CN115762914A - 一种peek电磁线的绕包工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PEEK电磁线的绕包工艺，涉及电线电缆加工技术领域，包括以下具体步骤：原材料准备、导体多道次拉丝、高频加热退火、绕包加工、高频加热烧结、过恒温水槽和冷却收线，通过多道次拉丝对导体进行一次成型的加工处理，可快速获得目标尺寸的导体，在通过绕包加工、高频加热烧结和过恒温水槽的工序后，使PEEK带材经过半固化和逐级固化包裹在导体的外侧，第一高频加热器和第二高频加热器分别对裸导体和绕包绝缘后的导体进行加热，可实现导体在线退火软化并且使PEEK带材熔融后与导体紧密粘合在导体的外侧，使得整体的导体绝缘加工更加便捷高效。
Description
技术领域
本发明涉及电线电缆加工技术领域，具体为一种PEEK电磁线的绕包工艺。
背景技术
电线电缆用以传输电能和磁能，信息和实现电磁能转换的线材产品。广义的电线电缆亦简称为电缆，狭义的电缆是指绝缘电缆，它可定义为：由下列部分组成的集合体；一根或多根绝缘线芯，以及它们各自可能具有的包覆层，总保护层及外护层，电缆亦可有附加的没有绝缘的导体。在导线外围均匀而密封地包裹一层不导电的材料，如：树脂、塑料、硅橡胶、PVC等，形成绝缘层，防止导电体与外界接触造成漏电、短路、触电等事故发生的电线叫绝缘导线，聚醚醚酮(PEEK)是在主链结构中含有一个酮键和两个醚键的重复单元所构成的高聚物，属特种高分子材料。具有耐高温、耐化学药品腐蚀等物理化学性能，是一类半结晶高分子材料，可用作耐高温结构材料和电绝缘材料，可与玻璃纤维或碳纤维复合制备增强材料。
现有技术中对于导体绝缘的加工主要采用挤塑机加热绝缘材料并对导体进行包覆处理，但是对于小规格的导体绝缘加工挤塑包覆的方式会导致绝缘层与导体结合不紧密，绝缘材料不能紧密包裹在导体的外侧。
针对上述问题，本发明提供了一种PEEK电磁线的绕包工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供一种PEEK电磁线的绕包工艺，通过多道次拉丝对导体进行一次成型的加工处理，可快速获得目标尺寸的导体，在通过绕包加工、高频加热烧结和过恒温水槽的工序后，使PEEK带材经过半固化和逐级固化包裹在导体的外侧，第一高频加热器和第二高频加热器分别对裸导体和绕包绝缘后的导体进行加热，可实现导体在线退火软化并且使PEEK带材熔融后与导体紧密粘合在导体的外侧，使得整体的导体绝缘加工更加便捷高效，从而解决了背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种PEEK电磁线的绕包工艺，包括以下具体步骤：
步骤一：原材料准备，选择厚度和宽度与目标线规相匹配的PEEK带材，将PEEK带材放置在100-160℃的环境中烘烤6小时以上，对生产线烘炉进行预热处理，生产线烘炉内的温度设置在350-450℃的范围内，预热时长至少温度30分钟；
步骤二：导体多道次拉丝，采用多道次拉丝的工艺对导体进行拉丝成型处理，多道次拉丝过程中采用若干组组合在一起的导体拉丝设备进行一次成型，根据导体原料、导体的目标尺寸和单道次导体截面的压缩量选择导体拉丝设备的组数，对导体进行多道次拉丝后获得目标尺寸的导体；
步骤三：高频加热退火，采用第一高频加热器对步骤二获得的目标尺寸的导体进行高频加热，通过调整第一高频加热器的输出功率，通过红外测温装置检测导体上的温度，导体上的温度区间设置为250-350℃，第一高频加热器置于集中供氮气的无氧箱体中；
步骤四：绕包加工，通过主动牵引的方式将步骤三中去除内应力的导体穿过绕包机，主动牵引使导体穿过绕包机内环，将PEEK带材安装在绕包机的绕包头上，对绕包头输入工艺参数；
