CN103928195B - 绝缘电线的制造方法及其制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种绝缘电线的制造方法及其制造装置,即使在提高绝缘电线的生产率的情况下,其也能够使绝缘电线的长度方向上的绝缘层的厚度均匀。所述绝缘电线的制造方法至少包含下述工序:涂布工序,利用涂料供给槽将绝缘涂料涂布到移动线的外周上;烧结工序,利用烧结炉使涂布到移动线的外周上的绝缘涂料烧结;以及冷却工序,根据利用温度检测器检测出的移动线的温度,以使涂布有所述绝缘涂料之前的移动线的温度成为规定温度的方式,利用冷却机构对移动线进行冷却;通过反复进行涂布工序、烧结工序和冷却工序,在移动线上形成绝缘层。
Description
技术领域
本发明涉及一种绝缘电线的制造方法及其制造装置。
背景技术
在电动机、变压器等电气设备的线圈中使用绝缘电线。绝缘电线具备导体和形成于导体外周上的绝缘覆膜(绝缘层)。绝缘电线有使用截面为大致圆形的导体的圆形电线、使用截面为大致矩形的导体(以下,也称为平角导体)的平角电线等,根据线圈的用途、形状进行选择。
绝缘电线例如如下所示的那样,一边使导体以规定速度移动一边进行制造。首先,通过移动机使导体移动,作为移动线。将该移动线导入涂料供给槽,在移动线的外周上涂布绝缘涂料。接着,将涂布有绝缘涂料的移动线导入烧结炉,通过使绝缘涂料烧结固化来形成绝缘层。然后,反复进行多次这些工序,直至绝缘层成为规定厚度,从而得到绝缘电线(例如,参照专利文献1)。
近年来,电动机、变压器等电气设备要求小型化,其所使用的线圈也要求小型化。线圈的小型化可通过提高绝缘电线的占空系数来实现。为了提高占空系数,相比圆形电线,更多使用平角电线作为绝缘电线,并且要求其绝缘层薄且均匀。
但是,在制造绝缘电线时,尤其是在制造平角电线时,即使均匀涂布绝缘涂料,也会存在所形成的绝缘层的布散(付き回り)容易变得不均匀这样的问题。即,在绝缘层的周向上绝缘层的厚度容易变得不均匀。该现象是由于涂布的绝缘涂料在固化前因表面张力而流动,并在该状态下固化而产生的。例如,在将绝缘涂料均匀地涂布在平角导体上时,在平角导体的拐角部,绝缘涂料由于表面张力而流动,从而厚度变薄,而在夹着拐角部分的平面部,因从拐角部分流出的绝缘涂料而隆起变厚。这样一来,绝缘涂料在发生了流动的状态下进行固化,导致所形成的绝缘层的厚度变得不均匀。
关于改善绝缘层的布散的方法,可考虑提高绝缘涂料的粘度,抑制由表面张力引起的绝缘涂料的流动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-109974号公报
发明内容
发明要解决的问题
在绝缘电线的制造中,将移动线导入涂料供给槽、烧结炉等从而形成绝缘层,此时移动线的移动速度与绝缘电线的生产率相对应。在绝缘电线的制造中,可以通过使移动线的移动速度高速化来提高生产率。
但是,以往,移动线的移动速度存在上限,使该移动速度高速化从而进一步提高生产率是困难的。在使移动速度高速化时,开始时绝缘涂料的粘度高,能够使绝缘层的布散均匀,但随着制造时间的流逝,使绝缘涂料的粘度维持在高粘度并保持一定变得困难,因此在制造中,存在绝缘涂料的流动性逐渐发生变化,从而绝缘层的布散变得不均匀的倾向。即,在制得的绝缘电线中,在长度方向上,绝缘层的布散逐渐变得不均匀,绝缘层的厚度变得不均匀。
本发明是鉴于上述问题而完成的,其目的是提供一种绝缘电线的制造方法及其制造装置,该绝缘电线的制造方法即使在提高生产率的情况下,也能够使绝缘电线的长度方向上的绝缘层的厚度均匀。
