CN101783214A - 一种使用螺杆挤出法涂覆漆料制造漆包线的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种使用螺杆挤出法涂覆漆料制造漆包线的装置及方法，属于涂料技术领域。先利用螺杆挤出机将室温下为固体或高黏度液体的漆料加温至不产生焦化的初级温度或流动温度，成为适合于流动的中等黏度的液体，然后经过恒温管道和恒温过滤器输送至涂漆器箱体中，形成漆料液面，未涂漆的导线由下向上穿过涂漆器箱体中的液面时蘸满漆料，再通过温控涂漆模具被加热至更适合于涂覆的温度即涂覆温度，使漆料均匀地涂覆于导线上，再经过烘烤固化，制得漆包线；装置包括螺杆挤出机组件、恒温管道和恒温过滤器、上导线轮、下导线轮、立式烘箱、止逆螺母、氟塑料密封圈和温控涂漆模具。本发明能够降低环境污染，提高生产效率，降低能源消耗。
Description
技术领域
本发明涉及一种使用螺杆挤出法涂覆漆料制造漆包线的装置及方法，属于涂料技术领域。
背景技术
漆包线涂漆的工艺方法主要有两种，直接涂覆法和树脂挤出法，直接涂覆法就是将液态漆料直接涂覆于金属导线上，然后经过高温烘烤固化成膜。而涂漆器又包括毛毡法和模具法。毛毡法设备简单，换线容易，便于处理应急事故，但所用漆料的黏度较低(导致固含量降低，溶剂用量增加)，一次涂漆之干膜厚度降低，走线速度不能太快(否则毛毡会发生烧焦现象)，有时毛毡还会带入烘箱中引起火灾，偏心度较大，表面质量较差(经常发现漆膜内夹杂绒毛)，所以毛毡法是一种质量差，污染大，效率低的涂漆方法，有逐步被淘汰的趋势，但线径在0.15mm以下的漆包线还必须使用此法。模具法是近年来我国各漆包线厂商广泛采用的方法，它可直接涂覆较高黏度的漆料(固含量高，溶剂用量低，环境污染低)；具有“自定中心”作用；漆膜厚度可控性好，针孔少，表面光滑平整，质量好，走线速度快，效率高；钨钢芯模具耐磨性好，使用寿命可达5年以上。
树脂挤出法就是将常温下为固体的物料(或高黏度物料)在螺杆挤出机中加温加压转化成液态物料(或低黏度物料)，并趁热涂覆于金属导线上成膜的方法。而涂漆器一样也可分为毛毡法和模具法。
直接涂覆法不管是毛毡法还是模具法，其共同特点是都使用室温下为液态的漆料，这类漆料又可分为溶剂型、水溶性和水乳性漆包线漆，他们都存在着一个黏度、固含量与性能之间的矛盾，如现在广泛使用的F级或H级溶剂型漆包线漆，当黏度为60～100秒(涂-4杯，25℃)时，其固含量在25～35％左右。在聚合物分子结构基本不变的情况下，若想提高固含量，必然导致黏度相应提高，涂漆就会发生困难；若想要固含量提高而黏度保持较低水平，还要保持漆膜的耐温等级，就要在分子结构、合成工艺、固化工艺等诸多方面作文章，其技术难度非常高。
特别值得关注的是目前我国通用的漆包线漆所用的溶剂主要是甲苯、二甲苯、混合甲酚等有毒、有刺激性气味的溶剂，他们大量挥发进入大气，对我国生态环境造成严重的污染，正因为此，发达国家逐渐缩减中低档漆包线的生产，而将这种灾难性产业转嫁给我国，而使我国成为漆包线产量的超级大国，但这种局面不会长期任其自由发展，国家对环境保护的力度必然会加强。目前一些实力较雄厚的厂商在烘烤装置上又安装了催化燃烧装置，它能将大部分溶剂焚烧掉，所产生的热量一部分被用于烘箱的加热，一部分排空。但即使这样，还是有不少的溶剂挥发，使车间内的空气质量严重污染，其污染成分一是少量甲酚，气味特别令人难受，二是从焚烧器排出的尾气中仍有大量不完全燃烧的成分。
这类传统的漆包线绝缘漆一次施工不能达到过高的干膜厚度，其原因有两点：一是干膜厚度约等于湿膜厚度×固含量，如对于固含量为35％的漆料，干膜厚度只有湿膜厚度的三分之一；二是若单次涂漆过厚，会造成烘烤时产生大量气泡。如采用模具法对Φ1.000mm铜裸线涂漆，漆料为赛克改性聚酯漆(耐温等级为155℃的F级)，必须使用一组模具：1.010mm、1020mm、1.030mm、1.040mm、1.050mm、1.060mm、1.070mm、1.080mm、1.090mm共9只模具，走线速度15米/分钟，烘箱温度分布为200℃、300℃、400℃、500℃，经过涂9道、烘9道的工艺，最后达到的干膜厚度只有67微米。由此可见其生产效率非常低，能源损耗非常大。其实通过热量分析可知，主要能源损耗在于反复升温-降温的金属芯材。
随着国内外绿色化学和环保可持续发展的呼声愈加高涨，漆包线行业也相继推出了各种各样的绿色环保漆包线漆，现综述如下：
一、高固含溶剂型漆：其流动性、施工性没有实质性变化，可以完全沿用现有漆包机设备，污染相对减小、效率提高、能耗降低。如日本东特涂料株式会社的NH8750聚酯酰亚胺漆，固含量可达50％，TPU聚氨酯漆达34％；德国Dr.Beck公司的Terebec F60之固含量高达60％；上海电缆研究所研制成功固含量达50％的聚酯漆，35％的改性聚酯亚胺漆等等。都是采用模具涂漆法。其共同特点是采用先进的合成工艺，使漆料的固含量尽量高，黏度尽量低，而性能又不致明显降低。
二、低毒或无酚型：如用乙二醇醚类、丙二醇醚类、N-甲基吡咯烷酮代替苯类和酚类溶剂。但是成本高、对高性能漆的溶解力受一定局限。
