漆包工艺讲义.doc

漆包工艺流程 漆包工艺是既简单又复杂的工艺过程，在导线的表面上涂上一层漆经过烘焙成了漆包线，但是要涂制出各种性能都达到标准要求的漆包线来，也有一定的难度，漆包线不仅要有一定的厚度的光滑均匀的漆膜，而且要具有很多项电气、耐热、机械及化学性能要求，这些质量要求带有高度的综合性，其中一项性能的提高，往往会使另一项性能下降，在漆包线工艺过程中要照顾到各方面的平衡，使漆包线的各项性能都能得到相应的满足，这才能生产出优良的产品来，符合用户的使用要求，制造出高质量的电机、电器产品。漆包线工艺的特点是高速度，细线在几分之一秒，粗线在几十秒的时间内就完成一道漆膜的涂漆和烘焙，在这样短的时间内来完成物理和化学变化，使涂在导线的漆液形成高质量的漆膜是有一定困难的。虽然在同一导线上涂上不同种品种的绝缘漆或在不同的导线涂上同一种绝缘漆，它们的漆包工艺要求不完全相同，但它们的工艺流程是基本相同的，常见的工艺流程是：放线 退火 涂漆 烘焙 冷却 收线 （导线） （重复数次） （漆包线）要制造出理想的漆包线，对工艺流程中的每一个组成部分都要有一定的工艺要求，只要忽略了一个部分，哪怕是一个次要的部分也制造不出合格的产品来，现在我们就按工艺流程的顺序分别进行讨论。一、 放线在漆包线的生产过程中对放线这一部分往往认这它结构简单而不够重视，随着漆包线行线速度的提高，劳动生产率的增长，对放线部分也引起了人们的重视。普遍采用大容量放线，目前先进的漆包线厂粗线放线重量可以达到2吨，0.05MM的细线达50KG ，这样就减轻了劳动强度，同时也减少了因调换放线盘接头而引起的故障。导线线盘容量大了以后放线不宜甚至不能采用动盘放线，而只能采用静盘放线的方法。线盘容量大，其惯性也大，动盘放线，在起动是导线承受不了巨大的张力。静盘放线（越端放线）适合于大容量线盘。 放线的关键是控制张力，张力大时不仅会将导线拉细和使导线的表面失去光亮，而且也会影响漆包线的多项性能。导线的线径是有一定的要求范围的，张力大拉细了导线线径就造成不合格产品，有时虽然拉细的线径还在要求的的范围内，但它对产品的质量还是有些影响的，从外表上看，被拉细的导线，涂制出的漆包线来其光泽比较差，影响外观质量，从性能上来讲，被拉细的漆包线伸长率、回弹性、柔韧性、热冲击都受到一些影响，甚至不合格。放线张力太大使导线拉细，很相似导线的拉拔现象，由于金属分子晶格排列的变化而变硬，所以影响漆包线的伸长率和回弹性，放线张力太大使漆包线在涂制过程中被拉伸，漆膜也要承受一些弹力，在做试验时再加上卷绕所承受的弹力，往往会降低柔韧性和热冲击的数据。放线张力太小，线容易跳动会造成并线，线碰炉口，放线是最怕的半圈张力大，半圈张力小，这样导线不仅会松乱、扎断，一段一段的被拉细，而且还会引起烘炉内线的大跳动，造成并线、碰线故障。因此放线张力一定要均匀、适当，既不紧又不松，控制在恰当的范围内。放线张力的控制一般是根据操作经验来调节的，目前还没有一个定量的数值，也缺少测量的仪器，即使要定一个张力的数值，必须要根据漆包机的结构的具体情况来决定。有的漆包机有助力轮（送线轮），有的漆包机没有助力轮，有的助力轮安装在退水炉之前，这种结构的放线张力大一些没有什么影响，当然还要看助力轮的大小和轮面与导线接触弧度等。有的助力轮在退火炉之后，放线张力大导线就会在退火时拉细，没有助力轮对放线张力要求就更加严格了。根据实测的软铜线在室温条件下其最大张力约为15KG/MM2；在400温度条件下其最大张力为7KG/MM2；在460温度条件下其最大张力为4KG/MM2；在500温度条件下其最大张力为2KG/MM2。在正常的漆包线涂制过程中，漆包线的张力要明显的小于不延伸的张力，要求控制在不延伸张力的50%左右。放线是涂制漆包线的第一个组成部分，它的张力对退火和涂制烘焙的影响很大，使漆包线的张力会逐步递增，所以放线张力更要小一些，约控制在不延伸张力20%左右。水清洗装置：为了更好的清洁铜线表面的铜粉及污物，在进退火炉前裸铜线经过一水清洗装置，清洗装置包括：毛毡清洁；水的喷淋；吹干等。见示意图。 2 3 1 1 1 二、 退火导线在涂漆之前必须进行退火，目前我们国内外的漆包机设备都有退火炉。导线在退火的过程中能够同时达到三个要求，一是能使导线软化，二是能够除去导线表面上的油脂，三是能够使导线挺直。导线在经过拉制时，在外力的作用下使分子的晶格发生了变化，导线变硬、电阻率增加，当导线经过一定的温度的退火，便恢复导体原来的晶格结构，导线软化，电阻率也恢复到原来的数值，可以生产出柔软的和电阻率较小的漆包线，有利于用绕制各种形状的线圈。