用于解决问题的方法
根据本发明的第一方式,提供一种绝缘电线的制造方法,其至少包含下述工序:涂布工序,利用涂料供给槽将绝缘涂料涂布到移动线的外周上;烧结工序,利用烧结炉使涂布到所述移动线的外周上的所述绝缘涂料烧结;以及冷却工序,根据利用温度检测器检测出的所述移动线的温度,以使涂布所述绝缘涂料之前的所述移动线的温度成为规定温度的方式,利用冷却机构对所述移动线进行冷却;通过反复进行所述涂布工序、所述烧结工序和所述冷却工序,在所述移动线上形成绝缘层。
根据本发明的第二方式,提供如第一方式的绝缘电线的制造方法,其在所述冷却工序中,利用所述温度检测器检测导入到所述涂料供给槽之前的所述移动线的温度。
根据本发明的第三方式,提供如第一方式或第二方式的绝缘电线的制造方法,其在将所述移动线的移动速度设为V、将具有与所述移动线的导体的截面积相等的截面积的圆的直径设为D时,以V×D为15以上60以下的方式使所述移动线移动。
根据本发明的第四方式,提供一种绝缘电线的制造装置,其具备:涂料供给槽,将绝缘涂料涂布到移动线的外周上;烧结炉,使涂布到所述移动线上的所述绝缘涂料烧结;温度检测器,对所述移动线的温度进行检测;冷却机构,对所述移动线进行冷却;以及控制机构,根据利用所述温度检测器检测出的所述移动线的温度,以使所述移动线的温度成为规定温度的方式控制所述冷却机构。
根据本发明的第五方式,提供如第四方式的绝缘电线的制造装置,所述温度检测器设置在所述涂料供给槽的上游侧。
发明效果
根据本发明,即使在提高绝缘电线的生产率的情况下,也能够使绝缘电线的长度方向上的绝缘层的厚度均匀。
附图说明
图1为表示通过本发明的一个实施方式所涉及的制造方法得到的绝缘电线的截面的图。
图2为本发明的一个实施方式所涉及的绝缘电线的制造装置的组成概略图。
图3为表示本发明的一个实施方式所涉及的绝缘电线的制造工序的流程图。
符号说明
1:绝缘电线;2:导体;2’:移动线;3:绝缘层;10:移动机;20:涂料供给槽;30:涂布模具;40:烧结炉;50:冷却机构;60:温度检测器;70:控制机构;81:上部滑轮;82:下部滑轮;100:制造装置;P:绝缘涂料。
具体实施方式
(本发明人所获得的见解)
在说明本发明的一个实施方式之前,对本发明人所获得的见解进行说明。
为了使绝缘层的布散均匀,可以考虑提高绝缘涂料的粘度并维持在一定水平。可是,如上所述,如果在制造平角电线等绝缘电线时使移动线的移动速度高速化,则相对于绝缘电线的长度方向,绝缘层的布散变得不均匀,其厚度变得不均匀。尤其是在绝缘层的厚度比30μm大时,其厚度的不均匀性变得显著,厚度的偏差变大。
尽管维持绝缘涂料的粘度高从而抑制了由表面张力引起的绝缘涂料的流动,但在使移动速度高速化的情况下,绝缘层的布散还是会变得不均匀,因此,本发明人认为移动线的移动速度会影响绝缘涂料的粘度变化。关于这点本发明人进行了深入研究,发现在使移动速度高速化的情况下,移动线的温度升高,随着其温度升高,绝缘涂料的温度升高,从而导致绝缘涂料的粘度降低。
在使移动速度高速化的情况下,如下所示,移动线的温度升高,绝缘涂料的粘度降低。
