漆包线生产工艺技术必读
漆包线生产工艺技术必读第一节 概 述一、漆包线的分类和型号漆包线在电线电缆中结构是最简单的，但由于构成的材质不一样，所具有特性不一样，因而用途也不一样。为了便于从多种多样的漆包线中选择出适用的品种，就必须将漆包线按系统进行分类，分类的目的是为了便于区分它们的共性和个性，找出它们的规律。漆包线可以根据导体材料、漆膜材料、线材形状和绝缘厚度等方面、来进行分类：如按导体材料来分：则有铜、铝、合金（锰铜、康铜、镍铬等）和双金属（镀银铜、镀镍铜）、等漆包线。按漆膜材料来分：则有纯聚酯、缩醛、油性、聚胺酯、聚酰亚胺、聚酯亚胺和聚酰胺酰亚胺等漆包线和其两种漆复合漆包线。按线材形状来分，则有圆、扁等漆包线。按绝缘厚度来分，则有薄绝缘和厚绝缘两种漆包线。还有量小、特殊用途的无磁和玻璃为绝缘等线列为该系列的导线。 一种漆包线的命名应包括有以上的四种分类。例如目前大量生产的QZ-2型聚酯漆包线的全称应是厚绝缘聚酯漆包圆铜线，以与薄绝缘聚酯漆包圆铜线，厚绝缘聚酯漆包圆铝线 ，薄绝缘聚酯漆包圆铝线相区分。 为了方便管理，漆包线的名称可以用汉语拼音字母和数字组合而成的型号来表示。漆包线型号的组成应包括有下列五个部分： 绝 缘 绝 缘特 征 线 材 线 材特 征 派 生 1 2 3 4 5 每个部分的具体代表的字母或数字的规定如表1—1所示。把五个部分的字母或数字并在一处，便是这种漆包线的型号。由于目前电线电缆产品沿用的导体以铜的圆的居多，所以用铜圆线为导体的漆包线在型号中均不加表达。有一些漆包线产品如油性漆包线，无磁性漆包线、自粘漆包线和自粘直焊漆包线等只有一种漆膜厚度，在型号中就没有派生这一栏。现在举例说明型号的组成和所表达的意义如下：QQ—1缩醛漆、铜线、圆线线、薄绝缘即薄绝缘缩醛漆包圆铜线。QZLB聚酯漆、铝线、扁线、即聚酯漆包铝扁线。QATWC聚胺酯漆、无磁性铜线、圆线。即无磁性聚胺酯漆圆铜线。表15—1 漆包线产品型号绝 缘 层 线 材 派 生 Q油性漆QZ聚酯漆QQ缩醛漆QA聚胺酯漆QH环氧漆QY聚酰亚胺漆QXY聚酰胺聚酰亚胺漆QZY聚酯亚胺漆 N自粘性M耐冷媒NS耐水 （T 铜线）TK 康铜线TM 锰铜线TWC 无磁性铜线TY 镀银铜线TN 镀镍铜线L 铝线TL 铜包铝线NC 镍 铬 线 （一圆） B扁 D带箔 K空心-1薄绝缘-2厚绝缘 二、漆包圆铜线的规格系列不同的电气产品需用不同直径的漆包线，每一种直径的漆包线即是一种规格，在建立漆包线的规格系列中存在着生产和需要方面不同的角度的矛盾。从生产角度考虑，简化规格系列，有利于生产管理，减少原材料的供应和储备，可以更好的利用生产设备以提高劳动生产率。但从需要的角度考虑，则需要希望规格多一些，以便恰当而随心地选用材料。贯彻国家标准GB321-64的优先系数，根据数值分级的原则建立的优先系数数值，是解决上述问题的理想途径，在工业生产的产品规格尺寸中，贯彻有限系数系列，有利于各行各业技术管理的一致性为整个国民经济指标的提高、创造有利条件，采用有限系数系列，可以简化规格，能加大生产规格的批量，有利于产品质量和产品的提高，新国、部标中所明确的漆包圆线的优先系数规格系列与国际电工委员会的漆包线规格系列基本一致，这样有利于出户，援外装备的维修配套。总之，贯彻漆包圆线新、部标中的优先系数规格系列是有许多好处的。优先系数是一种十进的等比级数。在优先系数规格系列中，某一个规格数据乘上它相应的分比，即可求出该系列中下一个规格的数据。