三、水溶性漆包线漆：可以沿用溶剂型漆的工艺和设备，污染性可以减小。
如U.S.Patent 4,004,063和U.S.Patent 4,217,389介绍了一种水溶性聚酯酰亚胺漆料，它是由组分甲和组分乙复配而成，其中组分甲为羟基聚酯溶解于乙二醇丁醚、丁醇、NMP、，再加胺成盐，再加水稀释；组分乙为低分子量的聚酰亚胺酸，溶于乙二醇丁醚、丁醇、NMP、二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺等中，再加胺成盐，再加水稀释。
上述两个专利所述产品之特征是：不仅含水，还含有胺，以及油水两亲溶剂。这类产品使客户更处于两难境地，因为若直接排放，尾气仍有巨大污染，若通过催化燃烧器又会使其失活。
水乳性的漆料虽然可以做到零VOC排放，可以完全不使用催化燃烧器，但有三个难题，其一是乳液属于一种亚稳定状态，长时间在管道、涂漆器中循环后会发生破乳并产生凝胶，堵塞毛毡或模具；其二是乳液必须使用乳化剂，固化后的漆膜中残留的乳化剂对电性能、热性能、耐水性等有不良影响，也很难满足F级以上的性能要求。其三是水的蒸发热较高，固化速度较慢、能源损耗会较大。
四、无溶剂漆：
粉末涂覆法：将树脂制成精细的粉末，采用流化床法在静电作用下吸附于导线上，再经高温流平固化成膜制得漆包线。缺点是孔隙率多、漆层偏厚、漆层不均匀、耐电压低。
热熔树脂法：漆料树脂不含溶剂，常温下是固态，加热到180℃以上变成液态，由于长期加热，树脂易固化，在品种上主要是聚酯亚胺等个别产品，由于漆层均匀性难以控制，一般以制造大规格线径为主。
树脂挤出法(即螺杆挤出法)：采用类似挤出电线电缆的方式，如瑞士Maillefer公司与德国Dr.Beck公司合作研制的挤出流水线，关键在解决挤出漆层的精密性和均匀性，挤出料必须是热塑性树脂，目前只能用于耐热等级低的热塑性聚酯和聚氨酯漆。
如U.S.Patent 4,588,546描述了一种无溶剂挤出涂覆漆包线的方法，它是用热塑性的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和少量聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)共混挤出涂覆漆包线。模具温度为255～350℃，裸线需要预热至150℃左右，一次涂覆厚度可达10～100微米，最佳厚度为30～50微米。该专利没有提及产品的耐温等级，业内专家应能推测出它不可能达到F级。因此实用性受到限制。
用螺杆挤出机挤出热塑性树脂可以一次涂覆达到规定厚度的漆包线，而且不用烘烤，但是热塑性树脂的耐温等级、耐磨性、柔韧性、硬度等指标一般达不到F级及以上的要求指标。用螺杆挤出法涂覆热固性树脂制造F级或F级以上耐温等级的漆包线至今未见报道，在漆包线厂家也未见使用。其原因是目前通用的热固性树脂体系在120℃以上就已开始交联反应，一旦反应放热就会升温，温度升高又会导致交联反应加快，最后发生爆聚并凝固在机筒、管道和涂漆器具上。
发明内容
本发明提出了一种使用螺杆挤出法涂覆漆料制造漆包线的装置及方法。首先使漆料加热到一个初级温度，此时漆料可以在设备内顺畅的流动而不会发生交联固化反应，也可将此温度称为流动温度。然后利用可加温的模具使漆料在极短时间内升温降黏达到易于涂覆的水平，此为二级温度或称为涂覆温度。本发明利用这种两次加热法巧妙的解决了黏度、温度、焦化和性能之间的矛盾。通过实施本发明，可以达到降低环境污染，提高生产效率，降低能源损耗之目的。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的一种使用螺杆挤出法涂覆漆料制造漆包线的方法，先利用螺杆挤出机将室温下为固体或高黏度液体的漆料加温至不产生焦化的初级温度或流动温度，成为适合于流动的中等黏度的液体，然后经过恒温管道和恒温过滤器输送至涂漆器箱体中，形成漆料液面，未涂漆的导线由下向上穿过涂漆器箱体中的液面时蘸满漆料，再通过温控涂漆模具被加热至更适合于涂覆的温度即涂覆温度，使漆料均匀地涂覆于导线上，再经过烘烤固化，制得漆包线；
所述的初级温度或流动温度不超过120℃，优选为不超过100℃；
所述的涂覆温度为120～300℃，优选为150～250℃；
所述的螺杆挤出机为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或多螺杆挤出机。
本发明的一种使用螺杆挤出法涂覆漆料制造漆包线的装置，包括螺杆挤出机组件、恒温管道和恒温过滤器、上导线轮、下导线轮、立式烘箱和涂漆器箱体；其中，涂漆器箱体包括止逆螺母、氟塑料密封圈和温控涂漆模具；
止逆螺母内有小孔；止逆螺母为金属材质的，止逆螺母的小孔内径大于漆包线的外径；
温控涂漆模具包括钨钢模芯、金属外套、测温螺孔、加热槽和渐缩形涂漆孔道；温控涂漆模具为一下端带有螺纹的柱体，温控涂漆模具的外侧包有金属外套，温控涂漆模具的柱身外侧带有加热槽，渐缩形涂漆孔道在温控涂漆模具内由下至上逐渐缩小，在渐缩形涂漆孔道的顶端为钨钢模芯，温控涂漆模具的柱身上部一侧为测温螺孔；
