漆包線生產(chǎn)工藝流程
漆包線工藝流程
漆包線工藝流程:放線→退火→涂漆→烘焙→冷卻→收線
一、放線 在一臺(tái)正常運(yùn)行的漆包機(jī)上,操作人員的精力和體力大部分消耗在放線部分,調(diào)換放線盤(pán)使操作者付出很大的勞動(dòng)力,換線時(shí)接頭易產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題及發(fā)生運(yùn)行故障。有效的方法是大容量放線。
放線的關(guān)鍵是控制張力,張力大時(shí)不僅拉細(xì)導(dǎo)體,使導(dǎo)線表面失去光亮,還影響漆包線的多項(xiàng)性能。從外表上看,被拉細(xì)的導(dǎo)線,涂制出的漆包線光澤較差;從性能來(lái)看,漆包線伸長(zhǎng)率、回彈性、柔韌性、熱沖擊都受到影響。放線張力太小,線容易跳動(dòng)造成并線、線碰爐口。放線時(shí)最怕半圈張力大,半圈張力小,這樣不僅使導(dǎo)線松亂、扎斷,一段一段被拉細(xì),而且還會(huì)引起烘爐內(nèi)線的大跳動(dòng),造成并線、碰線故障。放線張力要均勻,適當(dāng)。
在退火爐前安裝助力輪對(duì)張力的控制有很大幫助。軟銅線在室溫下其最大不延伸張力約為15kg/mm2,在400℃下最大不延伸張力約為7kg/mm2;在460℃下最大不延伸張力為4kg/mm2;在500℃下最大不延伸張力為2kg/mm2。在正常的漆包線涂制過(guò)程中,漆包線的張力要明顯小于不延伸張力,要求控制在50%左右,放線張力控制在不延伸張力的20%左右。
大規(guī)格大容量線軸一般采用徑向旋轉(zhuǎn)式放線器;中等規(guī)格導(dǎo)線一般采用越端式或毛刷式放線器;微細(xì)規(guī)格導(dǎo)線一般采用毛刷式或雙錐套式放線器。
不論采用哪種放線方式,都對(duì)裸銅線線軸的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量有嚴(yán)格要求 ----表面應(yīng)光潔以保證線材不被擦傷; ----軸芯兩側(cè)及側(cè)板內(nèi)外有2—4mm半徑的r角以保證放線過(guò)程中能均衡放出; ----線軸加工完后,必須作動(dòng)、靜平衡試驗(yàn); ----毛刷放線器要求軸芯直徑:側(cè)板直徑小于1:1.7;越端放線要求小于1:1.9,否則放線至軸芯時(shí)會(huì)出現(xiàn)斷線現(xiàn)象。
二、退火 退火的目的是使導(dǎo)體由于模具拉伸過(guò)程中因晶格變化而變硬的導(dǎo)線經(jīng)過(guò)一定的溫度加熱,使分子晶格重排后恢復(fù)工藝要求的柔軟度,同時(shí)除去拉伸過(guò)程中導(dǎo)體表面殘留的潤(rùn)滑劑、油污等,使導(dǎo)線易于涂漆,保證漆包線的質(zhì)量。最重要的是保證漆包線在作為繞組的使用過(guò)程中有適宜的柔軟度和伸長(zhǎng)率,同時(shí)有助于提高導(dǎo)電率。
導(dǎo)體變形程度越大,伸長(zhǎng)率越低,抗拉強(qiáng)度越高。
銅線的退火,目前常用的有三種方式:成盤(pán)退火;拉絲機(jī)上連續(xù)退火;漆包機(jī)上連續(xù)退火。前二種方式都不能滿足漆包工藝的要求。成盤(pán)退火只能使銅線軟化,而去油不徹底,由于退火后導(dǎo)線軟了,放線時(shí)增加了彎曲。在拉絲機(jī)上連續(xù)退火,雖然能夠達(dá)到銅線的軟化和去除表面油脂,但退火后柔軟的銅線繞到線盤(pán)上形成了很多彎曲。在漆包機(jī)上涂漆前進(jìn)行連續(xù)退火不但能夠達(dá)到軟化去油的目的,而且經(jīng)過(guò)退火的導(dǎo)線很直,直接進(jìn)入涂漆裝置,能夠涂上均勻的漆膜。
退火爐的溫度要根據(jù)退火爐的長(zhǎng)度、銅線規(guī)格、行線速度來(lái)決定。在同樣的溫度和速度下,退火爐越長(zhǎng),導(dǎo)體晶格的恢復(fù)越充分。
