ES2828512T3 - Alambre barnizado, cuerpo de bobina y procedimiento para la producción de un alambre barnizado - Google Patents
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Abstract
Alambre barnizado con un alambre metálico, en especial con un alambre de cobre, estando revestido el alambre metálico con un barniz eléctricamente aislante (barniz electroaislante), conteniendo el barniz, o bien el barniz electroaislante, al menos un polímero barniz, siendo el polímero barniz preferentemente un polímero del grupo "poliamidoimida, poliesterimida, poliesteramidoimida, poliimida, poliamida, poliéster, poliuretano", presentando la superficie externa, o bien la capa externa de barniz, un polímero barniz modificado con al menos un siloxano, o bien polisiloxano, estando unidos átomos de flúor a la superficie externa de barniz debido a sustitución, o bien debido a sustitución radicalaria, como resultado de un tratamiento de la superficie externa con flúor, o bien gas fluorado.
Description
DESCRIPCIÓN
Alambre barnizado, cuerpo de bobina y procedimiento para la producción de un alambre barnizado
La invención se refiere a un alambre esmaltado con un alambre metálico, en especial con un alambre de acero, estando revestido el alambre metálico con un barniz eléctricamente aislante (barniz electroaislante), conteniendo el barniz, o bien el barniz electroaislante, al menos un polímero barniz. La invención se refiere también a un cuerpo de bobina, en especial un carrete o similares, presentando el cuerpo de bobina al menos un bobinado, preferentemente varios bobinados de un alambre barnizado. La invención se refiere además a un procedimiento para la producción de un alambre barnizado. Del ámbito de la invención se desprende que el alambre metálico revestido con el barniz eléctricamente aislante, o bien el cuerpo de bobina constituido por este alambre metálico revestido se recubre con un revestimiento aislante secundario - en especial en forma de una resina sintética -.
Por la práctica son conocidos alambres barnizados y cuerpos de bobina de alambres barnizados del tipo descrito anteriormente en diversas variantes de realización. El revestimiento de barniz eléctricamente aislante presenta al menos un polímero barniz, o bien al menos un polímero barniz modificado. Además es conocido aplicar un revestimiento aislante secundario - en especial en forma de una resina sintética - sobre este alambre metálico, o bien alambre barnizado, revestido con el barniz eléctricamente aislante. Los alambres barnizados, o bien cuerpos de bobina conocidos presentan generalmente el inconveniente de que la estabilidad química de la superficie del revestimiento de barniz deja que desear. En el caso de revestimientos, o bien revestimientos de barniz de tales alambres barnizados se intenta primeramente conseguir una buena elaborabilidad del revestimiento. A tal efecto es ventajosa la reducción de la energía superficial del material. Por otra parte, tal energía superficial reducida provoca una adherencia relativamente deficiente del revestimiento aislante secundario aplicado a continuación. Para solucionar este problema, entre el revestimiento de barniz (aislamiento primario) y el revestimiento aislante secundario se ha intercalado un agente adhesivo. Este modo de proceder ha conducido a buenos resultados fundamentalmente. No obstante, el empleo de un agente adhesivo significa un gasto en material adicional.
La invención toma como base el problema técnico de indicar un alambre de barniz del tipo citado inicialmente, en el que se pueda obtener una estabilidad química óptima de la superficie externa del revestimiento de barniz y en el que se obtenga además una excelente adherencia de un revestimiento aislante secundario aplicado sobre el revestimiento de barniz (aislamiento primario). La invención toma además como base el problema técnico de indicar un cuerpo de bobina constituido por tal alambre barnizado, así como un procedimiento para la producción de un alambre barnizado.
