CN107248424A - 一种高强度精密扁平漆包铜线的生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于导线生产领域，具体涉及一种高强度精密扁平漆包铜线的生产工艺。本发明要解决的技术问题是现有的工艺方法生产出的扁平漆包铜强度比较一般，无法达到较高的强度要求，使得其在特定场所使用的过程中，易被损坏，导致装置整体使用寿命短的缺点。本发明生产工艺的步骤大致为：a.放线并矫直；b.挤压制圆线；c.挤压制扁线Ⅰ；d.超声波清洗；e.软化；f.冷却；g.清洗烘干；h.强化；i.涂漆烘焙并冷却；j.牵引收线。该发明工艺生产出的扁平漆包铜线精密性好、强度高，而且耐受性好又不易受到损坏，同时，扁平漆包铜线表层稳定性高，使用寿命长，导电性也得到了保证。

Description

一种高强度精密扁平漆包铜线的生产工艺

技术领域

本发明属于导线生产领域，具体涉及一种高强度精密扁平漆包铜线的生产工艺。

背景技术

漆包线是绕组线的一个主要品种，绕组线是一种具有绝缘层的导电金属电线，用以绕制电工产品的线圈或绕组，由导体和绝缘层两部分组成，裸线经退火软化后，再经过多次涂漆、烘焙而成。但要生产出既符合标准要求，又满足客户要求的产品并不容易，因它受原材料质量、工艺参数、生产设备、环境等因素影响，因此，各种漆包线的质量特性各不相同，但都具备机械性能、化学性能、电性能、热性能四大性能。

目前漆包线的断面形状大多都是圆形的，但圆形的漆包线却存在着缠绕后的槽满率较低的缺点，这极大地限制了相应电器件功效的发挥，一般漆包线满负荷缠绕后，其槽满率大约为78％，因此，难以满足技术发展对于部件扁平化、轻量化、低功耗、高性能的要求。随着技术的更迭，扁线便应运而生了，扁线也称扁丝、压扁线、平角线材或超窄带材等，指的是截面近似圆角矩形的异性金属丝，厚度从0.025mm至2mm，宽度一般小于5mm。其宽厚比从2:1至50:1不等。由于扁丝形似带状，有时也被称为超窄扁带。相比常见的圆丝，扁丝这种形态在散热性、焊接接触面积、抗疲劳度、硬度控制等方面都具有独特的优势，同时，扁线在着缠绕后的槽满率上也远远高于圆线，因此，扁线的应用正越来越受到重视。

扁线的生产方法主要分为轧制(压延)法、异型模拉拔法和带材纵剪法，其中，异型模拉拔法与圆丝生产工艺类似，采用孔型为矩形的异型拉丝模进行拉拔，但是这种方式只能生产低宽厚比的扁线，且易造成合金丝变形不均甚至断裂，无法生产高精度和表面质量的产品；带材纵剪法目前在国内最为普遍，该工艺使用纵剪机组剪裁大宽度的带材，获得宽度最小为3mm左右的窄带，材纵剪工艺的优点是加工难度小，大宽度情况下加工成本低，而缺点是随着宽度的减小，排刀的数量和成本迅速增加，以致实际上无法生产宽度低于2mm的特窄丝，同时，第二个缺点是裁切走刀过程中的横向张力极其容易造成镰刀弯和丝材扭折现象，使产品不合格，另外，纵剪法得到的产品必须使用盘装，无法通过横向缠绕获得大盘重；圆丝平辊轧制法要求先将材料圆丝拉拔到某个精确的线径，再通过多道平辊压扁轧制成型，该工艺要求较为昂贵的设备投入和更为严格的生产工艺，但是避免了以上两种工艺的缺陷，机械性能均匀，通条性，平直度好，且规格精确，表面质量优，是生产超窄超薄精细扁线的必须工艺。

因为铜在到导电性上的巨大优势，因此，现今扁平漆包线一般都是铜质的，即为扁平漆包铜线。针对不同性能的需求，扁平漆包铜线可根据所需性能的特点，进行相应的调整，比如对于扁平化和轻量化要求特别高的部件，就需要生产超窄超薄和大宽厚比的扁平漆包铜线；而对于低功耗和高性能要求特别高的部件，就需要生产高精密的扁平漆包铜线；而对于耐冲击性要求特别高的部件，就需要生产高韧性的扁平漆包铜线；而对于使用寿命要求特别高的部件，就需要生产耐久性的扁平漆包铜线等。

现今，由于各装置使用和加工环境的区别，有些装置所处的环境和加工过程可能比较容易遇到一定的冲击，这就要求提高扁平漆包铜线的强度，但现今一般的工艺方法生产出的扁平漆包铜强度比较一般，无法达到较高的强度要求，使得其在特定场所使用的过程中，易被损坏，导致装置整体使用寿命短。因此，随着社会的发展，针对高强度精密扁平漆包铜线的需求越来越高。

