鋁漆包線在罩極電機中使用的焊接工藝探究

謝盼盼

摘 要：隨著銅價的大副飆升，以及現今銅價的起伏不定，材料成本受到極大的挑戰，也使各企業材料成本的承受能力到了極限，從而使鋁漆包線的發展得到加速、得到關注。且我國在銅資源發掘困難時期即20世紀70年代前，均在電線電纜、電力變壓器、電機等領域大批使用鋁線或鋁漆包線，從該角度來說，鋁漆包線的使用應該是沒有問題的。但是由于鋁漆包線的可焊接性相較于銅漆包線差異巨大，原本銅漆包線的焊接工藝不能在鋁漆包線上使用，且鋁元素較銅元素活波，鋁線極易在焊接的過程中或焊接后與空氣中的氧氣反應生成Al2O3，導致焊點氧化斷裂，繞組斷路，進而影響整個設備的使用，使得客戶“談鋁色變”。雖然不少企業和科研機構對鋁線焊接困難且易氧化的問題都進行過研究，但是在實際操作中，效率低、可靠性差，電機使用壽命短，客戶認可度低，因而難以推廣開來。

關鍵詞：鋁漆包線 焊接工藝 脫漆 錫焊 超聲波清洗 雙壁熱縮管

中圖分類號：TP13 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（c）-0065-02

推廣鋁漆包線在罩極電機中的使用，雖然它有著巨大的成本優勢[3]。但如何有效提升焊接的可靠性，一直是各鋁線使用廠家需要共同攻克的難題。只要能有效地解決了鋁漆包線焊接的可靠性，鋁漆包線在罩極電機中才會得到廣泛應用。通過對比不同鋁漆包線廠家漆膜材料特性，比較不同溫度下脫漆粉的使用效果、脫漆時間，以及脫漆后清洗、焊接及焊接后防護，找到了有效解決鋁漆包線焊接操作困難、效率低、焊接可靠性差這一難題的對策，使得“談鋁色變”不復存在。下面筆者就以焊接工序中的脫漆、清洗、錫焊、焊點防護做研究與探討。

1 脫漆

脫漆的方法有：刀片刮漆、離心刀剝漆、磨輪磨漆、脫漆劑脫漆、高溫錫燙漆、脫漆粉脫漆。總之脫漆的辦法很多。由于高溫錫燙漆適用于直焊型漆包線本文不做闡述。下面我們來探討一下現在最常用的脫漆方法。

（1）刀片刮漆。是最傳統、最簡單的脫漆方式，對鋁線表面損傷比較小。但效率太低，也僅僅適用于大直徑漆包線的脫漆，細線非常容易被刮斷，或被刮刀重創，韌性變差，不適合大規模作業。

（2）離心刀剝漆。這個據說最早是德國引進的一種脫漆設備，它是通過3個高速旋轉的刀具，把鋁漆包線的漆直接剝掉，效率不錯。但這種脫漆方法和手工刮漆原理相同，也僅僅適用大直徑線的脫漆。

（3）磨輪磨漆[1]。無論用的是鋼絲輪還是纖維輪，在磨掉漆膜的過程中，鋁線的溫度會隨著高速的磨擦而迅速升高，鋁線表面會被迅速氧化。而且細線容易被磨斷，磨過之后會變脆。

（4）脫漆劑脫漆。這個方法最開始我們也試過，但由于脫漆效率過于低下，不適合工廠內批量生產使用。

（5）脫漆粉脫漆。脫漆粉脫漆不分漆包線的耐溫級別，脫漆速度快，且可以多根線一起脫漆，效率非常高，非常適合大規模作業，使用方便，而且經脫漆粉脫過的漆包線幾乎沒有傷害，現在使用鋁漆包線的工廠大多都使用這種脫漆方式。但是由于脫漆粉具有強的腐蝕性（可調節脫漆粉溫度，杜絕出現飛濺現象），必須對脫漆部分進行清洗。

2 清洗

由于脫漆粉強的腐蝕性，鋁線電機若在使用一段時間后出現了斷路現象，絕大多數是由于清洗不當或未清洗引起的。使得殘留的脫漆粉，在有氧或者無氧的環境下都能對鋁有很強的腐蝕性。所以，焊接后的清洗步驟必不可少。