Para la solución de este problema técnico, la invención enseña en primer lugar un alambre barnizado - con un alambre metálico, en especial con un alambre de cobre, estando revestido el alambre metálico, o bien el alambre de cobre, con un barniz eléctricamente aislante (barniz electroaislante), conteniendo el barniz, o bien el barniz electroaislante al menos un polímero barniz, siendo el polímero barniz preferentemente al menos un polímero del grupo “poliamidoimida, poliesterimida, poliesteramidoimida, poliimida, poliamida, poliéster, poliuretano”, presentando la superficie externa, o bien la capa externa de barniz, un polímero barniz modificado con al menos un siloxano, o bien polisiloxano, estando unidos átomos de flúor a la superficie externa de barniz, o bien a la superficie externa de una capa de barnizado externa de barniz debido a sustitución, o bien debido a sustitución radicalaria, como resultado de un tratamiento de la superficie externa con flúor, o bien gas fluorado.
Del ámbito de la invención se desprende que el fluorado tiene lugar en la capa atómica superior, o bien en las capas atómicas superiores de la superficie externa de barniz, o bien de la superficie externa de la capa de barnizado externa de barniz. Del ámbito de la invención se desprende además que, mediante el tratamiento de esta superficie externa con flúor elemental, o bien con gras fluorado, tiene lugar una sustitución radicalaria de los átomos de hidrógeno en la superficie externa por átomos de flúor. En primer lugar, la invención toma como base el conocimiento de que esta superficie externa fluorada del revestimiento de barniz del alambre barnizado según la invención presenta una excelente estabilidad química.
Una forma especialmente preferente de realización del alambre barnizado según la invención está caracterizada por que el barniz eléctricamente aislante (barniz electroaislante) está aplicado sobre el alambre metálico en varias capas, y por que los átomos de flúor están unidos a la superficie externa de la capa de barnizado externa. Por consiguiente, los átomos de flúor en esta forma de realización están presentes en la capa atómica superior, o bien en las capas atómicas superiores de la capa de barnizado externa del revestimiento de barniz del alambre barnizado.
Una forma de realización muy recomendada, que reviste especial importancia en el ámbito, está caracterizada por que la superficie externa de barniz, o bien la capa externa de barniz, presenta al menos una poliamidoimida como polímero barniz. Se recomienda que la superficie externa de barniz, o bien la capa externa de barniz, presente al menos 15 a 25 % en peso de poliamidoimida. Según la invención, la superficie externa de barniz, o bien la capa externa de barniz presenta al menos un polímero barniz modificado con al menos un siloxano, o bien polisiloxano. En este caso, de modo recomendado, en este caso se trata de al menos una poliamidoimida
modificada con al menos un siloxano, o bien polisiloxano. Por consiguiente, se recomienda que la superficie externa de barniz, o bien la capa externa de barniz, presente una poliamidoimida modificada con polisiloxano. En este caso está presente preferentemente 2 a 70 % en peso de polisiloxano - referido al polímero barniz -.
Según una forma preferente de realización de la invención, el grosor de barniz eléctricamente aislante (barniz electroaislante) aplicado sobre el alambre metálico asciende a 5 gm hasta 200 gm. Preferentemente, el grosor de la capa externa de barniz - preferentemente el grosor de la capa externa con la poliamidoimida, o bien con la poliamidoimida modificada con polisiloxano - asciende a 2 gm hasta 10 gm, preferentemente a 3 gm hasta 8 gm. Del ámbito de la presente invención se desprende que sobre la superficie externa, o bien sobre la superficie externa fluorada de barniz según la invención, está aplicado un revestimiento aislante secundario - en especial en forma de una resina sintética -. La superficie externa, o bien la superficie externa fluorada de barniz, se impregna convenientemente con una resina sintética líquida como revestimiento aislante secundario.
Según una forma de realización muy recomendada, el revestimiento aislante secundario presenta al menos un componente del grupo “resina de poliesterimida, resina de poliéster, resina de silicona, material sintético que contiene silicona, caucho de silicona, resina epoxídica, resina modificada con poliéster-melamina, poliuretano, resina alquídica, resina fenólica”.