发明内容

(1)要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是提供一种高强度精密扁平漆包铜线的生产工艺，该工艺生产出的扁平漆包铜线精密性好、强度高，而且耐受性好又不易受到损坏，同时，扁平漆包铜线表层稳定性高，使用寿命长，导电性也得到了保证。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了这样一种高强度精密扁平漆包铜线的生产工艺，以铜杆为原料，具体工艺步骤为：

a.放线并矫直；放铜杆并将铜杆进行矫直；

b.挤压制圆线；将铜杆通过冷挤压机Ⅰ挤压成型，冷挤压机Ⅰ模具出口处为圆形，冷挤压机Ⅰ模具出口圆形的直径尺寸为扁平漆包铜线目标尺寸宽度的4倍，得到圆线；

c.挤压制扁线Ⅰ；将圆线通过冷挤压机Ⅱ挤压成型，冷挤压机Ⅱ模具出口处的宽度、高度尺寸比扁平漆包铜线目标尺寸的宽度、高度尺寸大6％，得到扁线Ⅰ；

d.超声波清洗；对扁线Ⅰ进行超声波清洗；

e.软化；将扁线Ⅰ匀速进行放线，使其在无氧环境中通过软化炉，软化炉温度设置为450-470℃；

f.冷却；将上述运行温度为450-470℃的扁线Ⅰ在上述无氧环境中浸入23-27℃的水中，离开水面后用风机进行干燥；

g.清洗烘干；将扁线Ⅰ通过浓度为10％的酒精溶液进行清洗，并在75℃下对扁线进行风干；

h.强化；将扁线Ⅰ通过冷挤压机Ⅲ进行挤压强化，冷挤压机Ⅲ模具出口处的宽度、高度尺寸比扁平漆包铜线目标尺寸的宽度、高度尺寸大3％，得到扁线Ⅱ；

i.涂漆烘焙并冷却；对扁线Ⅱ进行涂漆，涂漆的厚度为20μm，然后对其进行烘焙，并且烘焙的进口温度设置为280℃，蒸发温度设置为360℃，固化温度设置为420℃，再将烘焙后的扁线Ⅱ在室温下自然冷却；重复上述涂漆烘焙并冷却的动作，循环进行5-7次；

j.牵引收线；将上述扁线Ⅱ通过牵引进行收线，即得成品高强度精密扁平漆包铜线。

优选地，在步骤e中，软化炉的温度设置为460℃。

优选地，在步骤i中，重复涂漆烘焙并冷却的动作，循环进行6次。

(3)有益效果

本发明的生产工艺与现有技术相比，首先，先将原料铜杆挤压成圆线，再进行挤压生成扁线的加工顺序，这样可以加强扁平漆包铜线内部的均匀度，提升产品的一致性；其次，通过先初步轧制扁线Ⅰ，后经过软化和冷却的方式，提高了其内部的强度，并精细了其内部的原子排布，再进行挤压强化，从而提高了扁平漆包铜线表层稳定性高，使其不易受到损坏，同时，结合冷挤压机Ⅱ和冷挤压机Ⅲ模具出口处的宽度和高度尺寸大小，利用冷挤压机Ⅲ与冷挤压机Ⅱ模具出口处的宽度和高度尺寸的差异，进一步起到了细化扁平漆包铜线表层的作用，提高了其表层的稳定性，保证了其表面强度，又保证了其导电性；再次，通过特异性地多次重复涂漆烘焙并冷却的动作，直到完成上漆，这种特异性的上漆方式不仅能提高其表面的光洁度，还能增强对扁平漆包铜线表面的保护，这相当于在扁平漆包铜线的表层又加上了一层保护层，增强了其使用寿命；最后，通过各步骤协调运作，并结合特异性地各步骤的工艺参数，该方法中各参数均为多次实验总结出的最优加工程度，这都大大提高了各步骤的加工效率，使反应快速而有效。综上所知，该发明工艺生产出的扁平漆包铜线精密性好、强度高，而且耐受性好又不易受到损坏，同时，扁平漆包铜线表层稳定性高，使用寿命长，导电性也得到了保证。

