论文部分内容阅读
摘 要:目前电声行业生产扬声器、受话器产品,主要使用的自粘性漆包线包括醇溶性及热风粘合型,随着生产效率的提高,对漆包线提出了新的生产和技术要求,如何满足产品加工工艺要求是漆包线生产企业面临的新的课题。
关键词:电声音圈 自粘性漆包线 性能
我国是世界电声产品生产的第一大国,70~80%的音圈产品为我国加工生产,从普通玩具到高端手机、电脑、家用电器、汽车音响几乎都有涉及。电声音圈生产制造为劳动密集型产品,近年来随着劳动力成本的上涨,导致了音圈产品的利润锐减,目前逐步采用自动化装备用于音圈电声加工生产以提高生产效率,已经成为行业的一种趋势,因此对漆包线产品的技术要求也呈现新的特点。
一、线材表面质量
自粘性漆包线相比于其他单绝缘涂层的漆包线品种,由于表层自粘层漆膜的物理特性,呈现硬度低、漆膜摩擦系数高的特点,表面质量要求除了需要符合相关行业产品标准的光洁、均匀无机械杂质要求外,能够降低漆膜摩擦系数以满足日益提高的高速绕线要求,显得特别重要。
常规的降低线材表面摩擦系数的方法是在漆包线涂覆润滑剂,由各类蜡、合成酯类、硅油类组成,这些材料有助于降低线材表面摩擦系数,例如可由漆膜表面摩擦系数从0.18左右降低至0.10左右。如果同时通过在自粘漆中加入润滑剂的方法,可使摩擦系数降低至0.07左右。但几乎无例外,无论是外部及内部润滑剂的加入均会一定程度地以降低粘结强度,一般来说粘结力会降低5~20%左右。
试验表明漆包线最合理的润滑方式应该是内外结合型的润滑。自粘漆配方中设计加入一定比例的润滑成分(例如合成腊),以利于多道涂覆时减少毛毡过道摩擦系数,有利于满足高速涂线的工艺要求,再结合成品外涂覆的一定比例的合适的润滑剂形成外部润滑。对醇溶自粘线而言,建议外部涂覆滑剂使用惰性化学特性材料,对热熔型漆包自粘线而言,不建议涂覆硅油,因为分解温度高,对粘性影响较大,加之近年被列入环保禁用产品,将逐步取消于自粘线的外涂覆使用。
二、关于自粘线的性能
1.粘结性
醇溶性自粘线是通过溶剂润浸溶解,再干燥固化体现出粘结特性;热熔(热风型)自粘线则可通过合适的热阻方式或外热(热风)方式漆膜熔化后再冷却体现粘结特性。热风型粘合方式通过热风绕线机自动完成音圈生产,因此比醇溶性粘合生产音圈方式效率更高,且没有溶剂的环境污染,目前受到越来越多的音圈生产厂家的青睐,但溶剂粘合型在有骨架产品方面仍然具优势,因为目前配套音圈骨架材料的表面涂覆材料大多同样为溶剂粘合型,至今热风型骨架配套材料还没有开发成功。
粘合强度一直是绕制音圈技术上重点关注的关键性指标,但目前考核粘合强度,行业内(包括行业标准)并无明确而统一的测试方法和标准参数,各个音圈生产厂家考评方法也各不相同,甚至大都采用原始的手感法破坏试验,而不是通过量化考评。
2.抗湿热粘性
由于大多采用脂肪族尼龙类(PA)高分子材料作为自粘漆的主成膜物质,因此成型漆膜均存在一定的湿热粘特性。特别是在环境温度较高(≥25℃)、湿度较大(≥75%RH),特别是两者同时存在的情况下所生产的自粘线,湿热粘(粘线轴)可能就更大,生产微细线尤为严重,经常导致大量漆包线的报废损失。这也是PA类自粘线生产技术上最普遍和最难解决的问题。
产生湿热粘情况的原因主要为两方面因素引起:一是配方设计缺陷。选用吸湿性小,表面硬度大,结晶性高的合适的PA材料作为配方主材料,再配以抗湿粘性能好的辅助树脂以及一定比例的滑剂和具有平稳蒸发特性的溶剂,都有助于改善自粘漆的抗湿热粘状况。如果是自粘漆配方问题,一般难以解决应用生产中湿热粘现象。二是配套生产工艺,经大量工艺试验表明,不合理的生产工艺也会导致线材湿热粘现象的出现。