其连接关系为：螺杆挤出机组件与恒温管道螺纹连接；恒温管道与恒温过滤器螺纹连接；恒温过滤器通过与恒温管道相同的一段管道与涂漆器箱体螺纹连接；温控涂漆模具通过螺纹固定连接于涂漆器箱体的顶部平面上，温控涂漆模具中的渐缩形涂漆孔道与涂漆器箱体的内腔相通；止逆螺母通过螺纹固定连接于涂漆器箱体的底部平面上，止逆螺母与涂漆器箱体连接的螺纹深度占涂漆器箱体底部壁厚的一部分，涂漆器箱体底部壁厚的另一部分为比漆包线直径大的小孔；止逆螺母与涂漆器箱体通过氟塑料密封圈进行密封；导线由下向上依次穿过止逆螺母的小孔、氟塑料密封圈的喉孔然后进入涂漆器箱体内腔，导线蘸满漆料后进入温控涂漆模具，然后通过温控涂漆模具内的渐缩形涂漆孔道，形成一层均匀平整光滑的漆膜，最后进入立式烘箱，使漆料固化，完成一次涂覆。
氟塑料密封圈喉孔与漆包线外表通过调整止逆螺母而达到紧密接触，既防止漏料，又不致使阻力太大；当螺母拧紧时，氟塑料密封圈受到垂直方向的压力，而发生水平径向的变形，从而使喉部直径变小，由此调整氟塑料密封圈的松紧；随着氟塑料的磨损，可以通过螺母随时调整密封圈与导线之间的松紧程度。而这种氟塑料本身具有优异的耐温性、耐溶剂性、耐腐蚀性、耐磨性、自润滑性等，因此具有较长的使用寿命；
在涂漆器箱体上所安装的温控涂漆模具是几个、几十个或更多，其具体数目由立式烘箱的宽度和线间距来决定；止逆螺母的数量与温控涂漆模具数量一致，温控涂漆模具与止逆螺母的中心线对齐；相邻温控涂漆模具的内孔直径各不相同，根据涂漆遍数、漆膜厚度、漆料固含量等因素依次递增，根据具体情况来确定；
温控涂漆模具之内孔为喇叭形逐渐收缩状内孔，直径大的一端与涂漆器箱体内腔相连通；钨钢模芯镶嵌在温控涂漆模具内径小的一端，它是控制漆膜厚度的关键部位；温控涂漆模具的外腰部开有一个凹槽，槽内安装加热带，加热带外再缠绕保温材料。在温控涂漆模具的最外层有一个金属外套，通过其下端的螺纹与温控涂漆模具15连接，起防护和装饰作用；在温控涂漆模具的上部侧面开有一个螺孔，用于安装测温探头(热电偶或热电阻)；在温控涂漆模具的最下端为螺纹，用于与涂漆器箱体10连接；
涂漆器箱体是漆料的储槽，但漆料应该是半充满状态；此外箱内漆料的温度保持在初级温度或流动温度。
漆包线经过温控涂漆模具后能够顺利涂覆上一层厚度为10～30μm的热固性无溶剂树脂或热固性高固含树脂；漆包线经过温控涂漆模具后进入到立式烘箱中进行干燥固化；固化完成后如果漆包线外层的涂覆层厚度达到要求后漆包线可以进入收卷工序，如果固化完成后漆包线外层的涂覆层厚度没有达到要求可以通过上导线轮将漆包线折返回下导线轮，再进入止逆螺母、密封圈，涂漆器箱，穿过漆料液面，蘸满树脂漆层，再穿过温控涂漆模具，立式烘箱，重复上一道工序，不同之处在于下一道温控涂漆模具的钨钢模芯直径大于上一道的，漆包线每完成一个涂漆烘漆工序后，漆膜厚度递增10～30μm，直至达到规定厚度为止。
热固性无溶剂树脂或高固含树脂在常温下为固体，在80～120℃时为高黏度的液体，其黏度为5000～10000mPa·S，可以在螺杆机的推动下顺利的流动，但还不足以顺利涂覆导线，在此温度下保持1小时，粘度增加值低于10％；当加热到120～300℃时粘度低于1000mPa·S，可以顺利涂覆导线，在此温度下保持时间5分钟，黏度就会显著提高。
螺杆机筒组件的温度分布为：前段70℃、80℃、90℃、100℃；螺杆机筒组件的加热方式为电热套、电热带、循环水浴或循环油浴；螺杆机筒组件的长度为0.5～1.5m，螺杆机筒组件的外径为30～100mm；
过滤器为两个或两个以上的并列排布，通过阀门的开关进行切换；在过滤器的前后两端还可以安装压力传感器，当前后压力差超过规定值后说明堵塞严重，就要进行清洗，有两种清洗方法，一是在线清洗，即不用卸下，通过安装清洗泵，采用热溶剂反向冲洗可以将过滤器清洗干净；二是卸下后拆开所有部件彻底清洗，并且可更换滤网；两种方法相辅相成；滤网可采用不锈钢材质，可采用几种不同目数的滤网搭配使用，如第一道为100目，第二道为200目，第三到为300目，这样即可延长更换周期，又可不影响过滤效果。
本发明与传统工艺的比较：
一、生产效率提高
涂漆遍数的理论计算：用传统的溶剂型漆，固含量为35％，再考虑到固化收缩率，因此干膜厚度大约是湿膜厚度的30％。以φ1.000mm直径的铜裸线涂漆为例，采用九个模具涂漆，模具孔径规格依次为1.010mm、1.020mm、1.030mm、1.040mm、1.050mm、1.060mm、1.070mm、1.080mm、1.090mm。
通过计算可知，常规固含量的漆包线漆，经模具法涂漆9道后，干膜厚度才达到67.6微米(双面)。
若用无溶剂漆，由于固化时有分解产物逸出和固化收缩率问题，因此干膜厚度为湿膜厚度的90％，采用1.020mm；1.040mm；1.060mm；1.080mm四套模具涂漆，通过计算得四道涂漆之干膜厚度为：78微米(双面)。
结论：用本发明的方法涂漆只需四道，即可超过常规方法9道的干膜厚度。因此在同样线速度的情况下，生产效率可提高2倍以上。
二、能量消耗分析与计算
漆包机立式烘箱内的最高温度大约在500～600℃，即可设定升温ΔT＝500℃。