步骤五：高频加热烧结，将步骤四中获得的绕包导线穿过第二高频加热器，第二高频加热器用于再次对导线加热，使PEEK带材呈熔融状态，均匀粘附在导体上，导线经过第二高频加热器后穿过生产线烘炉，生产线烘炉的个数为1-3个；
步骤六：过恒温水槽，通过生产线烘炉的导线浸入恒温水槽进行逐级降温固化，恒温水槽为分段式水槽；
步骤七：冷却收线，步骤二中获得的目标尺寸导体安装在放线架上主动放线，导线经过恒温水槽后通过收线架进行主动收线。
进一步地，步骤一中所述的PEEK膜选用微透明的PEEK薄膜材料，其中薄膜的厚度为0.020-0.075mm，根据具体的导体尺寸对薄膜厚度进行选择和匹配，薄膜模量≥2000MPa，抗拉强度≥90MPa，断裂伸长率≥120％。
进一步地，步骤二中单个所述导体拉丝设备的导体截面压缩量设置在12％-28％内，导体拉丝设备内设置有高精度聚晶模具，导体拉丝设备中的导体拉丝的车速设置在35-90m/min内，根据导体的单道次的截面压缩量对导体拉丝的车速进行适应性调整。
进一步地，步骤四中的工艺参数具体为：绕包头的转速设置在650-1800r/min内，绕包的PEEK带材在导体上的节距设置在2-13mm内，导体上的张力调整范围为5-18N，绕包机上的绕包头的个数为1-3个，PEEK带材的绕包搭接率为10-67％，绕包过程的生产线速度为2.5-11.5m/min，具体的生产线速度需要与绕包头的转动速度进行适应性调节。
进一步地，步骤五中的第二高频加热器的温度设置在370-420℃内，步骤三中的第一高频加热器和步骤五中的第二高频加热器中设置有振荡发生装置，振荡发生装置的振荡电流设置在120-240A内，振荡发生装置的感应频率设置在25-45kHz内。
进一步地，第一高频加热器和第二高频加热器的温度根据穿过第一高频加热器和第二高频加热器内的导体和导线的线速度进行适应性调节。
进一步地，步骤六中的分段式水槽分为3-4段，分段式水槽内的水温为逐级递减设置，分段式水槽内的水温从放线方向至收线放线逐级递减，分段式水槽内的温度最高为99℃，最低为40℃。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明提供的一种PEEK电磁线的绕包工艺，通过多道次拉丝对导体进行一次成型的加工处理，可快速获得目标尺寸的导体，在通过绕包加工、高频加热烧结和过恒温水槽的工序后，使PEEK带材经过半固化和逐级固化包裹在导体的外侧，第一高频加热器和第二高频加热器分别对裸导体和绕包绝缘后的导体进行加热，可实现导体在线退火软化并且使PEEK带材熔融后与导体紧密粘合在导体的外侧，使得整体的导体绝缘加工更加便捷高效。
附图说明
图1为本发明的工艺流程示意图。
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做出创造性劳动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。
请参阅图1，一种PEEK电磁线的绕包工艺，包括以下具体步骤：
步骤一：原材料准备，选择厚度和宽度与目标线规相匹配的PEEK带材，将PEEK带材放置在100-160℃的环境中烘烤6小时以上，可使PEEK带材在不破坏本身结构和组成成分的情况下获得更好的柔软度，方便后续的绕包包覆，可减少PEEK带材表面褶皱和重叠，能够保证绕包后的电线外形尺寸均匀，对生产线烘炉进行预热处理，生产线烘炉内的温度设置在350-450℃的范围内，预热时长至少温度30分钟，通过不少于30分钟的预热，可使生产线烘炉内的温度整体稳定在350-450℃的范围内，使生产线烘炉内部温度分布均匀；