También es objeto de la invención un cuerpo de bobina, en especial un carrete o similares, estando equipado el cuerpo de bobina preferentemente con un núcleo de bobina, presentando el cuerpo de bobina al menos un bobinado, preferentemente varios bobinados de un alambre barnizado según la invención, estando equipado el alambre barnizado bobinado con una superficie externa, que contiene al menos un polímero barniz, presentando la superficie externa un polímero barniz modificado con al menos un siloxano, o bien polisiloxano, y estando unidos átomos de flúor a esta superficie externa de barniz debido a sustitución, o bien debido a sustitución radicalaria, como resultado de un tratamiento de la superficie externa con flúor, o bien con gas fluorado. Los átomos de flúor están presentes convenientemente en la superficie externa del alambre barnizado bobinado, o bien los átomos de flúor están presentes en la superficie externa del alambre barnizado bobinado accesible desde fuera, y de modo preferente únicamente están presentes en la superficie externa del alambre barnizado bobinado accesible desde fuera. Del ámbito de la invención se desprende que la fluoración de la superficie externa del alambre barnizado se efectúa ya en estado ya bobinado, o bien arrollado, del alambre barnizado en el cuerpo de bobina. De modo ventajoso, en este caso se puede efectuar la fluoración también en pequeños orificios, poros o similares de la superficie externa. Preferentemente, tras esta fluoración de la superficie externa, o bien de la superficie externa accesible desde fuera, se aplica el revestimiento aislante secundario ya descrito sobre el barniz eléctricamente aislante (aislamiento primario).
Además es objeto de la invención un procedimiento para la producción de un alambre barnizado según la invención, aplicándose al menos una capa de un barniz eléctricamente aislante (barniz electroaislante) sobre un alambre metálico - en especial sobre un alambre de cobre - , presentando la superficie externa, o bien la capa externa de barniz un polímero barniz modificado con al menos un siloxano, o bien polisiloxano, bobinándose preferentemente a continuación el alambre barnizado para dar un cuerpo de bobina, tratándose la superficie externa del alambre revestido con el barniz - y preferentemente bobinado - , o bien del alambre barnizado, con flúor elemental, o bien con gas fluorado, de modo que los átomos de hidrógeno se sustituyen por átomos de flúor en la superficie externa de barniz, o bien del polímero barniz, al menos uno. Según una forma preferente de realización del procedimiento según la invención, la fluoración con el flúor elemental, o bien con el gas fluorado, se realiza a una temperatura de 15°C a 30°C, y preferentemente a temperatura ambiente. Según la invención, la fluoración con el flúor elemental, o bien con el gas fluorado, se efectúa a presión negativa, o bien en vacío. Por lo demás, en el ámbito de la invención, la fluoración con gas fluorado significa también que el gas fluorado está mezclado con otro gas - a modo de ejemplo con nitrógeno - y esta mezcla de gases se añade para la fluoración. Según una forma de realización recomendada, en el procedimiento según la invención se trabaja de la siguiente manera: los cuerpos de bobina provistos con el alambre barnizado a fluorar se introducen en una cámara de vacío. A continuación se evacúa la cámara de vacío y seguidamente se efectúa el tratamiento con gas fluorado. En este caso se puede tratar convenientemente de una mezcla gaseosa de gas fluorado y al menos otro gas - a modo de ejemplo nitrógeno - . Tras este tratamiento con flúor, los gases de proceso se eliminan convenientemente de la cámara por bombeo. En este caso, el flúor excedente se puede transformar en fluoruro de calcio, a modo de ejemplo con ayuda de cloruro de calcio. Finalmente, los cuerpos de bobina fluorados se descargan de la cámara. Este procedimiento se distingue ventajosamente por tiempos de ciclo cortos.
Del ámbito del procedimiento según la invención se desprende que se aplica un revestimiento aislante secundario - en especial en forma de una resina sintética - sobre la superficie externa fluorada de barniz, o bien del alambre barnizado. En este caso, una forma especialmente preferente de realización de la invención está caracterizada por que tanto la fluoración como también la subsiguiente aplicación del revestimiento aislante secundario se efectúan en el alambre, o bien el alambre barnizado ya bobinado para dar un cuerpo de bobina. Ya anteriormente se indicaron componentes preferentes para el revestimiento aislante secundario.