在退火溫度較低時(shí),爐溫越高,伸長(zhǎng)率越好,但退火溫度很高時(shí)會(huì)出現(xiàn)相反的現(xiàn)象,溫度越高,伸長(zhǎng)率越小,并且導(dǎo)線表面失去光澤,甚至容易脆斷。
退火爐溫太高,不僅影響爐的使用壽命,而且停車(chē)整理、斷線穿線時(shí)易燒斷線。要求退火爐的最高溫度控制在500℃左右。對(duì)爐子采用二段控溫形式,在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)溫度近似的位置選擇控溫點(diǎn)是有效的。
銅在高溫下容易氧化,氧化銅是很酥松的,漆膜不能牢固的附著在銅導(dǎo)線上,氧化銅對(duì)漆膜的老化有催化作用,對(duì)漆包線柔韌性、熱沖擊、熱老化都有不良影響。
要銅導(dǎo)線不氧化,就要使在高溫下的銅導(dǎo)線不和空氣中的氧接觸,因此要有保護(hù)氣體。大部分的退火爐一頭水封,另一頭開(kāi)著。退火爐水槽中的水有三個(gè)作用:封閉爐口,冷卻導(dǎo)線,發(fā)生蒸汽做保護(hù)氣體。在剛開(kāi)車(chē)時(shí)由于退火管內(nèi)的水蒸汽很少,不能及時(shí)排除空氣,可以往退火管內(nèi)灌少量的酒精水溶液(1:1)。(切注意不可灌純酒精及控制使用量) 退火水槽中的水質(zhì)非常重要。水中的雜質(zhì)會(huì)使導(dǎo)線不清潔影響涂漆,無(wú)法形成光滑的漆膜。使用中水的含氯量需小于5mg/l,電導(dǎo)率小于50μΩ/cm。
氯離子附在銅導(dǎo)線的表面經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后會(huì)腐蝕銅線和漆膜,在漆包線漆膜內(nèi)的導(dǎo)線表面產(chǎn)生黑點(diǎn)。為保證質(zhì)量必須定期清洗水槽。
水槽中的水溫也有要求。水溫高有利于發(fā)生水蒸汽對(duì)退火中的銅線進(jìn)行保護(hù),離開(kāi)水箱的導(dǎo)線不易帶水,但對(duì)導(dǎo)線的冷卻不利。水溫低雖然起到冷卻作用,但導(dǎo)線上帶有大量的水,對(duì)涂漆不利。通常,粗線水溫低一些,細(xì)線水溫高一些。當(dāng)銅線在離開(kāi)水面時(shí)有使水汽化飛濺的聲音時(shí),說(shuō)明水溫太高。一般粗線控制在50~60℃,中線控制在60~70℃,細(xì)線控制在70~80℃。細(xì)線因速度快,帶水問(wèn)題嚴(yán)重,宜采用熱風(fēng)烘干。
三、涂漆 涂漆是將漆包線漆涂復(fù)在金屬導(dǎo)體上形成有一定厚度的均勻漆層的過(guò)程。這關(guān)系到液體的幾個(gè)物理現(xiàn)象和涂漆方法。 1. 物理現(xiàn)象 1) 粘度 當(dāng)液體發(fā)生流動(dòng)時(shí),分子之間相互碰撞使一層分子帶著另一層分子運(yùn)動(dòng),由于相互的作用力又使后一層分子阻礙前一層分子的運(yùn)動(dòng),由此表現(xiàn)出活動(dòng)的沾滯性,這就叫做粘度。不同的涂漆方法,不同的導(dǎo)線規(guī)格對(duì)漆的粘度要求不同。粘度的大小主要關(guān)系到樹(shù)脂分子量的大小,樹(shù)脂分子量大,漆的粘度大,用于涂制粗線,因?yàn)榉肿恿看蟮玫降钠崮さ臋C(jī)械性能較好。小粘度的用于涂制細(xì)線,樹(shù)脂分子量小容易涂均勻,漆膜較光滑。 2) 表面張力 液體內(nèi)部的分子周?chē)即嬖谥肿?,這些分子之間的引力能達(dá)到暫時(shí)平衡,而處在液體表面的一層分子,一方面受到液體分子的引力,其作用力指向液體的深處,另一方面受到氣體分子的引力,但氣體分子比液體分子少,距離又遠(yuǎn),因此液體表面層的分子受液體內(nèi)部的引力大,使液體的表面盡量的收縮,形成圓珠形。在相同體積的幾何形狀中球形的表面積最小,如果液體不受其它力的作用,在表面張力作用下總是球形。
