CN102254637A - 铜包铝线阳极氧化辅助低压绝缘处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铜包铝线材领域，具体是一种铜包铝线阳极氧化辅助低压绝缘处理工艺。该工艺包括预处理、清洗、阳极氧化、清洗干燥、绝缘封闭、强制干燥这些步骤。本发明的优点是通过本方法处理后的铜包铝线的耐压等级能达到80V以上300V以下，达到了纯铜线的耐压等级，降低了用户的使用成本。
Description
技术领域
本发明属于铜包铝线材领域，具体是一种铜包铝线阳极氧化辅助低压绝缘处理工艺。
背景技术
铜及铜合金的阳极氧化处理和铜导线漆包线生产工艺中，铜及铜合金的阳极氧化处理通常用于提高其抗腐蚀性能或满足其表面的特殊装饰要求，一般来说，经较长时间的阳极氧化处理，铜及铜合金表面会形成从深黑到浅绿等色彩的氧化物或复杂化合物致密膜层。而铜漆包线的常规生产工艺，则完全无需特殊表面处理，即可方便地将导线的耐压等级达到数千伏。其中，阳极氧化处理工艺和漆包线生产工艺是两个不同的工艺，是根据线材不同的用途而设计的不同的工艺。如：铜及铜合金的阳极氧化处理通常用于提高其抗腐蚀性能或满足其表面的特殊装饰要求，而漆包线是绕组线的一个主要品种，经过多次涂漆、烘焙而成，其耐压等级比阳极氧化处理的耐压等级要高很多。
发明内容
本发明的目的是不改变铜包铝线材表面铜的色彩和质感的前提下，提供一种铜包铝线阳极氧化辅助低压绝缘处理工艺，通过该工艺的处理后铜包铝线材的耐压等级达到纯铜线材的耐压等级。
实现本发明目的的技术方案如下：
铜包铝线阳极氧化辅助低压绝缘处理工艺，由铜包铝线经连续退火后通过如下步骤处理：
a、预处理，将铜包铝线经过浓度为0.1-0.4mol/L的稀硝酸中进行酸洗；
b、清洗，将a步骤完成后的铜包铝线进行清洗；
c、阳极氧化，将b步骤完成后的铜包铝线通过温度为80-90℃的氢氧化钠和重铬酸钾水溶液中，同时在氢氧化钠和重铬酸钾水溶液中施加1-5A/dm2的电流，其中氢氧化钠的重量百分比浓度为7-10％，重铬酸钾的重量百分比浓度为0.09-1.2％；
d、清洗干燥，将c步骤完成后的铜包铝线进行刮液、清洗并进行干燥；
e、绝缘封闭，将d步骤完成后的铜包铝线表面涂覆快干型液态绝缘树脂；
f、强制干燥，将e步骤完成后的表面涂覆有快干型液态绝缘树脂的铜包铝线进行干燥。
采用该技术方案，a步骤对铜包铝线做表面活化处理，使金属基体激活，即让金属表面充分电离，能使金属表面电离层保证较长时间，覆盖层能够轻松出去，以提高后续阳极氧化层的形成与结合强度；b步骤清洗掉铜包铝线表面带有的酸液；d步骤清洗线表明的阳极化溶液，干燥是为了后面的绝缘封闭做准备；e步骤中快干型液态绝缘树脂采用环氧树脂类三防漆、聚氨酯类三防保护漆或丙烯酸酯类三防保护涂料等，防止阳极氧化层被腐蚀；f步骤防止成品线粘在一起。
所述的b步骤及d步骤中清洗采用的是去离子水。
所述的d步骤中及f步骤中干燥采用的是40-60℃的热风干燥。
所述的氢氧化钠和重铬酸钾水溶液的pH值为13.4。
所述的稀硝酸为常温的稀硝酸。
所述的铜包铝线表面涂覆快干型液态绝缘树脂是在常温下进行的。
所述的d步骤中的刮液、清洗、干燥是在线连续进行的。
本发明的优点是通过本方法处理后的铜包铝线的耐压等级能达到80V以上300V以下，达到了纯铜线的耐压等级，降低了用户的使用成本满足用户对同类线材的质量要求，工艺稳定性好，可以在完全不改变原生产线参数基础上加入本工艺。
具体实施方式
本发明最初应用于铜包铝线的常态生产线上，整个工艺位于线材退火和成品收线之间。因此，在实施过程中需要与原生产线参数相匹配，具体实施如下：
铜包铝线阳极氧化辅助低压绝缘处理工艺，由铜包铝线经连续退火后通过如下步骤处理：
a、预处理，将铜包铝线经过浓度为0.1-0.4mol/L的稀硝酸中进行酸洗，该稀硝酸的具体浓度可以为0.1mol/L或0.2mol/L或0.3mol/L或0.4mol/L，具体需要根据前级退火制度进行严格控制；
b、清洗，将a步骤完成后的铜包铝线通过清洗液进行清洗；
c、阳极氧化，将b步骤完成后的铜包铝线通过温度为80或90℃的氢氧化钠和重铬酸钾水溶液中，同时在氢氧化钠和重铬酸钾水溶液中施加1或5A/dm2的电流，其中氢氧化钠的重量百分比浓度为7或10％，重铬酸钾的重量百分比浓度为0.09或1.2％；
d、清洗干燥，将c步骤完成后的铜包铝线进行刮液、清洗并进行干燥；