Del ámbito de la invención se desprende que la superficie externa fluorada según la invención del alambre barnizado - en especial del alambre barnizado bobinado para dar un cuerpo de bobina - se impregna con un revestimiento aislante secundario líquido. Convenientemente se aplica una resina sintética líquida - de modo preferente en forma de uno de los componentes ya citados - sobre la superficie externa fluorada del alambre barnizado, y de este modo se impregna el área externa con el revestimiento aislante secundario. En este caso se produce una adherencia especialmente extraordinaria del revestimiento aislante secundario a la superficie externa fluorada del alambre barnizado.
La invención toma como base el conocimiento de que el alambre barnizado según la invención, el cuerpo de bobina según la invención y el procedimiento para la producción del alambre barnizado según la invención se distinguen por ventajas especiales frente a las medidas conocidas por el estado de la técnica. En primer lugar, la superficie externa fluorada de barniz eléctricamente aislante (aislamiento primario) del alambre barnizado presenta una estabilidad química especialmente elevada. Por lo demás, mediante la fluoración de la superficie externa se aumenta considerablemente la energía superficial del revestimiento de barniz del alambre barnizado. Debido a la fluoración se obtiene en primer lugar una humectabilidad de la superficie externa claramente mejorada en relación con la aplicación del revestimiento aislante secundario. El aumento de la energía superficial de la superficie externa ocasiona por lo demás la ventaja considerable de que el revestimiento aislante secundario aplicado sobre la superficie externa fluorada se adhiere de modo especialmente óptimo sobre la superficie externa. Esto se considera sobre todo para el alambre barnizado ya bobinado para dar el cuerpo de bobina y a continuación fluorado, así como provisto seguidamente del revestimiento aislante secundario. A este respecto, la invención toma como base el conocimiento de que la superficie externa del alambre barnizado accesible desde fuera, en especial en estado bobinado del alambre barnizado, se debe tratar completamente por medio de la fluoración según la invención, de modo que el revestimiento aislante secundario aplicado a continuación se pueda adherir de modo sorprendentemente sólido en todos los puntos de la superficie externa del alambre barnizado bobinado. Esta adherencia es claramente más elevada que en superficies externas no fluoradas. También se debe poner de relieve que el alambre barnizado según la invención es obtenible de modo relativamente sencillo y económico. A tal efecto no son necesarias medidas adicionales complejas y costosas.
Claims (15)
1. - Alambre barnizado con un alambre metálico, en especial con un alambre de cobre, estando revestido el alambre metálico con un barniz eléctricamente aislante (barniz electroaislante), conteniendo el barniz, o bien el barniz electroaislante, al menos un polímero barniz, siendo el polímero barniz preferentemente un polímero del grupo “poliamidoimida, poliesterimida, poliesteramidoimida, poliimida, poliamida, poliéster, poliuretano”, presentando la superficie externa, o bien la capa externa de barniz, un polímero barniz modificado con al menos un siloxano, o bien polisiloxano, estando unidos átomos de flúor a la superficie externa de barniz debido a sustitución, o bien debido a sustitución radicalaria, como resultado de un tratamiento de la superficie externa con flúor, o bien gas fluorado.
2. - Alambre barnizado según la reivindicación 1, estando aplicado el barniz eléctricamente aislante sobre el alambre metálico en varias capas y estando unidos los átomos de flúor a la superficie externa de la capa de barniz externa.
3. - Alambre barnizado según una de las reivindicaciones 1 o 2, presentando la superficie externa de barniz, o bien la capa externa de barniz, al menos una poliamidoimida como polímero barniz.
4. - Alambre barnizado según una de las reivindicaciones 1 a 3, presentando la superficie externa de barniz, o bien la capa externa de barniz, al menos una poliamidoimida modificada con al menos un siloxano, o bien polisiloxano.