绝缘电线是通过反复进行涂布工序和烧结工序而制得的,所述涂布工序将绝缘涂料涂布到导体在移动的移动线的外周,所述烧结工序使绝缘涂料烧结。若使移动速度高速化,则烧结后移动线不能充分冷却,因此移动线的温度升高。由于移动线在绝缘涂料中通过,因此若移动线的温度升高,则通过向绝缘涂料传热,绝缘涂料的温度升高,导致其粘度降低。并且,在使移动速度高速化的情况下,制造工序(绝缘涂料的涂布、烧结等)的循环变快,烧结速度也变快,因此,移动线的温度升高变得更大。并且,随着移动线的温度升高而导致的绝缘涂料的温度升高变得更大,其粘度的降低增大。其结果是,在制得的绝缘电线中,在长度方向上,绝缘层的布散变得不均匀,绝缘层的厚度变得不均匀。即,若使移动速度高速化,则移动线的温度升高,随之绝缘涂料的温度逐渐升高,因此,随着制造时间的流逝,绝缘涂料的粘度降低,从而在绝缘电线的长度方向上,绝缘层的布散变得不均匀。
在这一点上,也可考虑通过对绝缘涂料进行加热或冷却,将其温度及粘度控制在一定水平,从而改善绝缘层的布散。可是,在涂布到移动线上的绝缘涂料的量少时,即,例如形成厚度50μm等的薄绝缘层时,涂布的绝缘涂料少,绝缘涂料的热量与移动线的热量相比小,因此绝缘涂料的温度接近移动线的温度,难以使其粘度为一定。
另一方面,移动线的温度不仅因移动速度的不同而变化,还会因昼夜、季节、气候等制造绝缘电线的环境的不同而变化。由于气温根据这些环境的变化而变化,因此,移动线在烧结工序后被空冷时的冷却程度不同。若冷却程度不同,则移动线的温度不同,绝缘涂料的温度和粘度也不同。由此,在绝缘电线的长度方向上,绝缘层的布散变得不均匀。
这样一来,绝缘涂料对应于由移动速度、气温等引起的移动线的温度变化,其温度和粘度发生变化。其结果是,在制得的绝缘电线中,在长度方向上,绝缘层的布散变得不均匀,厚度变得不均匀。
本发明人从以上情况想到,即使在使移动线的移动速度高速化的情况下,只要抑制绝缘电线的制造中移动线的温度变化,则能够抑制绝缘涂料的温度变化,从而抑制其粘度的变化。即,获得了如下见解,若在冷却移动线以使即将涂布绝缘涂料之前的移动线的温度成为规定温度的同时制造绝缘电线,则即使在使移动线的移动速度高速化的情况下,也能够抑制绝缘层厚度的不均匀。本发明是基于以上见解而完成的。
(本发明的一个实施方式)
以下,对本发明的一个实施方式所涉及的绝缘电线的制造方法及其制造装置进行说明。本实施方式中,如图1所示,制造具有导体2和形成于导体2的外周上的绝缘层3的绝缘电线1。在该绝缘电线1的制造中,例如使用图2所示的绝缘电线的制造装置。图1为表示通过本发明的一个实施方式所涉及的制造方法得到的绝缘电线的截面的图。图2为本发明的一个实施方式所涉及的绝缘电线的制造装置的组成概略图。
并且,以下,将移动的导体2作为移动线进行说明,将直至导入烧结炉40之前的移动线作为移动线2’进行说明,将通过了烧结炉40直至被导入冷却机构50之前的移动线作为移动线2”进行说明。
(1)绝缘电线的制造装置
如图2所示,本实施方式的绝缘电线的制造装置100在使导体2移动的移动机10、10之间的移动路径中具备:涂料供给槽20,将绝缘涂料P涂布到移动线2’的外周上;涂布模具30,调节涂布到移动线2’的外周上的绝缘涂料P的涂布量;烧结炉40,使涂布到移动线2’上的绝缘涂料P烧结;冷却机构50,对通过了烧结炉40的移动线2”进行冷却;以及温度检测器60,对移动线2’的温度进行检测;进一步具备控制机构70,根据利用温度检测器60检测出的移动线2’的温度,以使即将用涂料供给槽20涂布绝缘涂料P之前的移动线2’的温度成为规定温度的方式对用来使移动线2”冷却的冷却机构50进行控制。此外,在移动路径中,还具备引导移动线2’和移动线2”的上部滑轮81和下部滑轮82。
移动机10、10使移动线2’、2”以规定速度移动。移动线2’、2”如图2中的箭头方向所示,挂在下部滑轮82上而被向上方侧引导,通过涂料供给槽20、涂布模具30、烧结炉40后,挂在上部滑轮81上而被向下方侧引导,通过冷却机构50,由下部滑轮82向上方侧引导。移动线2’、2”经过多次该循环成为绝缘电线1而最终被回收。
