内升高液柱的重量达平衡时，管内液体才停止上升。毛毡是多孔材料，无数的孔组成无数的毛细管，当涂漆导线经过毛毡时，漆液便顺着毛细管上升，使毛毡具有输漆作用。2、涂漆部分应注意的事项a.毛毡起输漆和刮漆的作用，导体经毛毡后可以将多余的漆液刮去并贮存，当供漆有变时再弥补，起到涂漆均匀的作用，所以毛毡在发硬、浸透、变脏的情况下应及时更换；另外安放涂漆毛毡时应注意:Ａ、涂漆毛毡孔、烘炉中心、滚筒、相对应成一水平直线以防止涂漆偏心和擦伤漆膜表面;Ｂ、行线应刚好紧贴毛毡表面，毛毡上下对放整齐，压铁重量适中，并保证毛毡清洁和有一定的柔软度;Ｃ、行线位置应合适，不能有碰擦毛毡挡钉、进出口挡板；涂复合漆层时还应注意行线不能擦到附近的涂漆毛毡。b.毛毡与炉口的距离应保持适中，距离过短，炉的热辐射会使毛毡变硬，影响涂漆效果，降低毛毡的使用寿命；距离过长，重力的用时间过长，容易引起漆液的流淌，使漆膜偏心，易生成积漆粒子。一般来说，距离控制在200～400ＭＭ之间较为合适。c.毛毡涂漆时应注意各道的涂漆的漆膜厚度，大体是总漆膜厚度的平均值，在调整漆膜时，最好不要在第一道并线，这是因为第一道漆膜过薄会因漆膜具有透气性使导线在烘炉内氧化发花，甚至会造成漆膜烘焙过度，老化性能、附着性下降，产生缩漆现象。过厚会造成漆膜表面不光滑、皮膜无光泽；最后一道涂漆可涂薄一些，烘焙充分一些，有利于提高漆膜的机械性能。4、烘焙烘焙是生产漆包线的关键过程，导线涂漆后进入烘炉，在烘炉中发生物理和化学变化，使漆液中的溶剂蒸发，漆基交联、闭环与裂解，最后形成漆膜。在漆包线的生产中起主要作用的工艺因素涂是涂漆道次、漆液粘度、炉温分布和行线速度。这些要素根据漆液的种类和导线的规格、漆膜的厚度都有较严格的要求。1)、成膜原理导线涂漆后进入烘炉，主要经历漆液溶的蒸发和漆基树脂的固化过程，通常称这蒸发和固化。漆液中的溶剂只是为了涂漆工艺需要而加入的，在漆膜中不允许再有溶剂存在。为保证漆液中的溶剂能顺利迁移蒸发，首先每道的漆液涂层厚度不宜过厚，再就是有足够的时间（一般来说，蒸发的时间与漆膜厚度的平方成正比），另外保证烘炉内存在一定的溶剂蒸汽浓度差也是重要条件。漆基树脂在漆液中的状态与液包线中不一样，只有经过交联、闭环等化学反应才能变成坚韧高聚物。交联和闭环只有在较高的温度下才能进行，如聚酯树脂交联温度在200℃以上，亚胺闭环温度则在250℃以上。反应的速度与温度有较大的关系，大约每升高10℃，反应速度就会提高1～２倍。２）、工艺要素：a.涂漆道次受漆液固体含量、粘度、表面张力、干燥速度的限制，一般的有机溶剂漆液都要经过多次涂覆、多次烘焙才能使溶剂蒸发充分和漆基树脂反应完全。各种型规的漆包线的涂漆道次由漆液的固体含量、漆膜的厚度要求来决定。b.漆液粘度漆液粘度往往根据涂漆的方法、线规的大小、漆膜的种类、漆膜的厚度等级来选择，在实际生产中要求有较大的工艺适应性。如在立式漆包机上提高线速，导线上的带漆量增大，为保持预期的漆膜厚度，可不用调整漆液粘度而调整毛毡的松紧，又如在卧式漆包线涂线时，如提高线高，导线上的漆层会变薄，为保持预期的漆膜厚度，可采用加快漆辊转速来调整。c.行线速度线速是漆包工艺中一个比较重要的参数，它决定了导线在漆包工艺中各阶段经历的时间，从而影响导线在退火炉中的退火程度、涂漆导线的流平程度以及在烘炉内溶剂蒸发的完全程度、固化程度和漆包线出烘炉后的冷却情况等。线速问题涉及的因素很多。