CN111029887B - 一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置及剥除方法 - Google Patents

一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置及剥除方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置及剥除方法，通过设计专用的剥除工装以及配制特定组分含量的脱漆粉，通过加热低熔点脱漆粉到熔点以上，将脱漆粉熔融成液态，利用熔融态脱漆粉将聚酰亚胺涂覆层快速分解，熔融脱漆粉不与铜芯反应，不损伤铜芯，实现聚酰亚胺涂层无损剥除，同时采用垂直于液面的穿线装置引导漆包线垂直插入脱漆粉熔融液体中，保证去除界面的整齐；本发明剥除装置及剥除方法具有快速、不损伤线芯以及界面整齐等优点，可用于精密仪表、精密电机等精密机电产品聚酰亚胺涂层漆包线焊接前的表面处理，提高焊接的可靠性。

Description

一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置及剥除方法
技术领域
本发明属于高分子材料表面处理技术领域，尤其涉及一种快速、无损伤剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置及剥除方法。
背景技术
聚酰亚胺涂覆漆包铜线简称漆包线，具有耐高温、力学性能好、绝缘性能优异等优点，在航空航天、微电子、电气、化工、能源技术等高新技术行业应用广泛。漆包线在实际使用过程中，经常需要与其它电子元器件进行焊接。为保证焊接性能和接触可靠性，在焊接之前需将漆包线焊接处的聚酰亚胺涂覆层剥除，对于有高可靠性要求的精密仪表，通常要求剥除后线芯无损伤，线芯上无涂层残留，并且剥除后涂层边界整齐，无过渡层。
目前，漆包线聚酰亚胺涂层的剥除方法主要有机械剥除、化学剥除以及激光剥除等方法。其中，机械剥除会在漆包线铜芯上产生划痕等机械损伤，降低其强度；激光剥除法利用激光产生的瞬时高温，分解聚酰亚胺，但对于线径细小的漆包线，瞬时高温会在铜芯表面产生较厚的氧化层甚至熔断铜芯；化学腐蚀的方法是将固体强碱加热到400℃以上，使之熔融，分解聚酰亚胺涂层，这种方法加热温度过高，剥除后铜芯表面氧化严重，影响焊接质量，且准备时间较长。因此，如何快速、无损伤去除精密仪表用聚酰亚胺涂覆层且保证是目前亟需解决的关键问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置及剥除方法，该方法具有快速、不损伤线芯以及界面整齐等优点；可用于精密仪表、精密电机等精密机电产品聚酰亚胺涂层漆包线焊接前的表面处理，提高焊接的可靠性。
本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：
一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置，包括加热板、坩埚、漆包线准直器和脱漆剂，其中坩埚设置在加热板上，坩埚内为脱漆剂，漆包线准直器位于脱漆剂上方，所述漆包线准直器用于待剥除的聚酰亚胺包铜线穿过并浸入脱漆剂，所述脱漆剂包括如下质量百分比含量的组分：10％-15％的氢氧化钠，40％-45％的氢氧化钾，15％-25％的醋酸钠，20％-30％的纤维素酸钠。
在上述剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置中，所述漆包线准直器内部为中空腔体结构，中空腔体为圆台形腔体与圆柱形腔体的组合结构，圆台形空腔的小端面与圆柱形空腔连接。
在上述剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置中，所述漆包线准直器由两部分组成，使用前将两部分组合，内部形成中空腔体结构，待剥除的聚酰亚胺包铜线穿过所述中空腔体并浸入脱漆剂，聚酰亚胺包铜线剥除涂覆层后，通过将两部分打开，从侧面取出聚酰亚胺包铜线。