移动机10、10之间的导体2的移动速度没有特别限定,但若过慢则生产率降低。另一方面,若过快,则可能会给制造装置100带来负担。导体2的移动速度由移动的导体2(移动线2’)的截面积决定。具体地,在将导体2的移动速度设为V(m/min)、将具有与导体2的截面积(mm2)相等的截面积(mm2)的圆的直径(mm)设为D时,优选以使V×D为15以上60以下的方式使导体2移动。如图1所示,在导体2具有平角状截面的情况下,若将其截面积设为S(mm2),则具有相同截面积S的圆的直径为D。若V×D超过60,则不能维持绝缘涂料的高粘度,难以抑制其流动。另一方面,若V×D小于15,则移动速度慢,生产率可能会降低。这里,图1图示出导体2具有平角状截面的情况,但导体2的截面形状没有特别限定。作为导体2的截面形状,例如可以制成圆形。在为圆形时,其直径为D。
涂料供给槽20收纳含有树脂的绝缘涂料P,具有使移动线2’从下方侧向上方侧移动那样的结构。在移动线2’通过时,涂料供给槽20使绝缘涂料P附着(涂布)到移动线2’的外周上。涂料供给槽20以规定温度进行加热,收纳的绝缘涂料P被调整为规定的粘度。
涂布模具30具有能够插通移动线2’那样大小的开口部(图示略)。涂布模具30在涂布有绝缘涂料P的移动线2’插通到开口部时,除去多余的绝缘涂料P,调整移动线2’的外周上的涂布量,从而使绝缘涂料P形成规定的涂布厚度。涂布模具30的开口部具有使绝缘涂料P的涂布量(涂布厚度)成为规定数值那样的大小。并且,涂布模具30被涂布模具支架(图示略)支撑。
烧结炉40使涂布到移动线2’外周上的绝缘涂料P利用加热而烧结。在通过了烧结炉40的移动线2”中,利用加热而由绝缘涂料P形成绝缘层3。并且,由于在烧结炉40中对绝缘涂料P进行加热,因此移动线2”的导体2的温度升高。并且,通过传热,使导入到涂料供给槽20的移动线2’的导体2的温度升高,可能会使绝缘涂料P的温度升高。但是,如后所述,绝缘涂料P的温度通过冷却机构50来抑制变动。
冷却机构50冷却移动线2”,使其导体2的温度降低。据此,抑制向移动线2’的传热,并进行调整以使移动线2’成为规定温度。冷却机构50电连接于后述的控制机构70,通过控制机构70控制例如鼓风机等的转数。作为冷却机构50没有特别地限定,可举出如一级冷却塔、二级冷却塔、滑轮冷却罩、冷却吹风机等,可以将它们多个进行组合。多个进行组合时,设为多个中的至少一个冷却机构50与控制机构70进行电连接。
温度检测器60对移动线2’的温度进行检测。温度检测器60电连接于后述的控制机构70,以使控制机构70能够参照温度检测器60检测出的移动线2’的温度的方式构成。温度检测器60在移动路径中设置的位置没有特别限制,例如可以在检测移动线2”的温度的位置设置温度检测器60。可是,移动的导体2的温度在长度方向上并不均匀,而是根据导体2所处位置的不同而不同。例如,导入涂料供给槽20的移动线2’与通过了烧结炉40后的移动线2”温度不同。此外,对绝缘涂料P的温度升高影响最大的是导入涂料供给槽20之前的移动线2’的温度。若考虑到这些,则温度检测器60优选位于涂料供给槽20的上游侧。通过这种方式,可以对即将导入绝缘涂料P之前的移动线2’的温度进行测定从而更严密地控制绝缘涂料P的温度,能够进一步抑制其粘度降低。这里,作为温度检测器60没有特别限定,但优选为非接触式。
