DE1765673C3 - Verfahren zum Herstellen von isolierten Leitern - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von isolierten LeiternInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von isolierten Leitern, bei dem ein Überzug
auf der Oberfläche des Leiters elektrophoretisch niedergeschlagen, anschließend durch eine erste Wärmebehandlung
in einen halbverfestigten Zustand, dann in die für ein elektrisches Schaltelement gewünschte
Form gebracht und anschließend der Überzug durch eine zweite Wärmebehandlung voll ausgehärtet wird.
Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von isolierten Leitern (DE-AS 12 02 364) wird ein Überzug
auf der Oberfläche eines Leiters elektrophoretisch niedergeschlagen und bei einer unterhalb der Härtetemperatur
des Überzugs liegenden Temperatur, insbesondere bei Raumtemperatur getrocknet und der mit dem
Überzug versehene Leiter in die für ein elektrisches Schaltelement gewünschte Form gebracht, worauf der
Überzug während des Einsatzes des elektrischen Leiters vollständig ausgehärtet wird, indem der elektrische
Leiter einem Stromdurchrluß ausgesetzt wird.
Bei diesem bekannten Verfahren wird der elektrisch isolierende Überzug durch elektrophoretisches Niederschlagen
von feinstverteilten Glimmerteilchen aus einer Suspension hergestellt, wobei als Dispersionsmittel ein
härtbares Silikonharz verwendet wird. Das Trocknen der auf dem Leiter elektrophoretisch niedergeschlagenen
Schicht nimmt etwa 16 Stunden in Anspruch. Eine derartige lange Trocknungszeit verteuert das Herstel- wi
lungsverfahren erheblich und macht darüberhinaus großräuinige Trocknungsanlagen erforderlich, in denen
etwa die Produktion zweier Arbeitstage zu je 8 Stunden untergebracht und gespeichert werden kann. Derartige
Trocknungsanlagen verteuern den Maschinenpark <">
erheblich.
Bei einem anderen bekannten Verfahren zum Herstellen von isolierten Leitern (DE-AS 10 32 352)
wird ein isolierender Überzug durch Tauchen, Spritzen, Streichen oder dergleichen auf die Leiteroberfläche in
einem oder in mehreren Arbeitsgängen aufgebracht und anschließend so lange erhitzt, daß der Überzug noch
nicht ganz durchgehärtet ist und der Leiter bei der Herstellung von Wicklungen noch gebogen werden
kann, ohne daß die Isolation abplatzt Die fertige Spule wird dann so biark wärmebehandelt, daß sich ein fester,
hitzebeständiger Körper ergibt.
Wenn ein gut isolierender Überzug mit eirer bestimmten Dicke mit Hilfe von Tauchen, Spritzen,
Streichen oder dergleichen hergestellt werden soll, ist der Arbeitsvorgang in der Regel mehrfach zu
wiederholen. Dies nimmt erhebliche Zeit in Anspruch, insbesondere wenn man bedenkt, daß die vorhergehend
aufgebrachte Überzugsschicht zumindest antrocknen muß, bevor die nächste Schicht aufgetragen werden
kann. Darüberhinaus leidet die Gleichmäßigkeit der Dicke des Überzuges, wenn der Überzug durch mehrere
aufeinander aufgebrachte Schichten gebildet wird. Zur Vermeidung dieses Nachteils ist man bereits ganz
allgemein dazu übergegangen, Überzüge elektrophoretisch auf der Oberfläche von Leitern niederzuschlagen,
da man mit einem elektrophoretischen Niederschlagen in einem einzigen Arbeitsgang die gewünschte Dicke
des Überzuges und darüberhinaus eine hohe Gleichmäßigkeit in der Dicke des Überzuges erzielt.
Darüberhinaus ergeben die beiden vorstehend beschriebenen Verfahren einen auf den Leiter aufgebrachten,
getrockneten Überzug, der über unzureichende Hafteigenschaften verfügt, so daß die einzelnen
Windungen eines zu einer Spule gewickelten Leiters mit trockenem Überzug lose neben — und übereinander
liegen. Es müssen daher besondere Vorkehrungen getroffen werden, um die nebeneinander liegenden
Windungen in einem geschlossenen Verband zu halten, um ein Lösen oder Aufwickeln der Spule aufgrund der
Eigenelastizität des Leiters zu vermeiden. Ohne derartige Vorkehrungen ist es nicht möglich, eine stets
gleichbleibende Form und Qualität der aus dem Leiter hergestellten elektrischen Schaltelemente zu erreichen.
Es war daher die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Verfahren zum Herstellen von isolierten
Leitern durch elektrophoretisches Niederschlagen eines Überzuges auf die Oberfläche des Leiters zu schaffen,
das einerseits die Herstellung von isolierten Leitern innerhalb einer kurzen Zeit gestattet und andererseits
dem elektrophoretisch niedergeschlagenen Überzug eine Geschmeidigkeit und Haftfähigkeit verleiht, welche
eine Verformung des isolierten Leiters zu einem elektrischen Schaltelement gestatten und eine feste
Verbindung zwischen den dicht nebeneinander liegenden isolierten Leitern gewährleisten.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Überzug aus einer wäßrigen Harzdispersion
niedergeschlagen wird und zwischen dem Niederschlagen des Überzuges und der ersten Wärmebehandlung
ein wasserlösliches, koagulierendes Lösungsmittel auf den niedergeschlagenen Überzug aufgebracht wird.
