CN111969393A - 一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置，包括绕线工装、运动导引结构和加热组件，加热组件包括加热板和坩埚，利用加热板将其上的坩埚加热，使坩埚中的脱漆粉加热至熔融状态；绕线工装包括绕线下支撑、隔热快、绕线立柱、连接块和绕线上支撑，连接块与直线轴承接触限位，绕线下支撑的开口端与隔热快的一侧卡接，隔热快的一侧与绕线立柱固定连接，绕线立柱与绕线上支撑通过连接块固定连接。本发明装置具有批量、不损伤铜线以及剥除界面整齐等优点，一次可剥除多根漆包线。

Description

一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置及方法

技术领域

本发明涉及一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置及方法，属于高分子材料表面处理技术领域。

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；化学腐蚀的方法利用了化学反应，使聚酰亚胺分子链断裂，分解聚酰亚胺，不损伤铜芯，实现聚酰亚胺涂层无损剥除。对于精密仪表焊接用漆包线，通常需要剥除后涂层剥除界面整齐，批量生产中需要较高的剥除效率，但现有技术中，化学剥除方法剥除后界面不整齐，且剥除效率低。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术不足，本发明提供一种批量、无损伤、高质量、快速剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置及方法，剥除后界面整齐，提高剥除效率高。

本发明的技术解决方案是：

一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置，包括绕线工装、运动导引结构和加热组件，

加热组件包括加热板和坩埚，利用加热板将其上的坩埚加热，使坩埚中的脱漆粉加热至熔融状态；

绕线工装包括绕线下支撑、隔热快、绕线立柱、连接块和绕线上支撑，连接块与直线轴承接触限位，绕线下支撑的开口端与隔热快的一侧卡接，隔热快的一侧与绕线立柱固定连接，绕线立柱与绕线上支撑通过连接块固定连接；

运动导引结构对绕线工装的运动进行导向，使绕完线的绕线工装保持垂直于坩埚内脱漆液液面的上下运动，使漆包线垂直浸入熔融脱漆液中，保证剥除界面整齐。

进一步的，运动导引结构包括支架、直线轴承和立柱，直线轴承固定于支架上，支架置于操作台上，立柱为圆柱型，两根立柱置于直线轴承中，利用直线轴承限制运动导引结构只沿直线上下运动。

进一步的，通过调整绕线工装浸入脱漆剂中的深度，调整脱漆长度不小于1mm。

进一步的，通过调整绕线立柱和绕线下支撑的长度，调整漆包线的总长度，满足不同长度漆包线涂层剥除的需要。

进一步的，通过调整绕线工装上绕线上支撑和绕线下支撑的距离，调整剥除漆包线的总长度，长度范围为50-500mm。

进一步的，绕线上支撑材料为聚四氟乙烯。

进一步的，隔热块为聚酰亚胺。

进一步的，绕线上支撑和绕线下支撑中均开有细槽，上下两个槽位置一一对应，用于固定漆包线，将漆包线绕到绕线工装上，漆包线穿过上下对应的两个槽。

进一步的，张紧漆包线后，漆包线垂直于上下两个支撑。

一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法，具体步骤如下：

步骤1，加热脱漆粉至完全熔融状态：脱漆粉倒入铁质方形坩埚中，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5-15min，确保熔融脱漆粉的温度均匀；

步骤2，装夹、定位待剥除的漆包线：将待剥除的漆包线绕到绕线工装上，漆包线穿过绕线工装上支撑和绕线工装下支撑上对应的槽，保证绕线完成后漆包线垂直于上下支撑；

步骤3，对漆包线进行涂层剥除：绕线完成后，将装夹有漆包线的绕线工装两侧的绕线立柱装入两侧的直线轴承中，利用直线轴承限制绕线工装作垂直于坩埚内液面的移动，将漆包线随工装垂直浸入方形坩埚中的熔融脱漆液中，连接块与直线轴承接触进行限位，使其垂直插入坩埚中的熔融脱漆粉中，漆包线处于静止状态，根据漆包线不同的线径和涂层厚度，保持5-30s，取出；

步骤4，将剥除完涂层的漆包线取下：完成涂层剥除作业后，将工装从直线轴承中取出，将漆包线沿脱漆端和未脱漆端剪开，即完成漆包线一端涂层的剥除。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明需配合脱漆剂使用，采用该装置批量装夹待剥除涂层的聚酰亚胺漆包铜线，保持漆包线处于张紧状态，剥除涂层时，装夹这漆包铜线的工装垂直于液面浸入脱漆剂，完成剥除后，垂直取出，保证去除界面的整齐；

