制造绝缘铰电线的方法

文档序号:92809阅读:308来源:国知局
专利名称:制造绝缘铰电线的方法
本发明涉及制造用于各种电子设备上的绝缘绞电线的一种方法。更详细地说,是涉及应用绝缘漆薄薄地涂敷在多股导体外层並对之加以烘焙来制造具有多股导体的绝缘绞线的一种方法。
绝大多数电子设备所用的一种绝缘电线通常是通过挤压而将绝缘材料覆盖在整体绞导体的外层。这种绝缘线已经单独使用,或作为屏蔽电线、同轴电缆或扁平电缆等的多股导体使用。
由于近来发展小型和轻型化的电子设备,所以都在付出很大的努力来减小绝缘电线、屏蔽电线和各种电缆的截面积。其中的一种方法就是减小绝缘护套的厚度。但是用现行的挤压技术来形成十分薄的绝缘护套,那是非常困难的。曾经有过这样一种方案,即多次施加和固化绝缘漆来取得一个薄层的绝缘护套。但在实际操作中有许多难题,例如,当施加绝缘漆到绞导体上及固化所加的漆的各步骤中发生了护套结疤或在护套中夹有气泡。更具体地讲,当加到绞导体上的绝缘漆固化时,夹留在各绞导体间隙中的空气,如图1所示,它由于受热而膨胀,结果造成在护套表面上结疤。采用低温-150℃或以下一烘焙所施加的漆就能大大减少上述出现的问题,但是最后做成的护套不够坚硬,制造不出可靠的绝缘绞线。
为了解决上述问题,本发明曾进行了各种研究,想找到一种有效的方法来制造具有薄绝缘护套的绞线。现已成功地开发了一种方法,它能够在绞导体上形成无结疤和无残留空气泡的绝缘护套。
如上所述,当用常规的加绝缘漆然后固化的方法在绞导体上形成绝缘护套时,在导体间隙中的空气受热膨胀常会造成在护套上结疤(见图1中的2)。因为当空气在一定的压力下受热时,例如从室温(20℃)到250℃,其体积增大到1.8倍。
本发明已充分完成了研究结果,发明者所开发的技术,消除了裹进的气泡,从而避免了由于这种空气体积的增大而造成在护套上结疤。根据本发明所形成的绝缘护套,其特征为,它比用常规的挤压技术形成的护套薄,具体地说。绝缘护套的厚度为整个绞导体的最小外接园半径的3到100%以内。如果护套的厚度小于上述园的半径的3%,则得不到高度可靠的绝缘绞线,而且如果绝缘护套的厚度大于上述园周半径的100%,则本发明的方法显不出什么好处,就和用常规的挤压技术效果一样了。
本发明的一种方法为,至少在绞导体的绝缘护套的最里层是由热处理的绝缘漆形成的薄层,是由绝缘敷涂器或滚压器包覆完成的,待将这层固化后,即得到绝缘护套上无疤痕的绝缘绞线。
本发明的另一方法是,至少在绞导体的绝缘护套的最里层是由热处理的绝缘漆形成的薄层,该绝缘漆的粘度在30℃时不大于300CPS,待将这层固化后,即能获得绝缘护套上无疤痕的绝缘绞线。
本发明的另一种方法是,首先用一种溶剂将绞导体全浸湿,然后敷涂热处理绝缘漆,固化,于是即能获得绝缘护套上无疤痕的绝缘绞线。
本发明的再一种方法是,用电沉积法将电解漆水溶液沉积在绞导体上,然后加热,再施加绝缘漆,经固化后,即得到绝缘护套上无疤痕的绝缘绞线。
本发明的再一种方法是,用幅射处理漆施加在绞导体上,再经固化,于是制出绝缘护套上无疤痕的绝缘绞线。本发明的这五种方法,包含了同一个发明指导思想,即设法消除在施加的绝缘层中固化前产生气泡。
图1为带有绝缘护套的一组绞线的断面图;
图2为按本发明加工的绝缘绞线的断面图;
图3为用电沉积电解漆液形成最里层护套的一组绞线断面图;
图4为按本发明中一种方法加工成的绝缘绞线断面图。其中,在绞导体上先涂敷无溶剂幅射固化漆溶液将该层固化后再涂上绝缘漆后继续固化图5为在绝缘护套中带有气泡的绝缘绞线断面图,这是因为绞导体没预先通过真空室而立即引入到无溶剂幅射固化漆中造成的;
图6为无溶剂幅射固化漆的粘度与温度关系曲线;