在上述剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置中，所述漆包线准直器位于熔融状态的脱漆剂表面上方10mm-40mm处，并垂直于加热板。
在上述剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置中，所述漆包线准直器的材料为聚四氟乙烯；所述坩埚的材质为铁。
一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法，包括如下步骤：
(1)、配制脱漆剂；
(2)、将配制好的脱漆剂放入坩埚中，开启加热板，将脱漆剂加热至熔融状态；
(3)、将漆包线准直器与外部支撑装置固定连接，将待剥除的聚酰亚胺包铜线穿过漆包线准直器，并垂直插入熔融状态的脱漆剂中，保持5-30s；
(4)、从漆包线准直器中取出聚酰亚胺包铜线并清洗，完成聚酰亚胺包铜线涂覆层的剥除。
在上述剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法中，所述步骤(1)中配制脱漆剂的方法为：将质量百分比含量为10％-15％的氢氧化钠，40％-45％的氢氧化钾，15％-25％的醋酸钠，20％-30％的纤维素酸钠按比例混合，研磨成粉末状，加热至粉末完全熔融，并搅拌使各组分充分混合，冷却后，研磨成粉末状。
在上述剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法中，所述步骤(2)中将脱漆剂加热至180-230℃，使脱漆粉完全熔融，保温5-10min。
在上述剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法中，所述漆包线准直器由两部分组成，使用前将两部分分别固定连接在外部支撑装置上，并进行组合，组合后内部为中空腔体结构，中空腔体为圆台形腔体与圆柱形腔体的组合结构，圆台形空腔的小端面与圆柱形空腔连接，将待剥除的聚酰亚胺包铜线穿过漆包线准直器并垂直插入熔融状态的脱漆剂，剥除后将漆包线准直器两部分分离，取出聚酰亚胺包铜线。
在上述剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法中，所述步骤(3)中漆包线准直器位于熔融状态的脱漆剂表面上方10mm-40mm处，并垂直于脱漆剂表面。
在上述剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法中，所述步骤(4)中将一束剥除聚酰亚胺涂层后的聚酰亚胺包铜线置于去离子水中，涮洗5s-10s，取出吹干，完成涂层剥除全过程。
在上述剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法中，所述待剥除的聚酰亚胺包铜线的直径为0.1-0.3mm，涂层厚度为0.01-0.05mm；涂层剥除长度为2-40mm。
本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
(1)、本发明通过设计专用的剥除工装以及配制特定组分含量的脱漆粉，通过加热低熔点脱漆粉到熔点以上，将脱漆粉熔融成液态，利用熔融态脱漆粉将聚酰亚胺涂覆层快速分解，熔融脱漆粉不与铜芯反应，不损伤铜芯，实现聚酰亚胺涂层无损剥除，同时采用垂直于液面的穿线装置引导漆包线垂直插入脱漆粉熔融液体中，保证去除界面的整齐。
(2)、本发明剥除装置及剥除方法具有快速、不损伤线芯以及界面整齐等优点，可用于精密仪表、精密电机等精密机电产品聚酰亚胺涂层漆包线焊接前的表面处理，提高焊接的可靠性。
(3)、本发明提供的快速、无损伤去除漆包线聚酰亚胺涂覆层的方法，通过加热使低熔点脱漆粉保持熔融状态，强碱性熔融脱漆粉可以快速分解聚酰亚胺涂覆层，实现漆包线涂层的快速剥除；