导线在拉制时残留在导线表面上一层看不见的极少的油脂，如不把这层极薄的油脂去除，就很难涂上光滑有漆膜，利用退火时的温度除去这层极薄的油脂是最有效的方法，导线从线盘上放出后，由于线的弯曲，在行线的过程中，导线处于扭动状态，在涂漆时很难使漆膜均匀，当导线经过退火时在张力和温度的作用下，导线挺直，有利于涂漆。 漆包线的导体，绝大部分是铜，漆包铝线的产量非常少，因此我们重点介绍铜导线的退火。目前铜导线的退火有三种方式：成圈或成盘退火；拉丝机上连续退火；漆包机上连续退火。前二种退火方式都不能满足漆包工艺的要求、成圈、成盘退火，只能达到铜导线的软化，而去油不够彻底，由于退火后的导线变软了，使导线增加了弯曲。在拉丝机上连续退火，虽然能够达到铜导线的软化和去除导线表面的油脂，但退火后柔软的铜线绕到了线盘上以后形成了弯曲。只有在漆包机上涂漆之前进行连续退火，才能满足漆包工艺的要求，它不但能够达到软化，去油的目的，而且经过退火的导线很直，直接进入涂漆装置，能够涂上均匀的漆膜。在连续的退火中，对于铜导线的规格、退火炉的温度及行线的速度必须要有合理的配合才能达到理想的退火质量。退火炉的温度要根据退火炉的长度、铜线规格、行线速度；退火炉的长度行线速度就是退火时间，在同样的温度和行线速度下，退火炉越长，退火的时间越长，导体晶格的恢复越充分。退火炉温度低一点，退火时间长一点，退火温度高一点，退火时间短一点，同样都能达到理想的效果，所以在退火时一定要控制退火温度和行线速度二个重要工艺参数。退火温度与伸长率的关系导线退火后要求达到优良的伸长率，伸长率的好坏取决于退火温度。通常往往认为退火温度越高，导线的伸长率越好，退火温度越低，导线的伸长率越差。在退火温度比较低的时候，这种现象是存在的，当退火温度很高时会出现相反的现象，退火温度越高，导线的伸长恰当7005003005040302010伸长率%率会越小，同时使导线表面失去光亮，这是由于退火温度过高，导体晶粒变大而造成的。退火温度从上图的曲线可以看出，退火温度与伸长率的关系，在规格和行线速度不变的条件下，退火温度比较低时，随着退火温度的的升高而伸长率增大，当温度到达一定的范围时，伸长率就不再增加，再升高温度就产生相反的现象，随着温度的升高而伸长率减少，甚至容易脆断。因此，在退火过程中我们必须选择一个恰当的温度范围，在制订这个温度数值时，一定要根据导线规格、行线速度、退火炉的长度、炉温的分布来决定，同时要经过验证。退火炉温的控制漆包机的退火炉绝大多数比较短，为了使导线充分的软化，退火温度都非常高，尤其是生产粗格的立式漆包机，这个问题更为突出。大家知道退火温度太高有很多坏处，不但退火炉的使用寿命短，而且在生产中也带来很多麻烦，在停车整理、断线穿线时往往要烧断了线。根据铜导线的要求，退火炉的最高温度最高控制在500左右为宜，对退火炉的使用寿命，正常生产中的操作都有很多好处。退火管的温度不要控制得太高，退火炉长度又不能太长，还要使导线在退火过程式中得到充分的软化，同时要保持行线速度。这就要从温度的分布和温度的控制方面想办法了。我们希望全长的退火炉都处于均匀的高温状态，这样对导线退火效果最好，但在静态时温度分布均匀了，到动态时又改变了，由于进口部位的热量被冷铜丝吸收了，使温度明显下降。如果动态时温度过分布均匀了，在静态时进口部位的温度会很高，为了解决这个问题，采用了分二段控温的方法，将退火炉加热一分为二，分别控温，对比之下在静态和动态时的温度差异要小得多，但是在每一段内动态和静态的温度分布还是有一些差异的，因而选择控温点的是很重要的，最好是选在静态和动态时温度近似的位置，起到弥补的作用。铜导线的氧化问题铜导线在高温下很容易氧化，被氧化的铜线是不允许涂制漆包线的。如果被氧化的铜导线涂制了漆包线，不仅漆包线的外观不好，而且很多项漆包线的性能也会显著下降，甚至成为不合格产品。氧化铜是很酥松的，漆膜不能牢固的附着在铜导线上，氧化铜对漆膜的老化有催化作用，因而对漆包线柔韧性、热冲击、热老化都有不良的影响。要铜导线不氧化，就要使在高温下的铜导线不和空气中的氧接触，要做到这一点必须要有保护气体。绝大多数退火炉的炉口一头是利用水封闭着的，另一头的炉口是开着的，使用水封闭的退火炉多数是利用水的蒸汽做保护气体的。退火炉水箱中的水主要有三个作用，即：封闭炉口；冷却导线；发生蒸汽做保护气体。水将退火炉的下管口封闭住，隔绝空气，不使空气对流。经过高温退火的铜线温度很高，如果不进行冷却，遇到空气就要氧化，这时、封闭炉口的水就起到冷却的作用。高温的铜线和水接触后产生了水蒸汽，使退火管内气压增大，水蒸汽连续不断的产生，通过退火管由上管口流出，使空气不能进入管内，对退火的铜线进行了保护。在刚开车时由于退火管内的水蒸汽很少，不能及时排除空气，可以往退火管内灌少量的酒精，酒精受热汽化排出空气，酒精蒸汽在高温下和空气的氧气反应生成稳定的其他气体对铜线起到保护作用。