CN114420379A - 一种微细绝缘方线的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微细绝缘方线的制作方法。本发明所述的一种微细绝缘方线的制作方法包括：根据产品规格所需，将金属材料半成品通过拉丝，拉制成特定尺寸的圆线；对线材进行高温退火；采用高压密闭式脉冲数控喷雾方式，对线材进行绝缘漆喷涂，使单边漆膜厚度为0.5‑3μm；对线材进行第一次烘焙和第一次冷却；对线材进行组合压延，将线材整形为方形导体；采用电泳法进行绝缘漆漆膜涂覆。本发明所述的一种微细绝缘方线的制作方法具有尖角漆膜均匀、绕线平整、满槽率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及漆包线生产领域，特别是涉及一种微细绝缘方线的制作方法。
背景技术
目前大多数线圈的线截面是圆形的，当使用圆线或半圆扁线制造线圈时，自然而然会产生较大的空隙，因此目前线圈低容积的利用率很低，导体阻抗很高。随着近几年5G手机、5G设备、人工智能机器、新能源化及智能化的电器和汽车等迅速增长和需求，并且这些高端产品的具有极高附加值，给漆包线的应用带来较广阔的领域和美好的前景。随之而来的是对漆包线性能方面提出了更高更苛刻的要求。为了大幅降低产品DCR，客户一直渴望产家配合开发矩形方线的漆包线来提高导体截面率，从而解决阻抗偏高和容积利用率低的问题。然而现有技术中，还未生产出接近直角的微细绝缘方线的漆包线，远远不能满足客户的需求，所以急需一种创新的新型制造生产工艺和技术，来制造高性能的矩形漆包线。然而方形的漆包线由于存在尖角，在涂漆过程中容易因漆膜不均匀常导致尖角位置的漆膜异常薄弱，在使用过程中容易击穿，且在绕线过程中易造成平整度不达标的情况。常规手段中通常是对尖角位置进行圆弧处理，即增大该处的R角，从而降低漆膜的表面应力，但是增大R角后导致绕线后间隙增大，满槽率降低，不能满足客户的需求。
发明内容
基于此，本发明的目的在于，提供一种微细绝缘方线的制作方法，其具有尖角漆膜均匀、绕线平整、满槽率高的优点。
一种微细绝缘方线的制作方法，包括以下步骤：
步骤一：根据产品规格所需，将金属材料半成品通过拉丝，拉制成特定尺寸的圆线；
步骤二：对线材进行高温退火；
步骤三：采用高压密闭式脉冲数控喷雾方式，对线材进行绝缘漆喷涂，使单边漆膜厚度为0.5-3μm；
步骤四：对线材进行第一次烘焙和第一次冷却；
步骤五：对线材进行组合压延，将线材整形为方形导体；
步骤六：采用电泳法进行绝缘漆漆膜涂覆；
步骤七：对线材进行第二次烘焙和第二次冷却；
步骤八：对线材表面进行润滑，收线并形成成品线材。
本发明所述的一种微细绝缘方线的制作方法，通过组合压延将圆线压制呈方线，并通过电泳法解决尖角漆膜不均匀的问题，无需传统工艺中对方线尖角处进行圆弧处理，能满足当今客户要求的接近直角的方形微细绝缘线材，提高产品的绕线平整度，解决阻抗偏高和容积利用率低的问题。
进一步地，在步骤六中，所述漆膜的单边厚度为5-15μm。
进一步地，在步骤七后，选择是否进行自粘漆涂覆，当无需自粘漆涂覆则进入步骤八中，当需要进行自粘漆涂覆，则在自粘漆涂覆完成后对线材进行第三次烘焙和第三次冷却，之后再进入步骤八中。
进一步地，在步骤五中，所述方形导体的R角为六分之一至七分之一。
进一步地，所述自粘漆选HB、SB或SV中的至少一种，所述绝缘漆选PAI、PI、PU、PE、PEI、Acrylic resin中的至少一种。
进一步地，在步骤五中，所述组合压延通过组合压延设备进行，所述组合压延设备在沿所述线材的输送方向上设置有多个轧辊装置，所述轧辊装置包括四个轧辊组件，所述四个轧辊组件设置在同一平面中，所述平面与所述输送方向垂直，所述轧辊组件在四周对所述线材进行多次辊压整形。
进一步地，在步骤五中，每次所述辊压整形的变形量为10-15％。
进一步地，所述成品线材的标称规格厚度T≦0.15mm，宽边W≦0.15mm，W/T＝1-1.2倍。
进一步地，所述金属材料为铜、银、铝、合金、铜包铝或镀锡铜。
