漆包线特性方面的质量缺陷及排除方法.docx

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1、漆包线特性方面的质量缺陷及排除方法 漆包线特性方面的质量缺陷及排除方法 漆包线的线圈绕组广泛地用于电机、电器、变压器及各种仪表中。在制造和使用各种电工产品过程中，对漆包线提出了许多特殊的要求，例如耐刮、耐热、耐化学性能等,漆包线的各种特性是互相牵制的，如果某种特性较差就会影响整个电工产品正常工作，但某种特性数据过高也会影响其他的特性，例如，耐刮数据过高可能使热老化性能较差所以对漆包线来讲，不论是漆的制造，还是漆包线的生产工艺都要适应各种特性的要使漆包线的各种特性得到平衡，统一，这样才能保证漆包线在电工产品中可靠地工作。 为了生产较高质量的漆包线，我们经过长期的生产实践，对解决一些质量问题有些

2、体会，但还有些问题还未能得到解决，有待今后进一步探讨。 一、机械性能 漆包线的机械性能分为导体的和漆膜的机械性能。漆包线在绕制线圈的过程中，在嵌线工艺过程中，以及用漆包线线圈作为元件的电气产品，在运行过程中，都有机械应力作用于漆包线上，因此可能产生漆包线伸长，漆膜损伤等现象。所以漆包线有伸长率，回弹角，柔软度，抗拉强度，漆膜弹性，漆膜的附着力和耐刮等性能的要求 1.导体的机械性能项目：有柔软度、伸长率、回弹角、抗拉强度。 伸长率反映着材料的塑性变形，用其来考核漆包线的延展性。回弹性和柔软度则反映着材料的弹性变形。用其来考核漆包线的柔软度。抗拉强度与导体的回复再结晶程度及回复后组织的晶粒大小有关

3、，抗拉强度，柔软度和伸长率的好坏反映了铜村质量和漆包退火的程度，它们对于绕线质量的很大的关系。我们认为影响漆包线抗拉强度、伸长率和柔软 度的因素大致有以下三个方面 线材质量。对铜材来说，铋、硫、铁、铝和氧等到元素的引入都将导使铜材脆化。这些杂质元素分布在晶粒之间的晶界上，阻碍了漆包线伸长时内部晶格的滑动趋势，使晶格不易变形而破坏，以致在伸长率不大的情况下被拉断。此外，在压延的过程中，铜杆有时带进的“夹杂”、“卷边”、；“刮伤”“裂缝”等缺陷，也会造成伸长率过低。杂质的引入同时也将影响到漆包线的电阻率。 外力的影响 在漆包线涂制过程中，如果涂漆道数的回线的次数过多，在导轮的直径不够大的条件 下，

4、导线不断受到拉伸和压缩的交替变形，线上承受过大的张力，将使线材拉细，此时由 于晶格上原子或离子因滑动而产生的位移，已形成了残余内部应力，因此线材脆性提高， 而伸长率和柔软度下降。 韧炼的程度。 导体的退火程度和漆包线的抗拉强度、伸长率的大小和柔软度的好坏有很大的关系。在充分退火的线里，晶粒大小完整，内部没有或是很少有残余内应力，在进行伸长率试验时，一部分外力耗用在使晶格上的原子或离子的移动和晶粒变 形方面，漆包线就比较不容易拉断，得到较大的伸长率数据；反之，变形程度越大的冷拉铜丝，晶粒已产生奇变形成了纤维组织，金属内部存在残余内应力，在力学上来说是处于不平衡状态，受到拉力就容易拉断，其伸长率变

5、低。在充分退火的铜线里，内部没有或很少有残余内应力，在进行回弹试验时，材料只是依靠本身所引起的应变势能进行回弹，所以回弹的角度较小。反之没有退火充分的铜线内部存在残余的内应力再加上变形势能的作用就呈现出 较大的回弹的角度 为了保证线材的质量，我们对采购的铜杆采取合格供应方的评定，评定合格后采取定点采购的方式。对每批进厂的铜杆均作材质检验。在铜线漆包过程中加强注意导轮的充分 滑润的灵活运转，减少线材的弯曲，从而提高线材的伸长率和柔软度。另外，漆包线在走 线过程中应减少在导轮上的弯曲次数，避免漆包线晶格变动或疲劳，造成漆包线变硬. 2.漆膜有机械性能项目：漆膜的弹性和耐刮性 漆膜的弹性体现着漆膜的

