去漆剂在军用变压器加工中的应用
2007-07-27 17:30:08
来源：《国际电子变压器》2007年7月刊
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随着变压器的使用频率越来越高，考虑到趋肤效应的影响，变压器的引出线线径越来越细，对于大功率变压器、电感器则需用多股漆包线作为引线，多股漆包线的端头去漆十分繁琐，传统观念认为军工产品变压器严禁使用去漆剂，只能采用机械方法去漆，但效率很低，而且容易造成引线损伤，影响导线有效截面积。我单位某产品变压器需使用1500多根φ0.10mm多股漆包线作为引出线，两头需要去除绝缘漆，如果采用手工或其他机械方式去漆，效率很低，而且由于φ0.10mm的导线太细，折断很多，无法满足设计要求，必须寻找新的方法来去除漆包线绝缘漆，为此我们开展了相关工艺试验。
1 去漆方案的选择
机械方式无法避免导线的损伤现象，因此只能在无损伤的化学方法上寻找解决办法：
①由于我们的漆包线为聚氨酯线（QA），所以我们首先考虑采用去除丙烯酸聚氨酯漆专用去漆剂，浸泡20分钟后，毫无反应，达不到去漆效果，此方法不可用；
②我们又选用了无锡某化工厂漆包线专用去漆剂，浸泡3分钟后，漆膜脱落，露出导线芯线，效果明显，因此我们决定采用漆包线专用去漆剂进行进一步的试验，并通过试验来验证化学去漆方法可以应用到军用变压器的制造上。
2 加工工艺的确定
2.1 去漆方法
①将去漆剂倒入容器，溶剂高度高于导线去漆高度的3 mm ～5mm；
②将多股导线端头松散排列，松散长度大于需去漆部分长度10mm以上；
③将导线需去漆部分垂直浸入溶剂中浸泡。
2.2 浸泡时间选择
按去漆剂说明书的要求，去漆时间为10秒～15秒。但在实际操作过程中发现，10秒～15秒无法将漆去掉。
现分别采用1分钟、2分钟、3分钟、5分钟、1小时以上等五种不同浸泡时间，观察去漆效果、漆膜去除难易程度、漆膜状态和浸泡时间对比数据见表1。
从试验结果可以看出，浸泡3分钟以上可以达到较好的去漆效果，但是1小时以上，铜线会被腐蚀，考虑到加工效率，浸泡时间以3分钟较为合适。
2.3 去漆效果检测方法确定
在试验过程中，选取了3种方法进行去漆效果的检测。
2.3.1 目测法
用放大镜观察刚去漆部分，可清楚地看到是否有残留的漆膜，但是必须在去漆后立即检测，时间长了铜表面会氧化，失去光泽，难以辨别。
2.3.2 着色法
用氯化铜稀释液浸泡去漆部分，但是着色不明显，且氯化铜不易清洗干净。
2.3.3 沉银法
将去漆部分化学沉银，镀银层与漆包线表面色差明显，较容易辨别去漆效果的好坏，而且化学沉银镀层还可以防止导线氧化，降低引线电阻。
通过对3种方法的对比分析，沉银法的效果较好，因此，确定采用沉银法进行去漆效果的检测。
2.4 清洗方法的选择
清洗的基本思路是将刚去过漆的线束采用去离子水冲净、放入碱性溶液中中和，再放入各类介质中超声波清洗。在试验过程中先后采用了酒精、热水、自来水、去离子水、无水碳酸钠稀释液等多种方法，通过对比试验最后确定清洗工艺流程如下：
去离子水冲洗→中和液浸泡→去离子水漂洗→去离子水超声波洗→去离子水冲洗（冲冼时要将每根线头根部拨开）
2.5 清洗效果检测
我们对去漆后不同状态的引线杂质离子浓度进行测试，结果如下（NaCl等效离子浓度）：
①去漆后不清冼，干状态，杂质含量29.8μg/cm2
②中和溶液浸泡，去离子水漂洗，杂质含量6μg/cm2～11.8μg/cm2。
③中和溶液浸泡，去离子水漂冼，去离子水超声波洗，杂质含量2.9μg/cm2～3.6μg/cm2。
通过对比试验，我们认识到，按照确定的清洗方法，清洗后杂质离子浓度大幅降低，清洗效果很明显。
2.6 检测标准的确定
由于没有关于去漆剂残留杂质浓度的相关检测标准，在查阅有关离子污染的相关资料后，决定参考国军标GJB362A-1996《刚性印制板总规范》中对离子污染的要求，以及SJ/T11273-2002《免清冼液态助焊剂》中对离子污染的要求制定标准，即：适用于高可靠性电子产品的NaCl当量应该小于1.5μg/cm2，而我们按上述方法清洗后杂质离子浓度最低仅为2.9μg/cm2，需要进一步改进清洗工艺，经过多次试验对比，确定以下方法可达到洁净效果:
去离子水冲洗→中和液超声波洗→去离子水漂洗→去离子水超声波洗→去离子水冲洗（冲冼时要将每组线头根部拨开）→冲洗后试样用广谱滤纸测呈中性。
