CN111613369B - 一种中空铜扁线及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电缆电线技术领域，具体涉及一种中空铜扁线及其制备方法，所述中空铜扁线，包括中空铜扁线芯，所述中空铜扁线芯外设有绝缘漆膜（2）或薄膜；所述制备方法，包括以下步骤：（1）中空铜扁线芯的加工；（2）冷却吹干；（3）绝缘漆膜的加工；（4）薄膜绕包的加工。本发明加工尺寸精度高（公差±0.03mm），制造成本低，长度不受限制；表面电流密度高，且具有良好的电气绝缘强度，可以耐受各种环境因素的考验，外包的绝缘漆以及薄膜性能稳定，附着力强，可以经受各种后续加工，加工性能好；结构简单紧凑，有利于缩小线圈体积，减少用铜量，能有效缩减成本。

Description

一种中空铜扁线及其制备方法
技术领域
本发明属于电缆电线技术领域，具体涉及一种中空铜扁线及其制备方法。
背景技术
中空铜扁线广泛应用于制造各种大功率电机电器绕组、各种磁体（如加速器磁体等）线圈、MRI梯度线圈等。
现有中空铜扁线的制备方法是将铜锭热轧后制成中空毛坯，再经过多次热轧或冷轧成型制成中空铜扁线，这种方法加工周期长、材料损耗大、长度受限制、尺寸精度差、制造成本高。同时，单独的中空铜扁线不能达到所需的电气绝缘强度。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，提供了一种中空铜扁线及其制备方法，加工尺寸精度高，制造成本低，长度不受限制，同时外包各种类型的薄膜达到绝缘效果和不同耐温等级。
按照本发明的技术方案，所述中空铜扁线，包括中空铜扁线芯，所述中空铜扁线芯外设有绝缘漆膜或薄膜。
进一步的，所述中空铜扁线芯外设有绝缘漆膜，所述绝缘漆膜外设有薄膜。
本发明的另一方面，提供了一种中空铜扁线的制备方法，包括以下步骤，
（1）中空铜扁线芯的加工：采用两根纯铜杆，通过挤压轮经导料板进入储料腔，纯铜杆受连续挤压摩擦力发热，形成受约束纯铜，受约束纯铜在储料腔中通过模具从上下两个方向组合起来并挤出成型为中空铜扁线芯；
（2）冷却吹干：将中空铜扁线芯通过防氧化保护管后进入冷却水槽降温至常温，通过压缩空气将表面残留的水吹干，经过热风干燥设备二次吹干；
（3）绝缘漆膜的加工：将冷却吹干后的中空铜扁线芯穿过储漆槽，将漆液均匀的涂覆于中空铜扁线表面，再经过漆包机烘炉干燥将绝缘漆交联固化形成带绝缘漆膜的中空铜扁线；
（4）薄膜绕包的加工：将步骤（2）中冷却吹干的中空铜扁线芯或步骤（3）中带绝缘漆膜的中空铜扁线穿过绕包设备包裹一层或多层薄膜。
进一步的，所述步骤（1）中纯铜杆的直径为9.3-9.7mm。
进一步的，所述步骤（1）中挤压轮的转速10-15转/分钟，储料腔内纯铜杆温度为530-570℃、压力为950-1050MPa。
进一步的，所述步骤（2）中冷却水温度为50-60℃。
本发明的有益效果在于：加工尺寸精度高（公差±0.03mm），制造成本低，长度不受限制；表面电流密度高，且具有良好的电气绝缘强度，可以耐受各种环境因素的考验，外包的绝缘漆以及薄膜性能稳定，附着力强，可以经受各种后续加工，加工性能好；结构简单紧凑，有利于缩小线圈体积，减少用铜量，能有效缩减成本。
附图说明
图1为本发明实施例一中空铜扁线的结构示意图。
图2为本发明实施例二中空铜扁线的结构示意图。
图3为本发明实施例三中空铜扁线的结构示意图。
图4为本发明中空铜扁线芯的加工结构示意图。
图5为图4的俯视图。
附图标记说明：1-中空铜扁线芯、2-绝缘漆膜、3-薄膜、4-纯铜杆、5-挤压轮、6-储料腔、7-模具。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明。
实施例一
如图1所示：一种中空铜扁线，包括中空铜扁线芯1，中空铜扁线芯1外设有绝缘漆膜2，其制备方法包括以下步骤，
（1）中空铜扁线芯1的加工：如图4、5所示，分别将两根直径为9.5mm的纯铜杆4，通过挤压轮5经导料板进入储料腔6，设定挤压轮5的转速12转/分钟，储料腔内纯铜杆4的温度为550℃﹑压力为1000MPa，纯铜杆4受连续挤压摩擦力发热，形成受约束纯铜，受约束纯铜在储料腔6中通过模具7从上下两个方向组合起来并挤出成型为中空铜扁线芯1；
（2）冷却吹干：将挤出的中空铜扁线芯通过防氧化保护管后进入冷却水槽冷却水温度为55℃，降温至常温，再通过压缩空气将表面残留的水吹干，经过热风干燥设备二次吹干；冷却吹干后的中空铜扁线芯可以通过牵引装置和收卷装置直接收卷到线盘上长期储存；
（3）绝缘漆膜的加工：将对应的绝缘漆放置于涂漆设备的储漆槽中，将冷却吹干后的中空铜扁线芯穿过储漆槽，通过涂漆毛毡或者涂漆模具，将漆液均匀的涂覆于中空铜扁线表面，进入漆包机烘炉进行烘焙后再次涂漆，往复涂制烘焙7-15遍，每遍涂漆厚度为0.005-0.015mm；
设定漆包机烘炉温度，进口200℃，下层280℃，蒸发区380℃，固化区450℃，出口区380℃，设定漆包各风机转速，循环风机1800转/分，旁路风机1200转/分，下炉口吸出风机800转/分；中空铜扁线经过表面涂漆烘焙交联固化后，表面绝缘漆膜厚度为0.08-0.17mm，成为带绝缘漆膜的中空铜扁线，并收卷到相应的线轴上储存。
实施例二
如图2所示：一种中空铜扁线，包括中空铜扁线芯1，中空铜扁线芯1外设有薄膜3，其制备方法包括以下步骤，
（1）中空铜扁线芯的加工：如图4、5所示，分别将两根直径为9.3mm的纯铜杆4，通过挤压轮5经导料板进入储料腔6，设定挤压轮5的转速10转/分钟，储料腔内纯铜杆的温度为530℃﹑压力为950MPa，纯铜杆4受连续挤压摩擦力发热，形成受约束纯铜，受约束纯铜在储料腔6中通过模具7从上下两个方向组合起来并挤出成型为中空铜扁线芯；
（2）冷却吹干：将挤出的中空铜扁线芯通过防氧化保护管后进入冷却水槽冷却水温度为50℃，降温至常温，再通过压缩空气将表面残留的水吹干，经过热风干燥设备二次吹干；冷却吹干后的中空铜扁线芯可以通过牵引装置和收卷装置直接收卷到线盘上长期储存；
（3）薄膜绕包的加工：冷却吹干的中空铜扁线芯穿过绕包设备，根据对应的绕包层数，在绕包设备上装薄膜，薄膜层数为一层或多层，成为带薄膜的中空铜扁线，并收卷到相应的线轴上储存。
实施例三
如图3所示：一种中空铜扁线，包括中空铜扁线芯1，中空铜扁线芯1外设有绝缘漆膜2，绝缘漆膜2外设有薄膜3，其制备方法包括以下步骤，
（1）中空铜扁线芯的加工：如图4、5所示，分别将两根直径为9.7mm的纯铜杆4，通过挤压轮5经导料板进入储料腔6，设定挤压轮的转速15转/分钟，储料腔内纯铜杆的温度为570℃﹑压力为1050MPa，纯铜杆4受连续挤压摩擦力发热，形成受约束纯铜，受约束纯铜在储料腔6中通过模具7从上下两个方向组合起来并挤出成型为中空铜扁线芯；
（2）冷却吹干：将挤出的中空铜扁线芯通过防氧化保护管后进入冷却水槽冷却水温度为60℃，降温至常温，再通过压缩空气将表面残留的水吹干，经过热风干燥设备二次吹干；冷却吹干后的中空铜扁线芯可以通过牵引装置和收卷装置直接收卷到线盘上长期储存；
（3）绝缘漆膜的加工：将对应的绝缘漆放置于涂漆设备的储漆槽中，将冷却吹干后的中空铜扁线芯穿过储漆槽，通过涂漆毛毡或者涂漆模具，将漆液均匀的涂覆于中空铜扁线表面，进入漆包机烘炉进行烘焙后再次涂漆，往复涂制烘焙7-15遍，每遍涂漆厚度为0.005-0.015mm；
设定漆包机烘炉温度，进口200℃，下层280℃，蒸发区380℃，固化区450℃，出口区380℃，设定漆包各风机转速，循环风机1800转/分，旁路风机1200转/分，下炉口吸出风机800转/分；中空铜扁线经过表面涂漆烘焙交联固化后，表面绝缘漆膜厚度为0.08-0.17mm，成为带绝缘漆膜的中空铜扁线
（4）薄膜绕包的加工：带绝缘漆膜的中空铜扁线穿过绕包设备包裹，根据对应的绕包层数，在绕包设备上装薄膜，薄膜层数为一层或多层，成为薄膜绕包漆包中空铜扁线，并收卷到相应的线轴上储存。