它首先决定于漆的性质，线规的大小，漆膜的厚度，当然也与炉身的长短、温度的高低和排烟条件等有关。d.炉温分布对不同的型规的漆包线以及不同的漆包炉，温度要求是不完全相同的，但是都必须满足在适当的线速下涂制出合格的漆包线来。炉温分布主要由进口炉温，出口炉温，和炉中的最高温度点的温度和位置所决定。炉温的高低主要由漆液的特性、烘炉的结构特点来决定。炉温的设定、分布要根据实际生产经验总结，不同的机台有所区别，对设备稳定的机台涂覆某种漆液，如果炉温曲线定下来后，一般不再变动，线规变化时只调整线速来保证漆包线的性能。3)、卧式催化燃烧热风循环漆包炉卧式催化燃烧热风循环漆包炉是我司卧式机台中最多的一种机型，刻机台的特点是通过将有机溶剂在催化室里一次或二次燃烧，通过循环风机将燃烧产生的热量带入烘炉作为热量的主要来源，以达到节能、环保的目的。在热风循环过程中风机是动力，为保证烘炉中的热量不外逸，出口不冒烟，应通过适当地调整风机、风门，使烘炉处于负压状态。另外要特别注意外界通风环境，避免外界冷风吹入烘炉中。在整个催化燃烧过程中，催化剂起着相当重要的作用。为保证催化剂在高温下长期有效的工作，对催化剂有较高的要求：ａ、具有较高地催化活性。ｂ、有较大的表面积。ｃ、良好的机械强度。ｄ、能忍受高温和阻塞物的破坏作用。ｅ、具有较高的反应稳定性（使用寿命长）。ｆ、对风流的阻力小，无粉尘杂质。催化剂使用一定时间后要进行清理，中途失效的要进行活化处理，实在丧失催化功能的要及时更换。(冷凝现象：在催化系统没有加热或加热不够的情况下开机涂漆，进入催化室的溶剂蒸汽中的有些有机物会形成冷凝物覆盖在催化剂的表面，如果这时催化系统的温度升得太快，这些冷凝物会一下子燃烧，温度高达1100℃~1500℃，这会大大高于催化剂的工作温度，从而破坏了催化剂。所以在开机升温的时候应将催化前的温度升到指定的温度并保温一段时间后再才能上漆。)5、冷却烘炉温度较高，涂漆导线从烘炉口出来的漆膜尚未完全硬化，在导轮上能过时易被擦伤或压扁，所以需要冷却，冷却的方式可以是自然风泠或强迫风冷。一般来说，炉温高，线速快的需要配备强迫风冷装置。6、收线收线是使生产出来的漆包线卷绕在线盘上或散落在容器里，收线机械部分的主动及传动件要平稳，收线、排线与行线速度比要合理，以使成盘或成卷漆包线紧密，均匀又整齐地排列。我司使用收线电机大都采用力矩电机以获得特定的机械特性，它能长期低速运转能拖动收线轴工作，在收线直径不断增大的情况下，能保障收线张力和收线速度为一常数。上述漆包工艺过程都是必不可少的环节，只有各个过程配合恰当，又有合格的导线和漆液，才能生产出合格的漆包线来。下列是与漆包工艺相关的几类计算题：1、计算时间已知机台导轮半径为R，转速为ω，求生产长为L的漆包线需要的时间T。解：生产线速：V=Rω需要的时间T=L/V=L/Rω2、计算产能已知某机台的生产的规格D，线速为V，机台的生产头数N，求其一天的产能G。（如已知铜、皮膜的比重分别为ρ1，ρ2，平径完成外径为D外）λ解：⑴G=10VD2N（简单的概算）⑵G=G铜+G皮膜=NΠD2Lρ1/4+NΠ（D外2-D2）Lρ2/4（L=VT）3、计算油漆的需求量要生产M吨漆包线，其规格为D1，平径完成外径为D2，漆膜与铜的比重分别的ρ1，ρ2，油漆的固含量为T，漆的烘焙的损耗系数为K，求所需油漆的数量G。解：⑴计算漆膜与铜的重量比：M漆/M铜=（D22-D12）ρ1/D12ρ2=λ⑵计算漆膜的重量：M漆=Mλ/（1+λ）⑶所需油漆的数量：G=M漆/（1-K）T