(4)、本发明方法与激光剥除法相比，利用低熔点脱漆粉降低了铜芯温度，大大减轻了铜芯氧化，对线芯无损伤；同时漆包线垂直插入熔融液体中的，利用熔融液体较大的表面张力，保证涂层剥除后界面的整齐，无过渡层。
(5)、本发明方法可以准确控制漆包线涂层剥除的长度，涂层剥除长度范围2-40mm。
附图说明
图1为本发明剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置示意图；
图2是采用本发明方法剥除漆包线聚酰亚胺涂层后的效果示意图；
图3为本发明对比例中其它方法剥除漆包线聚酰亚胺涂层后的效果示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细描述：
如图1所示为本发明剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置示意图，本发明装置包括加热板1、坩埚3、漆包线准直器4和脱漆剂2，其中坩埚3设置在加热板1上，坩埚3内装填脱漆剂2，漆包线准直器4固定于脱漆剂2上方，漆包线准直器4用于待剥除的聚酰亚胺包铜线穿过并垂直浸入脱漆剂2中。聚酰亚胺包铜线5穿过漆包线准直器4，并浸入熔融状态的脱漆剂2中。
本发明一可选实施例中，漆包线准直器4由两部分组成，使用前将两部分组合，内部形成中空腔体结构，中空腔体为圆台形腔体与圆柱形腔体的组合结构，圆台形空腔的小端面与圆柱形空腔连接。待剥除的聚酰亚胺包铜线5穿过所述中空腔体并浸入脱漆剂2，聚酰亚胺包铜线剥除涂覆层后，通过将两部分打开，从侧面取出聚酰亚胺包铜线，避免直接将聚酰亚胺包铜线直接抽出，导致漆包线准直器4的管体内沾污。漆包线准直器4的两部分分别与外部支撑装置，例如支撑架固定连接，使用时，通过移动支撑架将两部分组合。
本发明一可选实施例中，漆包线准直器4位于熔融状态的脱漆剂2表面上方10mm-40mm处，并垂直于加热板1。
本发明一可选实施例中，脱漆剂2包括如下质量百分比含量的组分：10％-15％的氢氧化钠，40％-45％的氢氧化钾，15％-25％的醋酸钠，20％-30％的纤维素酸钠。
本发明一可选实施例中，漆包线准直器4的材料为聚四氟乙烯；坩埚3的材质为铁。
本发明剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法，具体包括如下步骤：
步骤1：配制低熔点脱漆粉。
低熔点脱漆粉的成分为10％-15％氢氧化钠，40％-45％氢氧化钾，15％-25％醋酸钠，20％-30％纤维素酸钠。将以上成分按比例混合，研磨成粉末状，加热至粉末完全熔融，搅拌，使各组分充分混合。冷却后，研磨成粉末状待用。
步骤2：加热脱漆粉至完全熔融状态。
将配制好的脱漆粉倒入铁质坩埚3中，根据不同的线径和涂层厚度，将脱漆粉加热至180-230℃，使脱漆粉完全熔融，保温5-10min，确保熔融脱漆粉的温度均匀。
步骤3：剥除漆包线聚酰亚胺涂覆层。
将矫直后的漆包线5从准直器4中穿过，使其垂直插入熔融脱漆粉2中，漆包线处于静止状态，根据不同的线径和涂层厚度，保持5-30s，取出。
步骤4：清洗掉粘在漆包线上的脱漆粉。
将一束剥除聚酰亚胺涂层后的漆包线5置于在去离子水中，涮洗5-10s，取出吹干，完成漆包线涂层剥除全过程。
本发明漆包线线径范围为0.1-0.3mm，涂层厚度范围0.01-0.05mm。
本发明中准直器的材质为聚四氟乙烯，防止划伤漆包线。
本发明中坩埚的材质为纯铁，防止熔融脱漆粉对其造成腐蚀。
本发明提供的快速、无损伤去除漆包线聚酰亚胺涂覆层的方法，通过加热使低熔点脱漆粉保持熔融状态，强碱性熔融脱漆粉可以快速分解聚酰亚胺涂覆层，实现漆包线涂层的快速剥除；
与激光剥除法相比，利用低熔点脱漆粉降低了铜芯温度，大大减轻了铜芯氧化，对线芯无损伤；
漆包线垂直插入熔融液体中的，利用熔融液体较大的表面张力，保证涂层剥除后界面的整齐，无过渡层。
本方法可以准确控制漆包线涂层剥除的长度，涂层剥除长度范围2-40mm。