为了防止灌酒精时火烧和酒精蒸汽爆炸，酒精内加入同量的水混合以后再往退火炉内灌，就比较安全了。国外的退火炉，粗规格多数采用水封水蒸汽保护，或水封闭氮气保护的方法。细规格只用水蒸汽保护或只用氮气保护的方法。国内目前生产漆包机有很大的改进，卧式的中细规格漆包线的退火装置，均采用水蒸汽保护装置，效果较好。对水质和水温的要求退火炉火箱中所用的水的质量是非常重要的，水质的好坏对漆包线的质量有直接的影响，水中的杂质会使铜导线不清洁影响涂漆，特别是油脂得过且过容易附在导线的表面上，在涂漆时，漆液不能均匀的涂在导线的表面上，无法形成光滑的漆膜。水中更不能含有氯离子，氯离子附在铜导线上经过一段时间后会腐蚀铜线和漆膜，在漆包线的漆膜内导线的表面上产生黑斑点，黑点处的耐压、柔韧性、热冲击、耐刮等性能都显著下降，甚至不合格。一般的自来水内含有氯化物的量很多，不能使用，要求使用蒸馏水，最好使用去离子水。根据资料介绍，国外对水质的要求很高，进厂的去离子水的氯化物量不大于0.5MG/L,退火炉火箱内正在使用的水的含氯化物量不大于5MG/L。这样高的要求在国内是很难达到的。含氯量的测量比较复杂，通常可以测量电导率来了解水的质量，据介绍国外进厂去离子水的电导率不大于15/cm，退火炉水箱中的水的电导率不大于50/cm。这个要求一般蒸馏水也很难达到，去离子水是可以达到的。氯化物，电导率这二个指标控制在什么范围内比较好。到目前为止还没有哪一家漆包线厂订立这方面的技术条件，尤其退火炉箱中正确使用的水的技术条件，看来还需要根据实际情况，在实践中不断的积累经验，建立这方面的技术要求。导线表面上残留极少量的油脂，在高温退火时挥发成气体，一部分从上退火管口排出，一部分在下退火炉管口遇到水冷却凝结在管口上和浮在水面上，经过长时间的积累，水箱中的水的含油脂量不断增加，培分微小的油脂附在导线的表面上，影响了涂漆质量，漆包线的漆膜就出现了了很多星星点点的凹形小毛坑。另一方面，由于水箱中的水不断蒸发，使水箱中的水的含氯化物量不断地增加，达到一定的含氯化物量以后必将影响漆包线的质量，因此必须定期的清洗水箱和调换新水。一般都是利用调规格或调涂漆毛毡来做这一工作，间隔约一周。水箱中的水温也有一定的要求，水温高有利于发生水蒸汽对退火中的铜线进行保护，离开水箱的导线不易带水，而对导线的冷却不利。水温低时则相反。水虽然是要起到冷却作用，但温度也不能太低，否则当导线离开水面时，导线上会带大量的水，对涂漆有不良的影响。要导线在离开水时少带水，必须使导线在离开水时有一定的温度，而导线上上的温度与水温有直接关系，水温高一些导线的温度也高一些，即使导线上附有少量的水，导线的温度也能将它蒸发掉。一般来说导线粗，它的热容量大，冷却慢，水温要低一此；导线细，它的热容量小，冷却快，水温应高一些。当然还关系到冷却的时间，冷却的时间少，水温可低一些，冷却的时间多，水温就要高一些，粗线的水温不能高，否则导线的冷却不够，铜线在离开水时，温度还很高，就会氧化，当铜线在离开水面时有使水花飞溅的声音时，这就说明水温太高，必须降低水温，在夏季更要采取降温措施。通常粗线的水温控制在5060，中线的水温控制在6070，细线的水温控制在7080。目前国内生产的单层卧式漆包机，由于车速快，导线容易带水，因此，在线出水箱后必须经过毛毡，吹干装置和烘干装置。近几年奥地利MAG公司首先研究开发了等离子退火系统，据介绍目前已进入实用化阶段。等离子退火具有裸线清洁和退火一体完成；无需加热变迁降温过程，可随意调节功率，降低能耗；可快速开机和停机（在10ms内），退火裸线表面光洁等优点。三、 涂漆涂漆的任务不仅是将漆涂在导线有表面上，而且要涂得均匀，有一定的厚度，现在我们使用的漆都是液体，如果要将液体的漆均匀的涂到导线的表面上，就关系到液体的几个物理现象和涂漆方法。1 涂漆机理涂漆是将漆包线漆涂复在金属导体上形成有一定厚度的均匀漆层的过程。为什么能形成均匀光滑的涂层，这要涉及到漆液的表面张力、湿润现象、毛细现象以及溶剂的蒸发特性等，分别简述如下：11表面张力：自然界中落在荷花叶上的雨水和庄稼野草上的露水珠都成为球形，撑开的雨伞被打湿后形成一层薄水膜而不漏雨等现象，是人们常见的，这说明液体表面是一种有收缩趋势的张紧的薄膜，这是由于液体分子间的相互引力而形成的。见下图：F1 AB表示液体上表面,M1、M2、M表示液体分子每个分子的小圆圈表示分子的引力范围，液体内部分子m对各方向所受的引力相平衡时其合力为零。如把液面下厚度等于分子引力半径的一层液体，称为表面层，则处于表面层内的分子m1、m2一方面受到液体内部分子的作用，另一方面受到液面外气体分子的作用。