（1）用清水（或者酒精）漂洗，脫漆劑是比較容易溶于水或者酒精的。但員工動作上的差異或漂洗時間不夠，總會存在部分脫漆粉的殘留，導致漆包線被腐蝕斷裂，電機斷路。

（2）用清水（或者酒精）漂洗（選用超生波清洗機），漂洗2～3s就好，并使用干凈的抹布對清洗后的線頭，擦拭干凈。由于超聲波清洗機的使用，使得清洗效果有了質的提升，極少出現焊點斷路的現象。

3 錫焊

3.1 焊錫絲焊接

（1）質量不可靠，因為焊錫在鋁上的擴展性不好，流動性差，在焊接引線的時候不能一次完全包裹住焊點，易造成虛焊、假焊，且助焊劑不能完全蒸發掉，存在安全隱患。

（2）效率低，部分焊點由于焊接質量不高，可能要修復幾次，大大延長了焊接時間，降低效率，大量浪費人工，且修復后的焊點表面尖角毛刺多，與空氣接觸面積大，易氧化。

（3）材料浪費大，一個是焊錫絲的浪費，一個是烙鐵的浪費。

3.2 浸錫焊接

（1）上錫均勻，無漏焊、假焊的可能性。浸錫液液面以下的部分都會上錫，焊接質量非常可靠，焊點上引線和鋁漆包線接觸面積大，電阻比回路中其他地方小得多。不會出現焊點發熱、老化的現象。

（2）焊接質量好，助焊劑沒有殘留。由于錫爐的溫度相對較高，可以把鋁釬劑比較充分地蒸發掉。且在焊接完成后再用超聲波清洗劑清洗一次，使得焊點無任何腐蝕性物質的殘留，完全沒有后繼被腐蝕的隱患。

（3）工作效率高，節省人工成本。浸錫焊接一個焊點的時間一般不超過3秒，而且可以一次浸焊多個焊點，可以大大提高工作效率。

4 焊點防護

鋁漆包線焊接完成后，一定要對焊點進行隔絕空氣處理，避免焊點長期暴露在空氣中，導致焊點緩慢氧化，進而可能引起繞組斷路不通電。現在工廠實際使用的主要有浸絕緣漆（凡立水）或者套熱縮管焊點兩種方法。

（1）浸絕緣漆（凡立水）保護焊點，該方法簡單方便，密封效果好，但是由于絕緣漆異味重，工作環境差，且絕緣漆干燥后，質地硬、易脆斷，使得原本質地偏軟的鋁漆包線，在需要焊點綁扎的電機中存在極大的斷路風險。

（2）套熱縮管保護焊點[2]，由于該方法操作簡單，密封性好，通用性強。適用于不同場合，不同線徑的焊點密封保護。且實際生產中選用雙壁熱縮管，雙壁熱縮管中的熱熔膠會使得密封效果更好。熱縮管套入焊點時，一定要把焊點完全包裹，使用專用的熱縮工具使熱縮管縮緊，并用手捏壓熱縮管，排除里面的空氣，使得熱熔膠更均勻的包裹焊點，阻斷與空氣的接觸。再把用雙壁熱宿管密封好的焊接頭，套上玻璃纖維管用扎帶固定牢，防止松動。

5 可靠性驗證及結論

為了驗證新工藝的可行性及可靠性，特試樣定子繞組200個，實際操作工步如下。

脫漆粉脫漆→超聲波酒精清洗→浸錫焊接→超聲波酒精清洗→浸錫焊接→套熱縮管縮緊→綁扎焊接頭→電阻測試。

由于焊接質量的好壞，可以直接通過測試定子繞組的通斷，判斷焊接質量的好壞。我們對試樣的定子繞組第一次測試電阻時，全部顯示正常電阻值，故判斷無虛焊漏焊，焊接質量好。但考慮到焊接頭可能存在的緩慢氧化或腐蝕現象，特把這200個繞組線包，封箱存放2個月，再次測試電阻，無異常。故得出結論，該新工藝安全可靠，效率高，工藝可行。

參考文獻

[1] 漆凌君.小線徑鋁漆包線電機定子工藝關鍵點分析[J].機電信息，2017，24（522）：101-102.

[2] 李建周，涂巖亮，馬俊.鋁漆包線電機在冰箱（冷柜）壓縮機上應用的關鍵技術[J].電器，2013（S1）：523-526.

[3] 張興志，顧添其，張秉芬.鋁漆包線在電機中的應用研究[J].微特電機，2011，39（12）：71-73.