本發(fā)明屬于導線生產(chǎn)領(lǐng)域,具體涉及一種高韌性扁平漆包銅線的生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù):
電線是由一根或幾根柔軟的導線組成,外面包以輕軟的護層;電纜是由一根或幾根絕緣包導線組成,外面再包以金屬或橡皮制的堅韌外層。漆包線是繞組線的一個主要品種,由導體和絕緣層兩部分組成,裸線經(jīng)退火軟化后,再經(jīng)過多次涂漆、烘焙而成。但要生產(chǎn)出既符合標準要求,又滿足客戶要求的產(chǎn)品并不容易,因它受原材料質(zhì)量、工藝參數(shù)、生產(chǎn)設(shè)備、環(huán)境等因素影響,因此,各種漆包線的質(zhì)量特性各不相同,但都具備機械性能、化學性能、電性能、熱性能四大性能。
目前漆包線的斷面形狀大多都是圓形的,但圓形的漆包線卻存在著纏繞后的槽滿率較低的缺點,這極大地限制了相應(yīng)電器件功效的發(fā)揮,一般漆包線滿負荷纏繞后,其槽滿率大約為78%,因此,難以滿足技術(shù)發(fā)展對于部件扁平化、輕量化、低功耗、高性能的要求。隨著技術(shù)的更迭,扁線便應(yīng)運而生了,扁線也稱扁絲、壓扁線、平角線材或超窄帶材等,指的是截面近似圓角矩形的異性金屬絲,厚度從0.025mm至2mm,寬度一般小于5mm。其寬厚比從2:1至50:1不等。由于扁絲形似帶狀,有時也被稱為超窄扁帶。相比常見的圓絲,扁絲這種形態(tài)在散熱性、焊接接觸面積、抗疲勞度、硬度控制等方面都具有獨特的優(yōu)勢,同時,扁線在著纏繞后的槽滿率上也遠遠高于圓線,因此,扁線的應(yīng)用正越來越受到重視。
扁線的生產(chǎn)方法主要分為軋制(壓延)法、異型模拉拔法和帶材縱剪法,其中,異型模拉拔法與圓絲生產(chǎn)工藝類似,采用孔型為矩形的異型拉絲模進行拉拔,但是這種方式只能生產(chǎn)低寬厚比的扁線,且易造成合金絲變形不均甚至斷裂,無法生產(chǎn)高精度和表面質(zhì)量的產(chǎn)品;帶材縱剪法目前在國內(nèi)最為普遍,該工藝使用縱剪機組剪裁大寬度的帶材,獲得寬度最小為3mm左右的窄帶,材縱剪工藝的優(yōu)點是加工難度小,大寬度情況下加工成本低,而缺點是隨著寬度的減小,排刀的數(shù)量和成本迅速增加,以致實際上無法生產(chǎn)寬度低于2mm的特窄絲,同時,第二個缺點是裁切走刀過程中的橫向張力極其容易造成鐮刀彎和絲材扭折現(xiàn)象,使產(chǎn)品不合格,另外,縱剪法得到的產(chǎn)品必須使用盤裝,無法通過橫向纏繞獲得大盤重;圓絲平輥軋制法要求先將材料圓絲拉拔到某個精確的線徑,再通過多道平輥壓扁軋制成型,該工藝要求較為昂貴的設(shè)備投入和更為嚴格的生產(chǎn)工藝,但是避免了以上兩種工藝的缺陷,機械性能均勻,通條性,平直度好,且規(guī)格精確,表面質(zhì)量優(yōu),是生產(chǎn)超窄超薄精細扁線的必須工藝。