6、韧性，即漆膜随导体拉伸变形而不破裂的允许拉伸变形量。 所以漆膜的弹性体现着漆膜的伸长率。漆包线上的漆膜具有较高的伸长率，但把漆包线上 的漆膜剥离下来进行拉伸，则漆膜的伸长率是很小的，这说明漆膜的弹性不单单和材料本 身的性能有关，还和漆膜对导线的附着力有关，我们认为影响漆包线弹性的因素及解决办 法主要有以下几个方面. 在铜线拉制过程中，如表面油迹过多，退火未能完全处理掉，或退火不慎，使得铜 线表面形成氧化层，这样漆膜就不能很好地附着在铜线上，致使弹性下降。所以在进行铜 线退火时温度要适当，封口要封好. 如铜线上存在毛刺等表面缺陷，在涂漆时容易产生粒子，且在毛刺处漆层过薄，严 重影响弹性。因此铜杆

7、的内在质量要保证，并要防止铜杆表面受到严重的磕碰和损伤的不 良缺陷，以保证拉制的铜线质量 漆液中存在杂质，涂漆后容易产生漆层堆积，影响漆膜的弹性。因此，漆料应进行 过滤，以除去机械杂质及不溶解的胶冻物。 在漆包设备上，如果导轮直径过小，导轮的润滑性能差，则容易使导线带着漆膜一 起伸长，在拉伸和卷绕试验时，漆膜的再次伸长数据就要降低。因此，为了提高漆膜弹性 指标，在漆包线设备上的导轮不宜过小，且要有有效的措施来提高导轮的润滑性能 涂漆工艺。涂漆工艺对漆包线弹性有很大的影响。对一定漆料来说，漆膜的弹性是和漆基树脂的交联程度有密切关系的，如果漆包线烘焙不够，漆基树脂还没有 达到一定的交联度，这时漆膜

8、的弹性和附着力都差，在拉长或卷绕时，漆膜就会开裂，甚 至变成粉末。如果漆包线烘焙过头，交联过高，漆膜变脆，则弹性也要下降，涂线时，如 一道漆膜太薄，经过几道烘焙后，使第一道烘得太老造成漆膜附着力不好，弹性也会下降 。漆膜不宜太厚，否则也会影响漆膜的弹性。 3.漆包线漆膜的耐刮性能 漆包线漆膜的耐刮性能反映漆膜抗机械刮伤的强度，与漆膜的固化程度有关，一般情 况下交联高，漆膜强度高。耐刮是漆包线的一项重要指标。漆膜的耐刮能力不单单是对漆 膜的硬度的要求，还包括有对漆膜的附着力和韧性等要求。只有当漆包线漆膜具 有良好的附着力，刚性和韧性时，才能说这漆膜的耐刮性能良好。 影响耐刮性能的因素及解决办法，

9、大致有以下几点： 铜线表面的影响，如果铜线表面膜不清洁，退火不慎造成铜表面有较厚的氧化层， 使漆膜的附着力较差，这样的漆膜在进行耐刮试验时，漆膜会被刮针成块地撕破，带走， 因而形成短路，造成较低的耐刮数据。 漆包线的表面光洁度的影响。如果铜线表面有毛刺或杂质，在涂漆过程中形成了粒 子，在进行刮漆试验时，刮针刮到该处就要跳起来，再跌下来时，由于重力的作用可能使 漆膜损伤，影响耐刮数据。在涂制过程中，如果漆包线漆膜厚度不均匀，存在阴阳面，在 漆膜薄处耐刮次数就低，影响到刮漆的平均值，也影响最低值。 漆料中交联基团的影响。漆料在烘焙过程中，漆基树脂分子之间的活性基因交联成 膜。交联基团的数量多少，对