(2)该装置具有批量、不损伤铜线以及剥除界面整齐等优点，一次可剥除多根漆包线；

(3)该装置可用于精密仪表、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。

附图说明

图1为本发明装置示意图；

图2为本发明漆包线绕线后的工装示意图；

图3为本发明绕线工装绕线下支撑结构示意图；

图4为本发明实施例1中的漆包线涂层剥除效果示意图；

图5为本发明实施例2中的漆包线涂层剥除效果示意图；

图6为对比例1中的漆包线涂层剥除效果示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置，包括绕线工装、运动导引结构和加热组件，

加热组件包括加热板1和坩埚2，利用加热板1将其上的坩埚2加热，使坩埚2中的脱漆粉加热至熔融状态；

绕线工装包括绕线下支撑3、隔热快4、绕线立柱5、连接块7和绕线上支撑8，连接块7与直线轴承6接触限位，如图1、2所示，绕线下支撑3的开口端与隔热快4的一侧卡接，隔热快4的一侧与绕线立柱5固定连接，绕线立柱5与绕线上支撑8通过连接块7固定连接；

运动导引结构对绕线工装的运动进行导向，使绕完线的绕线工装保持垂直于坩埚2内脱漆液液面的上下运动，使漆包线垂直浸入熔融脱漆液中，保证剥除界面整齐。

运动导引结构包括支架、直线轴承6和立柱5，直线轴承固定于支架上，支架置于操作台上，立柱5为圆柱型，两根立柱5置于直线轴承6中，利用直线轴承限制运动导引结构只沿直线上下运动。

通过调整绕线工装浸入脱漆剂中的深度，调整脱漆长度不小于1mm。通过调整绕线立柱5和绕线下支撑3的长度，调整漆包线的总长度，满足不同长度漆包线涂层剥除的需要。通过调整绕线工装上绕线上支撑8和绕线下支撑3的距离，调整剥除漆包线的总长度，长度范围为50-500mm。

绕线上支撑8材料为聚四氟乙烯，利用其硬度低和自润滑性能，防止绕线过程中造成漆包线未剥除部分涂层的损伤。

隔热块4为聚酰亚胺，隔绝绕线下支撑3上的热量，防止造成操作人员烫伤。

绕线上支撑8和绕线下支撑3中均开有细槽，如图3所示，上下两个槽位置一一对应，用于固定漆包线，将漆包线绕到绕线工装上，漆包线穿过上下对应的两个槽，张紧漆包线后，漆包线垂直于上下两个支撑。

一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法，具体步骤如下：

步骤1，加热脱漆粉至完全熔融状态：脱漆粉倒入铁质方形坩埚2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5-15min，确保熔融脱漆粉的温度均匀；

步骤2，待剥除的漆包线装夹、定位：将待剥除的漆包线绕到绕线工装上，漆包线穿过绕线工装上支撑8和绕线工装下支撑3上对应的槽，保证绕线完成后漆包线垂直于上下支撑；

步骤3，对漆包线进行涂层剥除：绕线完成后，将装夹有漆包线的绕线工装两侧的绕线立柱5装入两侧的直线轴承6中，利用直线轴承限制绕线工装作垂直于坩埚内液面的移动，将漆包线随工装垂直浸入方形坩埚中的熔融脱漆液中，连接块7与直线轴承6接触进行限位，使其垂直插入坩埚2中的熔融脱漆粉中，漆包线处于静止状态，根据漆包线不同的线径和涂层厚度，保持5-30s，取出；

步骤4，将剥除完涂层的漆包线取下：完成涂层剥除作业后，将工装从直线轴承中取出，将漆包线沿脱漆端和未脱漆端剪开，即完成漆包线一端涂层的剥除。

该装置应用于漆包线涂层的化学剥除方法，需配合脱漆剂使用。采用该装置批量装夹待剥除涂层的聚酰亚胺漆包铜线，保持漆包线处于张紧状态，剥除涂层时，装夹这漆包铜线的工装垂直于液面浸入脱漆剂，完成剥除后，垂直取出，保证去除界面的整齐。一次剥除可剥除多根漆包线，该装置具有批量、不损伤铜线以及剥除界面整齐等优点。该装置可用于精密仪表、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。

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。将漆包线绕到工装上，装入直线轴承，垂直插入熔融脱漆液中，浸入液体中的长度为10mm，静置8s，取出。置于去离子水中涮洗5s，剪下，吹干。