但是，气体密度与液体密度相比小得多，一般把气体分子的作用忽略不计。因此，液体表面层中的分子，都受到垂直于液面且指向液体内部的作用力。m1与m2分子的合力不是零，而是向下的引力f1，f2，f1f2。液体表面层的分子和液体内部分子的处境不同，能量也不同，表面层分子受到内向的拉力，于是就产生自动紧缩的趋势，在客观上，液体表面就好像是一拉紧了的弹性膜，沿着表面的方向存在着收缩力的作用。这种使液体表面收缩的力，叫做表面张力。如果在液体表面上想像一条分界线MN，将液体表面分子分为及两部分（如图所示），部分表面层中的分子受到部分表面层分子的作用力，合力为F；部分表面层中的分子受到部分表面层分子的作用力，合力为F。二力的大小相等而方向相反，且分别作用在表面层互相接触的部分上，同时垂直于MN，这一对力是液体的表面张力。金属框上的皂膜表面张力 落石出 为了更形象的说明表面张力，可作下述实验。如上图所示：ABDC是一个金属框，其上有一根可以自由滑动的金属丝MN。将金属在肥皂水中浸后取出，在MN的两边将形成皂膜。如将MN右边的皂膜刺破，则能看到MN左边的皂膜自动收缩，使金属丝MN向左滑动。这个现象证明有表面张力存在。如要维持MN不动，必须沿着皂膜的表面对MN施一向右的拉力，来反抗液体收缩的力。影响表面张力的因素：凡是影响表面层分子受力不均衡的一切因素，都是影响表面张力的因素。（1） 物质结构的影响表中列出某些物质的表面张力。就结构而言，具有金属键的物质表面张力最大；离子键的物质次之，共价键结构的物质表面张力最小。因为具有共价键结构的物质质点之间作用力较小的缘故。 某些物质的表面张力（N/m）金属键离子键共价键物质t物质t物质tFeCuZnMg熔点熔点熔点熔点1 8801 1500 7680583NaC1KC110009000 0980090Cl2O2N2-30-183-1830 0250 0070013 根据漆液表面的表面张力作用，不均匀的表面其各处的曲率不同，各点的正压力不平衡，在进入漆包炉之前 ，厚处的漆液受表面张力作用向薄处流动，使漆液趋于均匀，这个过程叫作流平过程。漆膜的均匀程度除受流平作用影响外，还受重力作用的影响，是两者合力的结果。涂漆后进炉之前的线厚处的漆液为什么能向薄处流动？因为厚处的漆液压力大于薄处的压力。压力因漆液不同而不同。但对同一种漆液，则随曲面的曲率半径而变化，曲率半径对压力的影响可通过一个实验不说明，如图所示：与P的关系A 在具有三通活塞的分支管A的两端，分别吹成两个大小不等的肥皂泡B1、B2。再转动三通活塞使二泡相通，立即可看到，半径较大的气泡B1越来越大，半径较小的气泡B2越来越小。图中实线1表示大小；虚线2表示过一段时间右气泡的大小。此现象说明曲率半径越小，压力越大。它们之间的关系可通过力学推导出公式： 2 P= 式中：P：曲面上的压力 ：表面张力系数 ：曲率半径表面张力系数是单位长度的界上的表面张力，如果力的单位用达因，长度单位用厘米，则的单位是达因/厘米，对于不同的液体，表面张力系数不同，一些液体的表面张力系数列于表中。 表面张力系数测定温度溶剂名称表面张力系数达因/厘米13132020202020202020甲 酚煤 油间二甲苯邻二早苯对二甲苯乙 醇正 丁 醇甲 苯氯 化 苯糠 醛404228 1828903010283722752460285033564350上面公式为弯曲液面平衡的条件，也是计算曲面压力的公式，该公式说明，对于一定的液休，曲面的压力P与曲率半径成反比。通过上面实验和弯曲液面计算压力的公式说明漆包线漆液的流平拉圆过程与漆液表面张力有关系。当液体中溶有杂质后，质点之间作用力发生了变化，也要变化，为表面张力系数。关于杂质对液体表面张力的影响，一般是这样解释的。如果杂质分子与液体分子间的作用力小于液体分子间作用力，杂质将被排挤到液体表面层中去，这时杂质在表面层的浓度大于在液体内部的浓度，从而使液体表面张力下降。反之，就会使液体表面张力上升。（2） 温度的影响一般温度升高，物质的密度降低，致使液体内部的分子对表面层分子的引力减弱，所以表面张力下降。NaC1的和t 的关系如表所示。 NaC1的(N/M)T和t的关系t密 度 (kg/m3)802.6810.5832.0859.0883.2154715421529151214970.11380.11350.11190.10990.1082 图是某次试验25%含固量的聚酯漆的表面张力系数和温度的关系。