CN112071518A - 一种非接触式超薄涂漆装置及其涂漆工艺 - Google Patents
一种非接触式超薄涂漆装置及其涂漆工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种非接触式超薄涂漆装置，自导线或漆包线行线方向始，依次为定位导轮、涂漆辊筒和涂漆毛毡，所述涂漆辊筒浸于液态绝缘漆内；其中，所述定位导轮为无动力导轮，所述涂漆辊筒上的槽为U型槽；本发明还涉及一种非接触式超薄涂漆工艺；本发明旨在有效涂漆的同时，保证已经涂漆的漆包线漆膜不再涂漆过程中造成二次损伤(机械擦伤和拉伸)。采用本发明设计窄而深的U型槽涂漆辊筒，同时在进入涂漆辊筒之前安装一个无动力定位导轮，不会对已固化的漆膜造成二次擦伤。同时定位导轮对线起到稳定作用，避免涂漆辊筒涂漆过程中线与辊筒表面接触。涂漆过程中涂漆毛毡的宽度方向平行于行线方向。通过减少毛毡的宽度来减小涂漆毛毡中漆液的粘滞力对漆膜造成影响。
Description
技术领域
本发明涉及漆包线技术领域，尤其涉及一种非接触式超薄涂漆装置及其涂漆工艺。
背景技术
漆包线的漆膜绝缘能力与漆膜厚度在理论上成正比关系。单边漆膜厚度为1μm时，理论上可以承受100V耐压值。漆膜耐压值高低除了受到漆膜固化度的影响，也受到漆包线生产工艺的影响。“薄漆多涂”可以有效提高漆包线的耐电压值，这个经验方法在多数情况下是合适的。在实践生产过程中，模具涂漆工艺生产产品确实体现出这样的特性。即增加涂漆道次，同样厚度的漆膜，能够承受的耐压值会提高20％。但是当生产超薄漆膜(漆膜厚度单边小于3μm)产品时，产品所呈现的规律性并非有上述特性。客户需求主要集中在0.070以下规格。当客户要求漆包线漆膜厚度单边小于3μm时，会出现耐压值小于100V，盐水针孔大于30孔的异常情况。很明显应该是现有的工艺条件无法满足薄漆膜高耐压的性能要求。
现有技术引起上述异常情况主要有以下两方面原因：
1、涂漆过程的机械擦伤。为了提高产品耐电压值，我们采用多道次(8道)涂漆工艺来生产，第一次涂漆之后的漆包线(此时导体材料上包裹着很薄的漆膜，厚度约0.3～0.5μm)，在涂漆辊筒上走过时，会与辊筒表面相互摩擦，造成已经固化完全的漆膜受到损伤。漆包线包漆工艺遵循“薄漆多涂”的原则，漆包线都要经过多道次的涂漆、固化、冷却等循环过程。由于辊筒转速和行线速度存在速度差，漆包线与辊筒表面相互摩擦，已固化的漆膜多次机械擦伤。
2、涂漆过程的毛毡阻力。行线过程中漆液粘度对线有一定粘滞力。漆膜受到张力作用，在溶剂条件下(液态绝缘漆含有60％以上的溶剂，在溶剂未挥发时，前一道烘焙完成的漆包线表面是包裹着一层液态绝缘漆)，漆膜封闭性受到影响。
因此，亟需一种非接触式超薄涂漆装置及其涂漆工艺。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种非接触式超薄涂漆装置及其涂漆工艺。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
本发明的第一方面是提供一种非接触式超薄涂漆装置，自导线或漆包线行线方向始，依次为定位导轮、涂漆辊筒和涂漆毛毡，所述涂漆辊筒浸于液态绝缘漆内；
其中，所述定位导轮为无动力导轮，所述涂漆辊筒上的槽为U型槽。
优选地，所述定位导轮底部R角为0.020mm。
优选地，所述U型槽的宽度为0.30～0.50mm。
优选地，所述U型槽的深度为8～10mm。
优选地，所述U型槽内液态绝缘漆厚度为导线或漆包线直径的5倍以上。
优选地，所述涂漆毛毡的宽小于20mm。
优选地，所述涂漆毛毡的宽为15mm。
本发明的第二方面是提供一种非接触式超薄涂漆工艺，步骤包括：
S1、采用中拉退火机将