本方法可在航空航天、微电子、电气、化工、能源技术等高新技术行业应用，实现漆包线聚酰亚胺涂层的精确剥除。
以下为本发明的几个具体实施例：
实施例1
漆包线线径0.15mm，涂层厚度0.01mm。将脱漆粉倒入铁坩埚中，温度设置为200℃，加热至脱漆粉完全熔融后，保温5分钟。将漆包线从准直器穿过，垂直插入熔融液体中，浸入液体中的长度为5mm，静置8s，取出。置于去离子水中涮洗5s，取出，吹干。
脱漆剂2包括如下质量百分比含量的组分：13％的氢氧化钠，42％的氢氧化钾，20％的醋酸钠，25％的纤维素酸钠。
本发明实施例去除涂覆层后的漆包线铜芯表面光亮、无氧化，涂层去除彻底、无残留，边界整齐、无过渡，涂层剥除长度5mm，剥除效果示意图如图2所示。
实施例2
漆包线线径0.2mm，涂层厚度0.015mm，脱漆粉倒入铁坩埚中，温度设置为210℃，加热至脱漆粉完全熔融后，保温5分钟。将漆包线从准直器穿过，垂直插入熔融液体中，浸入液体中的长度为15mm，静置10s，取出。置于去离子水中涮洗5s，取出，吹干。
脱漆剂2包括如下质量百分比含量的组分：11％的氢氧化钠，44％的氢氧化钾，18％的醋酸钠，27％的纤维素酸钠。
本发明实施例去除涂覆层后的漆包线铜芯表面光亮、无氧化，涂层去除彻底、无残留，边界整齐、无过渡，涂层剥除长度15mm，剥除效果示意图如图2所示。
实施例3
漆包线线径0.3mm，涂层厚度0.02mm，脱漆粉倒入铁坩埚中，温度设置为210℃，加热至脱漆粉完全熔融后，保温5分钟。将漆包线从准直器穿过，垂直插入熔融液体中，浸入液体中的长度为10mm，静置12s，取出。置于去离子水中涮洗5s，取出，吹干。
脱漆剂2包括如下质量百分比含量的组分：114％的氢氧化钠，45％的氢氧化钾，21％的醋酸钠，20％的纤维素酸钠。
本发明实施例去除涂覆层后的漆包线铜芯表面光亮、无氧化，涂层去除彻底、无残留，边界整齐、无过渡，涂层剥除长度10mm，剥除效果示意图如图2所示。
实施例4
漆包线线径0.3mm，涂层厚度0.05mm，脱漆粉倒入铁坩埚中，温度设置为230℃，加热至脱漆粉完全熔融后，保温5分钟。将漆包线从准直器穿过，垂直插入熔融液体中，浸入液体中的长度为20mm，静置30s，取出。置于去离子水中涮洗5s，取出，吹干。
脱漆剂2包括如下质量百分比含量的组分：12％的氢氧化钠，44％的氢氧化钾，22的醋酸钠，22％的纤维素酸钠。
本发明实施例去除涂覆层后的漆包线铜芯表面光亮、无氧化，涂层去除彻底、无残留，边界整齐、无过渡，涂层剥除长度20mm，剥除效果示意图如图2所示。
对比例1
漆包线线径0.2mm，涂层厚度0.015mm。采用电弧烧蚀的方法剥除漆包线表面涂层，剥除后的效果示意图如图3(a)所示。剥除后铜芯表面氧化严重，无光亮；界面处去除不彻底，存在较长的发黑的涂层残留现象。
对比例2
漆包线线径0.2mm，涂层厚度0.015mm。采用激光剥除的方法剥除漆包线表面涂层，剥除后的效果如图3(b)所示，剥除后铜芯表面氧化严重，且边界附近氧化层最厚，出现发黑。
对比例3
漆包线线径0.2mm，涂层厚度0.015mm。采用刀片刮除的方法剥除漆包线表面涂层，剥除后的效果示意图如图3(c)所示。剥除后铜芯表面产生大量划痕，漆包线强度大大降低。
以上所述，仅为本发明最佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (10)

1.一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置，其特征在于：包括加热板(1)、坩埚(3)、漆包线准直器(4)和脱漆剂(2)，其中坩埚(3)设置在加热板(1)上，坩埚(3)内为脱漆剂(2)，漆包线准直器(4)位于脱漆剂(2)上方，所述漆包线准直器(4)用于待剥除的聚酰亚胺包铜线(5)穿过并浸入脱漆剂(2)，所述脱漆剂(2)包括如下质量百分比含量的组分：10％-15％的氢氧化钠，40％-45％的氢氧化钾，15％-25％的醋酸钠，20％-30％的纤维素酸钠；