表面张力 （达因/cm）605550温度 0 10 20 30 40 50 60 表面张力与涂漆是密切相关的重要因素，利用张力可以解释漆液所特有的若干现象，带漆的导线通过毛毡后，漆膜并不是很均匀的，形状如下：321 1、导体 2、气泡 3、漆膜 表面气泡形状 漆中产生气泡时，气泡是在搅动和加料过程中带进漆液中的空气，由于比空气比重小，靠浮力上升到外部表面，但由于漆液的表面张力作用又使空气不能突破表层而留在漆液中，这种带有空气气泡的漆液涂在导线上面进入漆包炉，经过加热，空气急剧膨胀，漆液表面张力因受热而减少时就冲出表面造成漆包线表面不光滑，见图所示，应尽量避免使用带有气泡的漆。当圆导线从毛毡孔中出来后漆液在较厚处的曲率半径最小，产生了一个很大的附加压力，使漆液向薄处流去，直至相等，起到了使漆液层拉圆的作用。在扁线生产中，涂漆后，其四角处的曲率半径很小，漆液也向下层产生一个附加压强促使漆液向平面流动去，而容易使四角外漆层变薄，这是扁线生产中一个突出的问题。又如，圆导线中若有毛刺，则这里的曲率半径特别小，既不易上漆，而且即使上了漆也容易流失变薄。若导线本身成椭圆形，涂漆时在附加压强的作用下，漆液层则在椭圆长轴的二端偏薄，而在短轴的二端偏厚，形成显著不的不均匀的现象，所以漆包线用圆铜线的椭圆度应符合标准规定。12 湿润现象当液体和固体接触时，常以湿润的程度来表示它们的关系。水银滴在玻璃上是一个圆球，或其他液体滴在玻璃上呈凸透镜状不能温润固体，认为是不能湿润现象。一滴水滴在玻璃片上，水立即铺展开，认为水湿润了玻璃，这种现象。见液固不同湿润状态图：液固不同的温润状态 当液体与固体接触达平衡时，可能出现湿润与不湿润两种情况。从图形明显看出，液体是否能湿润固体，与接触角的大小有关。图在gs、gl、ls、分别代表气固、气液及固界面的表面张力。称为接触角，其定义是：三相接触达平衡时，从三相接触点，沿着液气表面作切线，此切线与液固界面的夹角，称为接触角。接触角90液体能湿润固体，90液体不能湿润固体。水能湿润玻璃但不能湿润石腊，水银不能湿润玻璃，但能湿润干净的金属，所以不同的液体对不同的固体有不同的湿润能力。铜导体在涂漆中在一般情况下只要表面光亮清洁，就会涂上一层漆，但如果表面沾上油污就不易涂上漆层。这是由于表面油污影响了导线和漆涂界面的接触角，使漆液对导线由湿润变为不湿润。铜线的软硬度也影响漆液的湿润性能，这是由于导体表面分子晶格排列的规整与否影响漆对导体表面湿润的结果，铜线硬漆的引力就小，不利于湿润。单从湿润现象考虑认为漆液对铜线的湿润越大（角越小）越好也是片面的，角越小时，漆液表面张力也越小，并不利于使涂在圆导体上的漆液内聚拉圆（流平），不易使漆膜均匀。所以接触角值和表面张力应在一定范围内。13毛细现象毛细现象是由于湿润现象和液体表面张力的作用而产生。将内径很细的管插入液体中，在液体湿润管壁的情况下，液面沿着管壁上升成凹弯月面状，使液体的表面积增大。而表面张力的收缩作用要使液面趋向水平，管内液体就随着上升。这样，当表面张力向上拉引的作用和管内升高液柱的重量达到平衡时，管内液体才停止上升。毛细管中液面上升的高度和下降的深度与液体的表面张力系数成正比，与接触角的余弦（反映湿润程度和大小）成正比，与液体的比重，毛细半径成反比。即管子越细，液面上升越高，推导出的相应公式写成： 2cos 2 h = h = cos gr gr 式中r为凹液面的曲率半径，为液体的表面张力系数，为液体的密度，为接触角，h为管内液柱上升的高度或下降的深度。液体湿润管壁和不湿润管壁图如下所示。液体不温润管壁图液体温润管壁图毛毡涂漆可以用毛细现象来解释，毛毡是多孔材料，无数孔组成无数毛细管，当涂漆导线经过毛毡时，漆液便顺着毛细管上升，使毛毡具有输漆作用。漆液的表面张力，湿润现象，毛细现象与漆的粘度，固休含量，溶剂种类，涂漆条件及温度等有关，所以漆包过程中这些相互关系的综合平衡要经过多次实践和验证来选定。2涂漆方法漆包线的涂漆方法是多种多样的，目前常用的涂漆方法是毛毡法和模具法，曾经使用过的自流法、灯芯法、滚轮法，现在已经基本不再使用，曾经研究试验过的电泳法、融熔法、流化床涂漆法、现在还极少使用。以下我们就来讨论毛毡法和模具法。（1） 毛毡涂漆法毛毡涂漆法目前是我国生产漆包线应用最广泛的一种涂漆方法，在国外涂制细规格的漆包线时，绝大多数是采用毛毡涂漆法。毛毡 涂漆的特点是结构简单，操作方便，只要用毛毡夹板将毛毡平整的夹在导线的二侧，利用毛毡松、软、有弹性、多毛孔的特点，使其形成模孔，刮去导线上多余的漆，通过毛细现象吸收、储存、输送、弥补漆液的作用，将导线的表面涂上均匀的漆液。带漆导线出毛毡孔后，有一个拉圆的过程。因为导线涂上漆经毛毡后，漆液形状呈橄榄形，这时漆液在表面张力的作用下，克服漆液自身的粘度，而在一霎间里，转变为圆形。漆液的拉圆过程如图所示。cucucu漆液的拉圆过程 图中（1）表示涂漆导线在毛毡中；（2）是出毛毡的一霎间；（3）漆液因表面张力而被拉圆。