优先系数的系列分比代号有： 10R10=√﹉10﹉≈1.25 20 R20=√﹉10﹉≈1.12 40 R40=√﹉10﹉≈1.06从R10列R40它们的分比值按平方米关系顺次减小，即是它们的分级有疏到密。常用的基本系列只到R40为止。因为R40分比1.06已经很小，它的相邻之间的差，只有6﹪，再密就没有实际意义了。我国漆包圆线新国、部标中规定：0.02～0.06mm规格范围中采用 R10系列（分比为1.25）0.07～0.31mm规格范围中采用 R20系列（分比为1.12）0.33～2.50mm规格范围中采用 R40系列（分比为1.06）例如0.02mm规格在R10系列例如中，它的下一个规格应是0.020×1.25即0.025mm.0.025mm的下一个规格应0.025×1.25即0.031mm。为了照顾旧部标传统和调整到圆整数，订为0.030mm以下可依此类推。漆包圆线新国、部标中的规格系列是在满足客观需要下采用“先疏后密”的精神规定的，调整了一些分级过密或过疏的旧部规格，比较合理。为了照顾使用单位的生产准备工作，1973年聚酯漆漆包圆线国标审定会议中会议明确新、旧规格系列的过渡期为五年，并在新规格系列中保留了一些不推荐的旧规格。表15-2 漆包圆线的规格系列0.015 0.020 0.025 0.030 0.040 0.050 0.060 0.0700.080 0.090 0.100 0.110 0.120 0.150 0.160 0.1700.180 0.190 0.200 0.210 0.230 0.250 （0.270） 0.280（0.290） 0.310 0.380 0.400 0.420 0.450 0.470 0.5000.530 0.560 0.600 0.630 0.670 0.690 0.710 0.800（0.830） 0.850 0.900 （0.930） 0.950 1.000 1.060 1.1201.180 1.250 1.300 （1.350） 1.500 （1.560） 1.600 1.7001.800 1.900 2.000 2.120 2.24 2.36 2.50-0.13 0.14 0.330 0.350 0.750 0.770 1.400 （1.450） -三、漆包线的品种、特征及应用（一）电工产品对漆包线的要求。漆包线广泛地应用于电机、电器、仪表仪器和通信器材之中，漆包线必须具有一定的特性，才能满足电工产品的使用要求。电工产品对漆包线的使用要求可以归纳成二个方面 ：根据设计的槽形尺寸和槽满率的要求来选择圆线、扁线、规格尺寸及相应的绝缘厚度。根据电机电器的升温要求来选择不同耐温等级的漆包线。耐温等级是指漆包线在电机电器运行时的最高温度，电机电器在此温度下长期运行20.000小时后不应生产超过规定的性能变化。根据部标JB794-66绝缘材料的耐热分级的规定如下表所示。表14-3 绝缘材料的耐热分级耐热分级 长期最高工作温度 耐热分级 长期最高工作温度 Y 90℃ F 155℃A 105℃ H 180℃E 120℃ C ＞180℃B 130℃我厂生产的油性漆包线属于A级，聚胺酯漆漆包线属于E级和B级，聚酯漆包线属于B级和F级，聚酯亚胺属于H.S级，聚酰亚胺漆包线属于C级。（二）电机电器在不同使用条件下对漆包线性能的要求。在高温条件下使用 ，这就着重要求漆包线具有相应的热稳定性，耐热老化性能，热软化击穿温度等。