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漆包工艺讲义

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漆包工艺讲义_第1页
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漆包工艺流程 漆包工艺是既简单又复杂的工艺过程,在导线的表面上涂上一层漆经过烘焙成了漆包线,但是要涂制出各种性能都达到标准要求的漆包线来,也有一定的难度,漆包线不仅要有一定的厚度的光滑均匀的漆膜,而且要具有很多项电气、耐热、机械及化学性能要求,这些质量要求带有高度的综合性,其中一项性能的提高,往往会使另一项性能下降,在漆包线工艺过程中要照顾到各方面的平衡,使漆包线的各项性能都能得到相应的满足,这才能生产出优良的产品来,符合用户的使用要求,制造出高质量的电机、电器产品漆包线工艺的特点是高速度,细线在几分之一秒,粗线在几十秒的时间内就完成一道漆膜的涂漆和烘焙,在这样短的时间内来完成物理和化学变化,使涂在导线的漆液形成高质量的漆膜是有一定困难的虽然在同一导线上涂上不同种品种的绝缘漆或在不同的导线涂上同一种绝缘漆,它们的漆包工艺要求不完全相同,但它们的工艺流程是基本相同的,常见的工艺流程是:放线 退火 涂漆 烘焙 冷却 收线 (导线) (重复数次) (漆包线)要制造出理想的漆包线,对工艺流程中的每一个组成部分都要有一定的工艺要求,只要忽略了一个部分,哪怕是一个次要的部分也制造不出合格的产品来,现在我们就按工艺流程的顺序分别进行讨论。

一、 放线在漆包线的生产过程中对放线这一部分往往认这它结构简单而不够重视,随着漆包线行线速度的提高,劳动生产率的增长,对放线部分也引起了人们的重视普遍采用大容量放线,目前先进的漆包线厂粗线放线重量可以达到2吨,0.05MM的细线达50KG ,这样就减轻了劳动强度,同时也减少了因调换放线盘接头而引起的故障导线线盘容量大了以后放线不宜甚至不能采用动盘放线,而只能采用静盘放线的方法线盘容量大,其惯性也大,动盘放线,在起动是导线承受不了巨大的张力静盘放线(越端放线)适合于大容量线盘 放线的关键是控制张力,张力大时不仅会将导线拉细和使导线的表面失去光亮,而且也会影响漆包线的多项性能导线的线径是有一定的要求范围的,张力大拉细了导线线径就造成不合格产品,有时虽然拉细的线径还在要求的的范围内,但它对产品的质量还是有些影响的,从外表上看,被拉细的导线,涂制出的漆包线来其光泽比较差,影响外观质量,从性能上来讲,被拉细的漆包线伸长率、回弹性、柔韧性、热冲击都受到一些影响,甚至不合格放线张力太大使导线拉细,很相似导线的拉拔现象,由于金属分子晶格排列的变化而变硬,所以影响漆包线的伸长率和回弹性,放线张力太大使漆包线在涂制过程中被拉伸,漆膜也要承受一些弹力,在做试验时再加上卷绕所承受的弹力,往往会降低柔韧性和热冲击的数据。

放线张力太小,线容易跳动会造成并线,线碰炉口,放线是最怕的半圈张力大,半圈张力小,这样导线不仅会松乱、扎断,一段一段的被拉细,而且还会引起烘炉内线的大跳动,造成并线、碰线故障因此放线张力一定要均匀、适当,既不紧又不松,控制在恰当的范围内放线张力的控制一般是根据操作经验来调节的,目前还没有一个定量的数值,也缺少测量的仪器,即使要定一个张力的数值,必须要根据漆包机的结构的具体情况来决定有的漆包机有助力轮(送线轮),有的漆包机没有助力轮,有的助力轮安装在退水炉之前,这种结构的放线张力大一些没有什么影响,当然还要看助力轮的大小和轮面与导线接触弧度等有的助力轮在退火炉之后,放线张力大导线就会在退火时拉细,没有助力轮对放线张力要求就更加严格了根据实测的软铜线在室温条件下其最大张力约为15KG/MM2;在400℃温度条件下其最大张力为7KG/MM2;在460℃温度条件下其最大张力为4KG/MM2;在500℃温度条件下其最大张力为2KG/MM2在正常的漆包线涂制过程中,漆包线的张力要明显的小于不延伸的张力,要求控制在不延伸张力的50%左右放线是涂制漆包线的第一个组成部分,它的张力对退火和涂制烘焙的影响很大,使漆包线的张力会逐步递增,所以放线张力更要小一些,约控制在不延伸张力20%左右。