控制机构70电连接于冷却机构50和温度检测器60。控制机构70参照用温度检测器60检测出的移动线2’的温度,并根据该温度,以使导入到涂料供给槽20之前的移动线2’的温度成为规定温度的方式,控制用来使通过了烧结炉40的移动线2”冷却的控制冷却机构50。所谓的规定温度表示不使绝缘涂料P的温度升高那样的温度,或即使升高也不使绝缘涂料P的粘度大幅降低那样的温度。规定温度根据绝缘涂料P的种类的不同而不同,因此可根据绝缘涂料P的种类进行适当选择。根据控制机构70,反馈利用温度检测器60检测出的移动线2’的温度,对利用冷却机构50进行的冷却进行控制。并且,对导入涂料供给槽20之前的移动线2’的温度进行控制以使其成为规定温度。即,根据控制机构70,在绝缘电线1的制造中,抑制导入涂料供给槽20之前的移动线2’的温度升高,从而抑制绝缘涂料P的温度随着移动线2’的温度升高而升高。移动速度适用下述移动速度:在从控制机构70向冷却机构50的输出为零时,移动线2’的温度成为规定温度的上限以上。作为控制机构70,例如作为具备中央处理器(CPU)和闪存器、HDD等存储装置的计算机而构成。
(2)绝缘电线的制造方法
关于本实施方式所涉及的绝缘电线的制造方法,对使用上述的制造装置100制造绝缘电线1的情况进行说明。
如上所述,本实施方式所涉及的制造方法,为了抑制制造时的绝缘涂料P的粘度降低,对移动线2”进行冷却以使移动线2’的温度成为规定温度,同时制造绝缘电线1。
即,本实施方式的绝缘电线的制造方法至少包含下述工序:涂布工序,利用涂料供给槽20将绝缘涂料P涂布到移动线2’的外周上;烧结工序,利用烧结炉40使涂布到移动线2’的外周上的绝缘涂料P烧结;以及冷却工序,根据利用温度检测器60检测出的移动线2’的温度,以使涂布有绝缘涂料P之前的移动线2’的温度成为规定温度的方式,利用冷却机构50对移动线2”进行冷却;反复进行涂布工序、烧结工序和冷却工序。通过这种方式,在导体2上形成绝缘层3。
具体地,如图3所示制造绝缘电线。图3为表示本发明的一个实施方式所涉及的绝缘电线的制造工序的流程图。
首先,通过移动机10、10使导体2以规定速度移动。作为导体2没有特别限定,可以使用由铜或铜合金等金属材料构成的导体。此外,其截面形状可以适当选择例如大致圆形(球形形状)、大致矩形(平角形状)等。此外,其导体直径可以按照用途适当选择最适合的直径,例如可以将直径设为0.1mm以上5.0mm以下。在平角导体中,可以设为厚度0.5mm×宽度0.5mm以上且厚度5.0mm×宽度5.0mm以下的尺寸。
(涂布工序S10)
接着,作为涂布工序,将移动线2’导入涂料供给槽20,将绝缘涂料P涂布到移动线2’的外周上。作为绝缘涂料P没有特别限定,可以使用公知的绝缘涂料。例如,可举出含有聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚醚、聚醚醚酮、聚苯硫醚、苯氧树脂作为树脂的绝缘涂料。此外,绝缘涂料P在涂料供给槽20中被加热,调整为规定粘度。绝缘涂料P的粘度根据所使用的导体2的截面形状的不同而不同,但从控制绝缘涂料P的流动性的观点来看,优选粘度高。例如,在为平角形状的导体2时,优选为2000mPa·s以上20000mPa·s以下。若粘度小于2000mPa·s,则绝缘涂料P的流动性的控制变得困难,绝缘层3的布散可能变得不均匀。另一方面,若粘度超过20000mPa·s,则由于粘度过高,根据导体2的直径,使导体2移动时的负荷变大,绝缘电线1的长度方向的拉伸变大,导体2、绝缘层3的尺寸精度可能会降低。
(涂布量调节工序S20)
