漆包線生產(chǎn)工藝對低應(yīng)力影響的研究

趙彥朋，黃代忠，馬紅杰

（珠海格力電工有限公司， 廣東 珠海 519000）

1 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，漆包線使用廠家的生產(chǎn)效率在逐步提高，導(dǎo)致漆包線的適用性也在逐漸的提高［1］。漆包線的機(jī)械性能是表征其適用性的主要指標(biāo)，涉及的性能主要是伸長率、回彈角、抗拉強(qiáng)度［2］。經(jīng)研究低應(yīng)力（LSE）能更好、更準(zhǔn)確的描述漆包線的柔軟度［3］。在漆包線實(shí)際生產(chǎn)過程中的工藝參數(shù)及生產(chǎn)工序?qū)ζ岚€的柔軟度是有影響的。主要體現(xiàn)在生產(chǎn)過程中的張力、退火爐溫度、生產(chǎn)速度等方面。通過控制變量法分別對其調(diào)整，測試低應(yīng)力（LSE）數(shù)值，分析各工序、參數(shù)對漆包線柔軟度的影響程度。

2 試驗(yàn)部分

2.1 原材料

某公司聚酯亞胺絕緣漆、聚酰胺酰亞胺絕緣漆、自潤滑聚酰胺酰亞胺絕緣漆，某公司8.0mm低氧銅桿拉制成0.70mm裸銅線。

2.2 漆包線生產(chǎn)工藝

試驗(yàn)設(shè)備使用無錫梅達(dá)電工機(jī)械有限公司的臥式漆包機(jī)，通過模具涂漆生產(chǎn)EI/AIW-IL 0.70mm漆包銅圓線。采用控制變量法對聯(lián)拉機(jī)張力、收線張力、退火爐溫度、生產(chǎn)速度進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)數(shù)據(jù)分析各個工藝、工序變化對漆包線低應(yīng)力（LSE）數(shù)值的影響［4］。具體工藝見表1。

表1 正常工藝參數(shù)及調(diào)整方案

2.3 低應(yīng)力測試方法

（1）校準(zhǔn)測試設(shè)備，將待測線材信息輸入測試設(shè)備中，根據(jù)顯示選擇正確的傳感器和負(fù)重砝碼。

（2）從待測樣線中截取一段較直樣品，長度約30cm，如果樣線彎曲大會影響測試結(jié)果。

（3）將樣線的一端夾在設(shè)備的自由端上，然后掛上已經(jīng)選取的砝碼，自然下垂，待樣品靜止后，用固定端夾具夾緊，取下負(fù)重砝碼開始測試。

（4）測試銅導(dǎo)體時拉力增加到15000pis±2.0%，并保持30s，然后將拉力逐漸恢復(fù)到7500pis以下。

（5）設(shè)備會自動顯示低應(yīng)力（LSE）數(shù)值，記錄數(shù)據(jù)。

3 結(jié)果與討論

3.1 聯(lián)拉機(jī)張力對低應(yīng)力數(shù)值的影響

目前高速生產(chǎn)設(shè)備都是聯(lián)拉聯(lián)包，聯(lián)拉機(jī)會有張力控制行線的穩(wěn)定性及設(shè)備的正常運(yùn)行。同時聯(lián)拉機(jī)張力也可以控制漆包線導(dǎo)體尺寸。張力增大會增加銅導(dǎo)體晶格的破壞程度［5］，但是通過驗(yàn)證數(shù)據(jù)表2可得，增加聯(lián)拉張力對于漆包線的低應(yīng)力數(shù)值影響可忽略不計。出現(xiàn)這個現(xiàn)象的原因可能是退火爐及烘爐的溫度對晶格恢復(fù)足夠充分，彌補(bǔ)了聯(lián)拉張力加大導(dǎo)致的晶格破壞程度。

表2 聯(lián)拉張力對漆包線低應(yīng)力影響

3.2 收線張力對低應(yīng)力數(shù)值的影響

收線張力的調(diào)節(jié)可以控制排線的緊密程度及漆包線的導(dǎo)體及外徑尺寸。通過表3數(shù)據(jù)可知，收線張力增加時回彈角、抗拉強(qiáng)度數(shù)據(jù)顯示漆包線柔軟度下降，但是不明顯。而低應(yīng)力數(shù)值下降非常明顯，下降了約20%。收線張力加大一定程度上破壞了漆包線導(dǎo)體的晶格，而收線工序后沒有任何能使晶格恢復(fù)的工序，致使成品漆包線的低應(yīng)力數(shù)值下降非常明顯。

表3 收線機(jī)張力對漆包線低應(yīng)力影響

3.3 退火爐溫度對低應(yīng)力數(shù)值的影響

銅材經(jīng)過聯(lián)拉機(jī)的拉伸使其晶格被破壞，通過退火爐對銅材進(jìn)行退火使晶格恢復(fù)［3］，晶格的恢復(fù)程度與退火溫度和退火時間是息息相關(guān)的。本節(jié)主要研究的是退火爐的溫度對低應(yīng)力數(shù)值的關(guān)系。根據(jù)表4數(shù)據(jù)得出正常工藝退火爐的溫度已經(jīng)能較好的恢復(fù)被破壞的晶格，在一定范圍內(nèi)升高或降低溫度對于成品漆包線的低應(yīng)力數(shù)值幾乎沒有影響。

表4 退火爐溫度對漆包線低應(yīng)力影響

3.4 生產(chǎn)速度對低應(yīng)力數(shù)值的影響

本節(jié)主要研究不同生產(chǎn)速度下漆包線的低應(yīng)力（LSE）數(shù)值。根據(jù)表5數(shù)據(jù)得出，在一定范圍內(nèi)降低生產(chǎn)速度可以有效提高低應(yīng)力（LSE）數(shù)值。降低生產(chǎn)速度增加裸線在退火爐及烘爐內(nèi)的行線時間，增加退火程度，使晶格恢復(fù)到更好的狀態(tài)，致使漆包線的低應(yīng)力數(shù)值增加明顯。

表5 生產(chǎn)速度對漆包線低應(yīng)力的影響

4 結(jié)束語

相比于常規(guī)漆包線機(jī)械性能，LSE值能更好、更準(zhǔn)確的反饋漆包線柔軟度的變化。低應(yīng)力（LSE）值越大漆包線的柔軟度越好，漆包線的可成型性更好。被破壞的晶格能否恢復(fù)到原狀態(tài)主要有兩個因素有關(guān)，第一是溫度，第二是時間。通過對漆包線生產(chǎn)過程中的聯(lián)拉張力、收線張力、退火溫度、生產(chǎn)速度進(jìn)行逐一驗(yàn)證，得出收線張力、生產(chǎn)速度對漆包線低應(yīng)力數(shù)值的影響是顯著的。

在正常生產(chǎn)過程中盡量減少用收線張力調(diào)節(jié)漆包線尺寸。如有柔軟度要求較高的客戶，可以從降低生產(chǎn)速度、收線張力來增加低應(yīng)力（LSE）數(shù)值，達(dá)到客戶的使用要求，提高漆包線的適用性。