图7为具有真空室的漆槽,其一侧被抬高的视图,该真空室位于下面,以便使绞导体先通过真空室而后进入漆槽。
下面将详细解说本发明的上述各项。
在绞导体包敷绝缘层采用将绞导体通过拉模,然后到绝缘漆槽去的方法中,拉模的通道必须有一个比较导体的最小外接园直径大一些的孔。这就造成导体间不必要的厚涂层,并且各导体间隙中空气的膨胀和漆中溶剂的蒸发将增加在制成的绝缘护套上结疤的几率。实际上,绞导体上的涂层结疤变硬后往往使下一步的绞线加工不能继续进行。采用拉模上孔的大小基本上等于绞导体组最小外接园直径能够形成较薄的绝缘护套,但是将使拉模加速磨损,或采用沿导体全长变化外接园的外径的方法,但在导体与拉模间将造成磨擦不均匀,这样便不可能沿导体通长裹上均匀的绝缘护套。
根据本发明的第一种方法,至少在绞导体绝缘护套的最里层是用绝缘敷涂器或滚压器包覆施加一薄层热处理的绝缘漆形成;然后将该层固化,于是制成的绝缘绞线具有无结疤的绝缘护套。
如上所述,施加的热处理绝缘漆将首先充填到各绞导体的间隙中。当充填的漆被加热时,夹在导体之间和漆内的空气即膨胀并穿到该层的表面上而出现结疤。不过本发明所作的试验证实,当只用绝缘敷涂器或滚压器包覆一次所施加的漆量选择将使AC≤ (AB)/2 (见图1)时,在导体之间的空气膨胀后很容易在该层完全硬化前逸散出来,因此形成无疤痕的绝缘护套。
护套的厚度如相当于图1中的AB,则最好是施加二次到五次,如厚度再厚,则将被敷涂的导体接着用大小合适的孔的拉模抽拉。运用绝缘敷涂器或滚压器包覆,当绝缘包层厚度一经达到约2~4μm,即可用一个拉模接着敷涂。这样做减少了敷涂和烘焙循环的总次数,从而获得商业上的极大实惠。
为了对于每股直径为0.06mm的七股一组的绞线上提供厚度约为20到25μm的护套。如果每层都仅用绝缘敷涂器或滚压器包覆一次来形成,则至少需10~15次敷涂循环。用绝缘敷涂器或滚压器包覆不可能一次形成较厚的包层而沿导体长度方向不发生不均匀性,所以为了获得所期望的厚度必须根据需要施加尽多次薄层。但是施加许多薄层将受到在给定的加温炉中能够装设拉模头的数量限制,而且施加多层也使生产率降低,这在实际生产中是一个严重的问题。所以,最好是对绞导体施加一层薄的无结疤的绝缘漆层,然后剩余厚度的包层通过一个拉模来完成。这样,就能有效地制造出所期望的在绝缘护套上无疤痕的绝缘线。
应用本发明的第一种方法中的绝缘敷涂器时,可以采用任何一种常规用的材料构成,例如绒毛、聚酯、聚四苯乙烯、聚丙烯、聚偏二氯乙烯和人造纤维,绝缘物的密度可选为从0.20到0.60g/Cm3,拉模的形状和材料可按所生产的漆包线需用的绝缘漆的条件选定。合适的拉模材料计有烧结的硬质合金、烧结的人造钻石、兰宝石、人造钻石以及天然钻石,並且它应能提供拉模所需要的适当形状的膛孔。至于滚压器包覆方法中的设备可采用一般制造漆包线所用的设备即可。
按照本发明的第二种方法,在绞导体上的绝缘护套的最里层至少用绝缘敷涂器或滚压器包覆並烘焙一次,采用具有粘度不大于300CPS(当用Brookfied粘度表在30℃下测量)的热处理绝缘漆,接着至少施加並固化一层以上整体绝缘漆,从而制出绝缘护套上无疤痕的绝缘绞线。
前已讲过,造成结疤的原因是,(1)在导体的间隙中裹有空气,(2)在绝缘漆中的溶剂的蒸发。本发明已证实,采用绝缘敷涂器或用滚压器包覆进行敷涂一薄层热处理绝缘漆,使导体间隙中的空气很容易发散出来,就能消除上述结疤原因(1)。经过对结疤的进一步研究,本发明发现上述效应还与热处理绝缘漆的粘度相互有关,特别是该里层贴在导体上的漆。所以,对于绞导体所形成的第一层特别要考虑的不仅是包层的厚度,而且要考虑热处理绝缘漆的粘度。
