如下圖所示,為一醫(yī)療行業(yè)用傳感器線圈,骨架為鋁制,漆包線直徑0.1mm,客戶要求排列整齊無繞制缺陷,本公司經(jīng)過細(xì)致評(píng)估客戶的具體要求,因?yàn)榭紤]到繞制過程及繞制完成后的結(jié)構(gòu)維持,采用了自粘漆包線工藝,同時(shí)在自粘線圈繞線機(jī)上做了進(jìn)一步優(yōu)化,項(xiàng)目順利完成,同時(shí)在此過程中,總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)分享于眾.

近年來，自粘線圈由于自粘支撐，后期無需浸漆，便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，已被廣泛應(yīng)用在精密儀表的偏轉(zhuǎn)線圈、微型電機(jī)中的組合線圈、傳感器的微型線圈中。

   自粘性漆包線由于優(yōu)良的耐熱性， 絕緣性、粘合持久性、易成型、繞制工藝簡(jiǎn)單等優(yōu) 點(diǎn)越來越成為線圈繞制過程中采用的主要線型。自粘線圈成型后要求線圈直流電阻一致性好、電感性能穩(wěn)定、排線整齊無散亂、表面平整無縫隙，外型美觀。

此外，線圈在使用過程中需要維持一定形狀， 這就需要線圈的粘接強(qiáng)度在不同環(huán)境下不隨時(shí)間下降。在繞制過程中，尤其是對(duì)于 0.1mm 以下的漆包線，常出現(xiàn)排線散亂、壓疊、松散等現(xiàn)象，影響繞制質(zhì)量的因素主要從漆包線、繞線設(shè)備和工裝幾方 面考慮:

 1 漆包線對(duì)繞制質(zhì)量的影響

自粘性漆包線表面漆層分為底漆層和自粘層兩部分，底漆層起著絕緣層并保護(hù)內(nèi)部銅芯的作用， 自粘層主要起粘接成型的作用。底漆層成型主要采 用浸泡加烘烤方法，一般經(jīng)過兩到三次浸漬后進(jìn)行烘烤。底漆和面漆材料均需經(jīng)過過濾，將凝膠物和 機(jī)械雜質(zhì)過濾，溶劑配方合理，使得包線漆能平穩(wěn) 地固化，不產(chǎn)生厚薄不均以及氣泡等缺陷。底漆的 均勻性、流動(dòng)性、粘附性不同使得最后膜層厚薄不 均。

以 ELEKTRISOLA（益利素樂）Ф0.06ABP15 自粘線為例，外徑在 Φ0.072mm 到 Φ0.075mm 之間， 根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，在繞制時(shí)，需要設(shè)定排線間距高于 漆包線直徑，芯材 Φ0.06 mm 的漆包線，排線間距 至少為 0.08 mm。 自粘性漆包線根據(jù)粘接方式分主要有熱風(fēng)、加 熱爐、醇粘接（溶于無水乙醇）。醇粘接是繞制線圈時(shí)用工業(yè)無水乙醇（工業(yè)酒精，乙醇含量高于 99%） 直接粘接自粘性漆包線，局限性主要是醇對(duì)自粘材 料有溶脹作用，并且存在酒精揮發(fā)濃度過高自燃或 爆炸風(fēng)險(xiǎn)，熱風(fēng)或者加熱爐方法便于大批量生產(chǎn)與 自動(dòng)化控制，因此，主流的自粘方式主要是熱風(fēng)、 加熱爐等加熱方法。 對(duì)熱風(fēng)和加熱爐等熱固化方式來說，加熱過程 的溫度高低、溫度梯度和溫度的均勻性對(duì)繞制的粘 結(jié)性能有重要影響。自粘性漆包線粘結(jié)效果主要因 為自粘漆的固化是一個(gè)階段聚合過程，此時(shí)的自粘 層是以預(yù)聚物的方式存在。當(dāng)自粘性漆包線在繞制 時(shí)，還需要進(jìn)行加熱(通常是熱風(fēng)加熱)，使其二次聚合，深度固化，從而達(dá)到牢固粘結(jié)目的。