因為銅在到導電性上的巨大優(yōu)勢,因此,現(xiàn)今扁平漆包線一般都是銅質(zhì)的,即為扁平漆包銅線。針對不同性能的需求,扁平漆包銅線可根據(jù)所需性能的特點,進行相應(yīng)的調(diào)整,比如對于扁平化和輕量化要求特別高的部件,就需要生產(chǎn)超窄超薄和大寬厚比的扁平漆包銅線;而對于低功耗和高性能要求特別高的部件,就需要生產(chǎn)高精密的扁平漆包銅線;而對于耐沖擊性要求特別高的部件,就需要生產(chǎn)高韌性的扁平漆包銅線;而對于使用壽命要求特別高的部件,就需要生產(chǎn)耐久性的扁平漆包銅線等。
現(xiàn)今,由于許多裝置都朝著扁平化和輕量化的方向發(fā)展,因此這些裝置內(nèi)使用到的扁平漆包銅線就需要有更高的柔韌性,以適應(yīng)相應(yīng)連接方式的需求,但現(xiàn)今的工藝方法生產(chǎn)出的扁平漆包銅韌性一般較差,無法達到較高的韌性要求,可塑性和耐變形能力差,用于扁平化、輕量化的異形構(gòu)件時,容易因為多次的形變而出現(xiàn)破損甚至斷裂,因此,極大地限制了許多構(gòu)件扁平化和輕量化的發(fā)展。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
(1)要解決的技術(shù)問題
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種高韌性扁平漆包銅線的生產(chǎn)工藝,該工藝生產(chǎn)出的扁平漆包銅線韌性好、可塑性強,具有較強的耐變形能力,同時,導電性能好,完全適用于各類扁平化、輕量化的異形構(gòu)件中。
(2)技術(shù)方案
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了這樣一種高韌性扁平漆包銅線的生產(chǎn)工藝,以銅桿為原料,具體工藝步驟為:
a.放線;
b.將銅桿進行矯直;
c.將銅桿加熱至100℃,使其通過冷擠壓機ⅰ擠壓成型,冷擠壓機ⅰ的模具出口處為圓形,冷擠壓機ⅰ模具出口圓形的直徑尺寸為扁平漆包銅線目標尺寸寬度的12倍,得到圓線?。?/p>
d.將圓線ⅰ通過冷擠壓機ⅱ擠壓成型,冷擠壓機ⅱ模具出口處的寬度、高度尺寸分別為扁平漆包銅線目標尺寸寬度、高度的6倍、30倍,得到扁線??;
e.將扁線ⅰ通過冷擠壓機ⅲ擠壓成型,冷擠壓機ⅲ模具出口處為圓形,冷擠壓機ⅲ模具出口圓形的直徑尺寸為扁平漆包銅線目標尺寸寬度的4倍,得到圓線ⅱ;
f.將圓線ⅱ通過熱擠壓機ⅰ擠壓成型,擠壓溫度設(shè)置為540-560℃,熱擠壓機ⅰ模具出口處的寬度、高度尺寸分別為扁平漆包銅線目標尺寸寬度、高度的3倍、10倍,得到扁線ⅱ;
g.將扁線ⅱ通過熱擠壓機ⅱ擠壓成型,擠壓溫度設(shè)置為620-640℃,熱擠壓機ⅱ模具出口處為圓形,熱擠壓機ⅱ模具出口圓形的直徑尺寸為扁平漆包銅線目標尺寸寬度的2倍,得到圓線ⅲ;
h.將圓線ⅲ通過熱擠壓機ⅲ擠壓成型,擠壓溫度設(shè)置為540-560℃,熱擠壓機ⅲ模具出口處的寬度、高度尺寸比扁平漆包銅線目標尺寸的寬度、高度尺寸大5%,得到扁線ⅲ;