加到绞导体上的热处理绝缘漆在导体通过烘焙室时,其粘度将暂时下降,裹在导体间的空气由于受热而膨胀,並穿过漆层而逸出。测量出漆的粘度对逸出空气的阻力。如果漆为高粘度,则裹进的空气将不易从体内逸出。这就会增加形成护套上结疤的几率。即使裹进的空气从体内逸出来,而粘度大的漆无论产生的表面强度如何,都给不出光滑的护套。本发明通过试验证明,为了防止结疤,绝缘漆的粘度必须不超过300CPS(用Brookfield粘度表在30℃下测量)。更佳的范围是200CPS以下,如为100CPS以下那就更好了。
这种低粘度的绝缘漆在热固化时粘度进一步降低,致使膨胀的空气更容易逸出。本发明者进一步试验证明,由于空气逸出而在漆包层表面所可能引起的不均匀性很容易被表面张力的作用所消除,所以可获得平滑表面的护套。根据本发明探索,对具有如图1中AB所示的最里层漆包的厚度,用粘度不大于300CPS的热固化绝缘漆施行一次即可,无结疤发生。
因为裹在导体间隙中的空气已经在施行最里层漆包时逸散出来,故在形成相继的漆包层时就可以采用粘度高于300CPS的绝缘漆。即使残留有一定量的空气在里面,但已被包在固化了的里层漆包之内,就不会造成其第二层的结疤,但为了防止由于漆液的蒸发而造成结疤,第二层和相继的漆层不应太厚,也不要用过粘的绝缘漆。如果采用了绝缘敷涂器,则最好以粘度为700CPS以下的绝缘漆用做第二层及相继的一层。如使用拉模,则绝缘漆的粘度最好用到5000CPS。
图2示出具有多重绝缘护套绝缘绞线的横断面,其中第二层和相继各绝缘包层统由标号6表示。在实际加工中对采用绝缘敷涂器或是拉模以及施加次数的选择必须按所期望的电线性质和最终的护套厚度来恰当地确定。
任何普通用的绝缘漆只要适当地调整好粘度都可使用。当然,绝缘漆的选择也决定于对绝缘线产品所要求的性质。
按照本发明的第三种方法,是将绞导体在施加热固化绝缘漆之前先浸泡到溶液中或涂以该溶液,然后加热固化,从而制出绝缘护套上无疤痕的绝缘绞线。如果所有的绞导体的表面都被溶液浸湿,则在其后施加及烘焙热处理绝缘漆就能大幅度减少发生结疤现象的可能性。本发明的这个第三种方法有很大的商业价值,因为这样制造绝缘线与生产常规的漆包线所产生的结疤差不多。用溶液浸湿每根导体能减少出现结疤的几率,其主要原因在于以此溶液取代了裹在导体间隙中空气所占的空间,于是空气被排挤到外面去,或是下一步施加的绝缘漆很容易代换残留的空气,以致减少了在加热期间空气膨胀的几率。
所用的上述溶液必须是与其下一步施加的绝缘漆能溶和的。如果绝缘漆是聚乙烯醇缩甲醛,则任何聚氨酯、聚酯或聚酰亚胺脂、甲苯基酸、二甲苯、甲苯或石脑油都可单独或混合用做溶剂。如果以聚酰酯亚胺或聚酰酯做为一层隔热的绝缘漆,则可用吡咯烷酮做为基本溶剂並用二甲苯、甲苯或石脑油稀释之。应按实际情况选择适当的溶液。
列在上述的各种溶液可以单独地或混合起来使用,是在绞导体施加绝缘漆处理之前用的,它们与树酯和漆中的溶剂都有很好的溶和性,可以用一个绝缘敷涂器将上述溶液施加上去,另外也可用滚压器包覆或把导体浸泡在溶液槽中,然后再拭去过剩的溶液以保持有均匀的液层。
保留在导体表面上的任何污垢,例如金属粉末,即使表面已基本敷涂了溶液也会造成结疤。为了避免发生这种现象,对绞导体的表面可以用在水电解液中进行电解清除,用热水洗除,接着弄干后立即敷涂溶液。这些程序可保证施加热固化绝缘漆一次即形成相应于图1中AB所示厚度的无结疤的护套。
按照本发明的第四种方法,是将电解漆溶液用电解沉积法涂敷在绞导体上,然后再将该层烘干。在本法中,夹在导体间隙(图3中标号2)中的空气通过电沉积膜而逸出,从而制成护套上无疤痕的绝缘绞线。因为电沉积膜(图3中的7)比其他常规绝缘漆膜更具多孔性,故受热后膨胀的空气迅速逸出,而不会在护套上留下疤痕。当所加的绝缘层一经加热熔化,它即挡住导体间残留的空气向外逸散。