溶剂型：涂覆溶剂型漆的导线进入立式烘箱后，热能用于三个方面，其一：溶剂的升温显热和蒸发潜热；其二：用于纯聚合物的升温显热，其三：用于铜芯材的升温显热。只有将聚合物漆层升温500℃对固化是有效的，而将铜芯材升温500℃是无效的但又是无法避免的，因为铜的导热性非常好，在聚合物加热到规定温度时，铜芯材也几乎立即达到此温度。进9次立式烘箱就有9次用于铜芯的无效热能损耗。
无溶剂漆：不存在溶剂升温显热和蒸发潜热。
已知：铜裸线直径1.000mm，铜的比热容为0.39J/g·℃，铜的密度8.9g/cm3。
普通溶剂型：共涂9次烘9次，每次涂漆湿膜厚度不同，平均为25微米，干膜厚度平均为7.5微米，最后干膜总厚度67.6微米。聚合物比热容：1.8J/g·℃，溶剂比热容2.0J/g·℃，溶剂的汽化潜热：400J/g。以1米长漆包线为基准进行计算。
铜的质量为：π·R2·L·ρ＝3.14×(0.05cm)2×100cm×8.9g/cm3＝7g
每次涂漆湿膜质量：π·D·δ·L·ρ＝3.14×0.1cm×0.00125cm×100cm×0.9g/cm3＝0.035g
其中0.0105克为聚合物，0.0245克为溶剂。
将7克铜升温500℃所需的热量为：Cp·W·ΔT＝0.39J/g·℃×7g×500℃＝1365J
将0.0105克聚合物升温500℃所需热量为：1.8J/g·℃×0.0105g×500℃＝9.45J
将0.0245克溶剂升温500℃，并汽化，所需热量：
2J/g·℃×0.0245g×500℃+400J/g×0.0245g＝34.3J
单次总能耗：1365+9.45+34.3＝1408.75J
有用热能/总热能＝9.45÷1408.75＝0.6％
9涂9烘总能耗：12678J
而采用无溶剂漆，只需4涂4烘，就达到78微米＝0.078mm＝0.0078cm，
4次涂烘，铜所消耗的热能为：1365J×4＝5460J，
78微米(双)的聚合物所需热能为：
M＝π·d·δ·L·ρ＝3.14×0.1cm×0.0039cm×100cm×0.9g/cm3
＝0.11g
Q＝Cp·M·ΔT＝1.8×0.11×500＝99.0J
总能耗：5460+99.0＝5559J
老工艺相对于新工艺的能耗比：12678÷5559＝2.28
结论：若使用了新工艺后用电量至少降低一倍；
因此本发明可以在降低环境污染的基础上，同时提高生产效率、降低能源消耗。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为涂漆器模具的结构示意图；
其中，1-变频调速器，2-数字温控仪，3-电机，4-减速机，5-加料漏斗，6-螺杆机筒组件，7-恒温保温管，8-球阀，9-恒温过滤器，10-涂漆器箱体，11-下导线轮，12-止逆螺母，13-氟塑料密封圈，14-漆料，15-温控涂漆模具，16-立式烘箱，17-上导线轮，18-漆包线，19-钨钢模芯，20-金属外套；21为测温螺孔，22为加热槽，23-螺纹A，24-螺纹B，25-渐缩形涂漆孔道。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
实施例1：使用单螺杆挤出法涂覆赛克改性聚酯漆料制造F级漆包线。
如图1所示，包括螺杆挤出机、恒温保温管7，球阀8，恒温过滤器9，涂漆器箱体10，下导线轮11，止逆螺母12，氟塑料密封圈13，漆料14，温控涂漆模具15，立式烘箱16，上导线轮17；其中，螺杆挤出机包括变频调速器1、数字温控仪2、电机3、减速机4、加料漏斗5、螺杆机筒组件6；
其中温控涂漆模具15包括钨钢模芯19、金属外套20、测温螺孔21、加热槽22、螺纹A23、螺纹B24和渐缩形涂漆孔道25；加热槽22槽内缠绕一层加热带，再缠绕一层保温材料；温控涂漆模具15与金属外套20通过螺纹A23为相连；螺纹B24、温控涂漆模具15与涂漆器箱体10通过螺纹B24为相连；
上述的螺杆挤出机为单螺杆挤出机；电机功率2KW，通过减速机后的转速范围为0～85rpm可调，螺杆直径为40mm，螺杆长度为500mm；螺杆机筒外安装四套不锈钢电热圈，从入料到出料方向，温度分别为70℃，80℃，90℃，100℃。
在螺杆机出口处有一个法兰，通过四条螺栓固定于螺杆机筒上，并与恒温保温管7通过螺母连接。
保温管内管材质为铜，内径为4mm，外径为6mm，在铜管外缠绕一层伴热带，在伴热带外再缠绕一层石棉绳，在石棉绳外再缠绕一层铝箔。
恒温保温管7与恒温过滤器9相连，恒温过滤器9是由三片法兰组成，在每对相邻法兰之间分别安放100目、200目、300目不锈钢滤网，为了便于清洗和更换，过滤器由两件并联，并且在每一过滤器前后安装不锈钢球阀8。
漆料经过滤之后再进入一段与恒温保温管7完全相同的保温管道，然后与涂漆器箱体10相连。
上述的涂漆器箱体10为一个长500mm的不锈钢管状物，横截面为圆形的厚壁空腔结构，其内直径为40mm，外直径为80mm，即壁厚为20mm；上面和下面分别加工出一个宽度为25mm的平面，在上平面每隔50mm加工一个M10mm的螺纹通孔，总共9个；在下平面与上平面完全相对应的位置每隔50mm加工出一个M10mm，深10mm的螺纹孔，(上下螺孔的中心线对齐)，在下螺纹孔的末端再加工出一个φ2mm的小孔，该孔连通螺孔与涂漆器内腔。
