CN109637742B - 一种抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺 - Google Patents

一种抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺，本发明的抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺，与传统的聚酰亚胺线圈漆包线的区别在于：本发明的抗拉聚酰亚胺线圈漆包线首先在导线表面涂覆聚氨酯漆，然后采用激光熔覆的工艺在导线表面形成高熵合金涂层，然后在低温条件下对导线进行拉丝，最后再依次涂覆聚酰亚胺漆、聚氨酯漆绝缘层、自粘漆层和润滑剂，得到抗拉聚酰亚胺线圈漆包线。与传统的方法相比，本发明首次将高熵合金涂层应用于漆包线生产工艺中，该合金具有较好的硬度、强度、耐磨和耐热性能，本发明中利用其强度高的优势，在拉丝过程中，可以对导线进行非常好的保护，从而显著提升拉丝后的导线抗拉强度。

Description

一种抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺
技术领域
本发明涉及线圈漆包线技术领域，尤其涉及一种抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺。
背景技术
漆包线是绕组线的一个主要品种，由导体和绝缘层两部组成，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，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。
漆包线漆是应用于电工设备的不可缺少的电绝缘涂料，是控制电气设备经济技术指标和运行寿命的关键原料之一。随着时代的发展与科技的进步，在漆包线应用的很多领域大量出现大功率高负荷运行的电机，对漆包线的耐温等级提出了更高要求。比如，中国的高铁时速已达到300公里以上，各种交通工具速度的提升势必会对电机绕组的耐温性提出更高的要求，而核动力和宇宙空间技术的发展对漆包线更提出了苛刻的耐高温要求。进入数字化时代以来，各种电子产品，家用电器和仪表设备在广大家庭、生产部门和办公场所中日益普及，并且更新换代速度逐年加快，为漆包线带来可观市场。进入21世纪以来，我国漆包线虽然在产量上有很大突破，但主要集中于聚酯、聚氨酯和聚酯亚胺等耐热等级较低的品种，而高耐热等级的漆包线所占比重很小，大部分依赖于国外进口。为提高我国漆包线行业在国际的竞争力，有必要通过技术创新开发高耐温等级的漆包线漆，并且重视科技成果向产业化的及时转化。
由于漆包线在拉丝的过程中容易造成损伤，故拉丝过程中需要控制多种参数，尤其是拉丝速度，防止造成导线损伤甚至断裂，影响后续使用，为了提升漆包线的抗拉性能，本发明提供了一种抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺。
本发明的技术方案如下：
一种抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺，包括以下步骤：
A、将导线浸入聚氨酯漆中，使导线表面包覆厚度在0.1-0.2mm的聚氨酯漆；
B、在20-30m/min的速度下，从四周向导线表面喷洒高熵合金粉末，使导线表面的粉末厚度达到0.5-0.8mm；
C、在氮气保护下，将600-800m/min的速度下，采用二氧化碳高功率激光器从四周对导线进行熔覆；使高熵合金粉末厚度控制在0.10-0.25mm；
D、在零下20-零下10℃的低温下，采用常规的工艺对到导线进行拉丝工艺；
E、将导线浸入耐高温聚酰亚胺线圈漆包线漆中，使导线表面包覆所需厚度的聚酰亚胺漆，200-220℃干燥15-25min；
F、依次在导线外侧涂覆聚氨酯漆绝缘层、自粘漆层和润滑剂，即可。
优选的，所述的步骤B中，所述的高熵合金粉末，由以下成分组成：铁、镍、铝、铬、钴和硼。
优选的，所述的步骤B中，所述的高熵合金粉末，各原料的摩尔比为铁：镍：铝：铬：钴：硼为1：(0.8-1.2)：(0.8-1.2)：(0.8-1.2)：(0.8-1.2)：(0.1-0.2)。
优选的，所述的步骤B中，所述的高熵合金粉末在使用前将各种纯度为99.9％的不同元素粉末混合均匀，并进行球磨8-12h。