有些电机电器的工作起止频率很高，或是在急剧地、反复地施加负荷的状态下工作时，尚要求漆包线具有优良耐热冲击性能。（三）各种漆包线的特征和应用 由于漆包线绝缘层薄和具有上述的优越的耐机械、电气、化学、水、冷媒性和自粘、直焊性应用范围相当广泛。是各种工业和农业生产中不可缺少的产品之一。聚酯漆包线是我国目前漆包线中生产得最多的一种品种，它的产量占全国漆包线总产量的80﹪左右，使用面极为广泛。 聚酯漆包线具有良好的弹性、附着力电气性能和耐溶剂性能，它的漆膜和缩醛漆包线一样属于高强度的，可以用自动化高速绕线机来绕制线圈，从而可以提高劳动生产率，减轻劳动强度。聚酯漆包线可在130℃下长期使用，属于B级绝缘。 聚酯漆包线的弱点是耐热冲击和耐潮性能较低，在高压、高温、高湿的条件下耐水解性能较差。 用亚胺基用来对聚酯漆改性，可以漆成聚酯亚胺漆包线，提高了聚酯漆包线的耐热冲击，耐潮和耐冷媒性能，目前改性的聚酯漆包线有F级和H级两种。聚酰亚胺漆包线 聚酰亚胺漆包线具有很高的热稳定性，能在200℃下长期使用，属于C级绝缘，是 表15-4 聚酯漆包线的高压水解情况试 验 温 度 有水蒸汽引起的压力增加 （大气压） 湿烈情况（圈棒卷绕倍数） 130℃ 1.8373.6745.511 4d4d6d 150℃ 1.9283.9065.940 5d5d3d 当前耐热最高的漆包线，它除了具有漆包线应有的基本性能外，还具有下列宝贵的特点 ：优越的耐热冲击性能、耐热老化性能，很高的软化击穿温度，能耐酷寒和忍受大幅度的温度聚变。在高湿度下介电性能都良好，对高频环境有一定的忍受能力。耐辐射。经大辐射量r射线照射的聚酰亚胺漆包线仍能通过技术条件中原有的全部指标。（我厂生产的1.16mmQY-2聚酰亚胺漆包线在r射线下吸收1.3×109拉德辐射量后的实测数据）因此聚酰亚胺漆包线适用于制造和极严酷条件下使用的电工产品。他的弱点是耐磨损性能较差。 聚酰亚胺漆包线是一种改性的聚酰亚胺漆包线，具有和聚酰亚胺漆包线相似的表15-5 聚酰亚胺漆包线的耐辐射性能技术指标 测试数据 照射前 照射后 弹性附着力（力） 耐刮（㎏负荷）耐电压（） 次 次 性能。不同点是聚酰亚胺漆包线漆膜的机械强度良好，是属于“高强度”的，但耐热性能比聚酰亚胺漆包线差一些，属于H级绝缘漆，允许在180℃以下长期使用。聚胺酯漆包线聚胺酯漆包线的介电，耐潮和耐溶剂等方面的性能均甚良好，长期使温度为120℃，属E级和B级绝缘。除此以外，它还具有下列的重要特征：直焊性。漆包线不必去除漆膜就可以在的锡槽内，或用较大功率的电烙铁直接进行焊锡解决了细漆包线焊锡时的砂头困难问题。能染色。有利于鉴别线路。耐高频。聚胺酯和其他品种漆包线在20℃核65％相对湿度条件下，与100千周和兆周的频率下的介质损失角正切将的对比数据如表所示。表15-6 各种漆包的损失角正切品种 油 性 油性漆包线 0.12 0.178 缩醛漆包先 0.25 0.27 聚酯漆包线 0.258 0.263 聚酰亚胺漆包线 0.151 0.217 聚胺酯漆包线 0.129 0.14 自粘性漆包线⑴复合层自粘性漆包线这时以薄绝缘合成漆包线作为芯线，用聚乙泡醇缩丁醛酚—醛树脂体系的热固性自粘漆膜层作为外层的自粘性漆包线。用这种漆包线所绕成的线圈在125℃的条件下烘烤一定的时间或通以大电流后， 线圈便能自行粘合成型，因而可以省去线圈的绝缘漆浸渍工序，减少材料和工时消耗，加速周转期，提高劳动生产率。复合层自粘性漆包线属于A级绝缘。 ⑵单一涂层自粘直焊漆包线。 这是采用单一涂层绝缘设计的新型自粘性漆包线、绝缘层是聚胺酯体系，属E级或B级绝缘，自粘直焊漆包线除具有漆包线基本性能外，还同时具有自粘和直焊两个特殊性能。用它来绕制线圈，在170℃温度下经过一定时间的烘烤，便可以使漆膜完全固化并自行粘合成型，漆包线在接头焊锡时，不必预先除去漆膜，即可直接焊接。 自粘性漆包线可用制造微型电机、电器和仪表电讯元件，特别适用于绕制有特殊成型要求的线圈和无骨架线圈等方面。电视机中使用自粘性漆包线的偏转线圈可以提高荧屏上的清晰度和稳定性。为了保证自粘性漆包线粘合强度要求，自粘性漆包线的漆膜厚度要比一般厚绝缘漆包线略大一点，自粘直焊漆包线的粘合温度是170℃左右，在使用时应考虑配套材料如骨架和引出线等的选择问题。无磁性聚胺酯漆包线这是用无磁性聚胺酯漆涂在无磁性高纯度裸铜线上所得到的产品。由于在制造时对所用的原材料、设备和工艺条件均有严格的要求使漆包线整体内的磁性金属含量达到非常之低的程度，从而避免的线圈本身在感应磁场内所引起的干扰作用，保证高级仪表仪器的高灵敏与高精确度。无磁性聚胺酯漆包线除具有一般漆包线的基本性能外，还具有耐高频，自粘和直焊的特性，用以制造灵敏性和高精度的高级仪表仪器和微安表，无力矩平均表磁通计，测震仪等。综合所述各种漆包线的性能和应用可汇总如表 漆包线生产工艺和操作漆包工艺是使导线涂复一种或多种均匀而有一定厚度的漆膜。漆包线品种较多，涂复不同的漆液可以得到不同品种的漆包线。漆包工艺要保证各种漆液经涂复后所得到的漆膜，其机械、电器、耐热和耐化学溶剂等性能都符合相应漆包线标准所规定的技术指标要求。不同的导线（导线材或形状规格不同）对同一种漆液的漆包工艺也不相同。其工艺流程如下：导线（放线）→软化→涂漆→烘烤→冷却→漆包线（收线）。导线在拉制过程中一般是以线盘包装，供涂漆使用。漆包线用导线与一般电线电缆用导线相比，要求更高，它要求表面清洁，光滑，不应有擦伤和油垢铜表面不应有氧化层，铝线表面还不应有腐蚀引起的斑点，对于直径及公差也有严格的规定（规格漆包线标准规定的技术数据），因此放线装置应保证导线放出自如，不被拉细或擦伤，并且在因断线或其它原因需要停止时，导线不会因惯性继续甩出而造成乱线，另外还要求放线装置操作方便、轻巧。软化的目的是使在冷拉过程中因晶格变化而变硬的导线经一定温度加热后变软，同时除去拉丝过程中残留在导线表面的润滑液，油垢等，使导线易于涂上漆液，以保证漆包线的质量。最主要的是它可保证漆包线具有适当柔软度和伸长率，并相应提高导线的表15-7 各种漆包线的特征和应用品种 耐热 优 点 弱 点 应 用 场 所 油 性A级 绝缘层薄、耐高频性能好、价格便宜 耐摩擦性差，不能承受芳族溶剂的侵蚀 一般场合下使用的电工产品 缩醛 B级 耐磨损、耐热冲击性能好、耐绝缘油性能好 热软化击穿温度低耐极性溶剂性能差 侵油变压器，充油电机等 聚酯 B级 耐磨损，介中性能和耐溶剂性能好 耐热冲击性差，耐潮性较低 广泛地应用与B级及以下的电工产品 聚酯亚胺 F级 耐热冲击性、耐潮性比聚酯线好 F级的电机、电器 聚酰亚胺 C级 耐高温、耐酷寒耐高频耐冷媒耐辐射 摩擦性差，成本高 C级和在严酷条件下使用的电工产品 聚酰胺酰亚胺 H级 耐磨损、耐高湿耐酷寒耐冷媒辐射 成本高 H级和在严酷条件下使用的电工产品 聚胺酯 E级B 能染色、耐潮性好，耐高频性好，能直焊 耐摩擦性一般 E级及以下的电器、仪表仪器和电讯设备 自粘性 A级E 能自粘 微电机、电器、仪表仪器、电讯设备 无磁性 线材本身对感应磁场不起干扰作用 高灵敏度、高精度的仪器仪表 导电率。