10、漆膜的耐刮性能有很大的关系。 涂线工艺的影响。对于同一批漆料来说，漆膜的交联程度和耐刮性有密切的关系， 而交联程度与烘焙温度有关 炉膛排气程度的影响。如炉膛排气畅通，在蒸发区溶剂得到较快的蒸发，有利于漆 膜成型。如排气不良，溶剂蒸发不完全，不利于漆膜成型，使耐刮性能下降。所以电热加 热卧式漆包机中涂线时遇到天气湿度大，气压低的情况下，会造成溶剂在炉内蒸发不畅通 ，影响烘焙效果，不利于耐刮。遇到这种天气时，可以开慢车速，增加蒸发和固化时间， 另外要解决排气畅通问题。在催化燃烧炉里，由于采用热风加热，要炉内始终保持这些风 速，所以在空气湿度大、气压低的情况下，对耐刮的影响就比电加热设备要小一些。

11、, 二、耐热性能 漆包线广泛地用于电气设备和仪表及电讯工业中。在电机 、电器设备的制造和运行过程中，漆包线和漆膜除了要受到各种机械力的作用，还要受到 温度的作用。如电机绕组在浸漆前的预烘的浸漆后的烘焙都要在短时间内经受比较高的温 度。在电机运行过程中，由于电机的温升要漆包线长期在较高的温度作用下工作，因此对 于漆包线，除了要求具有一定的机械性能之外，还应该具有一定耐热性能。 漆包线的耐热性能是指漆包线忍受高温或温度急剧变化的能力。如漆包线具有一定的 耐热，则在高温或温度急剧变化的条件下，其他性能无明显的变化。 耐热性能包括耐热老化、耐热冲击和漆膜的耐热软化击穿性能。 1.热老化和热冲击 热老化

12、是由于热的长期保持作用而使漆包线的原来的机械电气等性能下降，发生了不可逆的变化。我们认为，漆包线的热老化是由于漆膜的分子结构发生变化而引起的。这种变化基本上可以归纳为两类，即高分子链的交联和裂解。 交联的结果是使各个分子链式法发生进一步的交联、老化或环化，从而使漆膜变脆，变硬，丧失弹性。 在受热和机械力等的作用下，高分子容易断裂，称为裂解。漆膜如出现严重裂解时，就会易损失高分子的性能。 影响漆膜老化性能的原因和解决方法，大致有以下几点： 漆料的影响。在选料时，对聚酯漆来讲，配方中的甘油量不宜过大，否则漆基树酯中残存的官能团太多，涂线产生交联过密，使漆膜发脆，影 响漆膜的老化性能。 铜线的影响。

13、如铜线上出现黑斑点，造成漆膜附着力下降，影响漆膜的热老化性能。 如果铜线表面有铜离子进入漆膜，则会形成有机铜盐，加速漆膜老化。因此漆包线用铜 W 线必须符合规定的要求。 漆包工艺的影响。当涂线时，如第一道漆涂得太薄，经过几道烘焙后，使第一道漆 膜脆化、开裂，影响整个漆包线的耐热老化性能，如第一道漆膜过厚，虽经几次烘焙，但 往往还是烘不透，也要影响热老化性能。炉温控制得如何，对漆包线的热老化性能影响较 大，在蒸发区如果溶剂蒸发太剧烈，而使漆膜上有麻点和气孔时，由于这些地方强度差， 热对它的破坏力就大，影响了漆包线的热老化性能。固化区温度的控制直接影响到漆膜的 交联和裂解显著，使漆膜发脆，影响漆的

14、附着性能和老化性能。因此为了保证漆包线的老 化性能和其他各项性能的综合平衡，必须采用合理的操作工艺。漆包线的热冲击是体现 漆 包线的漆膜在延伸或卷绕时产生伸长变形，是由于分子链间相对位移而使漆膜内贮藏了内 部应力引起的，当漆膜被加热时，此应力以漆膜收缩的形式表示出来。影响热冲击的因素 基本上和热老化一致。 2.软化击穿 漆包线的软化击穿性能是衡量漆包线的漆膜要机械力作用下忍受热变形的能力，即受 压力的漆膜在高温下塑化变软的能力。漆包线漆膜耐热软化击穿性能高低决定于漆膜的分子结构和其分子链间作用力大小，也是决定于材料残留的塑性的大小。 漆料的质量对漆包线的软化击穿性能的影响很大，不同的漆，其软化