优选的，所述的步骤C中，所述的二氧化碳高功率激光器的激光功率为800-1200W，扫描速度为1mm/s，光斑直径为4mm。
优选的，所述的步骤D中，初始直径为1.0mm，经过一次或者多次拉丝后，直径为0.03-0.3mm。
优选的，所述的步骤E中，干燥后，聚酰亚胺漆层的厚度为0.015-0.020mm。
本发明的有益之处在于：本发明的抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺，与传统的聚酰亚胺线圈漆包线的区别在于：本发明的抗拉聚酰亚胺线圈漆包线首先在导线表面涂覆聚氨酯漆，然后采用激光熔覆的工艺在导线表面形成高熵合金涂层，然后在低温条件下对导线进行拉丝，最后再依次涂覆聚酰亚胺漆、聚氨酯漆绝缘层、自粘漆层和润滑剂，得到抗拉聚酰亚胺线圈漆包线。与传统的方法相比，本发明首次将高熵合金涂层应用于漆包线生产工艺中，该合金具有较好的硬度、强度、耐磨和耐热性能，本发明中利用其强度高的优势，在拉丝过程中，可以对导线进行非常好的保护，从而显著提升拉丝后的导线抗拉强度。
具体实施方式
实施例1：
一种抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺，包括以下步骤：
A、将导线浸入聚氨酯漆中，使导线表面包覆厚度在0.15mm的聚氨酯漆；
B、在25m/min的速度下，从四周向导线表面喷洒高熵合金粉末，使导线表面的粉末厚度达到0.65mm；
C、在氮气保护下，将750m/min的速度下，采用二氧化碳高功率激光器从上下左右四个方向对导线进行熔覆；使高熵合金粉末厚度控制在0.18mm；
D、在零下15℃的低温下，采用常规的工艺对到导线进行拉丝工艺；
E、将导线浸入耐高温聚酰亚胺线圈漆包线漆中，使导线表面包覆所需厚度的聚酰亚胺漆，215℃干燥18min；
F、依次在导线外侧涂覆聚氨酯漆绝缘层、自粘漆层和润滑剂，即可。
所述的步骤B中，所述的高熵合金粉末，各原料的摩尔比为铁：镍：铝：铬：钴：硼为1：1：1.05：1.02：1.02：0.18。
所述的步骤B中，所述的高熵合金粉末在使用前将各种纯度为99.9％的不同元素粉末混合均匀，并进行球磨10h。
所述的步骤C中，所述的二氧化碳高功率激光器的激光功率为1050W，扫描速度为1mm/s，光斑直径为4mm。
所述的步骤D中，导线(铜线)的初始直径为1.0mm，依次经过中拉步骤、小拉步骤和微拉步骤。其中中拉步骤进线直径为1.0mm，中拉拉制0.3mm，然后进行中拉退火和中拉收线；然后进入小拉步骤，中拉步骤进线直径为0.3mm，中拉拉制0.1mm，再经过电阻内热式退火；然后进入微拉步骤，进线直径为0.1mm，经过微拉拉直为0.06mm，再经过电阻内热式退火；最后进入超微拉步骤，进线直径为0.06mm，经过微拉拉直为0.03mm，再经过电阻内热式退火，拉丝结束。
所述的步骤E中，干燥后，聚酰亚胺漆层的厚度为0.018mm。
实施例2：
一种抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺，包括以下步骤：
A、将导线浸入聚氨酯漆中，使导线表面包覆厚度在0.1mm的聚氨酯漆；
B、在30m/min的速度下，从四周向导线表面喷洒高熵合金粉末，使导线表面的粉末厚度达到0.5mm；
C、在氮气保护下，将800m/min的速度下，采用二氧化碳高功率激光器从上下左右四个方向对导线进行熔覆；使高熵合金粉末厚度控制在0.10mm；
D、在零下10℃的低温下，采用常规的工艺对到导线进行拉丝工艺；
E、将导线浸入耐高温聚酰亚胺线圈漆包线漆中，使导线表面包覆所需厚度的聚酰亚胺漆，200℃干燥25min；
F、依次在导线外侧涂覆聚氨酯漆绝缘层、自粘漆层和润滑剂，即可。
所述的步骤B中，所述的高熵合金粉末，各原料的摩尔比为铁：镍：铝：铬：钴：硼为1：0.95：1：1.05：1.2：0.1。
所述的步骤B中，所述的高熵合金粉末在使用前将各种纯度为99.9％的不同元素粉末混合均匀，并进行球磨12h。
所述的步骤C中，所述的二氧化碳高功率激光器的激光功率为800W，扫描速度为1mm/s，光斑直径为4mm。
所述的步骤D中，导线(铜线)的初始直径为1.0mm，经过中拉步骤进线直径为1.0mm，中拉拉制0.3mm，然后进行中拉退火和中拉收线，拉丝结束。
实施例3：