根據(jù)漆液表面的表面張力作用,不均勻的表面其各處的曲率不同,各點(diǎn)的正壓力不平衡,在進(jìn)入漆包爐之前,厚處的漆液受表面張力作用向薄處流動(dòng),使漆液趨于均勻,這個(gè)過(guò)程就叫做流平過(guò)程,漆膜的均勻程度除受流平作用影響外,還受重力作用的影響,是兩者合力的結(jié)果。
帶漆導(dǎo)線出毛氈后,有一個(gè)拉圓的過(guò)程。因?yàn)閷?dǎo)線涂上漆經(jīng)毛氈后,漆液形狀呈橄欖形,這時(shí)漆液在表面張力作用下,克服漆液自身的粘度,在一瞬間轉(zhuǎn)變?yōu)閳A形。
漆液的拉圓過(guò)程:
1—涂漆導(dǎo)線在毛氈中
2—出毛氈的瞬間
3—漆液因表面張力而被拉圓 若線的規(guī)格較小時(shí),漆的粘度較小,所需拉圓的時(shí)間也較少;若線的規(guī)格增大,漆的粘度也增大,所需拉圓的時(shí)間也較大。
在高粘度的漆中,有時(shí)表面張力不能克服漆液的內(nèi)磨擦力作用,則造成漆層不均勻。
當(dāng)帶漆導(dǎo)線出毛氈后,在漆層的拉圓過(guò)程中還有一個(gè)重力作用的問(wèn)題。若拉圓作用時(shí)間很短,則橄欖形的尖角很快消失,重力作用對(duì)其影響時(shí)間很短,導(dǎo)線上漆液層比較均勻。若拉圓時(shí)間較長(zhǎng),則兩端尖角存在時(shí)間較長(zhǎng),重力作用時(shí)間也較長(zhǎng),這時(shí)尖角處的漆液層有向下淌流的趨勢(shì),使局部地區(qū)漆層增厚,表面張力又促使漆液拉成球狀,而成為粒子。由于重力作用在漆層厚時(shí)非常突出,所以每道涂漆時(shí),不能涂得太厚,這就是漆包線涂制時(shí)采用”薄漆多涂”的理由之一。
涂制細(xì)線時(shí)如涂得厚,在表面張力作用下收縮,形成波浪狀或竹節(jié)形的毛線。 導(dǎo)線上若有極細(xì)的毛刺,在表面張力的作用下毛刺既不容易上漆,又容易流失變薄,造成漆包線的針孔。
若圓導(dǎo)線本身成橢圓形,涂漆時(shí)在附加壓強(qiáng)的作用下,漆液層在橢圓長(zhǎng)軸的二端偏薄,在短軸的二端偏厚,形成顯著的不均勻現(xiàn)象,所以漆包線用圓銅線的不圓度應(yīng)符合要求。
漆中產(chǎn)生汽泡時(shí),汽泡是在攪動(dòng)和加料過(guò)程中裹進(jìn)漆液中的空氣,由于空氣比重小,靠浮力使其上升到外部表面,但由于漆液的表面張力作用又使空氣不能突破表層而留在漆液中,這種帶有空氣泡的漆液涂在導(dǎo)線表面上進(jìn)入漆包爐,經(jīng)過(guò)加熱,空氣急劇膨脹,在漆液表面張力因受熱而減少時(shí)就沖出表面造成漆包線表面不光滑。 3) 濕潤(rùn)現(xiàn)象 水銀滴在玻璃板上縮成橢圓形,水滴在玻璃板上展開(kāi)形成中心稍凸的薄層,前者為濕潤(rùn)現(xiàn)象,后者為不濕潤(rùn)現(xiàn)象。
濕潤(rùn)現(xiàn)像是分子作用力的一種表現(xiàn),如果液體分子間的引力小于液體與固體之間的引力,液體就濕潤(rùn)固體,這時(shí)液體就能很均勻的涂復(fù)在固體的表面上;如果液體分子間的引力大于液體與固體分間的引力,液體就不能濕潤(rùn)固體,液體涂在固體表面上就會(huì)縮成一團(tuán)一團(tuán)的。所有的液體各自能濕潤(rùn)某些固體而不能濕潤(rùn)其它一些固體。液面的切線與固體表面的切線間的夾角叫接觸角,接觸角小于90°液體濕潤(rùn)固體,大于等于90°液體不濕潤(rùn)固體。