e、绝缘封闭，将d步骤完成后的铜包铝线表面涂覆快干型液态绝缘树脂，快干型液态绝缘树脂采用环氧树脂类三防漆、聚氨酯类三防保护漆或丙烯酸酯类三防保护涂料等；
f、强制干燥，将e步骤完成后的表面涂覆有快干型液态绝缘树脂的铜包铝线进行干燥。
通过预处理活化和强化阳极氧化液的氧化性，实现对铜表面的快速阳极氧化处理；强制水洗和热风干燥并用使氧化表面可以迅速适应后续封闭绝缘处理；均匀涂抹和快速干燥工艺保证封闭绝缘处理不影响原收线速度。
上述实施事例中，氢氧化钠和重铬酸钾水溶液的温度还可以是82℃或85℃或87℃，在氢氧化钠和重铬酸钾水溶液中施加的电流还可以是2A/dm2或3A/dm2或4A/dm2，氢氧化钠和重铬酸钾水溶液中氢氧化钠的重量百分比浓度还可以是8％或9％，重铬酸钾的重量百分比浓度还可以是0.1％或1.1％。
上述实施事例中，b步骤及d步骤中清洗采用的清洗液是去离子水。
上述实施事例中，d步骤中及f步骤中干燥采用的是40-60℃热风干燥，也可45℃、50℃、55℃的热风。
上述实施事例中，氢氧化钠和重铬酸钾水溶液的pH值为13.4。
上述实施事例中，稀硝酸为常温的稀硝酸。
上述实施事例中，铜包铝线表面涂覆快干型液态绝缘树脂是在常温下进行的。
上述实施事例中，d步骤中的刮液、清洗、干燥是在线连续进行的。
上述实施事例中，氢氧化钠和重铬酸钾的水溶液为阳极氧化液，该阳极氧化液的配制在常温下进行，将氢氧化钠和重铬酸钾固体按需要的重量比例加入水中后，待固体物溶解充分之后，经过滤导入阳极氧化槽，调整pH值在13.4左右，然后开始加热阳极氧化液至80-90℃，待温度稳定在80-90℃后即可开始生产预处理后的铜包铝线从溶液内通过并施加电流进行铜包铝线的阳极氧化。
离开阳极氧化槽的铜包铝线材须经刮液、清洗和干燥三个一气呵成的过程，为保证其后封闭处理效果，清洗干燥必须非常充分，在干燥过程中可以通过增大水气压力和温度或延长喷吹距离等手段实现。
绝缘封闭工序以及干燥是决定低压绝缘线品质的重要环节，也是决定收线速度的最重要因素。该环节视涂料性质和现场工艺条件可选用不同的涂敷和干燥方法。其中以浸涂和刷涂较为方便，以热风干燥较为常见。
例如，Φ0.12mm铜包铝线，并行40根，收线速度150m/min，经退火和阳极氧化辅助低压绝缘处理后，外观和强度与原线材接近，耐压试验结果为180V；Φ1.02mm铜包铝线，并行40根，收线速度120m/min，经退火和阳极氧化辅助低压绝缘处理后，外观和强度与原线材接近，耐压试验结果为200V。
作为一项独立的技术，并不限于线材高速处理，本发明具有相当的工艺灵活性。通过控制阳极氧化液成分、浓度温度、氧化电流和氧化时间，可获得各种表面质量的氧化膜，再经不同性质的封闭剂处理，即可拥有更加广泛的用途。
Claims (7)
1.铜包铝线阳极氧化辅助低压绝缘处理工艺，由铜包铝线经连续退火后通过如下步骤处理：
a、预处理，将铜包铝线经过浓度为0.1-0.4mol/L的稀硝酸中进行酸洗；
b、清洗，将a步骤完成后的铜包铝线进行清洗；
c、阳极氧化，将b步骤完成后的铜包铝线通过温度为80-90℃的氢氧化钠和重铬酸钾水溶液中，同时在氢氧化钠和重铬酸钾水溶液中施加1-5A/dm2的电流，其中氢氧化钠的重量百分比浓度为7-10％，重铬酸钾的重量百分比浓度为0.09-1.2％；
d、清洗干燥，将c步骤完成后的铜包铝线进行刮液、清洗并进行干燥；
e、绝缘封闭，将d步骤完成后的铜包铝线表面涂覆快干型液态绝缘树脂；
f、强制干燥，将e步骤完成后的表面涂覆有快干型液态绝缘树脂的铜包铝线进行干燥。
2.根据权利要求1所述的铜包铝线阳极氧化辅助低压绝缘处理工艺，其特征在于：所述的b步骤及d步骤中清洗采用的是去离子水。
3.根据权利要求1所述的铜包铝线阳极氧化辅助低压绝缘处理工艺，其特征在于：所述的d步骤中及f步骤中干燥采用的是40-60℃的热风干燥。
4.根据权利要求1所述的铜包铝线阳极氧化辅助低压绝缘处理工艺，其特征在于：所述的氢氧化钠和重铬酸钾水溶液的pH值为13.4。
5.根据权利要求1所述的铜包铝线阳极氧化辅助低压绝缘处理工艺，其特征在于：所述的稀硝酸为常温的稀硝酸。
6.根据权利要求1所述的铜包铝线阳极氧化辅助低压绝缘处理工艺，其特征在于：所述的铜包铝线表面涂覆快干型液态绝缘树脂是在常温下进行的。
7.根据权利要求1所述的铜包铝线阳极氧化辅助低压绝缘处理工艺，其特征在于：所述的d步骤中的刮液、清洗、干燥是在线连续进行的。
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