水清洗装置:为了更好的清洁铜线表面的铜粉及污物,在进退火炉前裸铜线经过一水清洗装置,清洗装置包括:⑴毛毡清洁;⑵水的喷淋;⑶吹干等见示意图 2 3 1 1 1 二、 退火导线在涂漆之前必须进行退火,目前我们国内外的漆包机设备都有退火炉导线在退火的过程中能够同时达到三个要求,一是能使导线软化,二是能够除去导线表面上的油脂,三是能够使导线挺直导线在经过拉制时,在外力的作用下使分子的晶格发生了变化,导线变硬、电阻率增加,当导线经过一定的温度的退火,便恢复导体原来的晶格结构,导线软化,电阻率也恢复到原来的数值,可以生产出柔软的和电阻率较小的漆包线,有利于用绕制各种形状的线圈导线在拉制时残留在导线表面上一层看不见的极少的油脂,如不把这层极薄的油脂去除,就很难涂上光滑有漆膜,利用退火时的温度除去这层极薄的油脂是最有效的方法,导线从线盘上放出后,由于线的弯曲,在行线的过程中,导线处于扭动状态,在涂漆时很难使漆膜均匀,当导线经过退火时在张力和温度的作用下,导线挺直,有利于涂漆。

漆包线的导体,绝大部分是铜,漆包铝线的产量非常少,因此我们重点介绍铜导线的退火目前铜导线的退火有三种方式:成圈或成盘退火;拉丝机上连续退火;漆包机上连续退火前二种退火方式都不能满足漆包工艺的要求、成圈、成盘退火,只能达到铜导线的软化,而去油不够彻底,由于退火后的导线变软了,使导线增加了弯曲在拉丝机上连续退火,虽然能够达到铜导线的软化和去除导线表面的油脂,但退火后柔软的铜线绕到了线盘上以后形成了弯曲只有在漆包机上涂漆之前进行连续退火,才能满足漆包工艺的要求,它不但能够达到软化,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在连续的退火中,对于铜导线的规格、退火炉的温度及行线的速度必须要有合理的配合才能达到理想的退火质量退火炉的温度要根据退火炉的长度、铜线规格、行线速度;退火炉的长度行线速度就是退火时间,在同样的温度和行线速度下,退火炉越长,退火的时间越长,导体晶格的恢复越充分退火炉温度低一点,退火时间长一点,退火温度高一点,退火时间短一点,同样都能达到理想的效果,所以在退火时一定要控制退火温度和行线速度二个重要工艺参数⑴退火温度与伸长率的关系导线退火后要求达到优良的伸长率,伸长率的好坏取决于退火温度。

通常往往认为退火温度越高,导线的伸长率越好,退火温度越低,导线的伸长率越差在退火温度比较低的时候,这种现象是存在的,当退火温度很高时会出现相反的现象,退火温度越高,导线的伸长恰当7005003005040302010伸长率%率会越小,同时使导线表面失去光亮,这是由于退火温度过高,导体晶粒变大而造成的退火温度℃从上图的曲线可以看出,退火温度与伸长率的关系,在规格和行线速度不变的条件下,退火温度比较低时,随着退火温度的的升高而伸长率增大,当温度到达一定的范围时,伸长率就不再增加,再升高温度就产生相反的现象,随着温度的升高而伸长率减少,甚至容易脆断因此,在退火过程中我们必须选择一个恰当的温度范围,在制订这个温度数值时,一定要根据导线规格、行线速度、退火炉的长度、炉温的分布来决定,同时要经过验证⑵退火炉温的控制漆包机的退火炉绝大多数比较短,为了使导线充分的软化,退火温度都非常高,尤其是生产粗格的立式漆包机,这个问题更为突出大家知道退火温度太高有很多坏处,不但退火炉的使用寿命短,而且在生产中也带来很多麻烦,在停车整理、断线穿线时往往要烧断了线根据铜导线的要求,退火炉的最高温度最高控制在500℃左右为宜,对退火炉的使用寿命,正常生产中的操作都有很多好处。