i.使用水對扁線ⅲ進行冷卻,將扁線ⅲ冷卻至50℃以下;
j.對扁線ⅲ進行超聲波清洗;
k.將扁線ⅲ勻速進行放線,使其在氮氣的環(huán)境下通過軟化爐進行軟化退火,軟化爐溫度設(shè)置為490-510℃;
l.將上述運行溫度為490-510℃的扁線ⅲ在上述氮氣的環(huán)境下浸入23-27℃的水中,離開水面后用風機進行干燥;
m.對扁線ⅲ進行涂漆,并在340-380℃下進行烘焙成型,再將扁線ⅲ在室溫下自然冷卻;
n.牽引收線,即得成品高韌性扁平漆包銅線。
優(yōu)選地,在步驟f中,擠壓溫度設(shè)置為550℃。
優(yōu)選地,在步驟g中,擠壓溫度設(shè)置為630℃。
優(yōu)選地,在步驟h中,擠壓溫度設(shè)置為550℃。
優(yōu)選地,在步驟k中,軟化爐的溫度設(shè)置為500℃。
優(yōu)選地,在步驟m中,在360℃下進行烘焙成型。
(3)有益效果
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的生產(chǎn)工藝首先利用原料銅桿進行軋制,通過圓線和扁線往返式地進行擠壓,并利用往復(fù)三次的軋制成型,并通過冷擠壓機和熱擠壓機的搭配銜接,結(jié)合各個步驟中冷擠壓機和熱擠壓機模具出口處的寬度和高度配比,并突破性地通過特異參數(shù)逐步減小寬度和高度,從而逐步軋制小銅線,使其能在提高產(chǎn)品均勻度的同時,最大限度地提高扁平漆包銅的韌性;其次,在軋制銅線使其逐步變小的過程中,先進行溫度較低的冷壓,再進行溫度較高的熱壓,而且該過程冷壓和熱壓的溫度也是具有一定特異性的梯度,再結(jié)合各擠壓機模具出口處的寬度和高度尺寸上,提高其可塑性,增強其耐變形能力,同時,還增強了扁平漆包銅線的導電性,這樣使其可以完全適用于各類扁平化、輕量化的異形構(gòu)件中,保證了其生產(chǎn)及使用的可靠性;最后,再通過各步驟的協(xié)調(diào)運作,并結(jié)合特異性地各步驟的工藝參數(shù),使各個過程的加工效率都得到了提高,并且使反應(yīng)及加工更加徹底。綜上所知,利用本發(fā)明的工藝生產(chǎn)出的扁平漆包銅線韌性好、可塑性強,具有較強的耐變形能力,同時,導電性能好,完全適用于各類扁平化、輕量化的異形構(gòu)件中。
具體實施方式
下面,將對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
實施例1
一種高韌性扁平漆包銅線的生產(chǎn)工藝,以銅桿為原料,生產(chǎn)高韌性的扁平漆包銅線,具體工藝步驟為:
a.放線;
b.將銅桿進行矯直;
c.將銅桿加熱至100℃,使其通過冷擠壓機ⅰ擠壓成型,冷擠壓機ⅰ的模具出口處為圓形,冷擠壓機ⅰ模具出口圓形的直徑尺寸為扁平漆包銅線目標尺寸寬度的12倍,得到圓線?。?/p>
d.將圓線ⅰ通過冷擠壓機ⅱ擠壓成型,冷擠壓機ⅱ模具出口處的寬度、高度尺寸分別為扁平漆包銅線目標尺寸寬度、高度的6倍、30倍,得到扁線??;
