مقایسه کاربرد «لاک» و «شارلاک» در فرآیند تولید سیم و سیمپیچی
در صنعت تولید سیمهای لاکی، انتخاب صحیح پوشش عایقی یکی از ارکان تضمین کیفیت نهایی است. در این مقاله، تفاوت میان پوششهایی که معمولاً بهعنوان «لاک» نامیده میشوند با پوششهای «شارلاک» (هواخشک) تشریح میگردد، و توضیح داده میشود که چرا لاک در فرآیند تولید سیم لاکی کاربرد دارد اما برای سیمپیچی مناسب نیست، در حالی که شارلاک به جهت خاصیت هواخشک بودن، گزینهای مناسب برای سیمپیچی به شمار میآید. همچنین، به چند برند معتبر شارلاک اشاره میشود که در بازار تهران میتوان جستوجو کرد.
۱. تعریف مفهومی «لاک» و «شارلاک»
لاک
در معنای عمومی، «لاک» مدلی از پوشش شفاف یا نیمهشفاف است که برای حفظ سطح، ایجاد براقیت یا محافظت از مقدار محدودی کاربرد دارد. به عنوان مثال، در کارهای چوب یا فلزات، گفته میشود «لاک چوب» یا «لاک فلز». (
در حوزه سیم و کابل نیز، وقتی میگوییم «لاک سیم»، معمولاً منظور یک پوشش عایقی است که روی مفتول یا سیم نوردشده اعمال میشود تا سطح سیم را محافظت نماید.
شارلاک
اصطلاح «شارلاک» به آن نوع از پوششهای عایقی اطلاق میشود که پس از اعمال، در دمای محیط یا با تهویه هوا خشک میشوند، بدون نیاز به حرارت زیاد یا ملاقهکاری پخت (bake) سنگین. این نوع پوشش برای سیمپیچی، بهویژه در موتورها، ترانسها، پیچها و اجزای سیمپیچیشده مناسبتر است، زیرا فرآیند تولید آن متفاوت است.
۲. تفاوت کلیدی در کاربرد: تولید سیم لاکی vs سیمپیچی
تولید سیم لاکی
در تولید سیم لاکی (magnet wire یا enameled wire) روی مفتول مسی یا آلومینیومی ابتدا پوشش عایق اعمال میشود، سپس سیم معمولاً در کوره پخت میشود تا لایه عایق تثبیت شود. این سیم سپس برای تولید سیمپیچی موتور، ترانس، سیم پیچ استفاده میشود. طبق استانداردها، این نوع سیم عایقی باید دوام حرارتی، مقاومت الکتریکی، چسبندگی، انعطافپذیری و … را تأمین کند. مثلاً شرکتهایی مانند Axalta محصولات “wire enamels” ارائه میدهند.
در این فرآیند، پوشش غالباً بر پایه رزینهای پلیاورتان، پلیاستر، پلیآمید و غیره است که پس از پخت، فیلم سختی ایجاد میکنند.
اگر در این مرحله از نوعی پوشش “شارلاک” هواخشک استفاده شود که مُهر و موم نشده یا پخت نشده، ممکن است که ضخامت، چسبندگی یا دوام کافی برای انتقال حرارت و جریان بالای سیمپیچی را نداشته باشد. لذا «لاک» (یا دقیقتر، وارنیش پختشده) برای تولید سیم لاکی مناسب است.
سیمپیچی
در فرایند سیمپیچی (مثلاً پیچیدن سیم روی هسته موتور، ترانس یا کویل) شرایط کمی متفاوت است: ممکن است سیم نهایی روی هسته نصب و سپس فرآیند آغشتهسازی، خشکسازی انجام شود؛ در اینجا پوشش باید توانایی چسبندگی، مقاومت در برابر ارتعاش، انعطافپذیری در عملیات سیمپیچی و انتقال حرارت را داشته باشد. پوششهای هواخشک (شارلاک) به دلیل این ویژگیها مناسبتر هستند:
- نیازی به پخت با دمای بسیار بالا ندارند و میتوانند در شرایط تولید سیمپیچی (با ارتعاشات، تغییر جهت سیم و ..) مورد استفاده قرار گیرند.
- امکان استفاده در محیطهایی که تجهیزات پخت کامل ندارند بیشتر است.
- انعطافپذیری آنها برای کویلهای چندلایه، سیمپیچیهای دقیق و ترانسها مطلوبتر است.