一种抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺，包括以下步骤：
A、将导线浸入聚氨酯漆中，使导线表面包覆厚度在0.2mm的聚氨酯漆；
B、在20m/min的速度下，从四周向导线表面喷洒高熵合金粉末，使导线表面的粉末厚度达到0.8mm；
C、在氮气保护下，将600m/min的速度下，采用二氧化碳高功率激光器从上下左右四个方向对导线进行熔覆；使高熵合金粉末厚度控制在0.25mm；
D、在零下20℃的低温下，采用常规的工艺对到导线进行拉丝工艺；
E、将导线浸入耐高温聚酰亚胺线圈漆包线漆中，使导线表面包覆所需厚度的聚酰亚胺漆，220℃干燥15min；
F、依次在导线外侧涂覆聚氨酯漆绝缘层、自粘漆层和润滑剂，即可。
所述的步骤B中，所述的高熵合金粉末，各原料的摩尔比为铁：镍：铝：铬：钴：硼为1：0.8：1.2：0.8：1.2：0.2。
所述的步骤B中，所述的高熵合金粉末在使用前将各种纯度为99.9％的不同元素粉末混合均匀，并进行球磨8h。
所述的步骤C中，所述的二氧化碳高功率激光器的激光功率为1200W，扫描速度为1mm/s，光斑直径为4mm。
所述的步骤D中，导线(铜线)的初始直径为1.0mm，依次经过中拉步骤、小拉步骤。其中中拉步骤进线直径为1.0mm，中拉拉制0.3mm，然后进行中拉退火和中拉收线；然后进入小拉步骤，中拉步骤进线直径为0.3mm，中拉拉制0.1mm，再经过电阻内热式退火，拉丝结束。
所述的步骤E中，干燥后，聚酰亚胺漆层的厚度为0.020mm。
对比例1
将实施例1中的激光熔覆工艺(步骤B和C)去除，其余生产工艺不变。
对比例2
将实施例1中的步骤D中的拉丝低温环境替换为20-30℃的常温环境，其余生产工艺不变。
根据GB/T109.220QY-1/240对实施例1和对比例1-2的0.03mm漆包线性能进行测试，测试结果如下：
表1：漆包线性能测试结果
Figure BDA0001855396500000081
由以上测试数据可以知道，本发明的抗拉聚酰亚胺线圈漆包线制备的漆包线具备非常好的抗拉强度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
A、将导线浸入聚氨酯漆中，使导线表面包覆厚度在0.1-0.2mm的聚氨酯漆；
B、在20-30m/min的速度下，从四周向导线表面喷洒高熵合金粉末，使导线表面的粉末厚度达到0.5-0.8mm；
C、在氮气保护下，在600-800m/min的速度下，采用二氧化碳高功率激光器从四周对导线进行熔覆；使高熵合金粉末厚度控制在0.10-0.25mm；
D、在零下20-零下10℃的低温下，采用常规的工艺对导线进行拉丝工艺；
E、将导线浸入耐高温聚酰亚胺线圈漆包线漆中，使导线表面包覆所需厚度的聚酰亚胺漆，200-220℃干燥15-25min；
F、依次在导线外侧涂覆聚氨酯漆绝缘层、自粘漆层和润滑剂；
所述的步骤D中，初始直径为1.0mm，经过一次或者多次拉丝后，直径为0.03-0.3mm；
所述的步骤E中，干燥后，聚酰亚胺漆层的厚度为0.015-0.020mm。
2.如权利要求1所述的抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺，其特征在于，所述的步骤B中，所述的高熵合金粉末，由以下成分组成：铁、镍、铝、铬、钴和硼。
3.如权利要求2所述的抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺，其特征在于，所述的步骤B中，所述的高熵合金粉末，各原料的摩尔比为铁：镍：铝：铬：钴：硼为1：（0.8-1.2）：（0.8-1.2）：（0.8-1.2）：（0.8-1.2）：（0.1-0.2）。
4.如权利要求1所述的抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺，其特征在于，所述的步骤B中，所述的高熵合金粉末在使用前将各种纯度为99.9%的不同元素粉末混合均匀，并进行球磨8-12h。
5.如权利要求1所述的抗拉聚酰亚胺线圈漆包线的生产工艺，其特征在于，所述的步骤C中，所述的二氧化碳高功率激光器的激光功率为800-1200W，扫描速度为1mm/s，光斑直径为4mm。
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