接着,作为涂布量调节工序,将涂布了绝缘涂料P的移动线2’导入涂布模具30并插通。涂布模具30具有规定大小的开口部。通过使移动线2’插通到该涂布模具30的开口部,从而调节涂布到移动线2’的外周上的绝缘涂料P的涂布量,以使绝缘涂料P的涂布量(涂布厚度)成为规定量。
(烧结工序S30)
接着,作为烧结工序,将涂布有绝缘涂料P的移动线2’导入烧结炉40,通过加热进行烧结。绝缘涂料P通过加热导致溶剂干燥,成为规定厚度的绝缘层3。在烧结工序中,涂布有绝缘涂料P的移动线2’形成了绝缘层3,从而成为移动线2”。烧结绝缘涂料P时的加热温度、加热时间根据涂布的绝缘涂料P的种类的不同而不同,但加热温度优选为250℃以上600℃以下,加热时间优选为5秒以上100秒以下。并且,在烧结工序中,移动线2”的温度升高,可能使导入涂料供给槽20之前的移动线2’的温度升高,但通过后述的冷却工序,使移动线2”的温度降低。
(空冷工序S40)
接着,对通过了烧结炉40的移动线2”进行空冷。在该空冷中,使绝缘层3冷却。
(冷却工序S50)
接着,作为冷却工序,将通过了烧结炉40的移动线2”导入冷却机构50,进行冷却。通过对移动线2”进行冷却,使导入涂料供给槽20之前的移动线2’冷却。由于移动线2’的温度会影响到收纳在涂料供给槽20中的绝缘涂料P的温度,因此,通过使移动线2’的温度降低,抑制绝缘涂料P的温度和粘度的变动。
在冷却工序中,根据利用温度检测器60检测出的温度,以使移动线2’的温度成为规定温度的方式,对通过了烧结炉40的移动线2”进行冷却。此时,被再次导入涂料供给槽20的移动线2’的温度也降低,成为规定温度。作为规定温度,表示的是例如涂布的绝缘涂料P的粘度为2000mPa·s以上20000mPa·s以下的范围那样的温度。冷却时,利用温度检测器60对移动线2’的温度进行检测,根据该检测出的温度,例如通过反馈控制冷却机构50中的鼓风机的转数,使移动线2’的温度成为规定温度。通过这种方式,能够抑制移动线2’的温度升高,抑制随着移动线2’的温度变化而导致的绝缘涂料P的温度变化和粘度变化。这里,在将移动线2’导入涂料供给槽20时,也可以在导入涂料供给槽20之前将移动线2’的温度加温至规定温度。
并且,将上述的从涂布工序S10至冷却工序S50作为一个循环,通过反复进行该循环,使绝缘层3的厚度成为规定厚度。通过这种方式,得到如图1所示的、具备导体2和形成于导体2的外周上的绝缘层3的绝缘电线1。
(本发明实施方式所涉及的效果)
根据本实施方式,实现以下所示的一种或多种效果。
根据本实施方式,利用涂料供给槽将绝缘涂料涂布到移动线的外周上,利用烧结炉使绝缘涂料烧结后,根据利用温度检测器检测出的移动线的温度,以使即将导入涂料供给槽之前的移动线的温度成为规定温度的方式,利用冷却机构对移动线进行冷却。通过这种方式,使移动线的温度成为规定温度,抑制其温度升高,能够抑制由移动线的温度升高引起的绝缘涂料的温度升高和粘度降低。并且,能够得到绝缘电线的长度方向上的绝缘层厚度均匀的绝缘电线。此外,由于抑制了移动线的温度升高,因此可以使移动线的移动速度高速化,能够提高绝缘电线的生产率。此外,由于抑制了移动线的温度升高,因此也能够抑制由气温等环境引起的绝缘涂料的温度变化。
此外,根据本实施方式,利用温度检测器对导入涂料供给槽之前的移动线进行检测。通过这种方式,可以更好地控制收纳到涂料供给槽中的绝缘涂料的温度,能够进一步抑制绝缘涂料的粘度降低。
此外,根据本实施方式,在将移动线的移动速度设为V、将具有与移动线的导体的截面积相等的截面积的圆的直径设为D时,以V×D为15以上60以下的方式使移动线移动。通过这种方式,可以结合导体的截面积设为最合适的移动速度,能够提高绝缘电线的生产率。