若线的规格较小时，漆的粘度较小，这样所需的拉圆时间也较少；若线的规格增大，则所用漆液的粘度也大，这样拉圆所需的时间也较大。在高粘度的漆中，有时表面张力不能克服漆液的内磨擦力的作用，则将造成涂层不均匀。当带漆导线出毛毡后，在漆层的拉圆过程中还有一个重力作用的问题。若拉圆作用时间很短，则橄榄形的两个尖角很快消失，重力作用对其影响时间很短，导线上漆液层比较均匀。相反若拉圆作用时间长，则两端尖角存在时间也较长，重力作用的时间也较长，这时尖角处的漆液层有向下淌流的趋势，使局部地区漆层增厚，表面张力又促使漆液拉成球状，而成为粒子。由于重力作用在漆层厚时影响突出，所以每道涂漆时，不能涂得太厚，这就是漆包线涂制时采用“薄漆多涂”的理由之一。涂液在进入炉膛后，如果漆温开始上升，而溶剂沿未大量蒸发，这时漆液的粘度将是整个包漆过程中最低的数值，所以特别容易引起淌流。这就必须使进口炉温达到一定数值，以使溶剂迅速蒸发而避免长时间的重力作用而引起的淌流。毛毡与炉口间也应保持一定距离，以避免由于辐射热的影响而使毛毡硬化。但距离如果过大，也会使重力作用时间增大，并不有利。涂制粗规格漆包线所用的毛毡，要求阔、厚、松软、弹性大、毛细孔多，毛毡在涂漆中易形成比较大的模孔，储漆量多，输漆快。涂制细规格漆包线使用的毛毡要求窄、薄、细密、毛细孔细小，形成细密而柔软的表面，使涂漆量少而均匀，操作时分线方便。毛毡的质量对涂漆有非常大的影响，要求使用纤维细、长的优质羊毛制成的毛毡。毛毡的含脂量小于0.5%，酸碱性为PH7。毛毡应平整，厚度均匀，接触线的一面最好烧毛、去屑，其密度、阔度、厚度可根据线规的要求来决定，下表可供参考。 涂漆毛毡的尺寸、密度要求规 格mm厚mm密 度g/cm2备注0.82.50.40.80.20.40.10.20.050.10.05以下161286640.140.160.200.230.250.280.250.300.280.320.350.40毛毡的纤维方向，要根据供漆方法来决定，浸涂供漆、滚筒供漆，是以横向纤维为主。计量泵供漆，在供漆一面的毛毡，要求纤维方向为竖主。毛毡涂漆法对漆的粘度要求比较严格，粗规格粘度要大，细规格粘度小，必须要适当的配合好，否则就涂不出既有一定的漆膜厚度又很光洁的漆包线来。同样一种漆，粘度随着固体含量的变化而变化，目前多数是控制粘度。一般说可以请供漆单位直接提供所需粘度的漆。毛毡涂漆和供漆要有很好的配合，要依靠毛毡的松紧控制涂漆量，滚筒、电磁阀、计量泵供漆，也可以定量，毛毡只起涂均匀的作用。滚筒供漆的漆槽是开着的，由于溶剂的自然蒸发，漆槽内的漆，尤其是直接进漆的一端，漆的粘度和固体含量会增大，影响漆包线漆膜的光洁，因而采用循环加漆，使漆槽内的漆保持粘度一致。循环加漆有二种结构。一种是大循环，循环漆直接回到大漆箱内，这种结构有一个缺点，在刚加满漆时漆的粘度小，随着时间的增加，粘度也增加了，到再加漆箱漆时，粘度立即就减小了，这也会影响到漆包线的漆膜厚度和光洁度。另一种是小循环，循环漆回到小漆箱内，随着漆的耗用，大漆箱内的漆不断地补充小漆箱，使小漆箱的漆保持均匀的粘度和固体含量，有利于漆包线漆膜均匀和光洁。计量泵供漆，有二种结构，一种是活塞计量泵，它是依靠活塞的冲程来控制供漆量的，是有间断地供漆。另一种是齿轮式计量泵，它是以齿轮的转速来控制供漆量的，它的供漆没有间断，是连续性，从道理上来这种供漆是理想的。齿轮计量泵的价格比较贵，而且每个泵要用一台调速电机，造价就更大的，这是人们不肯采用的主要原因。计量泵供漆是通过管道直接输送到涂漆毛毡的，因此它特别适合于含有低沸点溶剂的漆。涂漆毛毡经过一段时间的使用以后，会被脏物或漆中的机械杂质堵塞，在正常涂漆过程中也会被线磨损。如有断线、并线，更容易破坏毛毡的表面，长时间的使用会使涂漆毛毡逐渐变硬，如受到炉口温度的影响，涂漆毛毡更容易变硬。因此要根据漆包机的具体条件定期调换涂漆毛毡。在正常的情况下，一般粗线可使用一周，中、细线可使用34天，如受炉温度影响比较大，细线只可使用12天。毛毡涂漆的优点是操作方便，调换线规方便；排除断线，并线故障方便；尤其是细线断线的机会比较多，排除故障就显得更方便了。所以细线采用毛毡涂漆法的就更多。开车、关车整理都很方便。毛毡涂漆有它不可免的缺点，尤其表现在粗线方面，毛毡比较松软，常常使漆包线的漆膜中有毛毡丝，特别会对耐高温的漆包线有不良影响；线与线之间的漆膜厚度不易达到一致不能使用高粘度的漆涂线，消耗溶剂多；使用寿命短等。（2） 模具涂漆法模具涂漆是目前被广泛采用的涂漆方法，尤其是涂制粗规格漆包线，在国外已绝大多数采用模具涂漆，在我们国内也逐渐的增加了。模具的式样是多种多样的，在圆线模具、扁线模具；圆线模具中有整体模具，有合并式模具，有涂制细规格的三角形模具；扁线模具中有整体扁线模、活动扁线模等。