在实际生产中并不是所有规格导线都需要有专门的软化设备，一般来说，细小规格的导线不一定需要，因为漆包线烘炉的温度已能达到使导线软化的目的。 涂漆过程使导线附上漆液，，根据导线材料，形状或规格及所涂漆液的品种，有不同涂漆方式，由于漆包线漆的特点，一般都是经过多次（6-12次）涂擦烘干，最后形成完整的漆膜。要求每次涂漆厚度不得过厚或过薄，而且所涂液要均匀，以保证漆膜的厚度。 烘烤是漆包线生产过程中的关键。不论用哪种涂漆方法，导线漆的漆液（或漆基）都要经过烘炉，在一定温度下使漆液中所存溶剂挥发逸出，而使漆基树脂发生化学反应（交联或闭环），最终形成坚韧而具有合格性能的漆膜，根据各种漆液及导线的特点，烘烤温度（烘炉内温度分布）导线在烘炉内经过的时间（行线速度）都是严格的要求，才能保证漆包线合格。行进中的导线经烘炉出来，由于烘炉温度高，（300-500℃）漆包线要经冷却后方能绕经导轮最后绕制到线轴，防止在高温下漆罐没有完全硬化。在导轮上通过时被擦伤或压破。冷却的方式可以是自然通风后强迫通风。这要根据烘炉温度的高低及外线速度的大小来定。一般来说炉温高，线速度快的设备需要配备强迫风冷装备。收线是使生产出来的漆包线成品卷绕在线轴上或散绕在容器内。根据导线的形状和大小可有不同的容器。收线机械是漆包线生产的驱动主体，要求所有主动及传动机件转动平稳，线的张力适宜排线整齐，以便使成轴或成卷漆包线紧密。均匀而有整齐。综合所述是漆包工艺过程的概念，必须注意，每个过程都是不可缺少的重要环节，只有各过程紧密配合，加之有好的材料（导线和漆液）才能生产出符合要求的漆包线来。漆包工艺的基础理论在漆包工艺过程中，漆包线漆液经过涂、烘变成了固体的漆膜，从理论上来说漆基高聚物从溶液状态变成了高聚物本体，这是一个复杂的物理和化学过程。涉及到一些基本概念，尤其是高聚物溶液以及有关表面张力现象。溶剂的蒸发及高聚物的化学反应等都是与漆包工艺密切相关的。 ⑴涂漆基础漆包工艺是将漆包线涂漆在金属导线上形成均匀漆膜的过程。漆液为什么能涂复在导线上而形成均匀光滑的漆膜呢？这个问题涉及到液体表面张力，湿润角、等特征参数以及溶剂的蒸发特性。表面张力落在荷叶上的雨滴与野草上的露珠都形成球形。布伞被雨水打湿了，面上形成一层水的薄膜等等。这是人们日常生产中常见的现象，都说明液体的表面是“一张有收缩趋势的张紧的薄膜”。可用液体分子间的相互张力来解释。我们知道，在液体内部的每个分子的周围存在着其他分子，这些分子之间产生的引力能达到暂时的平衡；而在液体表面情况就不同了，处在液体表面层的分子一方面受到液相方面分子的引力其作用垂直与液面而指向液体深处；在液体表面的另一相则是气体，其分子与液体分子相比数量既少，距离也较近，因此漆液的分子受到液相内部吸引力较大，而气相方面的吸引力却较小，因此不能产生与之相平衡的引力，所以液体表面有一个收缩的趋势。这就是液体具有表面张力的原因。 表面张力的表现就是液体体力求表面积收缩到最小为止。因为相同体积的几何形状中，球的表面积最小，所以如果液体不受任何其它力的作用，在表面张力的作用下它将变成环形。 表面张力的方向与液面相切，并且与液面边界垂直。表面张力f的大小与液面边界的长度成正比。 f= L 式中 是液体表面边界单位长度上的表面张力。叫做表面系数。单位是达因/厘米。 