大規(guī)格高附著性漆包線開發(fā)

蔣 英

（銅陵有色股份銅冠電工有限公司，安徽 銅陵 244000）

大規(guī)格高附著性漆包線開發(fā)

蔣 英

（銅陵有色股份銅冠電工有限公司，安徽 銅陵 244000）

當前國際國內漆包線技術已向兩端發(fā)展，即微細線與超微細線（Φ0.080mm以下）、大規(guī)格線（φ2.000以上）與汽車電機用高附著性漆包線，其中大規(guī)格特殊附著性漆包線主要用于交流發(fā)電機和汽車電機。在20世紀末這兩種類型產品主要依賴進口。銅陵有色公司對汽車電機用高附著性漆包線研制，對漆包線的絕緣結構設計，生產制造工藝進行探討，產品的設計和各項性能指標達到了用戶要求。

漆包線；汽車電機；附著性；涂漆；漆膜

1 引言

隨著漆包線市場競爭的日趨激烈，一些常規(guī)漆包線已進入成品線利潤的微利時代，而企業(yè)為了生存和發(fā)展，必須走技術創(chuàng)新的道路。當前國際國內漆包線技術已向兩端發(fā)展，即微細線與超微細線（Φ0.080mm以下）、大規(guī)格線（Φ2.000以上）與汽車電機用高附著性漆包線，其中大規(guī)格特殊附著性漆包線主要用于交流發(fā)電機和汽車電機。在20世紀末這兩種類型產品主要依賴進口。

銅陵有色股份銅冠電工有限公司于2012年實施集團公司的“漆包線工廠整體搬遷升級改造項目”后，已具備了穩(wěn)定生產Φ2.00～Φ4.000mm規(guī)格大規(guī)格復合漆包線的能力，但目前生產普通200級聚酯亞胺復合聚酰胺酰亞胺漆包線產品無法滿足高附著性特殊要求，為不失去這些資信好、附加值高、需求量較為可觀的用戶，我公司決定開發(fā)“Φ2.0mm及以上大規(guī)格高附著性漆包線”，進入汽車電機和發(fā)電機行業(yè)中漆包線產品的高端市場。

2 大規(guī)格高附著性漆包線主要性能考核與主要研究內容

2.1大規(guī)格高附著性漆包線主要性能考核

（1）單品品質考核。

漆包線是否符合規(guī)格要求：即提供的漆包線應通過客戶進行的各種測試，來驗證漆包線各性能指標與規(guī)格的符合性。

（2）卷線工藝性考核。

漆包線是否適合繞組繞制工程：即漆包線抗繞線設備嵌線能力好，加工成電機繞組后，漆膜完好，絕緣抗擊穿性能良好，符合規(guī)格要求。

（3）在汽車用電機用漆包線可靠性考核。

漆包線滿足電機使用要求必須通過“外觀、尺寸、特殊附著性”等試驗。

①開發(fā)大規(guī)格高附著性漆包線產品性能指標符合NEMA1000:2008 GB/T 6109.20-2008標準，以及滿足客戶標準要求。確定該產品主要性能指標，制定該產品的企業(yè)標準［1-3］（性能指標如表1所示）。

表1　性能指標表

② 產品環(huán)保技術指標符合歐盟RoHS指令案的要求，如表2所示。

表2　環(huán)保技術指標表

2.2大規(guī)格高附著性漆包線主要研究內容

（1）絕緣材料的選擇。

通過對汽車電機用高附著性漆包線繞制時張力研究，篩選出適合該特點的漆包線絕緣材料，使漆膜柔韌性大于漆膜與銅線之間的附著力，滿足漆包線高附著性能要求。產品的漆膜厚度等級符合IEC 60317-0-1標準的2B級［4］，此外，原材料選擇低氧銅桿，銅桿各質量指標符合GB/3952-2008［6］的要求。