电解漆溶液一般分成溶于水和散于水中型。每种都是产生一种树脂型沉积附在用作加电压的衬底上,而且这层沉积是多孔的,故不可避免含有一定量的气体。当随后对此多孔树脂层加热时,它流动而形成十分均匀的护套。更具体地讲,当对绞导体上由电解沉积所形成的多孔树脂层进行加热时,如图3中2所示的间隙中的空气迅速膨胀而穿出这层树脂膜,在膨胀了的空气逃离树脂膜后,膜受热熔解而流到导体的每部分,由此,多孔部分被消除而均匀的绝缘护套即被制成。
本发明中所用的溶水型电解漆液是用下述材料为基制成的,即聚乙烯醇缩甲醛、聚酯、聚胺酯、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺酯、聚酰胺-酰亚胺和聚酰亚胺。这些树脂成分可用环氧树脂或酚醛树脂进行调剂,以这种调剂的树脂构成的溶水电解漆液也适用于本发明。
在本发明中可应用的散于水型的电解漆液用下述材料为基形成,即聚
烯酸酯(是散于水型电解漆液中最普遍用的主要成分),以及聚氨酯、聚乙烯醇缩甲醛和聚酯。这些树脂成分可用环氧树脂或酚醛树脂进行调剂,在以这种树脂为基形成的散水型电解漆液也适用于本发明。
电解漆溶液可以是阳离子型或阴离子型。在电解沉积漆为阳离子的情况中,所含的主成分树脂荷正电,故绞导体必须加负电。对阴离子型漆液而言,则树脂是带负电的,故绞导体自然是应加正电。当用电沉积施加和处理一层至少覆盖如图3中7所示部分的绝缘层之后,以下各次敷涂和处理操作中就能按所期望得到的膜厚和绞线特性来合适地选择所需的绝缘漆。最好是用制造漆包线中所通用的绝缘漆,不过制做其他类型电线所使用的绝缘漆也同样可以应用。
如上所述,按照本发明的第四种情况,绞导体首先用电解漆溶液进行电沉积,然后将该沉积膜加热,之后就可以应用任意常规用的绝缘漆进行敷涂和硬化,用这种方法制出的绝缘绞线,具有无结疤及光滑表面的绝缘护套。
按照本发明的第五种方法是,一种无溶剂的辐射固化漆,它在室温条件下即能固化,当一层层地施加到绞导体上直至达到合适的膜厚后,用紫外线或电子光束照射使其固化,以致将空气截留在绞导体所界限的空间内。接着,为了使绝缘绞线具有所期望厚度的绝缘护套和预期的绞线性质,再用绝缘漆敷涂和固化一层,这种漆可以与前述幅射固化漆相同,也可不同。按照本发明的这第五种见解,不会由于在导体间隙中的空气膨胀而使绝缘护套结疤,而且能够获得满足实际运行要求的绝缘绞线。无溶剂幅射固化漆的漆膜应盖住图4中阴影线所示的面积8,並且可以采用绝缘敷涂器或通过一个拉模,或用其它一般技术进行。在图4中8处的漆膜不要求施加和固化幅射固化漆一次形成,可以通过多次敷涂和固化循环以便提供所需厚度的膜。
由前述显然可知,采用上述五种方法中的任一方法都可消除由于裹在绞导体间隙中的空气膨胀而造成绝缘护套上结疤的问题。
本发明也提供两种消除在施加的绝缘漆固化前的气泡的方法。在这两种方法中,都是至少有一层应施加在紫外线或电子光束照射下固化的漆並在照射下固化。按照这些方法之一,将附有一层这样的漆的导体通过一个加热室,以便消除那些保留在非固化层各处的小气泡,然后再用紫外线或电子光束照射使其固化。如果幅射固化漆是用绝缘敷涂器或通过拉模施加到绞导体上的,细小的气泡将出现在漆中,靠拉模的内表面与导体之间挤压作用是消除不了它们的,並将留在该敷涂层中,如若此层立即用紫外线或电子光束照射,则细小的气泡将残留在固化层中。含有这种小气泡将会使绞线产品的电气性能变异,所以应予消除。
