CN116313282B - 一种漆包超导线材表面漆膜缺陷修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于超导材料加工技术领域，公开了一种漆包超导线材表面漆膜缺陷修复方法。本发明使用激光除去线材缺陷以及相邻部分外层漆膜，再通过草酸以及打磨抛光后充分暴露裸线，涂覆金属附着力处理剂后将相邻完好区域采用聚酰亚胺胶带包裹保护，将缩醛漆喷涂在修复区表面并烘干，多次喷涂烘干后，得到修复完成的超导线材。通过本发明修复方法得到的修复后超导线材能有效避免线材超差以及磁体失超等问题，并且修复后的超导线材尺寸精度更高、修复材料与漆膜间附着性更强。
Description
技术领域
本发明属于超导材料加工技术领域，涉及一种漆包超导线材表面漆膜缺陷修复方法。
背景技术
漆包超导线材以其体积小、导热性强、尺寸精度高、绕制工艺简单等优势大量应用于低成本核磁共振（MRI）磁体。漆膜绝缘性是评估线材质量的重要参数，在涂漆过程中，漆膜不可避免的会出现各类缺陷，如漆瘤、漆粒子、异物夹杂、漆膜刮蹭、漆膜破损等，这些缺陷都会直接影响漆包超导线材的表面及绝缘质量，因此需对其进行修复。
目前，常规的漆膜缺陷修复方式包括聚酰亚胺胶带（Kapton胶带）及聚酯薄膜胶带（75#胶带）修复。但对于低成本MRI磁体，其工艺对于线材间的导热提出了更为严格的要求，进而对修复方式也提出了新的考验，采用常规方式会使修复区域尺寸明显增加，从而出现导热薄弱点，存在磁体失超、终端客户无法正常使用设备的风险。由于目前漆膜修复方法存在修复区域尺寸增加的局限性，因此提出一种减少修复对于线材尺寸影响的修复方法具有重要意义。
发明内容
为克服现有技术问题，本发明提供了一种漆包超导线材表面漆膜缺陷修复方法。采用缩醛漆修复的方式对漆包超导线的漆膜缺陷进行修复，不仅提高了漆包超导线的表面质量和成品率，还提高了修复材料与漆膜间的附着性。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明通过以下步骤对漆包超导线材表面漆膜缺陷进行修复。
步骤一：将缺陷区域线材绷紧，用激光去除缺陷及其前后1mm区域的外层漆膜，使用草酸将漆膜去除干净确保裸线充分暴露。
步骤二：对待修复区域进行打磨抛光清理，使裸线暴露，在待修复区域涂覆金属附着力处理剂，随后采用微型电阻修复工装对待修复区域进行烘烤。
步骤三：采用聚酰亚胺胶带对裸线相邻的完好区域进行包裹保护，使用高压环形喷嘴将固体含量为30w%的缩醛漆喷涂在待修复区域表面。
步骤四：去除包裹的聚酰亚胺胶带，采用微型电阻炉修复工装将缩醛漆烘干，烘干过程中使用模具在待修复区域多次定径。
步骤五：步骤三和步骤四重复进行至少4次，直至待修复区域尺寸满足要求，且针孔检测满足要求。
激光功率为2~4W，激光束波长为340~370nm，草酸浓度为15~20vol%。
打磨采用直径为Φ1mm的1200目钻头，抛光采用直径为Φ2mm的羊毛磨头，清理使用浓度99.7vol%以上的酒精。
金属附着力处理剂固含量为50~60w%；步骤二中烘烤温度为60~80℃，烘烤时间为3~4min，可以降低裸线的表面张力，增强修复漆层和裸线之间的结合力。
步骤三中使用高压环形喷嘴喷涂，能够实现粘稠液体的均匀喷涂；使用改良后的高固体含量（30w%）缩醛漆，可有效减少修复次数，提高修复表面的光滑度。
微型电阻修复工装内置电阻加热装置和可移动模具；模具采用高精度钻石模，尺寸大于线材实际规格0.002~0.004mm，粗糙度为0.1~0.15μm；模具采用双向倒角设计，避免使用过程中刮蹭漆膜。