现在我们讲座常用的圆线模具，这种模具由两部分组成，模芯是碳化钨等硬质合金制成，模套用普通钢或黄铜或不锈钢制成。模心和模套要紧密的结合在一起，模心与模套之间绝对不能渗漏漆液。这种模具是比较实用的，由于模心是硬质合金，所以使用寿命很长，用几年也没有明显的磨损。目前我们国内是在立式漆包机上使用模具涂漆，在装置模具时一定要有前、后、左、右移动的余地，在涂漆过程中模具根据导线的位置自由活动，调节同心度。导线带着高粘度漆液进入模孔，给模孔周围喇叭口一个压力，由于喇叭口是斜面，使这个压力又产生了横向分力。当向上的纵向力大于模具的重力时，模具便浮了起来，横向的分力压在模具的四周，当模孔和导线不同心时，这个横向压力不平衡，就会使模具移动，直至模孔和导线同心为止，这相过程叫做自调同心度。漆液向上的纵力接近模具的重力时有利于模具自调同心度，纵力来自漆液的粘度和线的速度，当线的速度不变时就决定于漆的粘度了。粘度对模具涂漆是很重要的，粘度太小不但不能使模具自调同心度，而且通过模孔的漆也很难形成均匀的漆膜。模具涂漆要求漆的粘度大一些，如果漆的树脂分子量比较小，可提高漆的固体含量，这样不但达到了涂漆的要求，而且还节约了溶剂，降低成本，减少了废气的污染。固体含量小的漆，粘度可以大一些，如聚酰亚胺漆，固体含量16%，粘度3分（葛氏管）也可以使用；固体含量大的漆，粘度就不易太大，如聚酯漆，固体含量40%，粘度400秒（4#杯），也可，粘度再大就困难了。总之模具涂漆对粘度的要求不是十分严格的。如聚酯漆，200400秒（4#杯）都可以使用；聚酰亚胺漆13分（葛氏管）都可以使用。模具涂漆，配模是很重要的，配模孔径的尺寸是根据导线尺寸，漆的固体含量，所需漆膜厚度，涂漆次数等几个参数推算出来的。漆固体含量通常是指重量，但在计算配模时，需要固体含量的体积；漆膜厚度要根据标准要求或用户技术要求；涂漆次数要根据不同的品种来决定。在配模时以上四个参数一定要明确。例：现在要涂0.50mm的聚酯亚胺漆包线，要求漆膜厚度为0.062mm，涂漆8次。漆的固体含量为36%。配模公式： M D1= +d GK式中：D1 第一次涂漆模孔直径尺寸； M 每次涂漆漆膜厚度； G 漆的固体含量； d 导线线径尺寸； K 残留系数。8道的漆膜厚度分布：0.010mm；0.009mm；0.009mm；0.008mm；0.008mm；0.007mm；0.006mm；0.006mm；此处残留系数取0.60。 0.010D1= +0.50=0.5460.55mm 0.60.36实际增膜厚度：1= 0.216 (0.55-0.50) = 0.0108mm 0.009D2 = +0.50+0.0108=0.5520.55mm 0.2162 = 0.216(0.55-0.50-0.0108)=0.00847mm12 = 0.0108+0.00847=0.01927mm 0.009D3 = +0.50+0.01927=0.56mm 0.216 3 = 0.216(0.55-0.50-0.01927)=0.0088mm13 = 0.01927+0.0088=0.02807mm0.008D4 = +0.50+0.02807=0.565mm 0.2164 = 0.216(0.565-0.50-0.02807)=0.00798mm14= 0.02807+0.00798=0.03605mm0.007D5 = +0.50+0.03605=0.5680.57mm 0.2165 = 0.216(0.57-0.50-0.03605)=0.00733mm15= 0.03605+0.00733=0.04338mm0.007D6= +0.50+0.04338=0.5760.575mm 0.2166 = 0.216(0.575-0.50-0.04338)=0.00683mm16= 0.04338+0.00683=0.05021mm0.006D7= +0.50+0.05021=0.5780.58mm 0.2167 = 0.216(0.58-0.50-0.05021)=0.00643mm17= 0.05021+0.00643=0.0566mm0.006D8= +0.50+0.0566=0.5840.58mm 0.2168= 0.216(0.58-0.50-0.0566)=0.00505mm18= 0.0566+0.00505=0.06165mm因此配模为： 0.55mm 0.55mm 0.56mm 0.565mm 0.57mm 0.575mm 0.58mm 0.58mm 模具涂漆具有漆膜厚度均匀，适合大粘度的漆，漆膜清洁，可以降低漆的成本，使用周期长等优点。