图5为绝缘绞线的一个断面,在其绝缘护套内裹有空气泡。当绞导体连续浸过幅射固化漆槽时,空气泡逐渐在漆中升起来,此空气泡之源即载在导体上和含在漆中的空气。采用普通烘焙绝缘漆,当在烘焙室加热时,造成气泡在该层中膨胀,又由于此时漆的粘度下降,于是膨胀的空气泡透过漆层而散掉。如若将此绝缘层继续加热,在导体间隙中的空气也将膨胀並穿过此层散到外面去。其结果,最后的绝缘护套表面上可能有些疤痕,但无微小气泡留在其内,另一方面,幅射固化的时间应当尽量地短,只要足够使空气泡到达敷涂层的表面上即可。
为了解决这些问题,本发明在对绞导体施加幅射固化漆之后故意将其加热到使漆粘度下降到足以使空气泡浮升到所施加层的表面上。接着再用紫外线,或电子光束照射,使该层固化。结果达到了最初的目的。绝缘护套中无气泡。为减少漆粘度而使气泡浮升到所施加包层表面上所需的加热条件应根据漆的粘度及其温度特性,包层的厚度以及绞线抽拉的速度等适当的确定。通常,采用1~2m长的加温炉控制温度在100~250℃的范围内使用。在这种情况下,绞线的温度最好保持在60~150℃之间。如果炉温太高,在绞导体间隙中的空气就会受热膨胀出来並留在最后的护套上形成气泡。
如果所用的幅射固化漆,其粘度与温度特性具有如图6所示的,粘度随温度的增加而突然减小,则当气泡由漆包层的表面逸散之后,此表面很快变得光滑。但是,如果漆的粘度随着温度的升高降低不到足以造成光滑包层面时,则该包层表面将出现不均匀现象,如果使用了这样的漆,则一定要作些规定,以保证能提供表面光滑的护套,例如减慢固化的速度。所施加的幅射固化漆层数应视所要求的护套厚度而定。如果其后所形成的单次敷涂包层厚度在约10到20μm范围内,则漆中的任何气泡都将能在加热后漆粘度下降中逸散。
消除热处理漆包层中的气泡可按另一种方法进行,即在漆槽下面设一个真空室,並将绞导体通过此真空室,以便将围绕在导体周面上的所有空气除去,然后将导体引入漆槽,于是一层幅射固化漆包层在完全没有气泡的条件下在绞导体表面上形成。
这种方法的优点之一便是,不需要为敷涂步骤后设置加热室。在漆槽下面设置真空室的目的就是为了消除在绞导体上所附着的空气,以及把无空气附着的导体引入漆槽中,进入漆槽中的气泡数量随着真空室的气压低于大气压的程度而减少。真空室中的气压最好是低于150mmHg,在这样低的压力下。绝缘包层中所含的气泡几乎完全消除,而且使绝缘绞线能保持稳定的电气性能。如果真空室中的气压高于150mmHg,则在最后一层绝缘包层中将有很小的气泡。但应注意,当真空室中的气压减小时,槽中的漆就有被吸收到真空室中的可能。为了防止这种漆倒流,可用一个弹性垫(例如用橡皮做的)放在漆槽和真空室的接合面处,同时,在漆槽底面上的绞导体穿入的孔,其直径应足够小以免弹性垫在气压降低而产生的虹吸作用下变形。此外,当真空室的压力降低时,空气通过传送孔或槽底的小孔进入真空室中的几率上升。这是必须防止的,例如在真空室的底上放置诸如用橡皮做的弹性垫即可。甚至在真空室中的压力降低时橡皮垫将使穿绞线的小孔直径减小。若将弹性垫用一个下衬板予以加强则较为理想。这样,衬板将足以承担在真空室抽真空时所产生的虹吸。当然,在绞导体穿过处的加强衬板下的小孔应当具有最小的直径。
绞导体经过真空室的距离越长,则从导体面上去除的空气就越多。本发明所做的试验证明真空室的长度约为5~10Cm即足够。
图5所示的绝缘绞线断面为经过一个不带真空室的漆槽所抽拉而成。图5中的标号1表示单股导体,2是导体间的间隙,8为由施加和固化无溶剂幅射固化所形成的绝缘护套,9是一层绝缘外包,以及10为真空气泡。图5说明,在漆槽下无真空室情况下幅射固化漆包层内可能夹有微小的空气泡。
图7说明在漆槽14下面装有一个真空室15。如所示,一组绞导体11在穿入漆槽之前先引到该真空室。真空室15的内部可籍泵17抽真空,能使室内气压减小到150mmHg以下。真空室的顶和底分别用垫18密封,而且小室的底部采用衬板16来加强。由于这种使绞导体在进入漆槽之前优先地经过真空室,以致进入到漆槽中的气泡数量大幅度地减少,而且基本上没有气泡存留在幅射固化漆的包层中。
