اهمیت مقدار ضخامت لاک در فرآیند تولید سیمهای سیمپیچی
مقدمه
در فرآیند پیچیده و دقیق تولید سیمهای لاکی، یکی از عوامل کلیدی کیفیت نهایی محصول، تنظیم درست ضخامت لایههای رزین (لاک) است. از لایه ابتدایی پرایمر تا پوشش نهایی اورکت (Overcoat)، هر مرحله نقش خاصی در عملکرد نهایی سیم ایفا میکند. در این مقاله، به بررسی دقیق ضخامتهای توصیهشده و چگونگی تنظیم آنها در مراحل مختلف میپردازیم، تا سیم نهایی نهتنها استاندارد باشد، بلکه عمر طولانیتری هم داشته باشد
.
ضخامت لاک پرایمر: پایهای برای کیفیت نهایی
در فرآیند تولید سیمهای سیمپیچی، ضخامت لاک (رزین) پرایمر بهعنوان لایه اولیه بسیار مهم است، زیرا این لایه پایهای یکنواخت برای لایههای بعدی رزین ایجاد میکند.
مقدار توصیهشده:
- برای سیمهای سایز بالا: ۵ تا ۱۰ میکرون
- برای سیمهای سایز پایین: ۳ تا ۸ میکرون
این مقدار ممکن است بسته به نوع سیم، قطر آن، و مشخصات فنی موردنیاز نهایی تغییر کند.
نکات مهم برای تنظیم ضخامت لاک پرایمر:
- نوع رزین پرایمر: ویسکوزیته رزین و ویژگیهای آن مانند چسبندگی و مقاومت حرارتی بر ضخامت نهایی تأثیر میگذارد.
- فرآیند اعمال: سرعت عبور سیم از رزین و تنظیم دما در مراحل خشک کردن (Curing) از عوامل کلیدی هستند.
- استانداردهای محصول: استانداردهایی مثل IEC 60317 یا مشخصات مشتری باید رعایت شوند.
- تجهیزات لاکزنی: تنظیم دقیق و انتخاب صحیح رول ها یا قالب های لاکزنی برای یکنواختی ضروری است.
اگر ضخامت لاک پرایمر خیلی کم باشد، ممکن است لایههای بعدی به خوبی به آن نچسبند، و اگر خیلی زیاد باشد، احتمال ایجاد حباب یا ترک افزایش مییابد.
لایه اورکت: محافظ نهایی و حیاتی
در فرآیند تولید سیمهای سیمپیچی، لایه اورکت (Overcoat) که معمولاً با رزین پلیآمیدایمید اعمال میشود، آخرین لایه حفاظتی است. این لایه نقش مهمی در افزایش مقاومت مکانیکی، شیمیایی و حرارتی سیم دارد.
مقادیر توصیهشده:
- متوسط ضخامت اورکت: ۱۰ تا ۲۰ میکرون
- ضخامت کلی لاک (شامل همه لایهها) برای سیمهای سایز بالا: ۸۰ تا ۹۰ میکرون
- که در آن، اورکت حدود ۲۰ تا ۲۵ درصد ضخامت کلی را می تواند تشکیل میدهد.
عوامل مؤثر در تعیین ضخامت اورکت:
1. قطر سیم: سیمهای با قطر بالاتر به لایه ضخیمتر نیاز دارند.
2. کاربرد نهایی سیم: در موتورهای با دمای بالا یا شرایط سختتر، لایه اورکت ضخیمتر و باکیفیتتری نیاز است.
3. استانداردها: مطابق با استانداردهایی مثل IEC 60317 یا NEMA MW 1000، ضخامت لایهها باید تضمینکننده ویژگیهای دیالکتریک و مقاومت به سایش باشد.
4. کیفیت سطح: سطح سیم پس از اورکت باید کاملاً صاف و عاری از هرگونه عیب باشد، زیرا عیوب میتوانند بر عملکرد دیالکتریک تأثیر منفی بگذارند.
نکات مهم در اعمال رزین اورکت:
- ویسکوزیته رزین باید متناسب با سرعت خط تولید تنظیم شود.
- دمای خشککن برای پخت کامل ضروری است (Curing).
- سرعت خط تولید باید هماهنگ با مشخصات رزین و تجهیزات باشد.
چیدمان قالبها (Die Layout): نقش کلیدی در کنترل ضخامت
چیدمان قالبها در فرآیند تولید سیمهای لاکی بر اساس مشخصات رزینها، درصد وزن جامد، و ضخامت موردنیاز هر لایه تعیین میشود. فرض کنید درصد وزن جامد به شرح زیر باشد:
- رزین پرایمر: 27٪
- رزین پلیاسترایمید: ۴۰٪
- رزین پلیآمیدایمید: ۲۷٪
چیدمان پیشنهادی قالبها:
1. قالب اول (رزین پرایمر):
- هدف: اعمال لایه نازک و یکنواخت پرایمر به عنوان پایه.
- تنظیم قالب: قطر خروجی کوچکتر → ضخامت ۵–۱۰ میکرون.
- دمای کوره: ۴۰۰–۴۵۰°C برای خشک شدن اولیه و جلوگیری از حباب.
2. قالبهای میانی (رزین پلیاسترایمید):
- هدف: ایجاد لایههای اصلی (Build-up layer) با ویژگیهای دیالکتریک و حرارتی.
- تعداد قالبها: معمولاً تا 2۰ عدد.
- ویژگی قالبها: قطر خروجی بهتدریج افزایش یابد.
- دمای خشککن: ۴۰۰–۴۵۰°C برای پخت کامل.
3. قالب نهایی (رزین پلیآمیدایمید Overcoat-):
- هدف: اعمال لایه نهایی محافظ.
- تنظیم قالب: قطر بزرگتر نسبت به قالبهای قبلی → ضخامت ۱۰–۲۰ میکرون.
- دمای خشککن: ۴۰۰–۴۵۰°C برای چسبندگی نهایی.
چند نکته حرفهای برای تنظیم چیدمان قالبها:
1. تنظیم ویسکوزیته رزینها:
- رزینهای پرایمر و پلیآمیدایمید با درصد وزن جامد پایینتر (۲۷٪) نسبت به پلیاسترایمید (۴۰٪) رقیقتر هستند.
- سرعت عبور سیم از قالبها باید به گونه ای باشد تا رزین بهطور یکنواخت بر روی سیم بنشیند.
2. سرعت خط تولید: باید بهگونهای تنظیم شود که هر لایه زمان کافی برای خشک شدن و پخت داشته باشد.
3. بازرسی لایهها: به دلیل پیوستگی پروسه تولید، پس از هر مرحله ضخامت و یکنواختی باید بررسی و پوشش نهایی با استفاده از تجهیزات برخطی مثل:
- میکروسکوپ نوری(زون باخ)
- کانتی نیوتی و بلیستردتکتور بررسی شود.
4. دمای محیط و رطوبت: کنترل دقیق این عوامل برای جلوگیری از ورود رطوبت، بهویژه در رزینهای پلیآمیدایمید، حیاتی است.
نتیجهگیری
همانطور که دیدیم، کنترل دقیق ضخامت لاک در مراحل مختلف تولید سیم لاکی، نهتنها بر کیفیت نهایی، بلکه بر عملکرد، دوام و قابلیت اطمینان محصول تأثیر مستقیم دارد. از انتخاب نوع رزین تا چیدمان قالبها، هر مرحله نیاز به دقت، آزمون و هماهنگی با استاندارد دارد. این دقت، همان چیزی است که سیم لاکی با کیفیت را از بقیه متمایز میکند.