金属外套20的外径为20mm，厚度2mm，上部有一收缩段，其角度为30°，与温控涂漆模具15紧密接触，下部内侧为螺纹，与温控涂漆模具15螺纹连接；温控涂漆模具15上部内孔镶嵌内径分别为1.020mm、1.040mm、1.060mm的钨钢模芯一组，涂漆器箱体上共设置三组，每组三个模具，总共九个模具。模具内孔下部直径为2mm，由此形成逐渐收缩的喇叭形内孔。温控涂漆模具15内径大的一端与涂漆器箱体10相连通，是蘸漆线的入口，钨钢模芯19为蘸漆线的出口，由它精确控制漆包线漆膜的厚度。温控涂漆模具15的外侧凹槽22内缠绕100瓦的电热带，再缠绕一层石棉绳，然后旋紧金属外罩20；在温控涂漆模具15的上部侧面还开设有一个测温螺孔，用于安装测温探头(热电阻)，通过温控仪精确测量和控制温控涂漆模具15的温度；温控涂漆模具15的最下端为M10的螺纹，用于与涂漆器箱体10连接。
止逆螺母为不锈钢材质，上部为M10mm螺纹，螺纹部分的高度为10mm，下部为六边形螺帽便于用扳手安装或拆卸，止逆螺母的内孔直径为1.10mm，总高度为20mm。
氟塑料密封圈13为聚四氟乙烯塑料密封圈，其横截面形状为圆形，外圈直径10mm，内孔直径(喉部直径)1.1mm，即截面圆的直径为8.9mm。
所使用的铜裸线的直径为1.000mm，进入本工段前要进行洗涤干燥；所使用的漆料为：无溶剂赛克改性聚酯树脂(F级)，外观为黄色粉末。以对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、丙二醇、赛克等为主要原料，采用传统的赛克改性聚酯树脂的配方和工艺制得，反应结束后趁热出料于不锈钢平盘中，冷却后粉碎过筛，再与各种助剂拌合均匀，即得无溶剂赛克改性聚酯漆料(粉料)。
铜裸线进入第一个导轮，垂直向上运行，进入止逆螺母12的小孔中，再经过氟塑料密封圈13，再进入涂漆器箱体10中，与温度为100℃的漆料充分浸润，蘸满漆料，然后进入1.020mm的模具中，漆料厚度从2mm逐渐挤压至20μm，压缩比高达100倍，物料发生剧烈的湍动，在极短时间内加热至大约150℃后脱离模具，经过0.5米的空气间隙，进入一个高度为10m，长度×宽度为100×600mm的立式烘箱，立式烘箱温度分布为200℃，300℃，400℃，500℃。走线速度为10m/min。经一涂一烘后的漆包线经过上导线轮折返，从立式烘箱外回到第二个下导线轮，再进入涂漆器和1.040mm的模具，重复上述过程，进入1.060mm的模具中，经过三涂三烘，漆膜厚度达到56μm，外观平整、光滑、均匀，然后收卷，即得漆包线成品，经检验达到F级漆包线的各项性能指标。
实施例二：使用双螺杆挤出法涂覆聚氨酯漆料制造F级可焊性漆包线。
如图1所示，包括螺杆挤出机、恒温保温管7，球阀8，恒温过滤器9，涂漆器箱体10，下导线轮11，止逆螺母12，氟塑料密封圈13，漆料14，温控涂漆模具15，立式烘箱16，上导线轮17；其中，螺杆挤出机包括变频调速器1、数字温控仪2、电机3、减速机4、加料漏斗5、螺杆机筒组件6；
其中温控涂漆模具15包括钨钢模芯19、金属外套20、测温螺孔21、加热槽22、螺纹A23、螺纹B24和渐缩形涂漆孔道25；加热槽22槽内缠绕一层加热带，再缠绕一层保温材料；温控涂漆模具15与金属外套20通过螺纹A23为相连；螺纹B24、温控涂漆模具15与涂漆器箱体10通过螺纹B24为相连；
上述的螺杆挤出机为双螺杆挤出机，属于一种部分啮合异向旋转型；电机功率5KW，通过减速机后的转速范围为0～85rpm可调，螺杆直径为40mm，螺杆长度为500mm；螺杆机筒外安装四套不锈钢电热圈，从入料到出料方向，温度分别为70℃，80℃，90℃，100℃。
在螺杆机出口处有一个法兰，通过四条螺栓固定于螺杆机筒上，并与恒温保温管7通过螺母连接。
保温管内管材质为铜，内径为4mm，外径为6mm，在铜管外缠绕一层伴热带，在伴热带外再缠绕一层石棉绳，在石棉绳外再缠绕一层铝箔。
恒温保温管7与恒温过滤器9相连，恒温过滤器9是由三片法兰组成，在每对相邻法兰之间分别安放100目、200目、300目不锈钢滤网，为了便于清洗和更换，过滤器由两件并联，并且在每一过滤器前后安装不锈钢球阀8。
漆料经过滤之后再进入一段与恒温保温管7完全相同的保温管道，然后与涂漆器箱体10相连。
上述的涂漆器箱体10为一个长500mm的不锈钢管状物，横截面为圆形的厚壁空腔结构，其内直径为40mm，外直径为80mm，即壁厚为20mm；上面和下面分别加工出一个宽度为25mm的平面，在上平面每隔50mm加工一个M10mm的螺纹通孔，总共9个；在下平面与上平面完全相对应的位置每隔50mm加工出一个M10mm，深10mm的螺纹孔，(上下螺孔的中心线对齐)，在下螺纹孔的末端再加工出一个φ2mm的小孔，该孔连通螺孔与涂漆器内腔。