实现本发明所能使用的绝缘漆并能在紫外线或电子光束照射下固化的基本原料举例如下聚酯丙烯酸、丙烯酸多元醇、氨基甲酸乙酯-丙烯酸酯、环氧树脂-丙烯酸酯、聚硅氧-丙烯酸酯、聚丁二烯-丙烯酸酯、三聚氰胺-丙烯酸酯、多烯/多硫醇以及不饱和的聚酯。这些聚合物可单独或混合起来形成绝缘漆,上面列出的材料当用作紫外线幅射固化漆时,必须掺以光敏材料。任何普通的光敏材料都可应用,包括苯偶姻烷基醚类。例如苯偶姻乙基醚和苯偶姻正丁基醚。乙酰苯衍生物例如二乙氧基苯乙酮和戌胶酯。
图2中的标号6和图4、图5中的9所指绝缘包层可以用一般的绝缘漆,例如以下述原料为基形成的,即聚乙烯醇酸甲醛、聚氨酯、聚酯、聚酰亚胺酯、聚酰酯-酰亚胺和聚酰酯;热融型绝缘漆;以及幅射固化漆都可以,这些漆类可以单独或混合使用。
按照本发明施加一薄层绝缘护套的绞导体可以用各种普通的导电材料构成;例如铜、铜合金、镀锡的铜以及镀以能钎焊的铜。在图1到5中为七根导体绞在一起的例子。实际上绞导体的数目可多可少,用本发明的方法对金属绞导体的大小也没有限制。
下面的实施和对比参考例是为了进一步说明所要求保护的方法,而不应成为对保护范围的限制。
参考例1一组七股绞导体(直径0.06mm)采用以聚胺酯为基的绝缘漆(粘度为4000CPS,浓度为40%)做包层,系用拉模进行,並在敷涂后在300℃下烘焙,线速为2m/min。敷涂和烘焙循环进行5次。结果在平均每米线长的绝缘护套上有3到10个疤痕。该绝缘绞线的特性示于表1中。
参考例2一组七股绝缘绞铜导体(直径0.05mm)采用以聚酯为基的绝缘漆(粘度为3500CPS,浓度为40%)做包层,系用拉模进行,並在敷层后在320℃下烘焙,线速为20m/min。敷涂和烘焙循环进行8次。结果每米线长的绝缘护套上有2到7个疤痕。该绝缘线的特性示于表1中。
参考例3一组七股绞铜导体(直径0.10mm)采用聚酰胺-酰亚胺为基的绝缘漆(8/2的正烷基-2-吡咯烷酮/石脑油混合溶剂,粘度为4200CPS,浓度为25%)做包层,系采用拉模,並在敷层后在320℃下烘焙,线速为18m/min。敷涂和烘焙循环进行6次。结果平均每米线长的绝缘护套有30到70个疤痕,该绝缘线的特性示于表1中。
参考例4按参考例3的过程进行,但绞导体先浸在二甲苯溶液中,然后再用聚酰胺-酰亚胺为基的绝缘漆敷涂。结果平均每米线长的绝缘护套上有20到70个疤痕,该绝缘线的特性示于表1中。
参考例5一组七股镀锡铜绞导体(直径0.127mm)采用无溶剂幅射固化漆(粘度为3500CPS,30℃)做包层,系用拉模进行,漆的成分为Aronik6100(一种日本Toagosei化学公司的丙酰酸齐聚合酯)及1.5%重量的光敏剂(日本Mitsubishi〔三菱〕石油化学有限公司的Sundray 1000)敷涂后用3KW紫外线灯泡照射固化,线速为20m/min,敷涂和固化循环进行4次。结果每米线长的绝缘护套上有3到20个微气泡(直径约10μm)。该绝缘线的特征示于表2。
参考例6一组绞铜导体(直径为0.127mm)采用无溶剂幅射固化漆(粘度为5200CPS,30℃)做包层,系用拉模进行。所用的漆为VR-90(日本Showa高聚物有限公司的丙酰酸齐聚合酯)1∶1的混合溶剂敷涂后用总剂量为7Mrad的电子束在充氮气体中照射。线速为20m/min。敷涂和固化循环进行4次。结果每米线长的绝缘护套上包含有10到30个微泡(直径约10μm),该绝缘线的特征示于表2。