（2）產品結構設計與優(yōu)化和涂漆系統(tǒng)設計改造。

目前φ2.0mm以下規(guī)格漆包線采用聚酯亞胺符合聚酰胺酰亞胺產品結構完全滿足用戶需求，但對于φ2.0mm以上規(guī)格漆包線無法滿足客戶的高附著性要求，需對產品結構重新設計優(yōu)化及涂漆系統(tǒng)進行改造，以滿足性能要求。

①增加大規(guī)格漆包線涂層數(shù)量。將普通的復合漆包線絕緣結構由兩涂層（聚酯亞胺+聚酰胺酰亞胺）改為三涂層（改性聚酯+聚酯亞胺+聚酰胺酰亞胺），利用改性聚酯漆膜高附著特性以提高漆膜與導體表面的附著性能；減少聚酯亞胺漆膜厚度在絕緣層中所占的比例（聚酯亞胺漆膜彈性較差），并采用了柔韌性較高的特殊的聚酰胺酰亞胺絕緣漆，以提高當漆包線在拉伸過程中，利用漆膜自身柔韌性進行延伸，從而實現(xiàn)漆包線拉斷后不縮漆的高附著性的要求。

②改變大規(guī)格漆包線涂漆道次排列。公司已有設備具備生產Φ2.0mm以上規(guī)格的能力，涂漆道次排列為：9+3+3（其中9道涂漆道次只能使用同一涂層，無法分割）即只能生產兩涂層結構或普通要求的三涂層結構復合漆包線，無法滿足此次開發(fā)需求，因此需對涂漆系統(tǒng)改造，將涂漆道次的排列變?yōu)椋?+4+4+3，可以任意組合不同厚度不同絕緣材料的絕緣層結構，以實現(xiàn)漆包線的高附著性性能要求。

（3）Φ2.0mm以上大規(guī)格高附著性漆包線涂漆工藝研究。

根據(jù)大規(guī)格高附著性漆包線性能要求，結合銅冠電工漆包線分廠現(xiàn)有工藝裝備特點和多年積累的生產經(jīng)驗，課題組對產品結構的設計、涂漆工藝進行了對比和分析，研究制定了大規(guī)格高附著性漆包線工藝方案，確保產品開發(fā)試制成功。

3 大規(guī)格高附著性漆包線產品試制的主要工藝

3.1工藝流程圖

工藝流程圖見圖1。

圖1　工藝流程圖

（1）涂漆工藝。

采用質損耗分析、漆包線剖面的光學分析、試驗等方法，漆包線附著性的測試、以及靜摩擦系數(shù)的測試，對生產工藝的適應性進行評估與調整。

（2）過程質量控制。

漆包線是連續(xù)作業(yè)的生產模式。為制造出性能穩(wěn)定、均一性高和加工性優(yōu)良的漆包線，必須對其制造過程嚴加控制，具體要求：

①漆包生產線上安裝在線高壓針孔檢測儀，對產品質量進行持續(xù)監(jiān)控，杜絕漆包線表面質量及漆膜連續(xù)性出問題。

②通過對偏心度的測試，對產品漆膜涂敷均一性進行控制，保證產品漆膜一致性。

③加強對漆包線柔軟度的控制，對過對銅桿的優(yōu)選，以及對每道退火工序參數(shù)的控制，確保產品合適的柔軟度和伸長率［6］。

④通過對介質損耗因數(shù)陡升溫度的測試確定不同材質合理的烘烤工藝溫度及程度的控制，以確保漆膜固化合適。

（3）檢驗。

大規(guī)格高附著性漆包線主要性能試驗方法，依據(jù)IEC60851-1：1996 3.2試驗方法總則：所有試驗應在溫度為15℃～35℃，相對濕度為45%～75%的條件下進行。試驗前，試樣應在上述環(huán)境條件下放置足夠的時間預處理，使試驗達到穩(wěn)定狀態(tài)。

在檢驗驗收中我們以10米漆包線為單位連續(xù)取樣5組進行試驗，取樣得到了大量的漆包線附著性和拉伸斷頭漆膜結合度（特殊附著性）檢測數(shù)據(jù)［5］，對這些檢測數(shù)據(jù)進行收集和分析。