退火管的温度不要控制得太高,退火炉长度又不能太长,还要使导线在退火过程式中得到充分的软化,同时要保持行线速度这就要从温度的分布和温度的控制方面想办法了我们希望全长的退火炉都处于均匀的高温状态,这样对导线退火效果最好,但在静态时温度分布均匀了,到动态时又改变了,由于进口部位的热量被冷铜丝吸收了,使温度明显下降如果动态时温度过分布均匀了,在静态时进口部位的温度会很高,为了解决这个问题,采用了分二段控温的方法,将退火炉加热一分为二,分别控温,对比之下在静态和动态时的温度差异要小得多,但是在每一段内动态和静态的温度分布还是有一些差异的,因而选择控温点的是很重要的,最好是选在静态和动态时温度近似的位置,起到弥补的作用⑶铜导线的氧化问题铜导线在高温下很容易氧化,被氧化的铜线是不允许涂制漆包线的如果被氧化的铜导线涂制了漆包线,不仅漆包线的外观不好,而且很多项漆包线的性能也会显著下降,甚至成为不合格产品氧化铜是很酥松的,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,因而对漆包线柔韧性、热冲击、热老化都有不良的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,要做到这一点必须要有保护气体。

绝大多数退火炉的炉口一头是利用水封闭着的,另一头的炉口是开着的,使用水封闭的退火炉多数是利用水的蒸汽做保护气体的退火炉水箱中的水主要有三个作用,即:①封闭炉口;②冷却导线;③发生蒸汽做保护气体水将退火炉的下管口封闭住,隔绝空气,不使空气对流经过高温退火的铜线温度很高,如果不进行冷却,遇到空气就要氧化,这时、封闭炉口的水就起到冷却的作用高温的铜线和水接触后产生了水蒸汽,使退火管内气压增大,水蒸汽连续不断的产生,通过退火管由上管口流出,使空气不能进入管内,对退火的铜线进行了保护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,酒精受热汽化排出空气,酒精蒸汽在高温下和空气的氧气反应生成稳定的其他气体对铜线起到保护作用为了防止灌酒精时火烧和酒精蒸汽爆炸,酒精内加入同量的水混合以后再往退火炉内灌,就比较安全了国外的退火炉,粗规格多数采用水封水蒸汽保护,或水封闭氮气保护的方法细规格只用水蒸汽保护或只用氮气保护的方法国内目前生产漆包机有很大的改进,卧式的中细规格漆包线的退火装置,均采用水蒸汽保护装置,效果较好⑷对水质和水温的要求退火炉火箱中所用的水的质量是非常重要的,水质的好坏对漆包线的质量有直接的影响,水中的杂质会使铜导线不清洁影响涂漆,特别是油脂得过且过容易附在导线的表面上,在涂漆时,漆液不能均匀的涂在导线的表面上,无法形成光滑的漆膜。

水中更不能含有氯离子,氯离子附在铜导线上经过一段时间后会腐蚀铜线和漆膜,在漆包线的漆膜内导线的表面上产生黑斑点,黑点处的耐压、柔韧性、热冲击、耐刮等性能都显著下降,甚至不合格一般的自来水内含有氯化物的量很多,不能使用,要求使用蒸馏水,最好使用去离子水根据资料介绍,国外对水质的要求很高,进厂的去离子水的氯化物量不大于0.5MG/L,退火炉火箱内正在使用的水的含氯化物量不大于5MG/L这样高的要求在国内是很难达到的含氯量的测量比较复杂,通常可以测量电导率来了解水的质量,据介绍国外进厂去离子水的电导率不大于15µΩ/cm,退火炉水箱中的水的电导率不大于50µΩ/cm这个要求一般蒸馏水也很难达到,去离子水是可以达到的。

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