参考例7按参考例6的方法,但绞导体在引到漆槽之前先经过300mmHg压力的真空室。结果每米线长的绝缘护套上含有5到20个微泡(直径约为10μm)。该绝缘线的特性示于表2。
实施例1按参考例1的方法,但以聚氨酯为基的绝缘漆(粘度为90CPS)敷涂的前三层用绝缘敷涂器以25m/min的速度进行。烘焙温度为300℃。结果绝缘绞线的绝缘护套无疤痕,外观很好。该绝缘线的特性示于表1。
实施例2按参考例2的方法,但以聚酯为基的绝缘漆(粘度为240CPS)做的前两层用滚压器包覆,速度为25m/min,烘焙温度为320℃,制成的绝缘绞线护套无疤痕且外观很好,该绝缘线的特性示于表1。
实施例3按参考例3的方法进行,但先把绞导体浸在吡咯烷酮溶液中,然后再涂以聚酰胺-酰亚胺为基的绝缘漆。制成的绝缘绞线护套无疤痕,外观很好,该绝缘线的特性示于表1。
实施例4按参考例3的方法进行,但先用阴离子的丙烯酸为基的掺水的漆液(浓度为25%)7V的直流电在绞导体上电沉积,在用水清洗后,将导体通过320℃的烘焙室,然后再在导体上敷涂聚酰胺-酰亚胺绝缘漆並作如参考例3样的固化处理。制成的绝缘绞线护套无疤痕。该绝缘线的特性示于表1。
实施例5按参考例1的方法进行,但绝缘导体先涂以无溶剂的幅射固化漆(成分与参考例5同),用绝缘敷涂器进行,随后用3KW紫外线灯光照射使该层固化,线速为20m/min,敷涂和固化循环2次,然后再按参考例1所示将导体涂以聚氨酯为基的绝缘漆,制成的绝缘绞线护套无疤痕且外观很好。该绝缘绞线的特性示于表1。
实施例6按参考例2的方法进行,但先用绝缘敷涂器敷涂上无溶剂的幅射固化漆(成分见参考例6),在氮气中用剂量为7Mrad的电子光束照射该层使之固化,拉线速度为20m/min,仅进行敷涂、固化循环一次,然后再在导体上按参考例2所述敷涂以聚酯为基的绝缘漆,制成的绝缘导线护套无疤痕且外观很好。该绝缘线特性示于表1。
实施例7按参考例5的方法进行,但先将敷涂以无溶剂的幅射固化漆的导体通过加热室(230℃,1.5m长),然后再用紫外线照射使之固化,结果绝缘护套上无小气泡。该绝缘绞线的特性示于表2。
实施例8按参考例6的方法进行,但先将敷涂以无溶剂的幅射固化漆的导体通过加温室(240℃,1.5m长),然后再用电子光束在氮气中照射使之固化,制成的绝缘护套没有任何小气泡,该绝缘绞线的特性示于表2。
实施例9按参考例5的方法进行,但绞导体在引入到漆槽之前先通过真空室(80mmHg),因为没有气泡进入漆槽,故制成的固态绝缘护套没有气泡。该绝缘导线的特性示于表2。
实施例10按参考例6的方法进行,但绞导体在引入到漆槽之前先通过真空室(100mmHg),因为没有气泡进入漆槽,故制成的固态绝缘护套没有气泡。该绝缘绞线的特性示于表2。
在参考例1到例3中,绞导体通过拉模敷涂高粘度的绝缘漆,其结果绝缘护套中有许多气泡。在例1中则将最里层绝缘包层用绝缘敷涂器施加低粘度(90CPS)热固化漆形成。在实施例2中最里层绝缘层是用滚压器包覆低粘度(240CPS)的热固化漆形成。所以在以实施例1和例2的方法制成的绝缘护套中没有疤痕。
在参考例4中,聚酰胺-酰亚胺绝缘漆是在导体浸过难溶于该绝缘漆中的二甲苯溶液后施加的,所以做成的绝缘护套有气泡。在实施例3中,由于导体先浸过高溶性的正烷基-2-吡咯烷酮溶液而后敷涂聚酰胺-酰亚胺漆,故无疤痕。
在实施例4中,聚酰胺-酰亚胺为基的绝缘漆是在溶水的电解漆被电沉积在绞导体上和固化后施加的,所以在绝缘护套上无疤痕。
在实施例5中,绞导体是在施加了紫外线照射固化漆固化后再敷涂以聚氨酯为基的绝缘漆。在例6中,绞导体是在施加了在电子光束照射下固化的漆固化后再敷涂以聚酯为基的绝缘漆。所以用例5和6所形成的绝缘护套没有疤痕。