特别指出:为防止或减少湿热粘现象,漆包线生产过程中采用大幅度提高固化程度(如提高炉温、降低车速等)的操作方法均是不合理的,会在引起自粘线粘性下降的同时,导致粘性保持的时效性大幅降低,直至产生粘性失效。原因是热塑性的自粘漆由于固化过度导致高分子成膜物质裂解,分子量降低;热固性自粘漆由于固化过度,交联过度,降低了漆膜弹性,影响粘合特性。因此,解决湿热粘的根本方法是自粘漆配方技术改进,涂 摘 要:目前电声行业生产扬声器、受话器产品,主要使用的自粘性漆包线包括醇溶性及热风粘合型,随着生产效率的提高,对漆包线提出了新的生产和技术要求,如何满足产品加工工艺要求是漆包线生产企业面临的新的课题。
关键词:电声音圈 自粘性漆包线 性能线工艺仅仅是配套因素。
3.自粘性漆包线的耐温等级
随着电子产品日益向小型化,高性能化方向发展,对自粘性漆包线耐热性提出了更高要求,F、H级耐温的自粘线需求量日益增加。
目前行业内对自粘性漆包线的耐热并无明确技术划分,特别是针对自粘层的耐热等级的评判,大多以底绝缘漆的耐热等级作为划分标准,实际上是不合理的。
设计一款自粘线的耐热要求指标,主要是取决于漆包线应用产品的耐热条件要求,某一耐热等级的底绝缘应以合理耐热等级的自粘漆层配套,才能充分发挥自粘性漆包线整体性能。不合理的漆膜耐热等级差均会导致音圈产品的最终失效。
对自粘性漆包线热级评判最合理的方法是模拟音圈的功率试验,即通过制成品音圈的功率要求试验作依据
三、其它
1.节能高效性自粘性漆包线新品种的开发
随着环保节能要求的日益提高,开发采用较低绕线固化温度即能获得较高耐热等级的新型自粘性漆包线就显得更具实际意义。
一般的热塑性自粘线(例如佳山Y1~Y20漆生产),都需要与之配套的加热固化条件,热级越高,加热黏合的温度就越高,而耐热醇溶自粘则需至少在180℃--200℃温度下固化30min—40min才能充分固化。因此,如何在降低能耗的同时,取得理想化的固化效果,课题研究正在进展当中。
最新研发的低温固化、高温使用的热风自粘漆包线(佳禾YG系列自粘漆生产),以及能缩短自粘后固化时间的耐热醇溶自粘漆包线(佳山NV自粘漆生产),就是为了节能需要而开发的。试验表明,采用新配方生产的热固型的醇溶自粘线仅需180℃×10~15min的固化条件就能完全能满足性能要求,而新型热风自粘漆包线同样具有相同节能特性,不久将逐步获得音圈制造行业的大量应用。
2.高抗张/高导电率的自粘型漆包线的开发
音圈生产的高速绕制抗震抗拉要求对自粘线导体提出了新的要求。采用合适的合金铜导体比一般铜导体的抗拉强度可以提高20~30%左右,特别是微细自粘线特性更加明显。高抗张合金导体自粘线正被越来越多地应用于高档音圈产品的生产(如大黑HT系列等)。研究表明,纯度越高的铜对音质的提高越有利,日本目前已采用纯度4N(99.99%)铜作为音圈线材的制造;铜包铝导体自粘线则是顺应了在不影响音质的前提下(高频音圈),提高线材使用率的要求。同时,与之配套的高初始粘结特性的自粘漆(JCB-B23、JYG系列)也和常规的自粘漆有着不同的技术要求。总之,开发高音频传输、质轻、高强度的新型导体自粘线及配套特种自粘漆已成为生产高品质音圈选用材料的方向之一。
参考文献
[1]《耐高温绕组线新产品及技术发展方向》上海电缆研究所 李福 凌春华 王海宾 .
[2] GB/T 6019. 1989 漆包圆绕组线.
[3]《特种胶黏剂》 化学工业出版社 黄世强 肖汉文 乘时远.