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，漆包线总长度150mm，涂层剥除长度5mm，一次作业剥除52根，单根漆包线的剥除效果示意图如图4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。将漆包线绕到绕线工装上，装入直线轴承，垂直插入熔融脱漆液中，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，剪下，吹干。

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，漆包线总长度200mm，涂层剥除长度10mm，一次作业剥除40根，单次剥除效果示意图如图5所示。

对比例1

漆包线线径0.2mm，涂层厚度0.015mm。将漆包线直接插入熔融脱漆粉中进行涂层剥除，剥除后，剥除界面存在明显的过渡，且涂层剥除不彻底，界面不整齐，如图6所示。

本发明未详细说明部分属于本领域技术人员公知常识。所述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的人员可以对所述的具体实施例做不同的修改或补充或采用类似的方式代替，但不偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域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，包括绕线工装、运动导引结构和加热组件，

加热组件包括加热板(1)和坩埚(2)，利用加热板(1)将其上的坩埚(2)加热，使坩埚(2)中的脱漆粉加热至熔融状态；

绕线工装包括绕线下支撑(3)、隔热快(4)、绕线立柱(5)、连接块(7)和绕线上支撑(8)，连接块(7)与直线轴承(6)接触限位，绕线下支撑(3)的开口端与隔热快(4)的一侧卡接，隔热快(4)的一侧与绕线立柱(5)固定连接，绕线立柱(5)与绕线上支撑(8)通过连接块(7)固定连接；

运动导引结构对绕线工装的运动进行导向，使绕完线的绕线工装保持垂直于坩埚(2)内脱漆液液面的上下运动，使漆包线垂直浸入熔融脱漆液中，保证剥除界面整齐。

2.根据权利要求1所述的一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置，其特征在于，运动导引结构包括支架、直线轴承(6)和立柱(5)，直线轴承固定于支架上，支架置于操作台上，立柱(5)为圆柱型，两根立柱(5)置于直线轴承(6)中，利用直线轴承限制运动导引结构只沿直线上下运动。

3.根据权利要求1或2所述的一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置，其特征在于，通过调整绕线工装浸入脱漆剂中的深度，调整脱漆长度不小于1mm。

4.根据权利要求1或2所述的一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置，其特征在于，通过调整绕线立柱(5)和绕线下支撑(3)的长度，调整漆包线的总长度，满足不同长度漆包线涂层剥除的需要。

5.根据权利要求1所述的一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置，其特征在于，通过调整绕线工装上绕线上支撑(8)和绕线下支撑(3)的距离，调整剥除漆包线的总长度，长度范围为50-500mm。

6.根据权利要求1或5所述的一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置，其特征在于，绕线上支撑(8)材料为聚四氟乙烯。

7.根据权利要求1或5所述的一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置，其特征在于，隔热块(4)为聚酰亚胺。

8.根据权利要求1所述的一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置，其特征在于，绕线上支撑(8)和绕线下支撑(3)中均开有细槽，上下两个槽位置一一对应，用于固定漆包线，将漆包线绕到绕线工装上，漆包线穿过上下对应的两个槽。

9.根据权利要求8所述的一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的装置，其特征在于，张紧漆包线后，漆包线垂直于上下两个支撑。

10.一种剥除聚酰亚胺包铜线涂覆层的方法，其特征在于，具体步骤如下：

步骤1，加热脱漆粉至完全熔融状态：脱漆粉倒入铁质方形坩埚(2)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5-15min，确保熔融脱漆粉的温度均匀；

步骤2，装夹、定位待剥除的漆包线：将待剥除的漆包线绕到绕线工装上，漆包线穿过绕线工装上支撑(8)和绕线工装下支撑(3)上对应的槽，保证绕线完成后漆包线垂直于上下支撑；

步骤3，对漆包线进行涂层剥除：绕线完成后，将装夹有漆包线的绕线工装两侧的绕线立柱(5)装入两侧的直线轴承(6)中，利用直线轴承限制绕线工装作垂直于坩埚内液面的移动，将漆包线随工装垂直浸入方形坩埚中的熔融脱漆液中，连接块(7)与直线轴承(6)接触进行限位，使其垂直插入坩埚(2)中的熔融脱漆粉中，漆包线处于静止状态，根据漆包线不同的线径和涂层厚度，保持5-30s，取出；

步骤4，将剥除完涂层的漆包线取下：完成涂层剥除作业后，将工装从直线轴承中取出，将漆包线沿脱漆端和未脱漆端剪开，即完成漆包线一端涂层的剥除。

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