Die Verwendung einer wäßrigen Harzdispersion zur Herstellung eines elektrophoretisch niedergeschlagenen
Überzuges in Verbindung mit einem auf dem niedergeschlagenen Überzug aufgebrachten, wasserlöslichen,
koagulierenden Lösungsmittel gestattet die Zeit zur Herstellung von isolierten Leitern erheblich zu
verkürzen. Während bei einem der beiden vorstehend beschriebenen Verfahren etwa 16 Stunden zum
Trocknen des elektrophoretisch niedergeschlagenen
Überzuges benötigt werden, kann der elektrophoretisch niedergeschlagene Überzug hier bereits innerhalb von
vier Stunden getrocknet werden.
Die Verwendung einer wäßrigen Harzdispersion und das Aufbringen eines wasserlöslichen, koagulierenden
Lösungsmittels auf den aus der wäßrigen Harzdispersion niedergeschlagenen Überzug verleiht dem Überzug
auch im halbverfestigten Zustand eine große Geschmeidigkeit, welche eine Verformung des isolierten
Leiters ohne die Gefahr einer Beschädigung des Oberzuges gestattet. Darüberhinaus sorgt die Verwendung
der wäßrigen Harzdispersion und des wasserlöslischen, koagulierenden Lösungsmitte! für eine gute
Haftfähigkeit der isolierten Leiter, so daß die nebeneinander liegenden Leiter fest aneinander haften und die
durch die Verformung erhaltene Gestalt beibehalten.
Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn als
wasserlösliches, koagulierendes Lösungsmittel N,N'-Dimethylformamid
verwendet wird.
Ein besonders wirtschaftlicher Ablauf des Verfahrens
gemeinsam mit optimalen Ergebnissen kann dadurch erzielt werden, daß als wasserlösliches, koagulierendes
Lösungsmittel das gleiche Lösungsmittel wie für die wäßrige Harzdispersion zum Niederschlagen des
Überzuges verwendet wird.
Für besondere Anforderungen kann dem wasserlöslichen, koagulierenden Lösungsmittel ein Lack hinzugegeben
werden.
Das mit dem Verfahren gemäß der Erfindung erzielbare Ergebnis war sehr überraschend, da die
Fachwelt bisher der allgemeinen Auffassung war, daß es nicht möglich sei, aus wäßrigen Harzdispersionen ohne
gleichzeitige Anwendung von Glimmer durch Elektrophorese brauchbare Überzüge zu erzielen. Die Erfahrung
mit wäßrigen Harzdispersionen hat der Fachwelt gezeigt, daß sich aus wäßrigen Harzdispersionen nur
verhältnismäßig dünne Isolierschichten abscheiden lassen, die während der Trocknung häufig zu Rißbildungen
neigen. Diese allgemeine Auffassung der Fachwelt wird besonders deutlich durch die »Elektrotechnische
Zeitschrift« Ausgabe B, 15. Jahrgang, Oktober 1963,
ίο Heft 21, Seite 610, linke Spalte, Zeilen 13 bis 6 von unten
wiedergegeben.
Die Erfindung schafft ein Verfahren bei welchem selbstbindende Drähte mit elektrophoretisch niedergeschlagenen
Überzug hergestellt und Spulen für elektrisehe Maschinen und elektrische Ausrüstungen gebildet
und verfestigt werden körnen. Es wird eine Schicht aus Harz auf der Oberfläche eines blanken Leiters mit
einem runden oder rechteckigen Querschnitt elektrophoretisch abgeschieden, bis die geforderte Dicke
erreicht ist. In diesem Fall kommen die überlegenen Eigenschaften des in Wasser dispergierten Harzes voll
zur Geltung, da einerseits in einem Arbeitsgang eine Überzugsdicke von beispielsweise 0,03 bis 0,5 mm
erreicht wird, was der Dicke der Isolierschichten zwischen den Leitern oder jeder Windung der Leiter
gleichwertig ist und da andererseits die geforderten elektromechanischen Eigenschaften für den Überzug
erreicht werden. Die Verfestigung des Harzes erreicht man durch Zugabe eines teilweise oder vollständig
wasserlöslichen Lösungsmittels, beispielsweise N,N'-Dimethylformamid,
Dimethylacetamid und dergleichen, wenn es erforderlich ist.
Claims (4)
1. Verfahren zum herstellen von isolierten Leitern, bei dem ein Überzug auf der Oberfläche des
Leiters elektrophoretisch niedergeschlagen, anschließend durch eine erste Wärmebehandlung in
einen halbverfestigten Zustand, dann in die für ein elektrisches Schaltelement gewünschte Form gebracht
und anschließend der Überzug durch eine zweite Wärmebehandlung voll ausgehärtet wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der Überzug aus einer wäßrigen Harzdispersion niedergeschlagen
wird und zwischen dem Niederschlagen des Überzuges und der ersten Wärmebehandlung ein
wasserlösliches, koagulierendes Lösungsmittel auf den niedergeschlagenen Überzug aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als wasserlösliches, koagulierendes
Lösungsmittel N,N'-Dimethylformamid verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als wasserlösliches,
koagulierendes Lösungsmittel das gleiche Lösungsmittel wie für die wäßrige Harzdispersion zum
Niederschlagen des Überzuges verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem wasserlöslichen,
koagulierenden Lösungsmittel ein Lack hinzugegeben wird.
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