步骤二：导体多道次拉丝，采用多道次拉丝的工艺对导体进行拉丝成型处理，多道次拉丝过程中采用若干组组合在一起的导体拉丝设备进行一次成型，减少拉丝过程的工序并提高拉丝过程的整体效率，根据导体原料、导体的目标尺寸和单道次导体截面的压缩量选择导体拉丝设备的组数，通过多道次拉丝获得目标尺寸的导体；
步骤三：高频加热退火，采用第一高频加热器对步骤二获得的目标尺寸的导体进行高频加热，通过调整第一高频加热器的输出功率，通过红外测温装置检测导体上的温度，导体上的温度区间设置为250-350℃，第一高频加热器置于集中供氮气的无氧箱体中，减少导体经过高温加热与空气中的氧气发生氧化反应，通过高频加热退火的方式可去除导体拉丝过程中产生的内应力，使得导体在后续生产过程中不易发生变形；
步骤四：绕包加工，通过主动牵引的方式将步骤三中去除内应力的导体穿过绕包机，通过主动牵引使得导体主动穿过绕包机内环，将PEEK带材安装在绕包机的绕包头上，对绕包头输入工艺参数，在主动牵引的作用下绕包头将PEEK带材均匀绕包在导体的外侧，获得绝缘包覆的绕包导线；
步骤五：高频加热烧结，将步骤四中获得的绕包导线穿过第二高频加热器，第二高频加热器用于再次对导线加热，使PEEK带材呈熔融状态，均匀粘附在导体上，从而实现绝缘包裹的效果，导线经过第二高频加热器后穿过生产线烘炉，生产线烘炉的个数为1-3个，具体的生产线烘炉个数根据生产的线速度进行适应性选择；
步骤六：过恒温水槽，通过生产线烘炉的导线浸入恒温水槽进行逐级降温固化，延缓导线冷却的速度以实现逐级固化的效果，所述恒温水槽为分段式水槽，对导线外侧的半固化绝缘进行固化成型；
步骤七：冷却收线，步骤二中获得的目标尺寸导体安装在放线架上主动放线，导线经过恒温水槽后通过收线架进行主动收线，通过调整放线架和收线架的转动速度可使步骤三至步骤七的生产过程中导体上的张紧力保持一致。
步骤一中所述的PEEK膜选用微透明的PEEK薄膜材料，其中薄膜的厚度为0.020-0.075mm，根据具体的导体尺寸对薄膜厚度进行选择和匹配，薄膜模量≥2000MPa，抗拉强度≥90MPa，断裂伸长率≥120％，可提高绕包加工后的电线抗外力干扰的能力。
步骤二中单个所述导体拉丝设备的导体截面压缩量设置在12％-28％内，导体拉丝设备内设置有高精度聚晶模具，导体拉丝设备中的导体拉丝的车速设置在35-90m/min内，根据导体的单道次的截面压缩量对导体拉丝的车速进行适应性调整，可防止导体轴向应力过大导致的导体表面产生毛刺甚至整体断裂的情况发生。
步骤四种的工艺参数具体为：绕包头的转速设置在650-1800r/min内，绕包的PEEK带材在导体上的节距设置在2-13mm内，导体上的张力调整范围为5-18N，绕包机上的绕包头的个数为1-3个，PEEK带材的绕包搭接率为10-67％，绕包过程的生产线速度为2.5-11.5m/min，具体的生产线速度需要与绕包头的转动速度进行适应性调节，以满足导体张力、绕包头个数和绕包搭接率的工艺要求。
步骤五中的第二高频加热器的温度设置在370-420℃内，步骤三中的第一高频加热器和步骤五中的第二高频加热器中设置有振荡发生装置，振荡发生装置的振荡电流设置在120-240A内，振荡发生装置的感应频率设置在25-45kHz内。
第一高频加热器和第二高频加热器的温度根据穿过第一高频加热器和第二高频加热器内的导体和导线的线速度进行适应性调节，以满足工艺设计的要求。
步骤六中的分段式水槽分为3-4段，分段式水槽内的水温为逐级递减设置，可对导线外侧的半固化绝缘进行逐级固化，使得固化后的绝缘质地均匀，分段式水槽内的水温从放线方向至收线放线逐级递减，分段式水槽内的温度最高为99℃，最低为40℃，通过循环水对分段式水槽内的各段温度区间进行冷却补水以保证水槽内的温度保持稳定，根据放线和收线的具体速度和最终的产品的质量表观来确定分段式水槽的个数。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种PEEK电磁线的绕包工艺，其特征在于：包括以下具体步骤：