e.將扁線ⅰ通過冷擠壓機ⅲ擠壓成型,冷擠壓機ⅲ模具出口處為圓形,冷擠壓機ⅲ模具出口圓形的直徑尺寸為扁平漆包銅線目標尺寸寬度的4倍,得到圓線ⅱ;
f.將圓線ⅱ通過熱擠壓機ⅰ擠壓成型,擠壓溫度設(shè)置為540℃,熱擠壓機ⅰ模具出口處的寬度、高度尺寸分別為扁平漆包銅線目標尺寸寬度、高度的3倍、10倍,得到扁線ⅱ;
g.將扁線ⅱ通過熱擠壓機ⅱ擠壓成型,擠壓溫度設(shè)置為620℃,熱擠壓機ⅱ模具出口處為圓形,熱擠壓機ⅱ模具出口圓形的直徑尺寸為扁平漆包銅線目標尺寸寬度的2倍,得到圓線ⅲ;
h.將圓線ⅲ通過熱擠壓機ⅲ擠壓成型,擠壓溫度設(shè)置為540℃,熱擠壓機ⅲ模具出口處的寬度、高度尺寸比扁平漆包銅線目標尺寸的寬度、高度尺寸大5%,得到扁線ⅲ;
i.使用水對扁線ⅲ進行冷卻,將扁線ⅲ冷卻至50℃以下;
j.對扁線ⅲ進行超聲波清洗;
k.將扁線ⅲ勻速進行放線,使其在氮氣的環(huán)境下通過軟化爐進行軟化退火,軟化爐溫度設(shè)置為490℃;
l.將上述運行溫度為490℃的扁線ⅲ在上述氮氣的環(huán)境下浸入23℃的水中,離開水面后用風機進行干燥;
m.對扁線ⅲ進行涂漆,并在340℃下進行烘焙成型,再將扁線ⅲ在室溫下自然冷卻;
n.牽引收線,即得成品高韌性扁平漆包銅線。
通過上述步驟得到扁平漆包銅線樣品2。
實施例2
一種高韌性扁平漆包銅線的生產(chǎn)工藝,以銅桿為原料,生產(chǎn)高韌性的扁平漆包銅線,具體工藝步驟為:
a.放線;
b.將銅桿進行矯直;
c.將銅桿加熱至100℃,使其通過冷擠壓機ⅰ擠壓成型,冷擠壓機ⅰ的模具出口處為圓形,冷擠壓機ⅰ模具出口圓形的直徑尺寸為扁平漆包銅線目標尺寸寬度的12倍,得到圓線?。?/p>
d.將圓線ⅰ通過冷擠壓機ⅱ擠壓成型,冷擠壓機ⅱ模具出口處的寬度、高度尺寸分別為扁平漆包銅線目標尺寸寬度、高度的6倍、30倍,得到扁線??;
e.將扁線ⅰ通過冷擠壓機ⅲ擠壓成型,冷擠壓機ⅲ模具出口處為圓形,冷擠壓機ⅲ模具出口圓形的直徑尺寸為扁平漆包銅線目標尺寸寬度的4倍,得到圓線ⅱ;
f.將圓線ⅱ通過熱擠壓機ⅰ擠壓成型,擠壓溫度設(shè)置為550℃,熱擠壓機ⅰ模具出口處的寬度、高度尺寸分別為扁平漆包銅線目標尺寸寬度、高度的3倍、10倍,得到扁線ⅱ;
g.將扁線ⅱ通過熱擠壓機ⅱ擠壓成型,擠壓溫度設(shè)置為630℃,熱擠壓機ⅱ模具出口處為圓形,熱擠壓機ⅱ模具出口圓形的直徑尺寸為扁平漆包銅線目標尺寸寬度的2倍,得到圓線ⅲ;
h.將圓線ⅲ通過熱擠壓機ⅲ擠壓成型,擠壓溫度設(shè)置為550℃,熱擠壓機ⅲ模具出口處的寬度、高度尺寸比扁平漆包銅線目標尺寸的寬度、高度尺寸大5%,得到扁線ⅲ;
i.使用水對扁線ⅲ進行冷卻,將扁線ⅲ冷卻至50℃以下;
j.對扁線ⅲ進行超聲波清洗;
k.將扁線ⅲ勻速進行放線,使其在氮氣的環(huán)境下通過軟化爐進行軟化退火,軟化爐溫度設(shè)置為500℃;
l.將上述運行溫度為500℃的扁線ⅲ在上述氮氣的環(huán)境下浸入25℃的水中,離開水面后用風機進行干燥;