实施例
接着,对本发明的实施例进行具体说明,但本发明并不限于这些实施例。
(1)材料
在以下实施例和比较例中所使用的材料如下所示。
作为导体,使用厚度为2.0mm、宽度为3.5mm、角R(圆角半径)为0.3mm的平角导体。关于该平角导体,具有与其截面积相等的截面积的圆的直径(D值)为2.97mm。
作为绝缘涂料,使用聚酰亚胺树脂(日本东丽制,TORAYNEECE)。
(2)绝缘电线的制造装置
在本实施例中使用上述的绝缘电线的制造装置,作为冷却机构,将二级冷却塔、上部滑轮盖和下部滑轮冷却罩进行组合。此外,非接触温度检测器设置在涂料供给槽的上游侧,对导入涂料供给槽之前的平角导体的温度进行检测。
(3)绝缘电线的制造
使用上述制造装置制造绝缘电线。
在实施例1中,利用移动机使平角导体以10m/min移动。通过将移动线(移动的平角导体)导入涂料供给槽并使其通过,将绝缘涂料涂布到移动线的外周。接着,利用涂布模具调节绝缘涂料的涂布厚度,在烧结炉中使绝缘涂料烧结,从而形成绝缘层。接着,根据利用温度检测器检测出的温度,以形成有绝缘层的移动线的温度成为40℃的方式对移动线进行冷却。将这些工序作为一个循环,通过以使绝缘层的厚度成为40μm的方式反复进行多次循环,制得绝缘电线。并且,在本实施例中,连续48小时制造绝缘电线。
这里,在实施例1中,使用30℃时的粘度为9000mPa·s的绝缘涂料,通过以使涂布有绝缘涂料之前的移动线的温度成为40℃的方式进行冷却,使绝缘涂料的温度为38℃~39℃,从而将涂布时的绝缘涂料的粘度调整为6400mPa·s~6600mPa·s。此外,在实施例1中,气温的变化为15℃~22℃,气温的偏差为7℃。
在实施例2和实施例3中,除了变更制造绝缘电线的环境以外,以与实施例1同样的条件制造了绝缘电线。在实施例2中,气温的变化为20℃~26℃(偏差为6℃),使绝缘涂料的温度为39~40℃,将涂布时的绝缘涂料的粘度调整为6100mPa·s~6400mPa·s。此外,在实施例3中,气温的变化为30℃~36℃(偏差为6℃),使绝缘涂料的温度为40~41℃,将涂布时的绝缘涂料的粘度调整为5900mPa·s~6100mPa·s。
在实施例4中,除了将移动线的移动速度变更为17m/min以外,以与实施例2同样的条件制造了绝缘电线。并且,使此时的绝缘涂料的温度为40℃,将涂布时的绝缘涂料的粘度调整为6100mPa·s。
在实施例5中,除了变更所使用的绝缘涂料以外,以与实施例2同样的条件制造了绝缘电线。具体地,使用30℃时的粘度为13000mPa·s的绝缘涂料,通过以使涂布有绝缘涂料之前的移动线的温度成为51℃的方式进行冷却,使绝缘涂料的温度为49℃~50℃,从而将涂布时的绝缘涂料的粘度调整为6200mPa·s~6400mPa·s。
比较例1~3中,除了不设置冷却机构以外,与实施例同样地制造了绝缘电线。
将实施例、比较例的制造条件示于以下的表1中。
表1
(4)评价方法
接着,对上述得到的绝缘电线,通过以下方法进行评价。
(绝缘层的厚度的均匀度)
关于得到的绝缘电线的绝缘层,对相对于长度方向的厚度的均匀度进行评价。具体地,在得到的绝缘电线的长度方向上随机获取11处截面。对得到的各截面,测定图1所示的4点(A~D)的厚度,由最厚的位置(最厚处)与最薄的位置(最薄处)之差算出厚度的偏差。本实施例中,将厚度的偏差为10μm以下的情况设为合格,将比10μm大的情况设为不合格。
在实施例1~5中,绝缘层的厚度的偏差为8μm(最薄厚度:32μm、最厚厚度:40μm),确认到偏差被抑制得小。