銅導(dǎo)線表面光亮清潔,就可涂上一層漆,如果表面沾有油污,影響了導(dǎo)線與漆液兩個(gè)接口間的接觸角,漆液對(duì)導(dǎo)線由濕潤(rùn)變?yōu)椴粷駶?rùn)。如果銅線硬,表面分子晶格排列不規(guī)整對(duì)漆的引力就小,不利于漆液對(duì)銅線的濕潤(rùn)。 4) 毛細(xì)現(xiàn)象 濕潤(rùn)管壁的液體在管中升高,不濕潤(rùn)管壁的液體在管中下降的現(xiàn)象叫毛細(xì)現(xiàn)象。這是由于濕潤(rùn)現(xiàn)象和表面張力的作用形成的。毛氈涂漆就是利用毛細(xì)現(xiàn)象。在液體濕潤(rùn)管壁的情況下,液體沿管壁上升形成凹形面,使液體的表面積增大,而表面張力要使液體的表面收縮到最小,在這個(gè)作用力下使液面趨向水平,管中液體隨著上升,直至濕潤(rùn)和表面張力向上拉引的作用和管內(nèi)升高液柱的重量達(dá)到平衡時(shí),管中的液體才停止上升。毛細(xì)管越細(xì),液體的比重越小,濕潤(rùn)的接觸角越小,表面張力越大,毛細(xì)管內(nèi)的液面上升得越高,毛細(xì)現(xiàn)象越顯著。
2. 毛氈涂漆法 毛氈涂漆法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,只要用毛氈夾板將毛氈平整的夾在導(dǎo)線的二側(cè),利用毛氈松、軟、有彈性、多毛孔的特點(diǎn),使其形成???,刮去導(dǎo)線上多余的漆,通過(guò)毛細(xì)現(xiàn)象吸收、儲(chǔ)存、輸送、彌補(bǔ)漆液,將導(dǎo)線的表面涂上均勻的漆液。
毛氈涂漆法不適用于溶劑揮發(fā)過(guò)快或粘度過(guò)大的漆包線漆,揮發(fā)過(guò)快和粘度過(guò)大均會(huì)使毛氈的毛孔堵塞很快失去其良好的彈性和毛細(xì)管虹吸能力。
使用毛氈涂漆法必須注意: 1) 毛氈夾具與烘爐進(jìn)口的距離??紤]涂漆后的流平性和重力兩者間的合力作用,線行進(jìn)時(shí)懸垂度和漆液重力的因素,(臥式機(jī))毛氈與漆缸的距離50—80mm,毛氈與爐口的距離200—250mm為宜。 2) 毛氈的規(guī)格。涂制粗規(guī)格時(shí)要求毛氈闊、厚、松軟、彈性大、毛細(xì)孔多,毛氈在涂漆中易形成比較大的???,儲(chǔ)漆量多,輸漆快。涂細(xì)線時(shí)要求窄、薄、細(xì)密、毛細(xì)孔細(xì)小,可使用棉毛布或汗衫布包住毛氈,形成細(xì)密柔軟的表面,使涂漆量少而均勻。
涂漆毛氈尺寸、密度要求 規(guī)格mm 闊×厚 密度 g/cm3 規(guī)格mm 闊×厚 密度 g/cm3 0.8~2.5 50×16 0.14~0.16 0.1~0.2 30×6 0.25~0.30 0.4~0.8
40×12 0.16~0.20 0.05~0.10 25×4
0.30~0.35 0.2~0.4 40×8 0.20~0.25 0.05 以下 20×3 0.35~0.40 3) 毛氈的質(zhì)量。涂漆要求使用纖維細(xì)、長(zhǎng)的優(yōu)質(zhì)羊毛毛氈(國(guó)外已開(kāi)始采用耐熱性和耐磨性均優(yōu)良的全合成纖維代替羊毛氈)。含脂量小于0.5%,酸堿度PH=7,平整,厚度均勻。 4) 毛氈夾板的要求。夾板必須精刨加工,不生銹,保持與毛氈有平整的接觸面,不能有彎曲、變形。隨線徑的不同,制備不同重量的夾板,盡量靠夾板的自重力來(lái)控制毛氈的松緊度,避免用松緊螺絲或彈簧等部件壓緊。自重力壓緊的方法能使各根線的涂漆層相當(dāng)一致。 5) 毛氈與供漆要有很好的配合。在漆料不變的情況下,通過(guò)調(diào)節(jié)輸漆輥筒的轉(zhuǎn)數(shù),可以控制供漆量。毛氈及夾板與導(dǎo)線位置的安排應(yīng)使形成??着c導(dǎo)線成水平,以保持毛氈對(duì)導(dǎo)線周?chē)膲毫鶆?。臥式漆包機(jī)導(dǎo)輪的水平位置需低于漆輥?lái)敳浚彷來(lái)敳亢兔珰謯A層中心高度位置必須在同一水平在線。為保證漆包線的漆膜厚度和光潔度,宜采用小循環(huán)供漆,漆液抽入大漆箱,循環(huán)漆從大漆箱抽入小漆槽,隨著漆的耗用,大漆箱內(nèi)漆不斷補(bǔ)充小漆槽,使小漆槽內(nèi)的漆保持均勻的粘度和固體含量。 