大规格高附着性漆包线开发

蒋 英

（铜陵有色股份铜冠电工有限公司，安徽 铜陵 244000）

大规格高附着性漆包线开发

蒋 英

（铜陵有色股份铜冠电工有限公司，安徽 铜陵 244000）

当前国际国内漆包线技术已向两端发展，即微细线与超微细线（Φ0.080mm以下）、大规格线（φ2.000以上）与汽车电机用高附着性漆包线，其中大规格特殊附着性漆包线主要用于交流发电机和汽车电机。在20世纪末这两种类型产品主要依赖进口。铜陵有色公司对汽车电机用高附着性漆包线研制，对漆包线的绝缘结构设计，生产制造工艺进行探讨，产品的设计和各项性能指标达到了用户要求。

漆包线；汽车电机；附着性；涂漆；漆膜

1 引言

随着漆包线市场竞争的日趋激烈，一些常规漆包线已进入成品线利润的微利时代，而企业为了生存和发展，必须走技术创新的道路。当前国际国内漆包线技术已向两端发展，即微细线与超微细线（Φ0.080mm以下）、大规格线（Φ2.000以上）与汽车电机用高附着性漆包线，其中大规格特殊附着性漆包线主要用于交流发电机和汽车电机。在20世纪末这两种类型产品主要依赖进口。

铜陵有色股份铜冠电工有限公司于2012年实施集团公司的“漆包线工厂整体搬迁升级改造项目”后，已具备了稳定生产Φ2.00～Φ4.000mm规格大规格复合漆包线的能力，但目前生产普通200级聚酯亚胺复合聚酰胺酰亚胺漆包线产品无法满足高附着性特殊要求，为不失去这些资信好、附加值高、需求量较为可观的用户，我公司决定开发“Φ2.0mm及以上大规格高附着性漆包线”，进入汽车电机和发电机行业中漆包线产品的高端市场。

2 大规格高附着性漆包线主要性能考核与主要研究内容

2.1大规格高附着性漆包线主要性能考核

（1）单品品质考核。

漆包线是否符合规格要求：即提供的漆包线应通过客户进行的各种测试，来验证漆包线各性能指标与规格的符合性。

（2）卷线工艺性考核。

漆包线是否适合绕组绕制工程：即漆包线抗绕线设备嵌线能力好，加工成电机绕组后，漆膜完好，绝缘抗击穿性能良好，符合规格要求。

（3）在汽车用电机用漆包线可靠性考核。

漆包线满足电机使用要求必须通过“外观、尺寸、特殊附着性”等试验。

①开发大规格高附着性漆包线产品性能指标符合NEMA1000:2008 GB/T 6109.20-2008标准，以及满足客户标准要求。确定该产品主要性能指标，制定该产品的企业标准［1-3］（性能指标如表1所示）。

表1　性能指标表

② 产品环保技术指标符合欧盟RoHS指令案的要求，如表2所示。

表2　环保技术指标表

2.2大规格高附着性漆包线主要研究内容

（1）绝缘材料的选择。

通过对汽车电机用高附着性漆包线绕制时张力研究，筛选出适合该特点的漆包线绝缘材料，使漆膜柔韧性大于漆膜与铜线之间的附着力，满足漆包线高附着性能要求。产品的漆膜厚度等级符合IEC 60317-0-1标准的2B级［4］，此外，原材料选择低氧铜杆，铜杆各质量指标符合GB/3952-2008［6］的要求。

（2）产品结构设计与优化和涂漆系统设计改造。

目前φ2.0mm以下规格漆包线采用聚酯亚胺符合聚酰胺酰亚胺产品结构完全满足用户需求，但对于φ2.0mm以上规格漆包线无法满足客户的高附着性要求，需对产品结构重新设计优化及涂漆系统进行改造，以满足性能要求。

①增加大规格漆包线涂层数量。将普通的复合漆包线绝缘结构由两涂层（聚酯亚胺+聚酰胺酰亚胺）改为三涂层（改性聚酯+聚酯亚胺+聚酰胺酰亚胺），利用改性聚酯漆膜高附着特性以提高漆膜与导体表面的附着性能；减少聚酯亚胺漆膜厚度在绝缘层中所占的比例（聚酯亚胺漆膜弹性较差），并采用了柔韧性较高的特殊的聚酰胺酰亚胺绝缘漆，以提高当漆包线在拉伸过程中，利用漆膜自身柔韧性进行延伸，从而实现漆包线拉断后不缩漆的高附着性的要求。