样件清洗后立即进行离子检测，杂质含量为0.4μg/cm2～1.2μg/cm2。
通过以上试验我们确定的去漆加工工艺如下：
下线→浸泡去漆剂3分钟→去除漆层→清洗→化学沉银检测→清洗→离子浓度检测
3 环境试验
为了验证按照上述工艺方法加工的导线的耐候性能，我们加工了六个样品进行湿热试验，试验条件按照GJB150.9-86《设备环境试验方法 湿热试验》，即：
1 去漆方案的选择
机械方式无法避免导线的损伤现象，因此只能在无损伤的化学方法上寻找解决办法：
①由于我们的漆包线为聚氨酯线（QA），所以我们首先考虑采用去除丙烯酸聚氨酯漆专用去漆剂，浸泡20分钟后，毫无反应，达不到去漆效果，此方法不可用；
②我们又选用了无锡某化工厂漆包线专用去漆剂，浸泡3分钟后，漆膜脱落，露出导线芯线，效果明显，因此我们决定采用漆包线专用去漆剂进行进一步的试验，并通过试验来验证化学去漆方法可以应用到军用变压器的制造上。
2 加工工艺的确定
2.1 去漆方法
①将去漆剂倒入容器，溶剂高度高于导线去漆高度的3 mm ～5mm；
②将多股导线端头松散排列，松散长度大于需去漆部分长度10mm以上；
③将导线需去漆部分垂直浸入溶剂中浸泡。
2.2 浸泡时间选择
按去漆剂说明书的要求，去漆时间为10秒～15秒。但在实际操作过程中发现，10秒～15秒无法将漆去掉。
现分别采用1分钟、2分钟、3分钟、5分钟、1小时以上等五种不同浸泡时间，观察去漆效果、漆膜去除难易程度、漆膜状态和浸泡时间对比数据见表1。
从试验结果可以看出，浸泡3分钟以上可以达到较好的去漆效果，但是1小时以上，铜线会被腐蚀，考虑到加工效率，浸泡时间以3分钟较为合适。
2.3 去漆效果检测方法确定
在试验过程中，选取了3种方法进行去漆效果的检测。
2.3.1 目测法
用放大镜观察刚去漆部分，可清楚地看到是否有残留的漆膜，但是必须在去漆后立即检测，时间长了铜表面会氧化，失去光泽，难以辨别。
2.3.2 着色法
用氯化铜稀释液浸泡去漆部分，但是着色不明显，且氯化铜不易清洗干净。
2.3.3 沉银法
将去漆部分化学沉银，镀银层与漆包线表面色差明显，较容易辨别去漆效果的好坏，而且化学沉银镀层还可以防止导线氧化，降低引线电阻。
通过对3种方法的对比分析，沉银法的效果较好，因此，确定采用沉银法进行去漆效果的检测。
2.4 清洗方法的选择
清洗的基本思路是将刚去过漆的线束采用去离子水冲净、放入碱性溶液中中和，再放入各类介质中超声波清洗。在试验过程中先后采用了酒精、热水、自来水、去离子水、无水碳酸钠稀释液等多种方法，通过对比试验最后确定清洗工艺流程如下：
去离子水冲洗→中和液浸泡→去离子水漂洗→去离子水超声波洗→去离子水冲洗（冲冼时要将每根线头根部拨开）
2.5 清洗效果检测
我们对去漆后不同状态的引线杂质离子浓度进行测试，结果如下（NaCl等效离子浓度）：
①去漆后不清冼，干状态，杂质含量29.8μg/cm2
②中和溶液浸泡，去离子水漂洗，杂质含量6μg/cm2～11.8μg/cm2。
③中和溶液浸泡，去离子水漂冼，去离子水超声波洗，杂质含量2.9μg/cm2～3.6μg/cm2。
通过对比试验，我们认识到，按照确定的清洗方法，清洗后杂质离子浓度大幅降低，清洗效果很明显。
2.6 检测标准的确定
由于没有关于去漆剂残留杂质浓度的相关检测标准，在查阅有关离子污染的相关资料后，决定参考国军标GJB362A-1996《刚性印制板总规范》中对离子污染的要求，以及SJ/T11273-2002《免清冼液态助焊剂》中对离子污染的要求制定标准，即：适用于高可靠性电子产品的NaCl当量应该小于1.5μg/cm2，而我们按上述方法清洗后杂质离子浓度最低仅为2.9μg/cm2，需要进一步改进清洗工艺，经过多次试验对比，确定以下方法可达到洁净效果:
去离子水冲洗→中和液超声波洗→去离子水漂洗→去离子水超声波洗→去离子水冲洗（冲冼时要将每组线头根部拨开）→冲洗后试样用广谱滤纸测呈中性。
样件清洗后立即进行离子检测，杂质含量为0.4μg/cm2～1.2μg/cm2。
通过以上试验我们确定的去漆加工工艺如下：
下线→浸泡去漆剂3分钟→去除漆层→清洗→化学沉银检测→清洗→离子浓度检测
3 环境试验
为了验证按照上述工艺方法加工的导线的耐候性能，我们加工了六个样品进行湿热试验，试验条件按照GJB150.9-86《设备环境试验方法 湿热试验》，即：
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