进一步地，所述金属圆线的高温退火温度为：铜：400～600℃；银：500～750℃；铝：350～450℃；合金：500～750℃；铜包铝：300～400℃；镀锡铜：600～700℃。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为本发明所述一种微细绝缘方线的制作方法的流程图。
具体实施方式
请参阅图1，图1为本发明所述一种微细绝缘方线的制作方法的流程图。本发明公开了一种微细绝缘方线的制作方法，包括以下步骤：
步骤一：将导体线材从铁轴上匀速放线，所述放线可通过联合拉线机进行。根据产品规格所需，将金属材料半成品通过拉丝，拉制成特定尺寸的圆线，所述金属材料为铜、银、铝、合金、铜包铝或镀锡铜等导体材料，上述导体材料为目前市场上最常用的类型，但并不仅局限于上述导体材料。
步骤二：对线材进行高温退火，所述金属圆线的高温退火温度为：铜：400～600℃；银：500～750℃；铝：350～450℃；合金：500～750℃；铜包铝：300～400℃；镀锡铜：600～700℃。该步骤中将半成品线材导体进行高温软化，可消除前一工序所造成的某些组织缺陷及内应力，同时除去拉伸过程中线材表面残留的润滑剂、油污等，使线材易于涂漆，更重要的是去除拉伸过程中的内应力，使分子晶格重新排列，增强柔软性和导电性，保证线材在作为绕组的使用过程中有适宜的柔软度和伸长率，有助于提高导电率。
步骤三：采用高压密闭式脉冲数控喷雾方式，对线材进行绝缘漆喷涂，使单边漆膜厚度为0.5-3μm。所述喷雾可进行一次或多次的多道涂覆，具有操作简单、上漆均匀和稳定高效等优点。
步骤四：对线材进行第一次烘焙和第一次冷却。所述烘焙通过烘炉进行，线材经过烘炉炉膛加热后固化风干。烘焙是将涂料中的溶剂蒸发出来，让其漆基固化成膜，形成凝固的绝缘层；溶剂蒸发出来后，通过触媒将其催化，转化成二氧化碳和水，同时释放出大量的热。固化后的漆层上可进行反复涂覆，以便后续步骤的进行。为保证线材在冷却过程中均匀收缩，所述冷却可进行梯度式的降温，所述冷却通常通过水中浸泡进行，所述水的温度随送线方向呈梯度式下降。除此之外，也可采用风冷方式进行降温。
步骤五：对线材进行组合压延，所述组合压延通过组合压延设备进行，所述组合压延设备在沿所述线材的输送方向上设置有多个轧辊装置，所述轧辊装置包括四个轧辊组件，所述四个轧辊组件设置在同一平面中，所述平面与所述输送方向垂直，所述轧辊组件在四周对所述线材进行多次辊压整形，将线材整形为方形导体，所述方形导体的R角为六分之一至七分之一，每次所述辊压整形的变形量为10-15％，优选为8％-10％。该步骤中应尽量使线材的R角减小，使漆层均匀，从而保证后续电泳涂覆的效果。
步骤六：采用电泳法进行绝缘漆漆膜涂覆，所述漆膜的单边厚度为5-15μm。在电泳过程中绝缘涂料在所述线材中形成绝缘膜，同时绝缘膜在尖角位置处的增厚速度大于在平坦处的增厚速度，从而解决尖角处漆膜不均匀的缺点。所述绝缘漆层不使用传统的毛毡或模具进行涂覆，可避免因漆膜表面张力导致尖角处的漆膜厚度不足而平坦处的漆膜厚度超出预设范围。其电泳过程通过电泳设备进行，通过送线辊使线材转向并浸泡到电泳液中，所述线材在电泳液中的送线速度为3-5千米每小时。所述送线辊为阴极，电泳温度控制在25-40摄氏度的范围内。电泳完成的线材通过另一送线辊实现转向并离开电泳液。
步骤七：对线材进行第二次烘焙和第二次冷却，在本步骤中，其烘焙和冷却操作与步骤四中类似。由于通过电泳法在尖角处涂覆了足够厚度的漆膜，使得烘干固化后所述线材不仅在平坦部位上涂覆有足够厚度的绝缘膜层，甚至在棱边上都可以形成具有足够膜厚度的绝缘膜层，因此可以得到具有高介电击穿电压的绝缘导线。
在步骤七后可根据客户需要选择是否进行自粘漆涂覆，当无需自粘漆涂覆则进入步骤八中，当需要进行自粘漆涂覆，则在自粘漆涂覆完成后对线材进行第三次烘焙和第三次冷却，之后再进入步骤八中。
步骤八：对线材表面进行润滑，收线并形成成品线材，所述成品线材的标称规格厚度T≦0.15mm，宽边W≦0.15mm，W/T＝1-1.2倍。所述润滑步骤可根据客户需求进行，润滑后的线材在卷绕和放线时，互相之间的摩擦减小。
在本方案中，所述自粘漆选HB、SB或SV中的至少一种，所述绝缘漆选PAI、PI、PU、PE、PEI、Acrylic resin中的至少一种。所述自粘漆可涂覆有多层。