步骤四中烘干温度为110~120℃，烘干时间为3~4min。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具备以下有益效果或优点：
本发明采用固体含量为30w%的缩醛漆修复，解决了现有修复方式导致线材尺寸增加出现导热薄弱点的问题，避免了磁体失超的风险，修复后的超导线材尺寸精度更高、修复材料与漆膜间附着性更强。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明微型电阻修复工装的简图。
附图标识说明：1为推拉杆；2为模具；3为电阻加热装置。
具体实施方式
下面，结合实施例对本发明的技术方案进行说明，但是，本发明并不限于下述的实施例。
下述各实施例中所述实验方法和检测方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可在市场上购买得到。
实施例1
本实施例提供了处理绝缘规格为Φ0.800mm的线材复绕过程中存在的1处1mm漆瘤，包括以下步骤：
步骤一：将漆瘤移至两竖直导轮中间并将线材绷紧；采用激光去除漆瘤及其前后1mm区域的表面漆层，激光发射功率为2W，激光波长为340nm，待表面漆层去除后，将15vol%草酸涂抹在底层漆膜，5~10s后采用镊子剥离漆膜，使裸线充分暴露。
步骤二：依次采用直径为Φ1mm的1200目钻头和直径为Φ2mm的羊毛磨头对待修复区域进行打磨抛光，再使用浓度99.7vol%的工业酒精进行清理，随后在待修复区域涂覆由炅盛塑胶科技购得的固体含量为50w%的金属附着力处理剂，并采用微型电阻修复工装在60℃下烘烤4min。
步骤三：采用聚酰亚胺胶带包裹裸线相邻的完好区域，将由ELANTAS购得的固体含量为30w%的缩醛漆通过高压环形喷嘴喷涂在待修复区域表面。
步骤四：去除包裹的聚酰亚胺胶带，采用微型电阻炉修复工装将缩醛漆在110℃下烘烤4min，烘干过程中使用内置于工装的高精度钻石在待修复区域多次定径；模具尺寸为0.802mm，粗糙度为0.1~0.15μm；模具设计上采用双向倒角，可避免使用过程中刮蹭漆膜。
将步骤三和步骤四重复进行5次，最终修复区域尺寸为Φ0.799mm，在1500V针孔检测下无报警。
实施例2
本实施例提供了处理规格为绝缘0.830×1.280mm的线材复绕过程中存在的1处约2mm的漆膜破损，包括以下步骤：
步骤一：将破损区域移至两竖直导轮中间并将线材绷紧；采用激光去除漆膜破损及其前后1mm区域的表面漆层，激光发射功率为3W，激光波长为350nm，待表面漆层去除后，将15vol%草酸涂抹在底层漆膜，5~10s后采用镊子剥离漆膜，使裸线充分暴露。
步骤二：依次采用直径为Φ1mm的1200目钻头和直径为Φ2mm的羊毛磨头对待修复区域进行打磨抛光，再使用浓度99.7vol%的工业酒精进行清理，随后在待修复区域涂覆由炅盛塑胶科技购得的固体含量为60w%的金属附着力处理剂，并采用微型电阻修复工装在70℃下烘烤3min。
步骤三：采用聚酰亚胺胶带包裹裸线相邻的完好区域，将由ELANTAS购得的固体含量为30w%的缩醛漆通过高压环形喷嘴喷涂在待修复区域表面。
步骤四：去除包裹的聚酰亚胺胶带，采用微型电阻炉修复工装将缩醛漆在115℃下烘烤3min，烘干过程中使用内置于工装的高精度钻石在待修复区域多次定径；模具尺寸为0.834×1.284mm，粗糙度为0.1~0.15μm；模具设计上采用双向倒角。
步骤五：将步骤三和步骤四重复进行6次，最终修复区域尺寸为0.832×1.281mm，在500V针孔检测下无报警。
实施例3
本实施例提供了处理绝缘规格为Φ1.600mm的线材复绕过程中存在的1处4mm的异物夹杂，包括以下步骤：