[4]《自粘性漆包线漆发展概况》 中海油常州涂料化工研究院 曹亞成 朱东.
关键词:电声音圈 自粘性漆包线 性能
我国是世界电声产品生产的第一大国,70~80%的音圈产品为我国加工生产,从普通玩具到高端手机、电脑、家用电器、汽车音响几乎都有涉及。电声音圈生产制造为劳动密集型产品,近年来随着劳动力成本的上涨,导致了音圈产品的利润锐减,目前逐步采用自动化装备用于音圈电声加工生产以提高生产效率,已经成为行业的一种趋势,因此对漆包线产品的技术要求也呈现新的特点。
一、线材表面质量
自粘性漆包线相比于其他单绝缘涂层的漆包线品种,由于表层自粘层漆膜的物理特性,呈现硬度低、漆膜摩擦系数高的特点,表面质量要求除了需要符合相关行业产品标准的光洁、均匀无机械杂质要求外,能够降低漆膜摩擦系数以满足日益提高的高速绕线要求,显得特别重要。
常规的降低线材表面摩擦系数的方法是在漆包线涂覆润滑剂,由各类蜡、合成酯类、硅油类组成,这些材料有助于降低线材表面摩擦系数,例如可由漆膜表面摩擦系数从0.18左右降低至0.10左右。如果同时通过在自粘漆中加入润滑剂的方法,可使摩擦系数降低至0.07左右。但几乎无例外,无论是外部及内部润滑剂的加入均会一定程度地以降低粘结强度,一般来说粘结力会降低5~20%左右。
试验表明漆包线最合理的润滑方式应该是内外结合型的润滑。自粘漆配方中设计加入一定比例的润滑成分(例如合成腊),以利于多道涂覆时减少毛毡过道摩擦系数,有利于满足高速涂线的工艺要求,再结合成品外涂覆的一定比例的合适的润滑剂形成外部润滑。对醇溶自粘线而言,建议外部涂覆滑剂使用惰性化学特性材料,对热熔型漆包自粘线而言,不建议涂覆硅油,因为分解温度高,对粘性影响较大,加之近年被列入环保禁用产品,将逐步取消于自粘线的外涂覆使用。
二、关于自粘线的性能
1.粘结性
醇溶性自粘线是通过溶剂润浸溶解,再干燥固化体现出粘结特性;热熔(热风型)自粘线则可通过合适的热阻方式或外热(热风)方式漆膜熔化后再冷却体现粘结特性。热风型粘合方式通过热风绕线机自动完成音圈生产,因此比醇溶性粘合生产音圈方式效率更高,且没有溶剂的环境污染,目前受到越来越多的音圈生产厂家的青睐,但溶剂粘合型在有骨架产品方面仍然具优势,因为目前配套音圈骨架材料的表面涂覆材料大多同样为溶剂粘合型,至今热风型骨架配套材料还没有开发成功。
粘合强度一直是绕制音圈技术上重点关注的关键性指标,但目前考核粘合强度,行业内(包括行业标准)并无明确而统一的测试方法和标准参数,各个音圈生产厂家考评方法也各不相同,甚至大都采用原始的手感法破坏试验,而不是通过量化考评。
2.抗湿热粘性
由于大多采用脂肪族尼龙类(PA)高分子材料作为自粘漆的主成膜物质,因此成型漆膜均存在一定的湿热粘特性。特别是在环境温度较高(≥25℃)、湿度较大(≥75%RH),特别是两者同时存在的情况下所生产的自粘线,湿热粘(粘线轴)可能就更大,生产微细线尤为严重,经常导致大量漆包线的报废损失。这也是PA类自粘线生产技术上最普遍和最难解决的问题。
产生湿热粘情况的原因主要为两方面因素引起:一是配方设计缺陷。选用吸湿性小,表面硬度大,结晶性高的合适的PA材料作为配方主材料,再配以抗湿粘性能好的辅助树脂以及一定比例的滑剂和具有平稳蒸发特性的溶剂,都有助于改善自粘漆的抗湿热粘状况。如果是自粘漆配方问题,一般难以解决应用生产中湿热粘现象。二是配套生产工艺,经大量工艺试验表明,不合理的生产工艺也会导致线材湿热粘现象的出现。