电工用铜线坯加工为软态铜材
材料；
S2、采用小拉退火机将所述软态铜材
材料加工为软态铜材
材料；
S3、采用微拉机将所述软态铜材
材料加工为硬态铜材0.030～0.070的铜裸线；
S4、将所述铜裸线置于如前述非接触式超薄涂漆装置的放线区，经多次定位导轮转向后，自退火炉穿过，再经多次定位导轮转向后，进入涂漆区，涂漆完成后进入烘炉，烘焙完成后进入冷却区，冷却完成后回到涂漆区，循环多次后进入收线作业区。
优选地，所述步骤S1中，速度为800～100M/min，退火电压为36～42V，退火电流为580～650A，退火后的铜材保持伸长率在28～32％；所述步骤S2中，速度为1500～1700M/min，退火电压为34～44V，退火电流为280～320A，退火后的铜材保持伸长率在28～32％。
优选地，所述步骤S4中，退火炉温度为退火炉进口520±10℃，退火炉出口480±10℃，烘炉温度为烘炉进口300±10℃，烘炉出口410±10℃，烘炉补充加热440±10℃，速度为380±5M/min。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明旨在有效涂漆的同时，保证已经涂漆的漆包线漆膜不再涂漆过程中造成二次损伤(机械擦伤和拉伸)。采用本发明设计窄而深的U型槽涂漆辊筒，U型槽的宽度控制在0.30～0.5mm，槽深度为8～10mm。涂漆辊筒下半部浸入液态绝缘漆中，通过涂漆辊筒转动，在U型槽内形成一定厚度的漆液。该漆液厚度一般为漆包线直径的5倍以上。同时在进入涂漆辊筒之前安装一个无动力定位导轮，该定位导轮底部R角控制在0.020mm，因定位导轮是从动轮，定位导轮转速的线速度与行线导线相同，两者无速度差，不会对已固化的漆膜造成二次擦伤。同时定位导轮对线起到稳定作用，避免涂漆辊筒涂漆过程中线与辊筒表面接触。涂漆过程中涂漆毛毡的宽度方向平行于行线方向。通过减少毛毡的宽度来减小涂漆毛毡中漆液的粘滞力对漆膜造成影响。
附图说明
图1为现有技术的传统毛毡涂漆装置结构示意图；
图2为本发明的非接触式超薄涂漆装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作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。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1
如图2所示，本实施例提供一种非接触式超薄涂漆装置，自导线或漆包线行线方向始，依次为定位导轮、涂漆辊筒和涂漆毛毡，所述涂漆辊筒浸于液态绝缘漆内；
其中，所述定位导轮为无动力导轮，所述涂漆辊筒上的槽为U型槽。
优选地，所述定位导轮底部R角为0.020mm。
优选地，所述涂漆辊筒为U型槽。
优选地，所述U型槽的宽度为0.30～0.50mm。
优选地，所述U型槽的深度为8～10mm。
优选地，所述U型槽内液态绝缘漆厚度为导线或漆包线直径的5倍以上。
优选地，所述涂漆毛毡尺寸为40×15×6mm(长×宽×高)。
对比例1
如图1所示，本对比例所提供传统毛毡涂漆的涂漆工艺大致分为两个部分：带漆和涂漆。利用漆液的粘滞力，采用辊筒转动将漆液带到线上。行走的线又将漆液带入涂漆毛毡中，涂漆毛毡将多余的漆液吸收，并通过毛毡的毛细孔均匀涂到线上。在整个工艺过程，总的漆膜厚度并不是一次涂漆完成的，而是多次完成。由于涂漆辊筒结构的原因，传统涂漆辊筒起到行线定位和输送漆料的作用，因此制作成V形槽形，导体在行线时线速较高(通常情况下大于350M/min)会与漆辊的转速(通常情况下在10M/min以下，漆膜越薄，转速越慢)形成较大速度差，该速度差的存在造成行线表面与漆辊表面相互摩擦，从而擦伤漆包线。由于漆液有一定的粘滞力，涂漆毛毡尺寸为40×30×6mm(长×宽×高)，而涂漆毛毡宽度的大小会影响漆包线行线张力，张力影响漆膜固化过程中的封闭性。