②改变大规格漆包线涂漆道次排列。公司已有设备具备生产Φ2.0mm以上规格的能力，涂漆道次排列为：9+3+3（其中9道涂漆道次只能使用同一涂层，无法分割）即只能生产两涂层结构或普通要求的三涂层结构复合漆包线，无法满足此次开发需求，因此需对涂漆系统改造，将涂漆道次的排列变为：4+4+4+3，可以任意组合不同厚度不同绝缘材料的绝缘层结构，以实现漆包线的高附着性性能要求。

（3）Φ2.0mm以上大规格高附着性漆包线涂漆工艺研究。

根据大规格高附着性漆包线性能要求，结合铜冠电工漆包线分厂现有工艺装备特点和多年积累的生产经验，课题组对产品结构的设计、涂漆工艺进行了对比和分析，研究制定了大规格高附着性漆包线工艺方案，确保产品开发试制成功。

3 大规格高附着性漆包线产品试制的主要工艺

3.1工艺流程图

工艺流程图见图1。

图1　工艺流程图

（1）涂漆工艺。

采用质损耗分析、漆包线剖面的光学分析、试验等方法，漆包线附着性的测试、以及静摩擦系数的测试，对生产工艺的适应性进行评估与调整。

（2）过程质量控制。

漆包线是连续作业的生产模式。为制造出性能稳定、均一性高和加工性优良的漆包线，必须对其制造过程严加控制，具体要求：

①漆包生产线上安装在线高压针孔检测仪，对产品质量进行持续监控，杜绝漆包线表面质量及漆膜连续性出问题。

②通过对偏心度的测试，对产品漆膜涂敷均一性进行控制，保证产品漆膜一致性。

③加强对漆包线柔软度的控制，对过对铜杆的优选，以及对每道退火工序参数的控制，确保产品合适的柔软度和伸长率［6］。

④通过对介质损耗因数陡升温度的测试确定不同材质合理的烘烤工艺温度及程度的控制，以确保漆膜固化合适。

（3）检验。

大规格高附着性漆包线主要性能试验方法，依据IEC60851-1：1996 3.2试验方法总则：所有试验应在温度为15℃～35℃，相对湿度为45%～75%的条件下进行。试验前，试样应在上述环境条件下放置足够的时间预处理，使试验达到稳定状态。

在检验验收中我们以10米漆包线为单位连续取样5组进行试验，取样得到了大量的漆包线附着性和拉伸断头漆膜结合度（特殊附着性）检测数据［5］，对这些检测数据进行收集和分析。

以Q（ZY/XY）-2/200 2.240mm的漆包线为例，国家标准要求转数大于49，Φ2.0mm及以上规格高附着性漆包线转数大于65。

检验要求：试样经其中导体标称直径dmm标称计算的转数R扭转后，漆层应不失去附着性。依据IEC60317-0-1：2005 8.4剥离试验：R=k/dmm。k常数=110mm、R=转数、dmm=导体标称直径。例：2.240mm的漆包线剥离基本转数R= 110/2.24=49（转）。

表3、表4、图2是我公司开发的Φ2.0mm规格高附着性漆包线剥离试验规范、数据和分析结果控制图。剥离试验要求温度：20℃，湿度：55%，试验规格：Q（ZY/XY）-2/200-2.240mm。 试验结果在平均65转以上，符合高附着性要求。

图2　Φ2.24mm规格高附着性漆包线试验结果控制图

表3　Φ2.24mm规格高附着性漆包线试验规范值

表4　Φ2.24mm规格高附着性漆包线试验数据

3.2主要经济效益指标预测

本产品研发成功批量生产后，预计可完成1000t/a的销量，产品年销售收入5042.74万元（电铜含税单价按5.1万元/t计），可实现净利润156.65万元，经济收益良好。详见表5所示。

表5　经济效益测算表

4 结束语

我公司开发Φ2.0mm及以上大规格高附着性漆包线成功后，大规格漆包线在完全满足客户适应性的同时，电机在可靠性试验：温升试验、过载能力、最高转速、超速试验、转矩给定动态响应时间测试、耐久性试验上明显优于使用国内其它大规格漆包线生产厂家，将成为特种漆包线产品中的高端产品，具有高的产品附加值和较好的市场前景。

［1］GB/T 6109.1， 漆包圆绕组线［S］.

［2］GB/T 6109.20， 漆包圆绕组线［S］.

［3］GB/T 4074.3， 绕组线试验方法［S］.

［4］IEC 60317-0-1 AMD2-2005， 特种绕组线产品标准［S］.

［5］郑启荣， 郑立桥， 等. 绕组线漆包工艺学［M］. 上海:中国电器工业协会电线电缆分会， 2013:68-74.

［6］鲍煜昭， 吴长顺， 等. 绕组线产品检验［M］. 上海:中国电器工业协会电线电缆分会， 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

蒋英（1973-），女，安徽铜陵人，主要从事漆包线、磷铜球产品科研与开发。E-mail: 13965221405@126.com