模具金属罩20之外径为20mm，厚度2mm，上部有一收缩段，其角度为30°，与温控涂漆模具15紧密接触，下部内侧为螺纹，与温控涂漆模具15螺纹连接；温控涂漆模具15上部内孔镶嵌内径分别为1.020mm、1.040mm、1.060mm的钨钢模芯一组，涂漆器箱体上共设置三组，每组三个模具，总共九个模具。模具内孔下部直径为2mm，由此形成逐渐收缩的喇叭形内孔。温控涂漆模具15内径大的一端与涂漆器箱体10相连通，是蘸漆线的入口，钨钢模芯19为蘸漆线的出口，由它精确控制漆包线漆膜的厚度。温控涂漆模具15的外侧凹槽22内缠绕100瓦的电热带，再缠绕一层石棉绳，然后旋紧金属外罩20；在温控涂漆模具15的上部侧面还开设有一个测温螺孔，用于安装测温探头(热电阻)，通过温控仪精确测量和控制温控涂漆模具15的温度；温控涂漆模具15的最下端为M10的螺纹，用于与涂漆器箱体10连接。
止逆螺母为不锈钢材质，上部为M10mm螺纹，螺纹部分的高度为10mm，下部为六边形螺帽便于用扳手安装或拆卸，止逆螺母的内孔直径为1.10mm，总高度为20mm。
氟塑料密封圈13为聚四氟乙烯塑料，其横截面形状为圆形，外圈直径10mm，内孔直径(喉部直径)1.1mm，即截面圆的直径为8.9mm。
所使用的铜裸线的直径为1.000mm，进入本工段前要进行洗涤干燥；所使用的漆料为无溶剂聚氨酯树脂(F级直焊性)，外观为黄色粉末。系采用二苯甲烷二异氰酸酯与乙二醇、丙二醇、赛克等传统的聚氨酯树脂的配方和工艺进行生产，反应结束后趁热出料于不锈钢平盘中，冷却后粉碎过筛，再与各种助剂拌合均匀，即得无溶剂赛克改性聚氨酯漆料(粉料)。
铜裸线进入第一个导轮，垂直向上运行，进入止逆螺母12的小孔中，再经过氟塑料密封圈13，再进入涂漆器箱体10中，与温度为100℃的漆料充分浸润，蘸满漆料，然后进入1.020mm的模具中，漆料厚度从2mm逐渐挤压至20μm，压缩比高达100倍，物料发生剧烈的湍动，在极短时间内加热至大约150℃后脱离模具，经过0.5米的空气间隙，进入一个高度为10m，长度×宽度为100×600mm的立式烘箱，立式烘箱温度分布为200℃，300℃，400℃，500℃。走线速度为10m/min。经一涂一烘后的漆包线经过上导线轮折返，从立式烘箱外回到第二个下导线轮，再进入涂漆器和1.040mm的模具，重复上述过程，进入1.060mm的模具中，经过三涂三烘，漆膜厚度达到56μm，外观平整、光滑、均匀，然后收卷，即得漆包线成品，经检验达到F级自焊性聚氨酯漆包线的各项性能指标。
实施例三：使用双螺杆挤出法涂覆聚酯亚胺漆料制造H级漆包线。
如图1所示，包括螺杆挤出机总成、恒温保温管7，球阀8，恒温过滤器9，涂漆器箱体10，下导线轮11，止逆螺母12，氟塑料密封圈13，漆料14，温控涂漆模具15，立式烘箱16，上导线轮17；其中，螺杆挤出机包括变频调速器1、数字温控仪2、电机3、减速机4、加料漏斗5、螺杆机筒组件6；
其中温控涂漆模具15包括漆包线18、钨钢模芯19、金属外套20、测温螺孔21、加热槽22、螺纹A23、螺纹B24和渐缩形涂漆孔道25；加热槽22槽内缠绕一层加热带，再缠绕一层保温材料；温控涂漆模具15与金属外套20通过螺纹A23为相连；螺纹B24、温控涂漆模具15与涂漆器箱体10通过螺纹B24为相连；
上述的螺杆挤出机为双螺杆挤出机，属于一种部分啮合异向旋转型；电机功率5KW，通过减速机后的转速范围为0～85rpm可调，螺杆直径为40mm，螺杆长度为500mm；螺杆机筒外安装四套不锈钢电热圈，从入料到出料方向，温度分别为70℃，80℃，90℃，100℃。
在螺杆机出口处有一个法兰，通过四条螺栓固定于螺杆机筒上，并与恒温保温管7通过螺母连接。
保温管内管材质为铜，内径为4mm，外径为6mm，在铜管外缠绕一层伴热带，在伴热带外再缠绕一层石棉绳，在石棉绳外再缠绕一层铝箔。
恒温保温管7与恒温过滤器9相连，恒温过滤器9是由三片法兰组成，在每对相邻法兰之间分别安放100目、200目、300目不锈钢滤网，为了便于清洗和更换，过滤器由两件并联，并且在每一过滤器前后安装不锈钢球阀8。
漆料经过滤之后再进入一段与恒温保温管7完全相同的保温管道，然后与涂漆器箱体10相连。
上述的涂漆器箱体10为一个长500mm的不锈钢管状物，横截面为圆形的厚壁空腔结构，其内直径为40mm，外直径为80mm，即壁厚为20mm；上面和下面分别加工出一个宽度为25mm的平面，在上平面每隔50mm加工一个M10mm的螺纹通孔，总共9个；在下平面与上平面完全相对应的位置每隔50mm加工出一个M10mm，深10mm的螺纹孔，(上下螺孔的中心线对齐)，在下螺纹孔的末端再加工出一个φ2mm的小孔，该孔连通螺孔与涂漆器内腔。
金属外套20之外径为20mm，厚度2mm，上部有一收缩段，其角度为30°，与温控涂漆模具15紧密接触，下部内侧为螺纹，与温控涂漆模具15螺纹连接；温控涂漆模具15上部内孔镶嵌内径分别为1.020mm、1.040mm、1.060mm的钨钢模芯一组，本实施例涂漆器箱体上共设置三组，每组三个模具，总共九个模具。模具内孔下部直径为2mm，由此形成逐渐收缩的喇叭形内孔。温控涂漆模具15内径大的一端与涂漆器箱体10相连通，是蘸漆线的入口，钨钢模芯19为蘸漆线的出口，由它精确控制漆包线漆膜的厚度。温控涂漆模具15的外侧凹槽22内缠绕100瓦的电热带，再缠绕一层石棉绳，然后旋紧金属外罩20；在温控涂漆模具15的上部侧面还开设有一个测温螺孔，用于安装测温探头(热电阻)，通过温控仪精确测量和控制钨钢模芯19的温度；钨钢模芯19的最下端为M10的螺纹，用于与涂漆器箱体10连接。