对完成后的线材可进行抽样检测，以减少不良品进入市场。
需要理解的是，在本申请的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，也即，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。此外，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”、“空心”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本发明所述的一种微细绝缘方线的制作方法，对微细绝缘方线小R角的制造工艺进行优化，通过组合压延将圆线压制呈方线，并通过电泳法解决尖角漆膜不均匀的问题，无需传统工艺中对方线尖角处进行大圆弧处理，能满足当今客户要求的接近直角的方形微细绝缘线材，提高产品的绕线平整度，解决阻抗偏高和容积利用率低的问题，大幅降低产品DCR。本方案制成的方形漆包线主要适用于各类电感、电器、无线充电、音圈、车载多媒体等领域，产品优势明显，满足不同领域要求和应用。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，则本发明也意图包含这些改动和变形。
Claims (10)
1.一种微细绝缘方线的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：根据产品规格所需，将金属材料半成品通过拉丝，拉制成特定尺寸的圆线；
步骤二：对线材进行高温退火；
步骤三：采用高压密闭式脉冲数控喷雾方式，对线材进行绝缘漆喷涂，使单边漆膜厚度为0.5-3μm；
步骤四：对线材进行第一次烘焙和第一次冷却；
步骤五：对线材进行组合压延，将线材整形为方形导体；
步骤六：采用电泳法进行绝缘漆漆膜涂覆；
步骤七：对线材进行第二次烘焙和第二次冷却；
步骤八：对线材表面进行润滑，收线并形成成品线材。
2.根据权利要求1所述的一种微细绝缘方线的制作方法，其特征在于：在步骤六中，所述漆膜的单边厚度为5-15μm。
3.根据权利要求2所述的一种微细绝缘方线的制作方法，其特征在于：在步骤七后，选择是否进行自粘漆涂覆，当无需自粘漆涂覆则进入步骤八中，当需要进行自粘漆涂覆，则在自粘漆涂覆完成后对线材进行第三次烘焙和第三次冷却，之后再进入步骤八中。
4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的一种微细绝缘方线的制作方法，其特征在于：在步骤五中，所述方形导体的R角为六分之一至七分之一。
5.根据权利要求4所述的一种微细绝缘方线的制作方法，其特征在于：所述自粘漆选HB、SB或SV中的至少一种，所述绝缘漆选PAI、PI、PU、PE、PEI、Acrylic resin中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的一种微细绝缘方线的制作方法，其特征在于：在步骤五中，所述组合压延通过组合压延设备进行，所述组合压延设备在沿所述线材的输送方向上设置有多个轧辊装置，所述轧辊装置包括四个轧辊组件，所述四个轧辊组件设置在同一平面中，所述平面与所述输送方向垂直，所述轧辊组件在四周对所述线材进行多次辊压整形。
7.根据权利要求6所述的一种微细绝缘方线的制作方法，其特征在于：在步骤五中，每次所述辊压整形的变形量为10-15％。
8.根据权利要求6或7所述的一种微细绝缘方线的制作方法，其特征在于：所述成品线材的标称规格厚度T≦0.15mm，宽边W≦0.15mm，W/T＝1-1.2倍。
9.根据权利要求8所述的一种微细绝缘方线的制作方法，其特征在于：所述金属材料为铜、银、铝、合金、铜包铝或镀锡铜。
10.根据权利要求9所述的一种微细绝缘方线的制作方法，其特征在于：所述金属圆线的高温退火温度为：铜：400～600℃；银：500～750℃；铝：350～450℃；合金：500～750℃；铜包铝：300～400℃；镀锡铜：600～700℃。
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