Claims (3)

1.一种中空铜扁线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，
（1）中空铜扁线芯的加工：采用两根纯铜杆，通过挤压轮经导料板进入储料腔，纯铜杆受连续挤压摩擦力发热，形成受约束纯铜，受约束纯铜在储料腔中通过模具从上下两个方向组合起来并挤出成型为中空铜扁线芯；
（2）冷却吹干：将中空铜扁线芯通过防氧化保护管后进入冷却水槽降温至常温，通过压缩空气将表面残留的水吹干，经过热风干燥设备二次吹干；
（3）绝缘漆膜的加工：将冷却吹干后的中空铜扁线芯穿过储漆槽，将漆液均匀的涂覆于中空铜扁线表面，再经过漆包机烘炉干燥将绝缘漆交联固化形成带绝缘漆膜的中空铜扁线；
（4）薄膜绕包的加工：将步骤（2）中冷却吹干的中空铜扁线芯或步骤（3）中带绝缘漆膜的中空铜扁线穿过绕包设备包裹一层或多层薄膜；
所述步骤（1）中挤压轮的转速10-15转/分钟，储料腔内纯铜杆温度为530-570℃、压力为950-1050MPa。
2.如权利要求1所述的一种中空铜扁线的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中纯铜杆的直径为9.3-9.7mm。
3.如权利要求1所述的一种中空铜扁线的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中冷却水温度为50-60℃。
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