止逆螺母为不锈钢材质，上部为M10mm螺纹，螺纹部分的高度为10mm，下部为六边形螺帽便于用扳手安装或拆卸，止逆螺母的内孔直径为1.10mm，总高度为20mm。
氟塑料密封圈13为聚四氟乙烯塑料，其横截面形状为圆形，外圈直径10mm，内孔直径(喉部直径)1.1mm，即截面圆的直径为8.9mm。
所使用的铜裸线的直径为1.000mm，进入本工段前要进行洗涤干燥；所使用的漆料为：高固含聚酯酰亚胺树脂，采用二氨基二苯甲烷、偏苯三酸酐、对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、丙二醇等原材料利用传统的聚酯酰亚胺树脂的配方和工艺进行聚合，达到反应终点后，降温至160～180℃，加入15％的DMF，搅拌均匀后趁热出料，于不锈钢平盘中，冷却后粉碎过筛，再与各种助剂拌合均匀，即得固含量85％的聚酯酰亚胺树脂漆料(粉料)。
铜裸线进入第一个导轮，垂直向上运行，进入止逆螺母12的小孔中，再经过氟塑料密封圈13，再进入涂漆器箱体10中，与温度为100℃的漆料充分浸润，蘸满漆料，然后进入1.020mm的模具中，漆料厚度从2mm逐渐挤压至20μm，压缩比高达100倍，物料发生剧烈的湍动，在极短时间内加热至大约150℃后脱离模具，经过0.5米的空气间隙，进入一个高度为10m，长度×宽度为100×600mm的立式烘箱，立式烘箱温度分布为200℃，300℃，400℃，500℃。走线速度为10m/min。经一涂一烘后的漆包线经过上导线轮折返，从立式烘箱外回到第二个下导线轮，再进入涂漆器和1.040mm的模具，重复上述过程，进入1.060mm的模具中，经过三涂三烘，漆膜厚度达到45μm，外观平整、光滑、均匀，然后收卷，即得漆包线成品，经检验完全达到H级漆包线的各项性能指标。
实施例四：使用双螺杆挤出法涂覆聚酰胺酰亚胺漆料制造H级漆包线。
如图1所示，包括螺杆挤出机总成、恒温保温管7，球阀8，恒温过滤器9，涂漆器箱体10，下导线轮11，止逆螺母12，氟塑料密封圈13，温控涂漆模具15，立式烘箱16，上导线轮17；其中，螺杆挤出机包括变频调速器1、数字温控仪2、电机3、减速机4、加料漏斗5、螺杆机筒组件6；
温控涂漆模具15包括钨钢模芯19，金属外套20，测温螺孔21，加热槽22，渐缩形涂漆孔道25，螺纹A23为金属套20与温控涂漆模具15的螺纹连接部位；螺纹B24为模具整体与涂漆器箱体连接的螺纹。
上述的螺杆挤出机为双螺杆挤出机，属于一种部分啮合异向旋转型；电机功率5KW，通过减速机后的转速范围为0～85rpm可调，螺杆直径为40mm，螺杆长度为500mm；螺杆机筒外安装四套不锈钢电热圈，从入料到出料方向，温度分别为70℃，80℃，90℃，100℃。
在螺杆机出口处有一个法兰，通过四条螺栓固定于螺杆机筒上，并与恒温保温管7通过螺母连接。
保温管内管材质为铜，内径为4mm，外径为6mm，在铜管外缠绕一层伴热带，在伴热带外再缠绕一层石棉绳，在石棉绳外再缠绕一层铝箔。
恒温保温管7与恒温过滤器9相连，恒温过滤器9是由三片法兰组成，在每对相邻法兰之间分别安放100目、200目、300目不锈钢滤网，为了便于清洗和更换，过滤器由两件并联，并且在每一过滤器前后安装不锈钢球阀8。
漆料经过滤之后再进入一段与7完全相同的保温管道，然后与涂漆器箱体10相连。
上述的涂漆器箱体10为一个长500mm的不锈钢管状物，横截面为圆形的厚壁空腔结构，其内直径为40mm，外直径为80mm，即壁厚为20mm；上面和下面分别加工出一个宽度为25mm的平面，在上平面每隔50mm加工一个M10mm的螺纹通孔，总共9个；在下平面与上平面完全相对应的位置每隔50mm加工出一个M10mm，深10mm的螺纹孔，(上下螺孔的中心线对齐)，在下螺纹孔的末端再加工出一个φ2mm的小孔，该孔连通螺孔与涂漆器内腔。
金属外套20的外径为20mm，厚度2mm，上部有一收缩段，其角度为30°，与温控涂漆模具15紧密接触，下部内侧为螺纹，与温控涂漆模具15螺纹连接；温控涂漆模具15上部内孔镶嵌内径分别为1.020mm、1.040mm、1.060mm的钨钢模芯一组，本实施例涂漆器箱体上共设置三组，每组三个模具，总共九个模具。模具内孔下部直径为2mm，由此形成逐渐收缩的喇叭形内孔。温控涂漆模具15内径大的一端与涂漆器箱体10相连通，是蘸漆线的入口，钨钢模芯19为蘸漆线的出口，由它精确控制漆包线漆膜的厚度。温控涂漆模具15的外侧凹槽22内缠绕100瓦的电热带，再缠绕一层石棉绳，然后旋紧金属外罩20；在温控涂漆模具15的上部侧面还开设有一个测温螺孔，用于安装测温探头(热电阻)，通过温控仪精确测量和控制温控涂漆模具15的温度；温控涂漆模具15的最下端为M10的螺纹，用于与涂漆器箱体10连接。
