高光滑度漆包线关键技术研究

郭振兴，余 琪，2，袁孚胜，吴 礼， 金 平，徐溯航，钟方友

（1.江西铜业加工事业部，江西 南昌 330096；2.中南大学 机电工程学院，湖南 长沙 410083；3.中国瑞林工程技术股份有限公司，江西 南昌 330083；4.江西铜业技术研究院有限公司，江西 南昌 330096）

1 引言

漆包线是绕组线的一个主要品种，因具有良好的机械性能、化学性能、电性能、热性能，被广泛应用于机电仪表、电力工程等领域［1］。随着相关行业的迅猛发展,市场对漆包线的产品质量提出了更高的要求。漆包线常见的质量问题主要有断线、匝间短路、手感硬、滑性等问题［2］。近年来，许多技术人员对漆包线产品质量控制和提升进行了大量的研究。赵彦朋［3］等研究了生产工艺对漆包线低应力的影响。宋章明［4］研究了扁平漆包线表面缺陷的在线检测系统,采用帧间差分法分离扁平漆包线的背景,针对背景分离图像中的抖动干扰进行消抖处理,通过分析消抖处理结果判断当前图像是否存在缺陷。胡延波［5］研究了铜线坯对漆包线耐压性能影响，分析了铜杆的表面质量、铜粉对耐压性能的影响。龙香林［6］研究了生产工艺对漆包线线硬的影响因素，并提出了提升措施。

本文以Ф0.500mmQ（ZY/XY）-2/200聚酯亚胺聚酰胺酰亚胺复合圆铜漆包线为研究对象，通过不同状态下漆包线静摩擦系数的检测，研究自润滑涂层厚度、漆包线表面含油量、表面漆瘤的万米粒子数对漆包线表面光滑性的影响规律。

2 实验材料及方法

实验原料为Ф0.500mmQ(ZY/XY)-2/200聚酯亚胺聚酰胺酰亚胺复合圆铜漆包线，由JTTY公司江苏JYTC科技有限公司制造的HTZ6/4D-4/24型卧式高速拉丝漆包机生产。

采用Lear漆包线在线检测仪对漆包线漆瘤、针孔进行在线检测。小粒子标准为0.6，大粒子标准为1.0，针孔测试电压为1000V。

采用常州WY公司制造的Model WJM-1型静摩擦系数检测仪检测漆包线的静摩擦系数，如图1所示。检测方法为：将检验仪器滑轨及滑块测试面擦拭干净，并将测试键调至归零状态，取同一线轴中90cm及45cm试料，将两条90cm试料处理平直（拉伸1～2%以内），紧贴于固定滑轨表面，另取一条45cm试料处理平直（拉伸1～2%以内），成平行状固定于500g滑块上，把有试样的滑块放在由试样组成的轨道上，使滑块上的漆包线和试验基板上的漆包线在接触面成直角交叉，启动仪器的试验按钮，试验基板即以每秒一度的速度开始倾斜，仪器自动测量计算并显示tgα值。

图1 静摩擦系数检测仪示意图

3 结果与分析

3.1 自润滑涂层厚度对表面滑性的影响

分析了自润滑绝缘涂漆道次为0、1、2涂漆工艺条件下（具体涂漆工艺如表1），漆包线表面静摩擦系数的变化规律。采用Model WJM-1型静摩擦系数检测仪对每一个工艺条件下的静摩擦系数进行检测和分析，其自润滑层涂漆道次对静摩擦系数的影响规律如图2所示。

图2 自润滑层涂漆道次对静摩擦系数影响

表1 自润滑道次涂漆工艺

根据Ф0.500mmQ(ZY/XY)-2/200聚酯亚胺聚酰胺酰亚胺复合圆铜漆包线的技术标准控制绝缘漆层厚度，因底涂层影响漆包线漆膜的附着性，采用底涂固定9道次工艺，改变中涂和自润滑层的漆膜厚度占比，具体涂漆道次如表1，自润滑层分别采用道次0、1、2三种工艺，进行涂漆层对表面光滑性的影响规律研究。

由图可知，当自润滑层涂漆道次为0时，即不使用自润滑绝缘漆，静摩擦系数为0.72；道次为1时，静摩擦系数为0.58；道次为2时，静摩擦系数为0.52。试样随着自润滑绝缘层道次的增加，静摩擦系数逐渐下降，因自润滑绝缘层价格高，下游使用中静摩擦系数控制范围一般为低于0.6，综合考虑漆包线的制备成本，自润滑层绝缘层道次控制为1符合工艺要求，即涂漆道次工艺为底涂+中涂+自润滑=11+5+1。

3.2 油含量对表面滑性的影响

取250g漆包线放入1000ml烧杯中,倒入适量蒸馏过的F113，将烧杯放入超声波清洗槽内的中间位置，清洗槽内注入适量干净的水，使用超声波清洗，采用蒸馏的方式去除表面的液体，称取重量，从而计量表面的含油量。

通过漆包线生产过程中表面润滑油的添加控制表面油含量，在油含量为80mg/kg、90mg/kg、100mg/kg、110mg/kg、120mg/kg、130mg/kg、140mg/kg、150mg/kg、160mg/kg、170mg/kg、180mg/kg、190mg/kg、200mg/kg、210mg/kg、220mg/kg工艺条件下，分析和检测静摩擦系数，结果如图3所示。

图3 润滑油含量对静摩擦系数影响

由图可知，一开始漆包线静摩擦系数随着表面润滑油含量的增加而逐渐降低；当润滑油含量增加到一定量之后，静摩擦系数随着润滑油含量的增加而增加。结合产品的使用要求，润滑油含量控制在120mg/kg～160mg/kg，漆包线静摩擦系数在0.6以下。

3.3 漆瘤对表面滑性的影响

表2为不同表面漆瘤对静摩擦系数的影响，小粒子为0.5，大粒子为1.0，在同机台、同机头、生产工艺正常条件下选取不同漆瘤情况的产品进行静摩擦系数检测。由表2可知，随着漆包线表面漆瘤（粒子）的增多，漆包线静摩擦系数逐渐增大。

表2 不同表面漆瘤对静摩擦系数的影响

4 结 论

（1）随着表面自润滑涂层的增加，静摩擦系数降低，但自润滑绝缘漆的成本较中间涂层绝缘漆高，结合漆包线产品的制造成本控制，因此涂漆工艺采用11道底涂+5道中涂+1道自润滑涂。

（2）随着表面润滑油含量的增加，一开始静摩擦系数逐渐降低，之后随着油含量的增加而逐渐上升，润滑油含量控制在120mg/kg～160mg/kg时，漆包线静摩擦系数在0.6以下。

（3）表面漆瘤缺陷数影响漆包线表面光滑性，随着漆包线表面漆瘤（粒子）的增多，漆包线静摩擦系数逐渐增大。