表面张力系数与下列因素有关：不同的液体，表面张力系数不同同一种液体随温度升高，表面张力系数减小。与液体纯度有关。杂质尤其是表面上的杂质使表面张力系数发生变化。与液体表面相接触的气体种类有关。通常是在液体的饱和蒸发压与空气接触而测得的。 利用表面张力可以解释涂漆时的一些现象，漆液中含的气泡（存在这种情况将造成漆膜表面起疙瘩），是由于漆液在搅动加料过程中夹杂了空气，空气的浮力使其上升到表面，但由于漆液的表面张力，使空气不能冲破漆液表面而留在漆液之中，形成气泡。这种现象我们在滚筒有时可以看到，从图8-1中 气泡A的浮力等于B处的表面张力，所涂得的漆膜容易起粒，表面不光。因此尽量避免漆液中混杂气泡。 由于表面张力的作用，液面在凸起时，其下层液体，将产生一个附加压强其值P为： 2 P=——其中： -表面张力系数，R-该点的曲率半径； R 当液面凹下时也将产生数值相同的附加压强但为负值。 当圆线从毛毡中出来后漆液在较厚处的曲率半径最小，产生了一个很大的附加压强，使漆液向薄处流去，直至相等，起了使漆液层拉圆的作用。 在扁线生产中涂漆后，起四角处的曲率半径很小，漆液也向下层产生一个附加压强促使漆液向平面流动，而容易是四角处漆层变薄这是扁线生产中一个突出的问题。 又如，圆导线中若有毛刺，则这里的曲率半径很小，既不易上漆，而且即使上了漆也容易流失变薄，若导线本身成椭圆形，涂漆时在附加压强的作用下，漆液则在椭圆长轴的两端偏薄，而在短轴的两端偏厚，形成显著的不均匀现象，所以漆包线用圆铜单线的椭圆度应符合标准的规定。湿润现象 当液体和固体接触时，通常用湿润程度来表示它们之间的关系。大家知道，表面清洁的裸铜线通过漆盒后，裸铜线表面就会附上一层漆液。但是如果裸铜线表面沾染了油污，这时就不易涂上漆了。这时因为漆能够润湿金属铜或铝等，而不能润油等东西，所有的液体都有类似现象，即它们各自能湿润某种固体而不能湿润其他固体表面。例如：水能润湿玻璃但不能润湿蜡，水银不能润湿玻璃，却能润湿干净的铜铁等。所以我们把在表面清洁的铜线上，涂上理想的漆膜即称为湿润性好；把在表面污染的铜线上无法涂得理想的漆膜情况，称为湿润性差、或不能湿润。 湿润现象也是分子力作用的一种表现。如果液体的表面张力大于固体，与液体间的附着力，则液体就缩成球形，在这种情况下，漆就涂不到线上，。如果固体与液体的附着力大于液体的表面张力，液体就能在固体表面展开成为一个薄层，这种情况就能使漆液很好地漆敷在裸导线上了。液体与固体，接触所构成的角度叫接触角，当处在湿润的情况下，其接触角定为锐角否则是钝角，如图所示： 图15-1 液体和固体表面的接触角接触角和表面张力的关系，如图所示： 图15-2 接触角和表面张力的关系由图表明接触角θ大（COSθ小），则表面张力大，此时涂制漆包线往往容易起破浪不平；接触面小（COSθ大）则表示表面张力大，则漆膜的拉圆作用较差，表面容易起粒子。因此接触角的值应在一定的范围内。一般来说涂制圆线用的漆，表面张力应大一些，而涂制扁线用的漆其表面的张力应小些。上述漆料特性参数之间存在着内在联系，粘度，表面张力和接触角的值都随着漆液的温度的升高或固体含量的降低而下降。特性参数各自具有其针对方面，其值不宜过大，也不宜过小，要求在一起范围内调整，，并相互适应，在漆包过程中漆的粘度，固体含量、表面张力和接触角都是内因、温度、速度等因素是外因。内因是变化的根据。外因则是变化的条件
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