15、击穿性能也不同 。聚酯、亚胺聚胺酯，油性漆膜的软化击穿的较大的裕度，缩醛漆膜的软化击穿性能裕度较小。在多层卧式机上，涂制油迟到漆包线时颜色烘的偏淡时，其软化击穿性能较差。 在一定的漆料条件下，为了提高漆包线的软化击穿性能，必须从工艺上采取有效的措施提高炉温，增加交联度，可以使分子链的刚性增加，从而增加材料的耐热性。当分子链交联后，束缚住了交联点之间的分子链段运动，这样分子链刚性主不增加了，而且分子 链交联后，使许多分子联成一个整体，热能可以平均分摊到各个链上去，于是提高了漆 膜的耐热软化击穿性能。但是过度交联会使材料失去可塑性，增加脆性，影响别的性能。此外，在漆膜中出现气泡粒子也会影响软化击穿

16、性能。所以不仅要注意提高炉温，增加交联度，而且也要注意漆包线的表面质量，注意漆包线不要涂成单边，否则也会影响漆膜的软化击穿性能。 三、电气性能 漆包线用于电工产品中，因此对漆线有一定的电气性能的要求。漆包线的电气性能主 要是指漆包线的击穿电压、针孔和直流电阻三方面。 1.击穿电压 漆包线在工作条件下，能经受电压负荷的能力，漆膜的特性及漆膜厚度和击穿电压的关系： V t 式中： V击穿电压值 t线上漆膜厚度 所以在一般情况下漆膜越厚，击穿电压值就越高。影响击穿电压的因素很多，但主要 是以下几点： 漆膜厚度的影响。由击穿电压和漆膜厚度的关系可知，在一定的范围内漆膜的厚度和击穿电压的数值成正比例关系

17、。那未要保证漆包线漆膜的击穿电压的数值，首先要保证漆包线的厚度。在这里也不能为了保证击穿电压的数值，把漆膜涂得过厚，否则会影响其他性能的平衡。 漆包线的漆膜圆整度对击电压的影响。击穿电压测试是先扭绞后进行的，如果导线表面的漆膜圆整度不佳，四周漆膜厚度不均匀，这样虽然漆膜达到了一定的厚度，但某些点上漆膜是较薄的，所以在纽绞试验时容易被击穿。漆膜四周不均匀同样也会使其他特性下降。 固化程度的影响。如果漆膜固化不足，往往造成内层漆膜未干，扭绞时在扭绞点漆膜容易损伤，影响击穿电压值；如果固化过度，漆基容易裂解，甚至呈粉状，在扭绞时漆膜严重脱落，严重影响击穿电压。 漆膜中的外界杂质对击穿电压的影响。纯洁

18、的漆膜电阻值是很大的，但当漆膜中含有电阻值较小的机械杂质时，便在杂质处就容易被电压击穿。在漆膜中有气泡粒子时，由于气泡粒子有空气存在，在高压的作用下，使漆膜上的气泡处被破坏，造成击穿电压。果漆液中有杂质，当导体通过漆液时，这些杂质随漆液同时附在导体表面，这样不但会使击穿电压的数值严重下降，而且还会影响其他特性。所以漆料必须过滤，同时应保持漆缸的清洁。 2.漆膜连续性 影响漆膜连续性的因素是多方面的，但归纳起来不外于以下三个方面的因素。 原材料的影响。漆包线的原材料是铜和漆。约有50%的漆膜连续性缺陷是由于铜和漆 质量问题造成的； 1）铜的质量问题产生的影响因素 a.购入的电解铜不符合使用规范要