6) 涂漆毛氈經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用后毛細(xì)孔會(huì)被銅絲上的銅粉或漆中其它雜質(zhì)堵塞,生產(chǎn)中的斷線,粘線或接頭也會(huì)使毛氈松軟均勻的表面受到劃傷破壞,導(dǎo)線長(zhǎng)期通過(guò)與毛氈磨擦使其表面受到損傷,爐口處溫度輻射使毛氈變硬,所以需定期更換。 7) 毛氈法涂漆有其不可避免的缺點(diǎn)。經(jīng)常更換工時(shí)利用率低,廢品增加,毛氈損耗量大;線與線之間的漆膜厚度不易達(dá)到一致;容易造成漆膜偏心;車(chē)速受到限制.因?yàn)榫€速過(guò)快時(shí)導(dǎo)線與毛氈間相對(duì)運(yùn)動(dòng)所造成的磨擦?xí)a(chǎn)生熱量改變漆的粘度,甚至發(fā)燙把毛氈燒焦;操作不當(dāng)把毛氈帶入爐內(nèi)造成著火事故;使漆包線的漆膜中有毛氈絲,特別會(huì)對(duì)耐高溫的漆包線有不良影響;不能使用高粘度的漆,成本增加。
3. 涂漆道次 涂漆道次的多少受漆液的固體含量,粘度,表面張力,接觸角,干燥速度,涂漆方法,漆層厚度等的影響。一般的漆包線漆都要經(jīng)過(guò)多次涂復(fù)多次烘烤才能使溶劑蒸發(fā)充分,漆基樹(shù)酯反應(yīng)完全,形成良好漆膜。
涂漆速度 漆固含量 表面張力 漆層 漆粘度 涂漆方法 快 慢 高 低 大 小 厚 薄 高 低 毛氈 模具
涂漆道次:第一道漆層比較關(guān)鍵,如果過(guò)薄會(huì)使漆膜產(chǎn)生一定的透氣性使銅導(dǎo)體氧化,最后造成漆包線表面發(fā)花。過(guò)厚則可能使交聯(lián)反應(yīng)不能充分而出現(xiàn)漆膜附著力下降,拉斷后出現(xiàn)尖端縮漆。
最后一道漆膜薄一些有利于漆包線的耐刮性能。 生產(chǎn)細(xì)規(guī)格線,涂漆道次的多少直接影響外觀和針孔等性能。
四、烘焙 導(dǎo)線經(jīng)過(guò)涂漆后進(jìn)入烘爐,首先將漆液中的溶劑蒸發(fā),然后固化,形成一層漆膜,再涂漆,烘焙,如此重復(fù)數(shù)次便完成了漆包的烘焙全過(guò)程。 1. 烘爐溫度的分布 烘爐溫度的分布對(duì)漆包線的烘焙關(guān)系非常大。烘爐溫度的分布有二個(gè)要求:縱向溫度和橫向溫度??v向溫度要求是曲線形的,即由低到高,再由高到低。橫向溫度要求直線形。橫向溫度的均勻性依靠設(shè)備的加熱、保溫、熱氣對(duì)流等因素來(lái)滿足。
漆包工藝要求漆包爐需達(dá)到 a)溫度控制準(zhǔn)確,±5℃; b)爐溫曲線可以調(diào)節(jié),固化區(qū)最高溫度達(dá)550℃; c)橫向溫差不超過(guò)5℃。 烘爐中一般有三種溫度:熱源溫度、空氣溫度、導(dǎo)線溫度。習(xí)慣上說(shuō)的爐溫是利用放在空氣中的熱電偶所測(cè)定的,溫度一般接近爐膛內(nèi)氣體的溫度。T源>T氣>T漆>T線(T漆為漆料在烘爐內(nèi)產(chǎn)生物理化學(xué)變化的溫度) 通常T漆比T氣低100℃左右。
烘爐的縱向分為蒸發(fā)區(qū)和固化區(qū)。蒸發(fā)區(qū)以蒸發(fā)溶劑為主,固化區(qū)以固化漆膜為主。 2. 蒸發(fā) 絕緣漆涂到導(dǎo)線上以后,在烘焙中首先將溶劑和稀釋劑蒸發(fā)。液體變成氣體有二種形式:蒸發(fā)和沸騰。液體表面的分子進(jìn)入空氣叫蒸發(fā),它在任何溫度下都能進(jìn)行,受溫度和密度的影響,高溫低密度都能使蒸發(fā)加快。當(dāng)密度達(dá)到一定的數(shù)量時(shí),液體就不再蒸發(fā)而成為飽和狀態(tài)。液體內(nèi)部的分子變成氣體形成氣泡上升到液體的表面,汽泡破裂放出蒸氣,這種液體內(nèi)部和表面的分子同時(shí)氣化的現(xiàn)象叫沸騰。
漆包線的漆膜要求光滑,溶劑的氣化必須以蒸發(fā)的形式進(jìn)行,絕對(duì)不允許沸騰,否則漆包線的表面就會(huì)產(chǎn)生氣泡和毛粒。隨著漆液中溶劑的蒸發(fā),絕緣漆越來(lái)越濃,漆液內(nèi)部的溶劑遷移到表面時(shí)間變長(zhǎng),尤其是粗規(guī)格漆包線,由于涂的漆液厚,蒸發(fā)時(shí)間需加長(zhǎng)才能避免內(nèi)部溶劑的氣化現(xiàn)象,得到光滑的漆膜。