实施例2
本实施例提供一种非接触式超薄涂漆工艺，用于生产3UEW/155 0.050漆包线产品，其产品技术要求包括：漆膜厚度：0.002～0.004μm；导体直径：0.050±0.001mm；击穿电压(圆棒法)：>500V；盐水针孔：5米，24V，1分钟内小于3孔；介质损耗：大于155；℃其他未明确要求参考JIS3215-2016。
步骤包括：
S1、采用ZL250/17中拉退火机将符合《电工用铜线坯》GB/T3952-2008标准要求的
电工用铜线坯加工为软态铜材
材料；
S2、采用小拉退火机将所述软态铜材
材料加工为软态铜材
材料；
S3、采用微拉机将所述软态铜材
材料加工为硬态铜材0.050的铜裸线；
S4、将所述铜裸线置于如前述非接触式超薄涂漆装置的放线区，经多次定位导轮转向后，自退火炉穿过，再经多次定位导轮转向后，进入涂漆区，涂漆完成后进入烘炉，烘焙完成后进入冷却区，冷却完成后回到涂漆区，循环多次后进入收线作业区；
优选地，所述步骤S1中，速度为800～100M/min，退火电压为36～42V，退火电流为580～650A，退火后的铜材保持伸长率在28～32％；所述步骤S2中，速度为1500～1700M/min，退火电压为34～44V，退火电流为280～320A，退火后的铜材保持伸长率在28～32％；
优选地，所述步骤S4中，退火炉温度为退火炉进口520±10℃，退火炉出口480±10℃，烘炉温度为烘炉进口300±10℃，烘炉出口410±10℃，烘炉补充加热440±10℃，速度为380±5M/min；
其中，所述涂漆辊筒为实施例1所述的U型槽涂漆辊筒，所述涂漆毛毡为实施例1所述宽度为15mm的涂漆毛毡。
对比例2
本对比例提供一种接触式超薄涂漆工艺，用于生产3UEW/155 0.050漆包线产品，其产品技术要求同实施例2。
步骤同实施例2，区别在于：
其中，所述涂漆辊筒为对比例1所述的V型槽涂漆辊筒，所述涂漆毛毡为对比例1所述宽度为30mm的涂漆毛毡。
实施例3
本实施例提供一种非接触式超薄涂漆工艺，用于生产3UEW/155 0.040漆包线产品，其产品技术要求同实施例2，区别在于：导体直径为0.040±0.001mm。
步骤同实施例2，区别在于：采用微拉机将所述软态铜材
材料加工为硬态铜材0.040的铜裸线。
对比例3
本对比例提供一种接触式超薄涂漆工艺，用于生产3UEW/155 0.040漆包线产品，其产品技术要求同实施例3。
步骤同实施例3，区别在于：
其中，所述涂漆辊筒为对比例1所述的V型槽涂漆辊筒。
实施例4
本实施例提供一种非接触式超薄涂漆工艺，用于生产3UEW/155 0.060漆包线产品，其产品技术要求同实施例2，区别在于：导体直径为0.060±0.001mm。
步骤同实施例2，区别在于：采用微拉机将所述软态铜材
材料加工为硬态铜材0.060的铜裸线。
对比例4
本对比例提供一种接触式超薄涂漆工艺，用于生产3UEW/155 0.060漆包线产品，其产品技术要求同实施例4。
步骤同实施例4，区别在于：
其中，所述涂漆毛毡为对比例1所述宽度为30mm的涂漆毛毡。
检测实施例1
表1主要工艺条件汇总
| 案例 | 产品规格型号 | 涂漆模式 | 涂漆辊筒 | 涂漆毛毡宽度 |
| 实施例2 | 3UEW/155 0.050 | 非接触式 | U型槽 | 15mm |
| 对比例2 | 3UEW/155 0.050 | 接触式 | V形槽 | 30mm |
| 实施例3 | 3UEW/155 0.040 | 非接触式 | U型槽 | 15mm |