在参考例5和6中,其中加到绞导体上的分别是以紫外线或电子光束照射固化的漆並且相继固化,所以制成的绝缘护套无疤痕;但是有许多气泡。
在实施例7和8中,敷有幅射固化漆的绞导体先通过加热室然后再进行固化处理,由于在加热室中包层内的所有气泡已被消除,故最后制成的绝缘护套中无气泡。
在参考例7中,导体在引到漆槽之前先通过真空室,真空室的气压为300mmHg,亦即气压高于150mmHg,后者为本发明推荐的较佳值。所以固化的绝缘护套中含有相当多的气泡,尽管不象参考例6制成的那么多。在例9和10中,真空室的压力分别为30mmHg和50mmHg,显著地低于较佳值150mmHg。所以用这两种实施例示的方法做成的绝缘护套,气泡被完全消除。
中标号的说明标号 说明1 构成绞线的单股绞导体2 间隙3 绝缘涂料4 包围绞导体组的最小外接园5 最里层绝缘膜6 第二层和相继各层绝缘膜7 电沉积膜8 敷涂和固化无溶剂幅射固化漆所形成的绝缘膜9 绝缘膜10 气泡11 绞导体12 拉膜13 涂料14 漆槽15 真空室16 衬板17 真空泵18 密封垫
权利要求
1.一种制造绝缘绞电线的方法,其特征为包括对多芯的金属绞导体提供一个绝缘护套,该护套的厚度为包围在所述导体的最小外接园的半径的3到100%范围内,该绝缘护套是用一种绝缘漆进行敷涂然后固化,这样循环两次或更多次形成的。
2.按照权利要求
1的方法,其中至少在该绞导体上的绝缘护套的最里层是用绝缘敷涂器或滚压器包覆一种热固化漆然后进行固化形成的。
3.按照权利要求
1,其中至少在该绞导体上的绝缘护套的最里层是用一种粘度不大于30℃时300CPS的热固化绝缘漆敷涂和固化形成的。
4.按照权利要求
1,其中有一个步骤是,至少在该绞导体上的绝缘护套的最里层先将该绞导体用一种溶液浸湿,然后敷涂一种热固化绝缘漆並进行固化。
5.按照权利要求
4,其中所述的溶剂具有较好的溶于所述的热固化漆的性能。
6.按照权利要求
1的方法,其中提供所述的绝缘护套的步骤中包括,将溶水的电解漆液电沉积在所述的绞导体上,经过加热使之固化后,再反复地敷涂和固化绝缘漆而形成多层绝缘的护套。
7.按照权利要求
1,其中提供所述的绝缘护套的步骤中包括,先在该绞导体上施加一种在紫外线或电子光束照射下固化的漆,随后将此层固化,然后再反复地施加和固化绝缘漆而形成多层绝缘的护套。
8.按照权利要求
7,进一步包括一个步骤为,将所述绞导体施加了幅射固化漆后的该绞导体通过一个加热室,以便将该施加层中的气泡消除,然后将该导体曝于紫外线或电子光束下照射使该包层固化。
9.按照权利要求
7,进一步包括一个步骤为,先将绞导体通过真空室消除附在该导体表面上的空气,然后立即将该导体引进到装有能固化的漆的槽中涂漆,接着用紫外线或电子光束照射使所涂上的漆固化。
10.按照权利要求
9,其中,所述的真空室中的气压低于150mmHg。
专利摘要
一种制造具有较薄的高质量绝缘绞电线的方法。绝缘护套的厚度为整组绞导体最小外接圆半径的3到100%。绝缘护套采用两次或多次反复地敷涂和固化一种绝缘漆形成。推荐对绝缘护套的最里层用绝缘敷涂器或滚压器包覆工具施加热固化绝缘漆形成。应采用粘度在30℃时不大于300CPS的热固化绝缘漆。
文档编号H01B13/02GK85105227SQ85105227
公开日1987年4月8日 申请日期1985年7月8日
发明者增田重雄, 胜田守彦, 上冈勇夫 申请人:住友电气工业株式会社导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan
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