烘爐蒸發(fā)區(qū)的溫度,取決于溶液的沸點(diǎn),沸點(diǎn)低蒸發(fā)區(qū)溫度就低一些。但導(dǎo)線表面上的漆液溫度是由爐溫傳遞而來(lái),再加上溶液蒸發(fā)的吸熱,導(dǎo)線的吸熱,因此導(dǎo)線表面上的漆液溫度要比爐溫低得多。
細(xì)規(guī)格漆包的烘焙,雖然也有蒸發(fā)的階段,但由于涂在導(dǎo)線上的漆液薄,在很短的時(shí)間內(nèi)溶劑就蒸發(fā)了,因而蒸發(fā)區(qū)的溫度可以高一些,如果漆膜在固化時(shí)需要低一些的溫度,如聚氨酯漆包線,相比之下蒸發(fā)區(qū)的溫度還要高于固化區(qū)的溫度。如果蒸發(fā)區(qū)溫度低,漆包線的表面形成縮漆毛,毛的形狀有時(shí)像波浪狀或竹節(jié)狀,有時(shí)成凹形。這是因?yàn)閷?dǎo)線涂漆后在導(dǎo)線上形成一層均勻的漆液,如果不迅速烘焙成膜,由于漆液的表面張力和濕潤(rùn)角作用造成縮漆,當(dāng)蒸發(fā)區(qū)溫度低時(shí)漆液的溫度也低,溶劑蒸發(fā)時(shí)間長(zhǎng),漆液在溶劑蒸發(fā)時(shí)的運(yùn)動(dòng)性小,流平性差,當(dāng)蒸發(fā)區(qū)溫度高時(shí),漆液的溫度也高,溶劑的蒸發(fā)時(shí)間短,漆液在溶劑蒸發(fā)時(shí)的運(yùn)動(dòng)性大,流平性好,漆包線的表面就光滑。
如果蒸發(fā)區(qū)溫度過(guò)高,則涂好漆層的導(dǎo)線一進(jìn)入烘爐其外層的溶劑就急速蒸發(fā)使漆基樹(shù)酯很快形成”膠凍”從而阻礙內(nèi)層溶劑繼續(xù)向外遷移,結(jié)果內(nèi)層大量的溶劑隨著線的行進(jìn)進(jìn)入高溫區(qū)后受到強(qiáng)制性蒸發(fā)或沸騰,破壞了表層漆膜的連續(xù)性,造成漆膜的針孔、汽泡等質(zhì)量問(wèn)題。
3. 固化 導(dǎo)線經(jīng)蒸發(fā)區(qū)后進(jìn)入固化區(qū),在固化區(qū)主要發(fā)生的是漆的化學(xué)反應(yīng),即漆基的交聯(lián)固化。例如聚酯漆是將線型結(jié)構(gòu)的樹(shù)酯經(jīng)過(guò)交聯(lián)結(jié)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的漆膜。固化反應(yīng)非常重要,它直接關(guān)系到漆包線的多項(xiàng)性能。如固化不夠影響漆包線的柔韌性、耐溶劑、耐刮、軟化擊穿。有時(shí)雖然當(dāng)時(shí)各項(xiàng)性能都好,但漆膜穩(wěn)定性差,存放一段時(shí)間后,性能數(shù)據(jù)下降,甚至不合格。如果固化過(guò)度,漆膜變脆,柔韌性、熱沖擊下降。多數(shù)漆包線可以通過(guò)漆膜的顏色來(lái)判斷固化程度,但因?yàn)槠岚€是經(jīng)過(guò)多次烘焙而成,僅從外觀判斷是不全面的。當(dāng)內(nèi)部固化不夠,外部固化卻很充分時(shí),漆包線顏色很好,但剝離性很差,進(jìn)行熱老化試驗(yàn),可能漆膜套管或大脫皮。反之,內(nèi)部固化很好但外部固化不足時(shí),漆包線的顏色也很好,但耐刮性很差。
固化反應(yīng)中,溶劑氣體的密度大或氣體內(nèi)的濕度大都影響結(jié)膜反應(yīng),使漆包線的漆膜強(qiáng)度下降,影響耐刮性能。 漆膜的適當(dāng)固化,主要取決于烘焙溫度和烘焙時(shí)間。在同樣的條件下,烘焙溫度高,固化程度大;同樣的烘焙溫度下,烘焙時(shí)間長(zhǎng)固化程度大。烘焙時(shí)間也就是行線速度。