| 对比例3 | 3UEW/155 0.040 | 接触式 | V形槽 | 15mm |
| 实施例4 | 3UEW/155 0.060 | 非接触式 | U型槽 | 15mm |
| 对比例4 | 3UEW/155 0.060 | 接触式 | U形槽 | 30mm |
表2产品关键性能测试数据
结合表1和表2，通过数据对比分析可知：
1.通过对涂漆槽的设计改进和涂漆毛毡宽度的改变，实施例平均击穿电压值均比对比例高60％以上。
2.对比例2是现有常用工艺方法条件下生产的产品数据，采用本专利的工艺方法生产相同规格的产品，其耐电压平均值是传统工艺的350％。两种生产工艺的差异较大。
3.从实施例3和对比例3的数据对比可知，通过对涂漆辊筒槽型的改变，产品耐电压平均值是传统工艺的227％。
4.从实施例4和对比例4的数据对比可知，通过改变涂漆毛毡宽度的改变，产品耐电压平均值是传统工艺的163％。
5.结合对比例3和对比例4，与其相对应的实施例，涂漆辊筒槽型的改变比涂漆毛毡宽度的改变，对产品耐电压性能的提升更为明显和有效。
6.相应的盐水针孔性能也能佐证上述结论。
本发明旨在有效涂漆的同时，保证已经涂漆的漆包线漆膜不再涂漆过程中造成二次损伤(机械擦伤和拉伸)。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种非接触式超薄涂漆装置，其特征在于，自导线或漆包线行线方向始，依次为定位导轮、涂漆辊筒和涂漆毛毡，所述涂漆辊筒浸于液态绝缘漆内；
其中，所述定位导轮为无动力导轮，所述涂漆辊筒上的槽为U型槽。
2.根据权利要求1所述的非接触式超薄涂漆装置，其特征在于，所述定位导轮底部R角为0.020mm。
3.根据权利要求1所述的非接触式超薄涂漆装置，其特征在于，所述U型槽的宽度为0.30～0.50mm。
4.根据权利要求1所述的非接触式超薄涂漆装置，其特征在于，所述U型槽的深度为8～10mm。
5.根据权利要求1所述的非接触式超薄涂漆装置，其特征在于，所述U型槽内液态绝缘漆厚度为导线或漆包线直径的5倍以上。
6.根据权利要求1所述的非接触式超薄涂漆装置，其特征在于，所述涂漆毛毡的宽小于20mm。
7.根据权利要求6所述的非接触式超薄涂漆装置，其特征在于，所述涂漆毛毡的宽为15mm。
8.一种非接触式超薄涂漆工艺，其特征在于，步骤包括：
S1、采用中拉退火机将
电工用铜线坯加工为软态铜材
材料；
S2、采用小拉退火机将所述软态铜材
材料加工为软态铜材
材料；
S3、采用微拉机将所述软态铜材
材料加工为硬态铜材0.030～0.070的铜裸线；
S4、将所述铜裸线置于如权利要求1-7任一项所述非接触式超薄涂漆装置的放线区，经多次定位导轮转向后，自退火炉穿过，再经多次定位导轮转向后，进入涂漆区，涂漆完成后进入烘炉，烘焙完成后进入冷却区，冷却完成后回到涂漆区，循环多次后进入收线作业区。
9.根据权利要求8所述的非接触式超薄涂漆工艺，其特征在于，所述步骤S1中，速度为800～100M/min，退火电压为36～42V，退火电流为580～650A，退火后的铜材保持伸长率在28～32％；所述步骤S2中，速度为1500～1700M/min，退火电压为34～44V，退火电流为280～320A，退火后的铜材保持伸长率在28～32％。
10.根据权利要求8所述的非接触式超薄涂漆工艺，其特征在于，所述步骤S4中，退火炉温度为退火炉进口520±10℃，退火炉出口480±10℃，烘炉温度为烘炉进口300±10℃，烘炉出口410±10℃，烘炉补充加热440±10℃，速度为380±5M/min。
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