19、求,含铜量达不到标准要求,杂质含量高电解表面氧化层太厚,铜痘多,这是造成铜线表面缺陷(毛刺、起皮、凹坑等）影响漆膜连续性质量的首要因素。 解决方法：要采购符合标准或规范要求的电解铜，尽量采购含铜量在99.97%以上的; B; U% C( N经LME注册的A级电解铜，若电解铜表面氧化，最好进行酸洗后，经干燥处理再投料。 b.铜杆在铸杆过程中晶粒度太粗；在轧制过程中产生的飞边、毛刺、氧化、裂化及在运输 过程中的碰伤等，造成铜表面的缺陷，都是影响漆膜连续性的重要因素，尤其是晶粒度粗& X/ 和飞边产生的铜粉多影响更严重。 解决方法：应选用合适的工艺加以控制。铜杆在轧制过程中调整好轧辊孔型，线材应充分

20、冷却和润滑，搞好设备工艺卫生，防止飞边，毛刺、氧化、裂纹的产生。铜杆在运输过程中还应做好防止划伤、碰伤等防护措施，保证铜杆的表面质量完好无损。铜线在拉制过程中的表面缺陷，如导体划痕、毛刺，铜粉多、不圆度、波浪等导致涂漆不均匀；表面不清洁，氧化、油污，黑斑等则影响漆液对导体表面的湿润，使漆液分布不均匀。这些均会影响漆膜的连续性。 解决方法：铜线在拉制前首先选择质量的拉线模，出线模的不圆度，模孔内应光滑且拉伸平角不宜过大，以防产生较多的铜粉和铜线表发毛。在拉制过程中线要充分润滑和冷却，以防止导体氧化和提高拉线模的寿命。出线模处一定要密封，防止导体拉丝润滑液溅到线上产生油污和黑斑。铜线在拉制过程中不

21、应有大的抖动，否则会使导体擦伤或产生+波浪。漆料的影响：在漆包线的生产过程中，由于漆料质量问题而造成漆膜连续性缺陷也是常见的事，究其原因主要是漆料中含水量超标；漆料胶质含有小块胶冻物；漆料分子)量太大等，当漆料中混有机械杂质或小块胶冻物时，可用压滤除去；当漆料分子量太大或含有少量的水时，可将漆料加热到140 -200，4小时，使漆基降解，以降低分子量，此方法尤其还用于国产甘油型聚酯漆。另外，在采购漆时，一定要选择质量稳定的供方， 以保证漆包线的质量的稳定。 操作工艺的影响；漆包线的漆膜连续性缺陷有相当一部分是由于操作不当或工艺不合理造成的；烘炉温度结漆膜连续的影响，任何太高或太低的炉温都会使漆

22、包线固化过度或固化不足，造成漆膜弹性不好，产生针孔。另外，炉内各区的温度分布不合理如立式炉炉口或蒸发区温度太高，会使漆包线出现气泡，产生空心的粒子，使针孔数增加，而固化区温) c4 度太高则漆基容易裂解，产生烟油。因此，选择最佳的炉温工艺不但会提高漆包线的整体性能，而且会大大降低针孔数。 2）涂漆工艺对漆膜连续性的影响 a. 涂漆不均匀，尤其是第一道漆膜涂得太薄或太厚都会影响漆膜连续性，太薄或偏心容易使导体氧化，产生阴阳面；太厚则会使漆膜内部溶剂挥发不够，交联度差，漆膜的弹性和附着性能下降，造成脱漆现象而产生针孔，而整体的漆膜太薄或偏心，不但使漆包线耐压性能下降，针孔也会相应增加，因为漆膜厚度与针孔数成反比。 b.漆液粘度不符合工艺要求，也是产生漆膜连续性缺陷的重要因素，漆液粘度太大，漆液流平性不好，漆包线容易起粒子；粘度太小，则漆液的拉圆作用差，表面容易起粒子。因此，漆包线在涂漆过程中，要根据线径大小，涂漆方式的不同及漆温的变化等因素选用适当的粘度，以满足工艺的要求。 c.漆皮对漆膜连续性的影响，漆包线在生产过程中经常出现断线现象，操作工未及时# L6 将断线从炉膛中清除，则断线上的漆膜在高温下会被烧焦炭化脱落并粘附在其他正在成膜的线上，引起漆膜连续性的缺陷。