步骤一：原材料准备，选择厚度和宽度与目标线规相匹配的PEEK带材，将PEEK带材放置在100-160℃的环境中烘烤6小时以上，对生产线烘炉进行预热处理，生产线烘炉内的温度设置在350-450℃的范围内，预热时长至少温度30分钟；
步骤二：导体多道次拉丝，采用多道次拉丝的工艺对导体进行拉丝成型处理，多道次拉丝过程中采用若干组组合在一起的导体拉丝设备进行一次成型，根据导体原料、导体的目标尺寸和单道次导体截面的压缩量选择导体拉丝设备的组数，对导体进行多道次拉丝后获得目标尺寸的导体；
步骤三：高频加热退火，采用第一高频加热器对步骤二获得的目标尺寸的导体进行高频加热，通过调整第一高频加热器的输出功率，通过红外测温装置检测导体上的温度，导体上的温度区间设置为250-350℃，第一高频加热器置于集中供氮气的无氧箱体中；
步骤四：绕包加工，通过主动牵引的方式将步骤三中去除内应力的导体穿过绕包机，主动牵引使导体穿过绕包机内环，将PEEK带材安装在绕包机的绕包头上，对绕包头输入工艺参数；
步骤五：高频加热烧结，将步骤四中获得的绕包导线穿过第二高频加热器，第二高频加热器用于再次对导线加热，使PEEK带材呈熔融状态，均匀粘附在导体上，导线经过第二高频加热器后穿过生产线烘炉，生产线烘炉的个数为1-3个；
步骤六：过恒温水槽，通过生产线烘炉的导线浸入恒温水槽进行逐级降温固化，恒温水槽为分段式水槽；
步骤七：冷却收线，步骤二中获得的目标尺寸导体安装在放线架上主动放线，导线经过恒温水槽后通过收线架进行主动收线。
2.根据权利要求1所述的PEEK电磁线的绕包工艺，其特征在于：步骤一中所述的PEEK膜选用微透明的PEEK薄膜材料，其中薄膜的厚度为0.020-0.075mm，根据具体的导体尺寸对薄膜厚度进行选择和匹配，薄膜模量≥2000MPa，抗拉强度≥90MPa，断裂伸长率≥120％。
3.根据权利要求1所述的PEEK电磁线的绕包工艺，其特征在于：步骤二中单个所述导体拉丝设备的导体截面压缩量设置在12％-28％内，导体拉丝设备内设置有高精度聚晶模具，导体拉丝设备中的导体拉丝的车速设置在35-90m/min内，根据导体的单道次的截面压缩量对导体拉丝的车速进行适应性调整。
4.根据权利要求1所述的PEEK电磁线的绕包工艺，其特征在于：步骤四种的工艺参数具体为：绕包头的转速设置在650-1800r/min内，绕包的PEEK带材在导体上的节距设置在2-13mm内，导体上的张力调整范围为5-18N，绕包机上的绕包头的个数为1-3个，PEEK带材的绕包搭接率为10-67％，绕包过程的生产线速度为2.5-11.5m/min，具体的生产线速度需要与绕包头的转动速度进行适应性调节。
5.根据权利要求1所述的PEEK电磁线的绕包工艺，其特征在于：步骤五中的第二高频加热器的温度设置在370-420℃内，步骤三中的第一高频加热器和步骤五中的第二高频加热器中设置有振荡发生装置，振荡发生装置的振荡电流设置在120-240A内，振荡发生装置的感应频率设置在25-45kHz内。
6.根据权利要求5所述的PEEK电磁线的绕包工艺，其特征在于：第一高频加热器和第二高频加热器的温度根据穿过第一高频加热器和第二高频加热器内的导体和导线的线速度进行适应性调节。
7.根据权利要求6所述的PEEK电磁线的绕包工艺，其特征在于：步骤六中的分段式水槽分为3-4段，分段式水槽内的水温为逐级递减设置，分段式水槽内的水温从放线方向至收线放线逐级递减，分段式水槽内的温度最高为99℃，最低为40℃。
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