m.對扁線ⅲ進行涂漆,并在360℃下進行烘焙成型,再將扁線ⅲ在室溫下自然冷卻;
n.牽引收線,即得成品高韌性扁平漆包銅線。
通過上述步驟得到扁平漆包銅線樣品2。
實施例3
一種高韌性扁平漆包銅線的生產(chǎn)工藝,以銅桿為原料,生產(chǎn)高韌性的扁平漆包銅線,具體工藝步驟為:
a.放線;
b.將銅桿進行矯直;
c.將銅桿加熱至100℃,使其通過冷擠壓機ⅰ擠壓成型,冷擠壓機ⅰ的模具出口處為圓形,冷擠壓機ⅰ模具出口圓形的直徑尺寸為扁平漆包銅線目標尺寸寬度的12倍,得到圓線?。?/p>
d.將圓線ⅰ通過冷擠壓機ⅱ擠壓成型,冷擠壓機ⅱ模具出口處的寬度、高度尺寸分別為扁平漆包銅線目標尺寸寬度、高度的6倍、30倍,得到扁線?。?/p>
e.將扁線ⅰ通過冷擠壓機ⅲ擠壓成型,冷擠壓機ⅲ模具出口處為圓形,冷擠壓機ⅲ模具出口圓形的直徑尺寸為扁平漆包銅線目標尺寸寬度的4倍,得到圓線ⅱ;
f.將圓線ⅱ通過熱擠壓機ⅰ擠壓成型,擠壓溫度設(shè)置為560℃,熱擠壓機ⅰ模具出口處的寬度、高度尺寸分別為扁平漆包銅線目標尺寸寬度、高度的3倍、10倍,得到扁線ⅱ;
g.將扁線ⅱ通過熱擠壓機ⅱ擠壓成型,擠壓溫度設(shè)置為640℃,熱擠壓機ⅱ模具出口處為圓形,熱擠壓機ⅱ模具出口圓形的直徑尺寸為扁平漆包銅線目標尺寸寬度的2倍,得到圓線ⅲ;
h.將圓線ⅲ通過熱擠壓機ⅲ擠壓成型,擠壓溫度設(shè)置為560℃,熱擠壓機ⅲ模具出口處的寬度、高度尺寸比扁平漆包銅線目標尺寸的寬度、高度尺寸大5%,得到扁線ⅲ;
i.使用水對扁線ⅲ進行冷卻,將扁線ⅲ冷卻至50℃以下;
j.對扁線ⅲ進行超聲波清洗;
k.將扁線ⅲ勻速進行放線,使其在氮氣的環(huán)境下通過軟化爐進行軟化退火,軟化爐溫度設(shè)置為510℃;
l.將上述運行溫度為510℃的扁線ⅲ在上述氮氣的環(huán)境下浸入27℃的水中,離開水面后用風機進行干燥;
m.對扁線ⅲ進行涂漆,并在380℃下進行烘焙成型,再將扁線ⅲ在室溫下自然冷卻;
n.牽引收線,即得成品高韌性扁平漆包銅線。
通過上述步驟得到扁平漆包銅線樣品3。
結(jié)果對比:通過上述三種實施方式,分別得到了三批高韌性扁平漆包銅線,樣品1、樣品2、樣品3。分別對三批樣品進行的相關(guān)檢測,同時,取現(xiàn)行生產(chǎn)工藝下生產(chǎn)的扁平漆包銅線樣品4,分別進行檢測對比,可以得出結(jié)果,韌性強度的大小順序為:樣品2>樣品3>樣品1>樣品4。結(jié)合檢測所得的數(shù)據(jù),并經(jīng)過實驗檢驗,可以得出結(jié)論:本工藝方法生產(chǎn)出的扁平漆包銅線韌性好、可塑性強,具有較強的耐變形能力,同時,導電性能好,完全適用于各類扁平化、輕量化的異形構(gòu)件中。
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思,還可以做出其他各種相應(yīng)的改變以及變形,而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍之內(nèi)。