特别指出:为防止或减少湿热粘现象,漆包线生产过程中采用大幅度提高固化程度(如提高炉温、降低车速等)的操作方法均是不合理的,会在引起自粘线粘性下降的同时,导致粘性保持的时效性大幅降低,直至产生粘性失效。原因是热塑性的自粘漆由于固化过度导致高分子成膜物质裂解,分子量降低;热固性自粘漆由于固化过度,交联过度,降低了漆膜弹性,影响粘合特性。因此,解决湿热粘的根本方法是自粘漆配方技术改进,涂 摘 要:目前电声行业生产扬声器、受话器产品,主要使用的自粘性漆包线包括醇溶性及热风粘合型,随着生产效率的提高,对漆包线提出了新的生产和技术要求,如何满足产品加工工艺要求是漆包线生产企业面临的新的课题。
关键词:电声音圈 自粘性漆包线 性能线工艺仅仅是配套因素。
3.自粘性漆包线的耐温等级
随着电子产品日益向小型化,高性能化方向发展,对自粘性漆包线耐热性提出了更高要求,F、H级耐温的自粘线需求量日益增加。
目前行业内对自粘性漆包线的耐热并无明确技术划分,特别是针对自粘层的耐热等级的评判,大多以底绝缘漆的耐热等级作为划分标准,实际上是不合理的。
设计一款自粘线的耐热要求指标,主要是取决于漆包线应用产品的耐热条件要求,某一耐热等级的底绝缘应以合理耐热等级的自粘漆层配套,才能充分发挥自粘性漆包线整体性能。不合理的漆膜耐热等级差均会导致音圈产品的最终失效。
对自粘性漆包线热级评判最合理的方法是模拟音圈的功率试验,即通过制成品音圈的功率要求试验作依据
三、其它
1.节能高效性自粘性漆包线新品种的开发
随着环保节能要求的日益提高,开发采用较低绕线固化温度即能获得较高耐热等级的新型自粘性漆包线就显得更具实际意义。
一般的热塑性自粘线(例如佳山Y1~Y20漆生产),都需要与之配套的加热固化条件,热级越高,加热黏合的温度就越高,而耐热醇溶自粘则需至少在180℃--200℃温度下固化30min—40min才能充分固化。因此,如何在降低能耗的同时,取得理想化的固化效果,课题研究正在进展当中。
最新研发的低温固化、高温使用的热风自粘漆包线(佳禾YG系列自粘漆生产),以及能缩短自粘后固化时间的耐热醇溶自粘漆包线(佳山NV自粘漆生产),就是为了节能需要而开发的。试验表明,采用新配方生产的热固型的醇溶自粘线仅需180℃×10~15min的固化条件就能完全能满足性能要求,而新型热风自粘漆包线同样具有相同节能特性,不久将逐步获得音圈制造行业的大量应用。
2.高抗张/高导电率的自粘型漆包线的开发
音圈生产的高速绕制抗震抗拉要求对自粘线导体提出了新的要求。采用合适的合金铜导体比一般铜导体的抗拉强度可以提高20~30%左右,特别是微细自粘线特性更加明显。高抗张合金导体自粘线正被越来越多地应用于高档音圈产品的生产(如大黑HT系列等)。研究表明,纯度越高的铜对音质的提高越有利,日本目前已采用纯度4N(99.99%)铜作为音圈线材的制造;铜包铝导体自粘线则是顺应了在不影响音质的前提下(高频音圈),提高线材使用率的要求。同时,与之配套的高初始粘结特性的自粘漆(JCB-B23、JYG系列)也和常规的自粘漆有着不同的技术要求。总之,开发高音频传输、质轻、高强度的新型导体自粘线及配套特种自粘漆已成为生产高品质音圈选用材料的方向之一。
参考文献
[1]《耐高温绕组线新产品及技术发展方向》上海电缆研究所 李福 凌春华 王海宾 .
[2] GB/T 6019. 1989 漆包圆绕组线.
[3]《特种胶黏剂》 化学工业出版社 黄世强 肖汉文 乘时远.
[4]《自粘性漆包线漆发展概况》 中海油常州涂料化工研究院 曹亞成 朱东.