具体实施方式

下面，将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种高强度精密扁平漆包铜线的生产工艺，以铜杆为原料，生产高强度高精密的扁平漆包铜线，具体工艺步骤为：

a.放线并矫直；放铜杆并将铜杆进行矫直；

b.挤压制圆线；将铜杆通过冷挤压机Ⅰ挤压成型，冷挤压机Ⅰ模具出口处为圆形，冷挤压机Ⅰ模具出口圆形的直径尺寸为扁平漆包铜线目标尺寸宽度的4倍，得到圆线；

c.挤压制扁线Ⅰ；将圆线通过冷挤压机Ⅱ挤压成型，冷挤压机Ⅱ模具出口处的宽度、高度尺寸比扁平漆包铜线目标尺寸的宽度、高度尺寸大6％，得到扁线Ⅰ；

d.超声波清洗；对扁线Ⅰ进行超声波清洗；

e.软化；将扁线Ⅰ匀速进行放线，使其在无氧环境中通过软化炉，软化炉温度设置为460℃；

另外，上述的软化中，软化炉的温度设置还可以做相应的调整，经实验验证，在450℃的软化炉内进行软化时，得到的效果也依然比较好；并且，在470℃的软化炉内进行软化时，得到的效果也依然比较好；只是在460℃的软化炉内进行软化时，其效果最佳。

f.冷却；将上述运行温度为460℃的扁线Ⅰ在上述无氧环境中浸入25℃的水中，离开水面后用风机进行干燥；

g.清洗烘干；将扁线Ⅰ通过浓度为10％的酒精溶液进行清洗，并在75℃下对扁线进行风干；

h.强化；将扁线Ⅰ通过冷挤压机Ⅲ进行挤压强化，冷挤压机Ⅲ模具出口处的宽度、高度尺寸比扁平漆包铜线目标尺寸的宽度、高度尺寸大3％，得到扁线Ⅱ；

i.涂漆烘焙并冷却；对扁线Ⅱ进行涂漆，涂漆的厚度为20μm，然后对其进行烘焙，并且烘焙的进口温度设置为280℃，蒸发温度设置为360℃，固化温度设置为420℃，再将烘焙后的扁线Ⅱ在室温下自然冷却；重复上述涂漆烘焙并冷却的动作，循环进行6次；

上述涂漆烘焙并冷却的动作，当循环进行6次时，得到的扁平漆包铜线表面强度已经达到了一定的峰值，再重复一次，将不会有提升，但减少一次，将会有一定幅度的减弱。

j.牵引收线；将上述扁线Ⅱ通过牵引进行收线，即得成品高强度精密扁平漆包铜线。

实验结果：通过上述实施方式，得到了高强度高精密的扁平漆包铜线样品1，同时，经过对样品1进行的相关检测，可以看出，本工艺生产出的扁平漆包铜线精密性好、强度高，而且耐受性好又不易受到损坏，同时，扁平漆包铜线表层稳定性高，使用寿命长，导电性也得到了保证。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，还可以做出其他各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种高强度精密扁平漆包铜线的生产工艺，以铜杆为原料，其特征在于，具体工艺步骤为：

a.放线并矫直；放铜杆并将铜杆进行矫直；

b.挤压制圆线；将铜杆通过冷挤压机Ⅰ挤压成型，冷挤压机Ⅰ模具出口处为圆形，冷挤压机Ⅰ模具出口圆形的直径尺寸为扁平漆包铜线目标尺寸宽度的4倍，得到圆线；

c.挤压制扁线Ⅰ；将圆线通过冷挤压机Ⅱ挤压成型，冷挤压机Ⅱ模具出口处的宽度、高度尺寸比扁平漆包铜线目标尺寸的宽度、高度尺寸大6％，得到扁线Ⅰ；

d.超声波清洗；对扁线Ⅰ进行超声波清洗；

e.软化；将扁线Ⅰ匀速进行放线，使其在无氧环境中通过软化炉，软化炉温度设置为450-470℃；

f.冷却；将上述运行温度为450-470℃的扁线Ⅰ在上述无氧环境中浸入23-27℃的水中，离开水面后用风机进行干燥；

g.清洗烘干；将扁线Ⅰ通过浓度为10％的酒精溶液进行清洗，并在75℃下对扁线进行风干；

h.强化；将扁线Ⅰ通过冷挤压机Ⅲ进行挤压强化，冷挤压机Ⅲ模具出口处的宽度、高度尺寸比扁平漆包铜线目标尺寸的宽度、高度尺寸大3％，得到扁线Ⅱ；

i.涂漆烘焙并冷却；对扁线Ⅱ进行涂漆，涂漆的厚度为20μm，然后对其进行烘焙，并且烘焙的进口温度设置为280℃，蒸发温度设置为360℃，固化温度设置为420℃，再将烘焙后的扁线Ⅱ在室温下自然冷却；重复上述涂漆烘焙并冷却的动作，循环进行5-7次；

j.牵引收线；将上述扁线Ⅱ通过牵引进行收线，即得成品高强度精密扁平漆包铜线。

2.根据权利要求1所述的一种高强度精密扁平漆包铜线的生产工艺，其特征在于，在步骤e中，软化炉的温度设置为460℃。

3.根据权利要求1所述的一种高强度精密扁平漆包铜线的生产工艺，其特征在于，在步骤i中，重复涂漆烘焙并冷却的动作，循环进行6次。