以Q（ZY/XY）-2/200 2.240mm的漆包線為例，國家標準要求轉數(shù)大于49，Φ2.0mm及以上規(guī)格高附著性漆包線轉數(shù)大于65。

檢驗要求：試樣經(jīng)其中導體標稱直徑dmm標稱計算的轉數(shù)R扭轉后，漆層應不失去附著性。依據(jù)IEC60317-0-1：2005 8.4剝離試驗：R=k/dmm。k常數(shù)=110mm、R=轉數(shù)、dmm=導體標稱直徑。例：2.240mm的漆包線剝離基本轉數(shù)R= 110/2.24=49（轉）。

表3、表4、圖2是我公司開發(fā)的Φ2.0mm規(guī)格高附著性漆包線剝離試驗規(guī)范、數(shù)據(jù)和分析結果控制圖。剝離試驗要求溫度：20℃，濕度：55%，試驗規(guī)格：Q（ZY/XY）-2/200-2.240mm。 試驗結果在平均65轉以上，符合高附著性要求。

圖2　Φ2.24mm規(guī)格高附著性漆包線試驗結果控制圖

表3　Φ2.24mm規(guī)格高附著性漆包線試驗規(guī)范值

表4　Φ2.24mm規(guī)格高附著性漆包線試驗數(shù)據(jù)

3.2主要經(jīng)濟效益指標預測

本產品研發(fā)成功批量生產后，預計可完成1000t/a的銷量，產品年銷售收入5042.74萬元（電銅含稅單價按5.1萬元/t計），可實現(xiàn)凈利潤156.65萬元，經(jīng)濟收益良好。詳見表5所示。

表5　經(jīng)濟效益測算表

4 結束語

我公司開發(fā)Φ2.0mm及以上大規(guī)格高附著性漆包線成功后，大規(guī)格漆包線在完全滿足客戶適應性的同時，電機在可靠性試驗：溫升試驗、過載能力、最高轉速、超速試驗、轉矩給定動態(tài)響應時間測試、耐久性試驗上明顯優(yōu)于使用國內其它大規(guī)格漆包線生產廠家，將成為特種漆包線產品中的高端產品，具有高的產品附加值和較好的市場前景。

［1］GB/T 6109.1， 漆包圓繞組線［S］.

［2］GB/T 6109.20， 漆包圓繞組線［S］.

［3］GB/T 4074.3， 繞組線試驗方法［S］.

［4］IEC 60317-0-1 AMD2-2005， 特種繞組線產品標準［S］.

［5］鄭啟榮， 鄭立橋， 等. 繞組線漆包工藝學［M］. 上海:中國電器工業(yè)協(xié)會電線電纜分會， 2013:68-74.

［6］鮑煜昭， 吳長順， 等. 繞組線產品檢驗［M］. 上海:中國電器工業(yè)協(xié)會電線電纜分會， 2013:84-94.

The Development of Large Size and High Adhesion Enameled Wire

JIANG Ying
（Tongling Nonferrous Copper Crown Electrical Co.， Ltd.， Tongling 244000， Anhui， China）

The current international and domestic wire technology has been developed at both ends， that is fine wire and ultrafine wire （Φ0.080mm below） and large-sized line （φ2.000 above） and Auto Motor enameled wire with high adhesion. The largesize enameled wire with special adhesion is mainly used for automobile alternators and motors. In the 20th century， these two types of products mainly rely on imports. Tongling Nonferrous Metals Automotive Motor has developedthe high adhesion enameled wire. In this paper， the enameled wire insulation structure design and manufacturing processes are discussed.The product design and performance meets the users' requirements.

enameled wire；motor vehicle；adhesion；painting；film

TM245+.1

A

1009-3842（2016）03-0024-04

2015-09-18

蔣英（1973-），女，安徽銅陵人，主要從事漆包線、磷銅球產品科研與開發(fā)。E-mail: 13965221405@126.com