在爐溫過(guò)高的情況下,已交聯(lián)的高聚物鏈節(jié)特別是枝狀側(cè)鏈會(huì)斷裂發(fā)生裂解產(chǎn)生分子量較低的低分子聚合物,冷凝后形成煙油(老膠)。如果低分子物質(zhì)在逸出的過(guò)程中,通風(fēng)不好,有可能在爐口、煙囪中形成老膠及在在線產(chǎn)生老膠粒子,影響產(chǎn)品質(zhì)量。老膠的數(shù)量在一定程度上反映了高分子物的裂解程度。如果大多數(shù)漆基樹(shù)脂發(fā)生了裂解,這時(shí)漆膜的機(jī)械性能,電氣性能和熱性能都會(huì)明顯下降。
漆包線的品種不同對(duì)漆膜的固化程序要求也不同,多數(shù)漆包線都是每涂一次漆就要充分的烘焙使漆膜很好的固化。但聚先亞胺漆包線就完全不同,如果每涂一次漆在烘焙時(shí)充分的,固化,各次涂漆的漆膜之間會(huì)分層,不能結(jié)成一個(gè)牢固的整體,漆膜的強(qiáng)度很差,耐刮性能不合格。這是由于聚先亞胺漆膜經(jīng)烘焙后充分的固化成為不熔物質(zhì),再加上其附著性差的特點(diǎn),造成漆膜分層現(xiàn)象,在做耐刮試驗(yàn)時(shí),漆膜會(huì)被一層一層刮破。因此聚先亞胺烘焙時(shí)使漆膜基本固化但不充分,在漆膜的部分分子中尚有少量的基端沒(méi)有進(jìn)行反應(yīng),當(dāng)各次涂漆烘焙完全結(jié)束,最后再進(jìn)行高溫烘焙,使漆膜充分固化,結(jié)成一個(gè)比較牢固的整體。
4. 排廢 在漆包線的烘焙過(guò)程中產(chǎn)生的溶劑蒸氣和裂解的低分子物必須及時(shí)排出爐膛。溶劑蒸氣的密度和氣體中的濕度都會(huì)影響烘焙過(guò)程中的蒸發(fā)和固化,低分子物對(duì)漆膜的光潔和光亮都有影響。另外溶劑蒸氣的濃度關(guān)系到安全,所以排廢對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、安全生產(chǎn)、熱能消耗都是很重要的。
單從產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)考慮排廢量要大一些,但在排廢的同時(shí)要帶走大量的熱量,因此排廢要適當(dāng)。催化燃燒熱風(fēng)循環(huán)爐通常排廢量是熱風(fēng)量的20~30%。排廢量的多少取決于溶劑的使用量,空氣的濕度,烘爐的熱量。每使用1kg溶劑,約需排廢40~50M3(換算成室溫)。從爐溫的加熱情況,漆包線的耐刮性能,漆包線的光澤程度也可以判斷排廢量的多少。若爐溫加熱長(zhǎng)時(shí)間處于關(guān)閉狀態(tài),但溫度指示值還是很高,說(shuō)明催化燃燒所產(chǎn)生的熱量已等于或大于烘爐消耗的熱量,烘爐將出現(xiàn)高溫失控狀態(tài),應(yīng)適當(dāng)增加排廢量。若爐溫加熱長(zhǎng)時(shí)間處于加熱狀態(tài),但溫度指示并不高,說(shuō)明熱量消耗太多,很可能是排廢量多,經(jīng)檢查證實(shí)后,應(yīng)適當(dāng)減少排廢量。當(dāng)漆包線的耐刮性能較差時(shí),有可能是爐膛內(nèi)氣體濕度太高,尤其是夏季的潮濕天氣,空氣中的濕度很高,再加上溶劑蒸氣催化燃燒后生成的水分,使?fàn)t膛內(nèi)的氣體濕度更高,這時(shí)要增加排廢量。爐膛內(nèi)氣體的露點(diǎn)不大于25℃。如果漆包線的光澤差,不光亮,也有可能是排廢量小,這是因?yàn)榱呀獾牡头肿游餂](méi)有排出而附在漆膜表面上使漆膜失去光澤。 冒煙是臥式漆包爐上常見(jiàn)的一種不良現(xiàn)象。根據(jù)通風(fēng)理論,氣體總是由壓力高的點(diǎn)流向壓力低的點(diǎn)。
爐膛內(nèi)氣體受熱后,體積急劇膨脹,壓力升高,當(dāng)爐膛內(nèi)出現(xiàn)正壓力后,爐口就冒煙,可增大抽風(fēng)量或減小送風(fēng)量,恢復(fù)負(fù)壓區(qū)。如果只有一端爐口冒煙,則是由于該端送風(fēng)量過(guò)大,局部風(fēng)壓高于大氣壓力,致使補(bǔ)充空氣無(wú)法從爐口進(jìn)入爐膛,減小送風(fēng)量,使局部正壓消失。