在比较例1中,由于不冷却移动线,因此确认到移动线的温度在42~48℃之间变化。并且,绝缘涂料的粘度由于移动线的温度变化而在涂装时发生变动,因此,所形成的绝缘层的厚度在长度方向上不均匀,厚度的偏差为12μm(最薄厚度:30μm、最厚厚度:42μm)。
在比较例2中,由于不冷却移动线而在气温高的环境下进行制造,因此移动线的温度在47~53℃之间变化。并且,对应于移动线的温度变化,绝缘涂料的温度在43~49℃之间变化,涂布时的绝缘涂料的粘度在4450mPa·s~5500mPa·s之间变化。其结果是,确认到所形成的绝缘层在绝缘电线的长度方向上的厚度的偏差成为16μm(最薄厚度:28μm、最厚厚度:44μm)。
在比较例3中,由于不冷却移动线而使移动速度高速化,因此移动线的温度在高达60~66℃的范围内变化。并且,对应于移动线的温度变化,绝缘涂料的温度在55~60℃之间变化,涂布时的绝缘涂料的粘度在3050mPa·s~3600mPa·s之间变化。其结果是,确认到所形成的绝缘层在绝缘电线的长度方向上的厚度的偏差成为25μm(最薄厚度:23μm、最厚厚度:48μm)。
(绝缘层的布散)
关于得到的绝缘电线的绝缘层,测定其在角R处的厚度,对由绝缘涂料的流动引起的绝缘层的布散进行评价。
在实施例1~5中能够维持绝缘涂料的粘度高,因此确认到能够抑制绝缘涂料从角R的流动从而使绝缘层的布散均匀。
而在比较例1~3中不能维持绝缘涂料的粘度高,确认到绝缘涂料从角R流动,所形成的绝缘层的布散变得不均匀。
(5)评价结果
如上所示,根据本发明,通过以使移动线的温度成为规定温度的方式对移动线进行冷却,能够抑制随着移动线的温度升高而导致的绝缘涂料的温度升高、其粘度降低。此外,能够抑制由气温等环境引起的绝缘涂料的粘度降低。通过这种方式,能够相对于绝缘电线的长度方向抑制涂布并烧结绝缘涂料所形成的绝缘层的厚度的不均匀,同时,能够使移动线的移动速度高速化,从而提高绝缘电线的生产率。
Claims (3)
1.一种绝缘电线的制造方法,其特征在于,
其至少包含下述工序:
涂布工序,利用涂料供给槽将绝缘涂料涂布到平角形状的移动线的外周上;
烧结工序,利用烧结炉使涂布到所述移动线的外周上的所述绝缘涂料烧结;以及
冷却工序,根据利用温度检测器检测出的导入到所述涂料供给槽之前的所述移动线的温度,以使涂布有所述绝缘涂料之前的所述移动线的温度成为规定温度的方式,利用冷却机构对通过了所述烧结炉的所述移动线进行冷却,其中,所述温度检测器设置在所述涂料供给槽的上游侧,
通过反复进行所述涂布工序、所述烧结工序和所述冷却工序,在所述移动线上形成绝缘层。
2.根据权利要求1所述的绝缘电线的制造方法,其特征在于,在将所述移动线的移动速度设为V,单位为m/min,并将具有与所述移动线的导体的截面积相等的截面积的圆的直径设为D,单位mm时,以V×D为15mm·m/min以上60mm·m/min以下的方式使所述移动线移动。
3.一种绝缘电线的制造装置,其特征在于,其具备:
涂料供给槽,将绝缘涂料涂布到平角形状的移动线的外周上,
烧结炉,使涂布到所述移动线上的所述绝缘涂料烧结,
温度检测器,其设置在所述涂料供给槽的上游侧,对所述移动线的温度进行检测,
冷却机构,对通过了所述烧结炉的所述移动线进行冷却,以及
控制机构,根据利用所述温度检测器检测出的导入到所述涂料供给槽之前的所述移动线的温度,以使所述移动线的温度成为规定温度的方式控制所述冷却机构。
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