在固化時(shí)，應(yīng)參照廠家推薦固化溫度和固化時(shí)間，如果溫度過低或固化時(shí)間不充分引起固化反應(yīng)不足時(shí)，自粘漆的聚合反應(yīng)不夠，交聯(lián)程度低，影響了自粘漆的分子間作用力，即影響粘結(jié)強(qiáng)度；而溫度過高自 粘漆固化過度時(shí)，其聚合反應(yīng)已趨于結(jié)束，如果繼 續(xù)進(jìn)行加熱，一方面已難于進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)，另一方 面會(huì)使原有的交聯(lián)分子遭到破壞，降低粘結(jié)強(qiáng)度。         在加熱溫度過高的試驗(yàn)過程中，具體表現(xiàn)為試樣起 膜，粘結(jié)力下降。因此，控制自粘漆的固化工藝， 是成功生產(chǎn)自粘性漆包線的關(guān)鍵。

在實(shí)際繞制過程中，熱風(fēng)溫度與周圍環(huán)境溫度相關(guān)，往往設(shè)置溫度和實(shí)際出口溫度存在差距，可以采用溫度傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量出風(fēng)口溫度，防止熱風(fēng) 溫度過高或過低。 在自粘性漆包線選型時(shí)，需結(jié)合具體應(yīng)用環(huán)境， 關(guān)鍵參數(shù)包括擊穿電壓、高低電壓連續(xù)性，軟化擊 穿溫度、再軟化溫度等。尤其應(yīng)用在耐高溫器件時(shí)， 需要關(guān)注再軟化溫度。再軟化溫度是指固化成型的 線圈再次軟化時(shí)的溫度，當(dāng)達(dá)到這個(gè)溫度后，線圈自粘層軟化，粘結(jié)強(qiáng)度下降，甚至自粘層變?yōu)轲こ頎畎牍虘B(tài)，影響器件性能。

一般來說，再軟化溫度 <自粘溫度.

協(xié)普電子機(jī)械設(shè)備有限公司在線圈精密繞制設(shè)備保持國內(nèi)領(lǐng)先地位,隨著電子行業(yè)的興起，精密自粘線圈繞線設(shè)備有了長足的發(fā)展， 繞線機(jī)型號(hào)雖有不同，最基本的均由控制機(jī)構(gòu)、張力器、步進(jìn)機(jī)構(gòu)幾部分組成.

1繞線工藝流程協(xié)普系列研發(fā)的繞線機(jī)為例，精密自粘線圈的工藝流程可簡(jiǎn)述為：

 (1)按照正確的方式將漆包線穿過繞線機(jī)的張 力機(jī)構(gòu)，最終夾線部件夾住自粘性漆包線線頭。

(2)調(diào)整張力器使其保持所需的張力。

(3)通過控制面板，調(diào)出漆包線繞制程序，里面 包括繞制匝數(shù)、轉(zhuǎn)速、進(jìn)給，初始位置等信息。按 運(yùn)行按鈕，控制器控制氣缸運(yùn)動(dòng)將繞線軸彈出，將 漆包線固定在繞線軸上。

(4)控制器控制主軸旋轉(zhuǎn)，繞制漆包線，同時(shí)控制熱風(fēng)

(5)繞制完成后，熱風(fēng)器停止吹熱風(fēng)，并停止加熱。

(6)取出繞制完成產(chǎn)品,裝夾新的產(chǎn)品骨架.

2繞制線圈的運(yùn)動(dòng)分析 :線圈繞制是把漆包線通過張力控制機(jī)構(gòu)和排線機(jī)構(gòu)逐層繞制到骨架上或者繞線工裝的過程，對(duì)于有骨架線圈，漆包線繞制在骨架上，對(duì)于自粘精密線圈，漆包線要繞制到工裝上，同時(shí)進(jìn)行熱風(fēng)固化。

線圈繞制過程：漆包線從原料桶出來，經(jīng)過張力器后，線保持恒定的張力，然后通過排線機(jī)構(gòu)的導(dǎo)線輪，線圈繞制前，線圈骨架或者繞線工裝固定在主軸上，繞制時(shí)，主軸帶動(dòng)線圈旋轉(zhuǎn)，排線機(jī)構(gòu)和以主軸轉(zhuǎn)向匹配的速度做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，將漆包線緊密纏繞在骨架或者繞線工裝上。 在實(shí)際繞制過程中，要達(dá)到理想排線效果，需始終保持漆包線位于骨架正上方，尤其在排線機(jī)構(gòu) 換方向過程中，排線機(jī)構(gòu)相對(duì)繞線機(jī)構(gòu)無超前、無滯后，即設(shè)置繞制繞線機(jī)程序參數(shù)時(shí)始終保持排線 機(jī)構(gòu)和繞線機(jī)構(gòu)的同步。

