一种热风固化的自粘丝包漆包绞线的制作方法

文档序号:14094666阅读:926来源:国知局

本实用新型涉及电线电缆相关技术领域,具体地说,涉及一种可使用热风在中温加热下实现固化的自粘丝包漆包绞线。



背景技术:

传统的丝包漆包绞线是漆包线经过绞合制成漆包绞线,再用纤维丝对绞线进行缠绕包裹以提高绝缘和机械性能。此类绞线广泛被用于LCD显示器的供电电路、节能灯、通讯电源等需要耐受高压高频电流的高频电感线圈和电子变压器。然而此类线圈和变压器在高频电磁力作用下,线圈和磁芯都很容易发生自激震荡,产生令人不快的噪音,甚至造成绝缘层逐渐磨损导致击穿或者短路。所以变压器在制造时需要进行严格的浸漆和烘干处理(质量要求较高的变压器,甚至必须采用成本很高的真空全浸工艺来消除磁芯之间的气隙),还要保证线包以较大张力绕紧磁芯(因常规的高压绞线是柔性的,热胀冷缩时长度会增加,为补偿热伸长必须预紧处理),上述问题明显提高了变压器的生产工艺复杂度和生产成本,并降低了产品的可靠性。

丝包漆包绞线在可挥发溶剂粘合剂作用下可绕制线圈,该类线圈结构稳定、粘结效果好,但经过挥发性胶处理后产品绕制线圈的成本较高。且因为有机溶剂在线圈绕制后有残留,可能伤害电器制作工人的身体健康,所以自粘丝包漆包绞线和以该导线制造的电子产品也容易在出口对产品环保性能要求较高的国家时受阻。

对于上述问题,一种解决方案是放弃溶剂挥发固化的自粘方案,采用热风加热,使自粘丝包漆包绞线在高温下实现不依赖于挥发性溶剂的可靠固化。改用高温固化而非溶剂挥发固化方案的自粘丝包漆包绞线不会在储运时发生自固化的问题,无溶剂挥发影响环保的问题,便于长期储存,而在高温固化后导线或线圈能够具有牢固的自定位性能。但考虑到热风固化工艺能耗较高,操作不易,需要尽可能提高固化速度,此时常规的热固化自粘材料和技术难以满足无挥发型溶剂的预期性能目标。



技术实现要素:

本实用新型是针对现有自粘丝包漆包绞线自粘和定位性能不足和仍需要热挥发性溶剂实现固化的问题,提供一种可使用热风在中温加热下实现固化的自粘丝包漆包绞线。

本实用新型所需要解决的技术问题,可以通过以下技术方案来实现:

一种热风固化的自粘丝包漆包绞线,包括由多根漆包单线绕制而成的绞线,所述绞线外缠绕有纤维丝形成的纤维丝层,其特征在于:所述纤维丝层外包覆自粘层,所述自粘层通过纤维丝之间的间隙延伸至所述绞线,所述自粘层的热固化温度为100摄氏度至120摄氏度。

本实用新型中,所述自粘层为厌氧胶基体,所述厌氧胶基体内添加有将厌氧胶基体的热固化温度降低到100摄氏度至120摄氏度的固化剂。

所述自粘层为环氧树脂厌氧胶基体或者聚氨酯树脂厌氧胶基体。

出于优选,所述固化剂为双氰胺。

本实用新型中,所述厌氧胶基体内还添加有促进固化剂作用的促进剂。

出于优选,所述促进剂为咪唑。

本实用新型中,所述厌氧胶基体中添加有导热增强剂。

出于优选,所述导热增强剂为球状氧化铝微粒或者云母微粒。

所述球状氧化铝微粒的含量为30%至50%。

本实用新型中,所述厌氧胶基体中添加有稀释剂和/或增韧剂。

本实用新型的自粘丝包漆包绞线,在正常储运时,由于自粘层的热固化温度为100摄氏度至120摄氏度,自粘层不会发生固化,自粘丝包漆包绞线最外层显示出常规的自粘性能,但用本自粘高压绞线绕制线圈或变压器后再经短时间的热风烘烤后,自粘层能获得呈现半刚性和具有明显韧性的,高强度的热固化效果。

本实用新型,可在缩短热风固化工艺时间的前提下,解决了现有自粘丝包漆包绞线难以保持自身位置和难以解决产品可能存在的振动和啸叫的问题,并明显提高了上述产品的质量和可靠性。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本实用新型。

本实用新型的主旨在于,通过对现有自粘丝包漆包绞线的自粘性能、定位性能以及热固化需求的分析,发现现有自粘丝包漆包绞线存在自粘和定位性能不足和仍需要热挥发性溶剂实现固化的问题,通过本实用新型提供一种可使用热风在中温加热下实现固化的自粘丝包漆包绞线。

参见图1,本实用新型的自粘丝包漆包绞线,包括由多根漆包单线绕制而成的绞线,本实施方式中,采用两根漆包单线绕制成的绞线进行示例性说明,漆包单线通常由线芯1和包覆在线芯1外的漆包绝缘层2构成,例如,可以采用聚氨酯漆包铜圆线芯的漆包单线进行绕制形成漆包绞线2,漆包绞线2是本领域的现有技术,本领域技术人员可以理解其结构,此处不再累述。