5. - Alambre barnizado según una de las reivindicaciones 1 a 4, ascendiendo el grosor de barniz eléctricamente aislante (barniz electroaislante) aplicado sobre el alambre metálico a 5 pm hasta 200 pm, preferentemente a 10 pm hasta 100 pm, y ascendiendo preferentemente el grosor de la capa externa de barniz a 2 pm hasta 10 pm, preferentemente a 3 pm hasta 8 pm.
6. - Alambre barnizado según una de las reivindicaciones 1 a 5, estando aplicado sobre la superficie externa, o bien sobre la superficie externa fluorada de barniz (barniz electroaislante), un revestimiento aislante secundario -en especial en forma de una resina sintética -.
7. - Alambre según una la reivindicación 6, presentando el revestimiento aislante secundario al menos un componente del grupo “resina de poliesterimida, resina de poliéster, resina de silicona, material sintético que contiene silicona, caucho de silicona, resina epoxídica, resina modificada con poliéster-melamina, poliuretano, resina alquídica, resina fenólica”.
8. - Cuerpo de bobina, en especial carrete o similares, estando equipado el cuerpo de bobina preferentemente con un núcleo de bobina, presentando el cuerpo de bobina al menos un bobinado, preferentemente varios bobinados de un alambre barnizado - en especial de un alambre barnizado según una de las reivindicaciones 1 a 6 - , presentando el alambre barnizado bobinado una superficie externa, presentando la superficie externa al menos un polímero barniz, presentando esta superficie externa un polímero barniz modificado con al menos un siloxano, o bien polisiloxano, y estando unidos átomos de flúor a esta superficie externa de barniz debido a sustitución, o bien debido a sustitución radicalaria, como resultado de un tratamiento de la superficie externa con flúor, o bien con gas fluorado.
9. - Cuerpo de bobina según la reivindicación 8, presentando la superficie externa de barniz, o bien la capa externa de barniz al menos una poliamidoimida como polímero barniz, y estando modificado este polímero barniz, o bien esta poliamidoimida, con al menos un siloxano, o bien polisiloxano.
10. - Cuerpo de bobina según una de las reivindicaciones 8 a 9, estando aplicado sobre la superficie externa, o bien sobre la superficie externa fluorada de barniz del alambre barnizado bobinado, un revestimiento aislante secundario - en especial en forma de una resina sintética -.
11. - Procedimiento para la producción de un alambre barnizado, en especial para la producción de un alambre barnizado bobinado para dar un cuerpo de bobina, aplicándose al menos una capa de un barniz eléctricamente aislante (barniz electroaislante) sobre un alambre metálico - en especial sobre un alambre de cobre -, presentando la superficie externa, o bien la capa externa de barniz un polímero barniz modificado con al menos un siloxano, o bien polisiloxano, bobinándose preferentemente a continuación el alambre barnizado para dar un cuerpo de bobina, tratándose la superficie externa del alambre revestido con el barniz - y preferentemente bobinado - , o bien del alambre barnizado, con flúor elemental, o bien con gas fluorado, de modo que los átomos de hidrógeno se sustituyen por átomos de flúor en la superficie externa de barniz, o bien de un polímero barniz del barniz, teniendo lugar la fluoración del alambre barnizado, en especial del alambre barnizado bobinado para dar el cuerpo de bobina, a presión negativa, o bien bajo vacío.
12. - Procedimiento según la reivindicación 11, realizándose la fluoración de la superficie externa de barniz a una temperatura de 20°C a 30° Celsius.
13. - Procedimiento según una de las reivindicaciones 11 o 12, dotándose la superficie externa fluorada del alambre revestido con el barniz - en especial del alambre bobinado para dar un cuerpo de bobina - con un revestimiento aislante secundario, en especial según la reivindicación 7.
14. - Procedimiento según la reivindicación 13, aplicándose una resina sintética líquida como revestimiento aislante secundario sobre la superficie externa fluorada.
15. - Procedimiento según una de las reivindicaciones 13 o 14, aplicándose el revestimiento aislante secundario en forma de polvo, o bien como revestimiento pulverulento, sobre la superficie externa fluorada.
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