五、冷卻 從烘爐中出來(lái)的漆包線,溫度很高,漆膜很軟,強(qiáng)度很小,如果不及時(shí)的冷卻,經(jīng)過(guò)導(dǎo)輪漆膜受到損傷,影響了漆包線質(zhì)量。行線速度比較慢時(shí),只要有一定長(zhǎng)度的冷卻段,漆包線可自然冷卻,行線速度快時(shí)自然冷卻達(dá)不到要求,必須強(qiáng)制冷卻,否則無(wú)法提高線速度。
強(qiáng)制風(fēng)冷是目前廣泛采用的方法。用鼓風(fēng)機(jī)通過(guò)風(fēng)管和冷卻器對(duì)線進(jìn)行逆流冷卻。注意風(fēng)源必須經(jīng)凈化后使用,以免把雜質(zhì)和灰塵吹到漆包線表面,沾在漆膜上,產(chǎn)生表面問(wèn)題。
水冷效果雖然很好,但會(huì)影響漆包線的質(zhì)量,使漆膜含水份,降低漆膜的耐刮、耐溶劑等性能,不宜采用。
六、收線 收、排線的目的是將漆包線連續(xù)、緊密、均勻地纏繞到線軸上。要求收線機(jī)構(gòu)傳動(dòng)平穩(wěn),噪音小,張力適當(dāng)和排線規(guī)整。在漆包線的質(zhì)量問(wèn)題中,由于收、排線不好造成退貨的比例是很大的,主要表現(xiàn)在收線張力大,線徑被拉細(xì)或線盤(pán)爆裂;收線張力小,線盤(pán)上的線松造成亂線,排線不平造成亂線。
雖然這些問(wèn)題大部分是操作不當(dāng)造成的,但在工藝上也需采取必要措施給操作人員帶來(lái)方便。
收線張力非常重要,這主要依靠操作人員的手感控制。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)提供部分?jǐn)?shù)據(jù)如下:1.0mm左右的粗線約為不延伸張力的10%,中線約為不延伸張力的15%,細(xì)線約為不延伸張力的20%,微細(xì)線約為不延伸張力的25%。 漆包線的潤(rùn)滑對(duì)收線的緊密程度也有非常大的關(guān)系。
漆包線使用的潤(rùn)滑劑要求能夠使漆包線的表面滑,對(duì)線無(wú)危害,不影響收線盤(pán)的強(qiáng)度及不影響用戶(hù)的使用為原則。理想的涂油量要達(dá)到手感漆包線滑,但手上看不到明顯的油。從定量上來(lái)說(shuō),1M2的漆包線表面上涂1克的潤(rùn)滑油即可。 合理確定排線速度和收線速比是非常重要的。排線線距小容易造成線盤(pán)上的線高低不平,線距太小時(shí),收線時(shí)的后面幾圈線壓在前面幾圈在線,達(dá)到一定高度又突然坍倒,使后面的一圈線壓在前面一圈線下,用戶(hù)使用時(shí)將軋斷線,影響使用。線距太大,第一批線與第二批線排線成交叉形狀,線盤(pán)上的漆包線空隙多,線盤(pán)容線量減少,漆包線外觀亂。通常盤(pán)芯較小的線盤(pán),排線的線間中心距以線徑的三倍為宜;盤(pán)徑較大的線盤(pán),線間中心距以線徑的三至五倍為宜。線速比參考值1:1.7~2。 經(jīng)驗(yàn)公式 T=
π(R+r)×L/2V×D×1000 T—排線單向行程時(shí)間(min) R—線軸側(cè)板直徑(mm) r—線軸筒體直徑(mm) L—線軸開(kāi)檔距離(mm) V—線速度(m/min) D—漆包線外徑(mm)
七、操作方法 漆包線質(zhì)量的優(yōu)劣,雖然在很大程度上取決于漆、導(dǎo)線等原材料的質(zhì)量和機(jī)器設(shè)備的客觀情況,但是如果在操作上沒(méi)有認(rèn)真對(duì)待烘焙、退火、車(chē)速等一系列問(wèn)題及認(rèn)識(shí)其相互關(guān)系,沒(méi)有掌握操作技朮,不認(rèn)真做好巡回工作和停車(chē)整理工作,不搞好工藝衛(wèi)生,即使客觀條件再好,也生產(chǎn)不出優(yōu)質(zhì)的漆包線來(lái)。因此做好漆包線的決