但模具涂漆也有缺点：调规格开车、停车整理都比较复杂，耗工时、排除断线，并线故障比较困难，一次性投入大等。涂漆次数涂漆次数要根据漆的特性和漆膜厚度来决定。漆液在烘焙过程中，有的漆液内部的溶剂容易迁移到表面，有的漆液内部的溶剂不容易迁移到表面。前者涂上的漆液可以厚一些，后者涂上的漆液就必需薄一些，否则由于内部的溶剂没有及时迁移到表面，受到温度成为气体就会在漆膜内部形成气泡或气体冲破漆膜形成毛线。漆的固体含量也和涂漆道次有关，固体含量小的漆，虽然在室温时的粘度很高，当进入烘炉，受热后它的粘度急剧下降，如果涂上的漆液厚了，它就会流淌或收缩造成毛线。固体含量大的漆，虽然涂在导线上的漆液不厚，但由于它的固体含量大，经过烘焙后所得到的漆膜却比较厚。涂漆的厚度也会影响烘焙的时间，漆液涂得厚，即没有流淌的情况，但它只可以在较低的温度下，长时间的烘焙，这就会影响生产的效率。漆液涂得薄可在高温下短时间烘焙，生产效率高。总之，漆包线的涂漆次数要综合衡量，从实践中取得经验，来确定具体的数值。一般聚酯、聚酯亚胺、聚氨酯漆包圆铜线、二级漆膜厚度，粗中规格涂漆78次。细规格的涂漆810次，微细线涂漆1220次。聚酰亚胺漆包圆铜线，二级漆膜，粗中规格涂漆1012次，细规格涂漆1214次。每次涂漆的厚度，除第一次和最后一次外，其它各次希望平均，第一次涂漆略薄于平均值，这样对漆膜的光洁度有利，但不能太薄，漆膜太薄会使铜线氧化发花。最后一次涂漆要薄于平均值，使外层漆膜固化得充分一些，提高漆膜的机械强度。四、 烘焙在漆包线的生产过程中烘焙非常重要，烘焙的温度、温度曲线和烘焙时间控制、调节得当，才可以能生产出优良的漆包线来。烘焙得是否恰当，直接关系到漆包线表面光洁度、色泽和机械性能、热性能以及电气性能。1、烘炉温度的分布烘炉温的分布对漆包线的烘焙关系非常大，如要温度分布不合理，就产不出理想的漆包线来。烘炉炉膛的面积很大，要达到烘焙温度的工艺要求是有一定难度的。烘焙温度的分布有二个要求，纵向温度和横向温度。纵向温度要求是曲线形的，即由低到高，再由高到低。横向温度要求是直线形的，即在纵向的一个位置上要求它左右的横向温度均匀。横向温度的均匀性要依靠设备的加热，保温、热气对流等因素来满足它，各种漆包线的烘焙都要求横向温度均匀。纵向温度是根据不同品种漆包线的烘焙温度来决定的，不同品种漆包线对炉温曲线的要求是不同的，即是同一品种粗规格和细规格对炉温曲线的要求也不相同。烘炉结构不同，炉温曲线也不能相同，炉温曲线的重要性在生产粗规格的立式漆包炉上表现特别突出。烘炉的纵向分为二个区，即蒸发区和固化区，蒸发区以蒸发漆液中的溶剂为主，固化区以固化漆膜为主。蒸发区的长度一般按线规的要求来决定的，粗规格要求蒸发区长一些，使蒸发有充足的时间；细规格的漆液涂得薄，蒸发得快，蒸发区可以短一些。在确定烘炉纵向温度的分布时（即炉温曲线），首先应从保证漆包线的烘焙质量着手，同时在不影响漆包线的烘炉质量的条件下，要考虑热能的利用，提高热能的利用率。漆包烘炉中的温度有热元件的表面温度；气体温度；导线上漆膜温度。通常所说的烘炉温度，就是炉膛中的气体温度，测温点是处于炉膛内的气体中，所指示的温度主要是气体温度。2、漆包线的烘焙过程导线经过涂漆进入烘炉，开始了漆膜的烘焙，在烘焙过程中首先是将漆液中的溶剂蒸发，然后是固化，形成一层漆膜，再涂漆、烘焙，如此重复数次便完成了漆包线的烘焙全过程。蒸发过程导线经涂漆进入烘炉，首先是发生溶剂的不断蒸发，成为溶剂蒸汽，然后漆基在高温下逐步固化为一个完整的漆膜，出烘炉后冷却成漆包线。溶剂蒸发需要适当地加热和通风才能顺利进行。只有让溶剂蒸发完全、漆基固化得当，才能获得理想的漆膜，所以在漆液向漆膜转化的过程中，要根据漆液选择适当的通风与加热等工艺参数。漆包工艺的特点高车速，即要在以秒计的时间内形成一道漆膜。必须了解在烘炉中漆膜的形成过程有着一定的阶段性，即在蒸发区内主要进行蒸发，在固化区主要进行固化，两者结合形成一个完整的烘焙过程。A、蒸发基理 任何溶剂都是由许多分子组成的，它们可以在一定条件下变为气体。 在不同的条件下，由液体分子变为气体可以有不同的形式，其中之一称为蒸发。蒸发的时候液体表面的分子逸出进入空气中，它可以在任何温度下进行，但其蒸发的速率不同。温度高时蒸发快；温度低时蒸发慢。当空气中溶剂密度增大时，蒸发速度又下降了，当溶剂密度达到一定数值时则液体不再蒸发了，成为动态平衡状态，此时的溶剂蒸气称为饱合气，其压强称为饱和蒸气压（以毫米汞柱表示）。只有在适当的通风条件下，将蒸发的溶剂不断的去除，使其蒸气压低于饱和蒸气压，液面上的溶剂蒸气不断被排除，蒸发才能不断地进行下去。 液体在蒸发时需要吸收一定的热量，在一定温度下1克液体转变为同温度的蒸汽所需