所述漆包线准直器(4)内部为中空腔体结构，中空腔体为圆台形腔体与圆柱形腔体的组合结构，圆台形空腔的小端面与圆柱形空腔连接；
所述漆包线准直器(4)由两部分组成，使用前将两部分组合，内部形成中空腔体结构，待剥除的聚酰亚胺包铜线(5)穿过所述中空腔体并浸入脱漆剂(2)，聚酰亚胺包铜线剥除涂覆层后，通过将两部分打开，从侧面取出聚酰亚胺包铜线。
2.根据权利要求1所述的剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置，其特征在于：所述漆包线准直器(4)位于熔融状态的脱漆剂(2)表面上方10mm-40mm处，并垂直于加热板(1)。
3.根据权利要求1所述的剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置，其特征在于：所述漆包线准直器(4)的材料为聚四氟乙烯；所述坩埚(3)的材质为铁。
4.一种采用权利要求1所述的装置剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)、配制脱漆剂(2)；
(2)、将配制好的脱漆剂(2)放入坩埚(3)中，开启加热板(1)，将脱漆剂(2)加热至熔融状态；
(3)、将漆包线准直器(4)与外部支撑装置固定连接，将待剥除的聚酰亚胺包铜线穿过漆包线准直器(4)，并垂直插入熔融状态的脱漆剂(2)中，保持5-30s；
(4)、从漆包线准直器(4)中取出聚酰亚胺包铜线并清洗，完成聚酰亚胺包铜线涂覆层的剥除。
5.根据权利要求4所述的剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法，其特征在于：所述步骤(1)中配制脱漆剂(2)的方法为：将质量百分比含量为10％-15％的氢氧化钠，40％-45％的氢氧化钾，15％-25％的醋酸钠，20％-30％的纤维素酸钠按比例混合，研磨成粉末状，加热至粉末完全熔融，并搅拌使各组分充分混合，冷却后，研磨成粉末状。
6.根据权利要求4所述的剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法，其特征在于：所述步骤(2)中将脱漆剂(2)加热至180-230℃，使脱漆粉完全熔融，保温5-10min。
7.根据权利要求4所述的剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法，其特征在于：所述漆包线准直器(4)由两部分组成，使用前将两部分分别固定连接在外部支撑装置上，并进行组合，组合后内部为中空腔体结构，中空腔体为圆台形腔体与圆柱形腔体的组合结构，圆台形空腔的小端面与圆柱形空腔连接，将待剥除的聚酰亚胺包铜线穿过漆包线准直器(4)并垂直插入熔融状态的脱漆剂(2)，剥除后将漆包线准直器(4)两部分分离，取出聚酰亚胺包铜线。
8.根据权利要求4所述的剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法，其特征在于：所述步骤(3)中漆包线准直器(4)位于熔融状态的脱漆剂(2)表面上方10mm-40mm处，并垂直于脱漆剂(2)表面。
9.根据权利要求4所述的剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法，其特征在于：所述步骤(4)中将一束剥除聚酰亚胺涂覆层后的聚酰亚胺包铜线置于去离子水中，涮洗5s-10s，取出吹干，完成涂覆层剥除全过程。
10.根据权利要求4所述的剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法，其特征在于：所述待剥除的聚酰亚胺包铜线的直径为0.1-0.3mm，涂覆层厚度为0.01-0.05mm；涂覆层剥除长度为2-40mm。
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