止逆螺母为不锈钢材质，上部为M10mm螺纹，螺纹部分的高度为10mm，下部为六边形螺帽便于用扳手安装或拆卸，止逆螺母的内孔直径为1.10mm，总高度为20mm。
氟塑料密封圈13为聚四氟乙烯塑料，其横截面形状为圆形，外圈直径10mm，内孔直径(喉部直径)1.1mm，即截面圆的直径为8.9mm。
所使用的铜裸线的直径为1.000mm，进入本工段前要进行洗涤干燥；所使用的漆料为：高固含聚酰胺酰亚胺树脂，采用二氨基二苯甲烷、偏苯三酸酐、二苯甲烷二异氰酸酯等原材料利用传统的聚酰胺酰亚胺树脂的配方和工艺进行聚合，达到反应终点后，降温至160～180℃，加入15％的DMF，搅拌均匀后趁热出料，于不锈钢平盘中，冷却后粉碎过筛，再与各种助剂拌合均匀，即得固含量85％的聚酰胺酰亚胺树脂漆料(粉料)。
铜裸线进入第一个导轮，垂直向上运行，进入止逆螺母12的小孔中，再经过氟塑料密封圈13，再进入涂漆器箱体10中，与温度为100℃的漆料充分浸润，蘸满漆料，然后进入1.020mm的模具中，漆料厚度从2mm逐渐挤压至20μm，压缩比高达100倍，物料发生剧烈的湍动，在极短时间内加热至大约150℃后脱离模具，经过0.5米的空气间隙，进入一个高度为10m，长度×宽度为100×600mm的立式烘箱，立式烘箱温度分布为200℃，300℃，400℃，500℃。走线速度为10m/min。经一涂一烘后的漆包线经过上导线轮折返，从立式烘箱外回到第二个下导线轮，再进入涂漆器和1.040mm的模具，重复上述过程，进入1.060mm的模具中，经过三涂三烘，漆膜厚度达到45μm，外观平整、光滑、均匀，然后收卷，即得漆包线成品，经检验完全达到H级漆包线的各项性能指标。
Claims (6)
1.一种使用螺杆挤出法涂覆漆料制造漆包线的方法，其特征在于：先利用螺杆挤出机将室温下为固体或高黏度液体的漆料加温至不产生焦化的初级温度或流动温度，成为适合于流动的中等黏度的液体，然后经过恒温管道和恒温过滤器输送至涂漆器箱体中，形成漆料液面，未涂漆的导线由下向上穿过涂漆器箱体中的液面时蘸满漆料，再通过温控涂漆模具被加热至更适合于涂覆的温度即涂覆温度，使漆料均匀地涂覆于导线上，再经过烘烤固化，完成一次涂覆，制得漆包线。
2.根据权利要求1所述的一种使用螺杆挤出法涂覆漆料制造漆包线的方法，其特征在于：根据漆包线的厚度需要，可以进行多次涂覆。
3.根据权利要求1所述的一种使用螺杆挤出法涂覆漆料制造漆包线的方法，其特征在于：所述的初级温度或流动温度不超过120℃，优选为不超过100℃。
4.根据权利要求1所述的一种使用螺杆挤出法涂覆漆料制造漆包线的方法，其特征在于：所述的涂覆温度为120～300℃，优选为150～250℃。
5.根据权利要求1所述的一种使用螺杆挤出法涂覆漆料制造漆包线的方法，其特征在于：所述的螺杆挤出机为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机或多螺杆挤出机。
6.一种使用螺杆挤出法涂覆漆料制造漆包线的装置，包括螺杆挤出机组件、恒温管道(7)和恒温过滤器(9)、上导线轮(17)、下导线轮(11)和立式烘箱(16)；其特征在于：还包括涂漆器箱体(10)；其中，涂漆器箱体(10)包括止逆螺母(12)、氟塑料密封圈(13)和温控涂漆模具(15)；
止逆螺母(12)内有小孔；止逆螺母(12)为金属材质的，止逆螺母(12)的小孔内径大于漆包线的外径；
温控涂漆模具(15)包括钨钢模芯(19)、金属外套(20)、测温螺孔(21)、加热槽(22)和渐缩形涂漆孔道(25)；温控涂漆模具(15)为一下端带有螺纹的柱体，温控涂漆模具(15)的外侧包有金属外套(20)，温控涂漆模具(15)的柱身外侧带有加热槽(22)，渐缩形涂漆孔道(25)在温控涂漆模具(15)内由下至上逐渐缩小，在渐缩形涂漆孔道(25)的顶端为钨钢模芯(19)，温控涂漆模具(15)的柱身上部一侧为测温螺孔(21)；
其连接关系为：螺杆挤出机组件与恒温管道(7)螺纹连接；恒温管道(7)与恒温过滤器(9)螺纹连接；恒温过滤器(9)通过与恒温管道(7)相同的一段管道与涂漆器箱体(10)螺纹连接；温控涂漆模具(15)通过螺纹固定连接于涂漆器箱体(10)的顶部平面上，温控涂漆模具(15)中的渐缩形涂漆孔道(25)与涂漆器箱体(10)的内腔相通；止逆螺母(12)通过螺纹固定连接于涂漆器箱体(10)的底部平面上，止逆螺母(12)与涂漆器箱体(10)连接的螺纹深度占涂漆器箱体(10)底部壁厚的一部分，涂漆器箱体(10)底部壁厚的另一部分为比漆包线直径大的小孔；止逆螺母(12)与涂漆器箱体(10)通过氟塑料密封圈(13)进行密封；温控涂漆模具(15)与止逆螺母(12)的中心线对齐；导线由下向上依次穿过止逆螺母(12)的小孔、氟塑料密封圈(13)的喉孔然后进入涂漆器箱体(10)内腔，导线蘸满漆料后进入温控涂漆模具(15)，然后通过温控涂漆模具(15)内的渐缩形涂漆孔道(25)，形成一层均匀平整光滑的漆膜，最后进入立式烘箱(16)，使漆料固化，完成一次涂覆。
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