步骤一：将异物夹杂区域移至两竖直导轮中间并将线材绷紧；采用激光去除异物夹杂及其前后1mm区域的表面漆层，激光发射功率为4W，激光波长为370nm，待表面漆层去除后，将20vol%草酸涂抹在底层漆膜，5~10s后采用镊子剥离漆膜及异物，使裸线充分暴露。
步骤二：依次采用直径为Φ1mm的1200目钻头和直径为Φ2mm的羊毛磨头对待修复区域进行打磨抛光，再使用浓度99.7vol%的工业酒精进行清理，随后在待修复区域涂覆由炅盛塑胶科技购得的固体含量为60w%的金属附着力处理剂，并采用微型电阻修复工装在80℃下烘烤4min。
步骤三：采用聚酰亚胺胶带包裹裸线相邻的完好区域，将由ELANTAS购得的固体含量为30w%的缩醛漆通过高压环形喷嘴喷涂在待修复区域表面。
步骤四：去除包裹的聚酰亚胺胶带，采用微型电阻炉修复工装将缩醛漆在120℃下烘烤3min，烘干过程中使用内置于工装的高精度钻石在待修复区域多次定径；模具尺寸为0.834×1.284mm，粗糙度为0.1~0.15μm；模具设计上采用双向倒角。
步骤五：将步骤三和步骤四重复进行6次，最终修复区域尺寸为Φ1.603mm，在1500V针孔检测下无报警。
从上述实施例可以看出本发明对于漆包超导线材表面漆膜缺陷的修复方法，在具体实施过程中可以达到较好效果，修复后的超导线材修复尺寸和针孔检测均符合要求。
如上所述，较好的描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。上述实施例和说明书仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种改变和改进，均应落入本发明确定的保护范围内。
Claims (6)
1.一种漆包超导线材表面漆膜缺陷修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将缺陷区域线材绷紧，用激光去除缺陷及其前后1mm区域的外层漆膜，使用草酸将漆膜去除干净；
步骤二：对待修复区域进行打磨抛光清理后，使裸线暴露，在待修复区域涂覆金属附着力处理剂，随后采用微型电阻修复工装对待修复区域进行烘烤；
步骤三：采用聚酰亚胺胶带对裸线相邻的完好区域进行包裹保护，将缩醛漆喷涂在待修复区域表面；
步骤四：去除包裹的聚酰亚胺胶带，采用微型电阻炉修复工装将缩醛漆烘干，烘干过程中使用模具在待修复区域多次定径；
步骤五：所述步骤三和所述步骤四重复进行至少4次；
所述激光的功率为2～4W，激光束的波长为340～370nm，草酸浓度为15～20vol％；
所述金属附着力处理剂固含量为50～60w％；所述步骤二中所述烘烤温度为60～80℃，烘烤时间为3～4min。
2.根据权利要求1所述的漆包超导线材表面漆膜缺陷修复方法，其特征在于，所述打磨采用直径为Φ1mm的1200目钻头；所述抛光采用直径为Φ2mm的羊毛磨头；所述清理使用浓度99.7vol％以上的酒精。
3.根据权利要求1所述的漆包超导线材表面漆膜缺陷修复方法，其特征在于，所述微型电阻修复工装内置电阻加热装置和可移动模具；
所述模具采用高精度钻石模，尺寸大于线材实际规格0.002～0.004mm，粗糙度为0.1～0.15μm；
所述模具采用双向倒角设计。
4.根据权利要求1所述的漆包超导线材表面漆膜缺陷修复方法，其特征在于，所述缩醛漆固体含量为30w％。
5.根据权利要求1所述的漆包超导线材表面漆膜缺陷修复方法，其特征在于，所述喷涂为高压环形喷嘴喷涂。
6.根据权利要求1所述的漆包超导线材表面漆膜缺陷修复方法，其特征在于，步骤四中所述烘干温度为110～120℃，烘干时间为3～4min。
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