漆包线生产工艺对低应力影响的研究

赵彦朋，黄代忠，马红杰

（珠海格力电工有限公司， 广东 珠海 519000）

1 引言

随着科学技术的高速发展，漆包线使用厂家的生产效率在逐步提高，导致漆包线的适用性也在逐渐的提高［1］。漆包线的机械性能是表征其适用性的主要指标，涉及的性能主要是伸长率、回弹角、抗拉强度［2］。经研究低应力（LSE）能更好、更准确的描述漆包线的柔软度［3］。在漆包线实际生产过程中的工艺参数及生产工序对漆包线的柔软度是有影响的。主要体现在生产过程中的张力、退火炉温度、生产速度等方面。通过控制变量法分别对其调整，测试低应力（LSE）数值，分析各工序、参数对漆包线柔软度的影响程度。

2 试验部分

2.1 原材料

某公司聚酯亚胺绝缘漆、聚酰胺酰亚胺绝缘漆、自润滑聚酰胺酰亚胺绝缘漆，某公司8.0mm低氧铜杆拉制成0.70mm裸铜线。

2.2 漆包线生产工艺

试验设备使用无锡梅达电工机械有限公司的卧式漆包机，通过模具涂漆生产EI/AIW-IL 0.70mm漆包铜圆线。采用控制变量法对联拉机张力、收线张力、退火炉温度、生产速度进行调整，根据数据分析各个工艺、工序变化对漆包线低应力（LSE）数值的影响［4］。具体工艺见表1。

表1 正常工艺参数及调整方案

2.3 低应力测试方法

（1）校准测试设备，将待测线材信息输入测试设备中，根据显示选择正确的传感器和负重砝码。

（2）从待测样线中截取一段较直样品，长度约30cm，如果样线弯曲大会影响测试结果。

（3）将样线的一端夹在设备的自由端上，然后挂上已经选取的砝码，自然下垂，待样品静止后，用固定端夹具夹紧，取下负重砝码开始测试。

（4）测试铜导体时拉力增加到15000pis±2.0%，并保持30s，然后将拉力逐渐恢复到7500pis以下。

（5）设备会自动显示低应力（LSE）数值，记录数据。

3 结果与讨论

3.1 联拉机张力对低应力数值的影响

目前高速生产设备都是联拉联包，联拉机会有张力控制行线的稳定性及设备的正常运行。同时联拉机张力也可以控制漆包线导体尺寸。张力增大会增加铜导体晶格的破坏程度［5］，但是通过验证数据表2可得，增加联拉张力对于漆包线的低应力数值影响可忽略不计。出现这个现象的原因可能是退火炉及烘炉的温度对晶格恢复足够充分，弥补了联拉张力加大导致的晶格破坏程度。

表2 联拉张力对漆包线低应力影响

3.2 收线张力对低应力数值的影响

收线张力的调节可以控制排线的紧密程度及漆包线的导体及外径尺寸。通过表3数据可知，收线张力增加时回弹角、抗拉强度数据显示漆包线柔软度下降，但是不明显。而低应力数值下降非常明显，下降了约20%。收线张力加大一定程度上破坏了漆包线导体的晶格，而收线工序后没有任何能使晶格恢复的工序，致使成品漆包线的低应力数值下降非常明显。

表3 收线机张力对漆包线低应力影响

3.3 退火炉温度对低应力数值的影响

铜材经过联拉机的拉伸使其晶格被破坏，通过退火炉对铜材进行退火使晶格恢复［3］，晶格的恢复程度与退火温度和退火时间是息息相关的。本节主要研究的是退火炉的温度对低应力数值的关系。根据表4数据得出正常工艺退火炉的温度已经能较好的恢复被破坏的晶格，在一定范围内升高或降低温度对于成品漆包线的低应力数值几乎没有影响。

表4 退火炉温度对漆包线低应力影响

3.4 生产速度对低应力数值的影响

本节主要研究不同生产速度下漆包线的低应力（LSE）数值。根据表5数据得出，在一定范围内降低生产速度可以有效提高低应力（LSE）数值。降低生产速度增加裸线在退火炉及烘炉内的行线时间，增加退火程度，使晶格恢复到更好的状态，致使漆包线的低应力数值增加明显。

表5 生产速度对漆包线低应力的影响

4 结束语

相比于常规漆包线机械性能，LSE值能更好、更准确的反馈漆包线柔软度的变化。低应力（LSE）值越大漆包线的柔软度越好，漆包线的可成型性更好。被破坏的晶格能否恢复到原状态主要有两个因素有关，第一是温度，第二是时间。通过对漆包线生产过程中的联拉张力、收线张力、退火温度、生产速度进行逐一验证，得出收线张力、生产速度对漆包线低应力数值的影响是显著的。

在正常生产过程中尽量减少用收线张力调节漆包线尺寸。如有柔软度要求较高的客户，可以从降低生产速度、收线张力来增加低应力（LSE）数值，达到客户的使用要求，提高漆包线的适用性。