本实用新型在绞线外缠绕有纤维丝,可以采用一股或者多股的纤维丝对绞线进行缠绕,这样,缠绕好的纤维丝构成了纤维丝层3,纤维丝层3起到进一步提高漆包绞线的绝缘性和加强对绝缘层的保护的作用。纤维丝层外包覆了自粘层(未示意),纤维丝层是由纤维丝缠绕形成的,纤维丝之间一定会存在间隙,自粘层在设置时,通过纤维丝之间的间隙可以延伸至漆包绞线。本实用新型的目的是,在储运过程中,自粘层不会发生固化,而通过短时间的热风烘烤后则实现固化,因此,本实用新型采用了热固化温度为100摄氏度至120摄氏度的自粘层

为了达到上述目的且成本较低,较好的是采用现有材料的自粘层并通过降低自粘层的热固化温度来实现,现有技术中,自粘层一般采用厌氧胶基体,例如,环氧树脂或聚氨酯树脂等厌氧胶基体,如双酚A环氧脂,聚氨酯GY-168等。此类厌氧胶固化反应后(呈固态),胶层具有耐腐蚀、粘结力大、弹性系数高等优点,但其热固化温度通常在190摄氏度左右,难以满足上述需求。本实用新型采用在厌氧胶基体内添加将厌氧胶基体的热固化温度降低到100摄氏度至120摄氏度的固化剂来实现。

为避免采用挥发型溶剂,并适应热风加热固化工艺所需,并尽可能缩短热风工艺的加热时间以实现节能减排和提高用户的产品生产效率,需为厌氧胶基体选择合适的固化剂。经研究可知,选用在常温下呈现潜伏性,在热风工艺温度下呈现固化引发性能的固化剂可满足上述要求。在经过大量试验后可知,可以双氰胺作为固化剂使用,较好是在在厌氧胶基体内再添加促进固化剂作用的促进剂,例如,咪唑作为固化剂的促进剂,与固化剂双氰胺反应后,厌氧胶基体的热固化温度可从190℃高温降低到100~120℃的中温,且在110℃以上的固化速度很快,可满足节能和高生产效率的热风固化工艺所需。

由于大部分纤维丝的导热系数比较低,纤维丝层3会在热风固化工艺过程中成为阻碍厌氧胶基体完成彻底的热固化的热障。此外,在导线通电发热时,纤维丝层3也会影响导线的散热性能,从而降低了导线的最大工作电流和工作环境温度,因此需要设法提高厌氧胶基体本身的导热性能。

对此,一个较好的办法是在厌氧胶基体中添加具有高导热性能的导热增强剂。经过试验,球状氧化铝微粒对厌氧胶基体的适应性最好。而且氧化铝原料广泛成本较低,易于用高速球磨机进行研磨和用高目数的滤网过筛生产球状氧化铝。实验证实,当球状氧化铝作为导热填料对厌氧胶基体的导热率影响很大,尤其当球状氧化铝含量高于30%并进一步提高到50%时,厌氧胶基体的导热率迅速从0.5W/m·k上升到2.3W/m·k,这比普通厌氧胶基体的导热率(0.35W/m·k)提高了5.5倍以上,且并不影响厌氧胶基体的绝缘性能。但如果对本实用新型的自粘丝包漆包绞线绕制的线圈有较高的Q值等电磁性能要求,也可用研磨法制备的云母微粒(云母的介电系数基本等同于橡胶及硬塑料)作为导热增强剂,云母微粒以纳米云母微粒为佳。

通过导热增强剂强化后的厌氧胶基体的导热能力可提高数倍,使得本实用新型的自粘丝包漆包绞线在通电时的散热能力大大提高,这等同于提高了导线的额定工作电流并降低了使用环境温度要求。同时,在对本实用新型的自粘丝包漆包绞线绕制的线圈或电压器进行热风工艺固化时,热风带来的热量传递更为迅速,在漆包绝缘层2和纤维丝层3之间的温度分布也更均匀,从而明显缩短了热风工艺时间,提高了生产效率。

另外,出于成本和可靠性原因,本实用新型可以采用技术最成熟、价格最便宜的厌氧胶基体,并添加常规的稀释剂和/或增韧剂,以厌氧胶基体固化后的胶层具有耐腐蚀、粘结力大、弹性系数高等优点。需强调,基于环氧胶的厌氧胶基体在作为螺纹胶使用时,固化后的强度甚至可用于螺纹紧固并长期间受较大的扭矩和应力循环。所以当热风固化工艺完成后,本实用新型的自粘丝包漆包绞线绝缘层可呈现一定的刚度和明显的韧性,实现导线可靠的自定位和相对周围线圈的相互定位。这可以明显抑制线圈在电磁力下的振动,消除振动噪音,大大提高电子元件的使用寿命。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

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