 3 控制精度:排線機(jī)構(gòu)對(duì)繞線質(zhì)量的影響 漆包銅線位置由排線器的位置決定，排線器是 步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)的一種機(jī)械裝置。主軸 電機(jī)配有編碼器，從結(jié)構(gòu)與線圈的運(yùn)動(dòng)分析可以看出，自動(dòng)繞線機(jī)的控制精度在于如何對(duì)繞線主軸電 機(jī)旋轉(zhuǎn)速度與輸入線長的步進(jìn)電機(jī)之間的關(guān)系進(jìn)行 表達(dá)。目前一般采用線性算法對(duì)兩者關(guān)系進(jìn)行描述， 而實(shí)際應(yīng)用中線性方式會(huì)產(chǎn)生舍入誤差，使得這種控制關(guān)系不僅控制精度差，而且還存在繞線重疊或稀繞問題。例如主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速一定，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn) 速高于主電機(jī)，繞線間距將會(huì)增大；步進(jìn)電機(jī)速度若低于主軸電機(jī)轉(zhuǎn)速，漆包線就會(huì)堆積。 另外，排線機(jī)構(gòu)的換向控制成為控制繞制層面 品質(zhì)的關(guān)鍵因素，可通過軟件控制步進(jìn)電機(jī)在換向 時(shí)速度與時(shí)間的匹配，否則，容易造成層間的壓疊 或松散等現(xiàn)象。 繞線主軸、排線機(jī)構(gòu)的機(jī)械加工精度越高越好， 機(jī)械部分影響繞線精度的是絲杠的精度。

4張力器對(duì)繞線質(zhì)量的影響 對(duì)漆包線尤其是細(xì)微漆包線（線徑率增加。高質(zhì)量漆包線圈對(duì)其繞制張力控制精度要求很高，由于漆包線線徑細(xì)(Φ0.02~Φ0.lmm)，許用安全拉力小，繞制速度高(3000 r/min 以上)，絕緣層 不允許出現(xiàn)拉傷、漆皮破損等缺陷[6]。在實(shí)際生產(chǎn) 中，如 Φ0.04 mm 線徑漆包線，需控制張力為 0.078 士 0.01N， Φ0.06 mm 線徑漆包線，需拉張力為0.137±0.039 N。 張力器種類很多，精度從高到低排列大致可分 為伺服型張力器、電子張力器、磁力/磁性張力器、 機(jī)械張力器，對(duì)比情況見表 1。對(duì)于繞制細(xì)線徑線圈，推薦采用前三種繞線機(jī)。

5初始位置對(duì)繞線質(zhì)量影響 線圈初始位置為線圈繞制的第一圈，第一圈是繞制在繞線軸上， 如果初始位置沒有靠近線圈繞線軸邊緣，由于排線間距一定，第一層線圈會(huì)出現(xiàn)不平整現(xiàn)象，繞制過程中隨著繞制匝數(shù)的增加，密排線圈會(huì)將繞制的不平整度增加，最后繞制線圈將出現(xiàn)散亂、不齊整現(xiàn)象。對(duì)高性能線圈來說，線圈的不齊整在線圈通電時(shí)，層間、線與線間電容、電感的增大，影響整體線圈的使用。 對(duì)于自動(dòng)上線的繞線機(jī)來說，初始位置由程序設(shè)定，一致性好，對(duì)于不能自動(dòng)上線的繞線機(jī)，確保每次緊貼繞線軸邊緣。

   文闡述了精密自粘線圈性能優(yōu)劣的評(píng)定方法， 繞制過程和注意事項(xiàng)，說明提高排線機(jī)構(gòu)的精度和選用合適的張力器、繞線工裝、固定繞制初始位置參數(shù)和自粘線漆包線能取得較好的繞制結(jié)果。