بنابراین، اگر بخواهیم به زبان ساده بیان کنیم: لاک (یا وارنیش پختهشده) برای تولید سیم لاکی کاربرد دارد؛ ولی شارلاک (هواخشک) برای سیمپیچی مناسبتر است چون فرآیند تولید سیمپیچی معمولاً با نیاز به خشکسازی سریعتر و انعطافپذیری بیشتر مواجه است.
۳. چرا لاک را نمیتوان برای سیمپیچی استفاده کرد؟
چند دلیل فنی:
1.فرآیند پخت و تجهیزات – سیم لاکی نیازمند پخت (curing) در کوره با دمای کنترلشده است تا فیلم عایق تثبیت شود. اگر در سیمپیچی بخواهیم همین نوع را به کار ببریم اما امکان یا زمان پخت کامل نیست، ممکن است پوشش به خوبی تثبیت نشود، باعث اختلال در عملکرد یا عمر کوتاه شود.
2.انعطافپذیری و سیمپیچی – سیمپیچی اغلب شامل تغییر مسیر سیم، انحناها، ارتعاشات و شاید واگشت حرارتی است. پوششهای بسیار سخت یا پختشده ممکن است در این شرایط ترک بخورند یا چسبندگیشان کاهش یابد.
3.دستمزد تولید و تجهیزات – در تولید سیمپیچی، ممکن است شرایط تولید سریعتر، خشکسازی سبکتر (هواخشک) و بازده بالاتر مورد نیاز باشد؛ استفاده از پوششهای پخت-سنگین هزینه و زمان تولید را بالا میبرد.
4.کارکرد نهایی و نوع کاربرد – سیمهای پیچیده در موتور، ترانس یا ژنراتور ممکن است نیاز به پوششهایی داشته باشند که پس از سیمپیچی، مقاوم در ارتعاش، حرارت، رطوبت و جریانهای گذرا باشند؛ پوششهای هواخشک (شارلاک) این انعطاف را بهتر فراهم میکنند.
۴. چرا شارلاک برای سیمپیچی کاربرد دارد؟
به عنوان جمعبندی، پوششهای هواخشک (شارلاک) برای سیمپیچی مناسباند چون:
- امکان استفاده در مرحله نهایی سیمپیچی و سپس خشکشدن سریعتر دارند.
- انعطافپذیری بهتر در مقابل تغییر شکل سیم پس از پیچش دارد.
- تجهیزات سادهتری لازم دارند (مثلاً خشککن با هوای گرم یا تهویه) و نیاز به کوره پخت سنگین ندارند.
- در برخی کاربردها میتوان پس از سیمپیچی، پوشش را اسپری یا فرو برده و سپس در هوا خشک کرد که فرآیندی سریعتر از پخت کامل است.
- برای تولیدات با حجم زیاد یا تنوع زیاد، این روش مقرونبهصرفهتر است و زمان تولید را کاهش میدهد.
۵. نکات فنی و تطبیق با استانداردها
- در تولید سیم لاکی و سیمپیچی، باید به طبقه حرارتی (برای مثال class 155°C, 180°C, 200°C یا بیشتر) توجه شود؛ وارنیشها/اناملها بر این اساس طراحی میشوند.
- پوشش باید قابلیت چسبندگی خوب، مقاومت در برابر حرارت، شکنندگی کم، مقاومت الکتریکی بالا، و تطابق با استانداردهایی مانند IEC 60317 (که در حوزه سیم لاکی کاربرد دارد) را داشته باشد.
- در سیمپیچی نیز، پس از سیمپیچی معمولاً عملیات «آغشته سازی» یا «غوطهوری در وارنیش» انجام میشود تا فضای میان سیمهای پیچیده را پر و عایق نهایی را تقویت کند؛ در این مرحله استفاده از شارلاک مناسب است.
۶. برندهای معتبر شارلاک / پوشش هواخشک
برندهایی که پوشش عایقی (air-dry varnish/enamel) برای سیمپیچی عرضه میکنند عبارتند از:
- Axalta (محصولات “wire enamels” آن برای تولید سیم پیچ و موتورها شناخته شدهاند)
- Elantas (بخش «Wire Enamels» این شرکت، پوششهای عایقی را با مشهودات فنی عرضه میکند)
- Cenvar (شرکتی که عایقهای الکتریکی برای سیمپیچی و تولید سیم لاکی ارائه میدهد)
۷. جمعبندی و پیشنهاد
بهطور خلاصه:
- اگر در تولید سیم لاکی هستید، از پوششهایی استفاده کنید که برای تولید سیم لاکی و پخت طراحی شدهاند (وارنیشهای پختشده، اناملها)؛
- اگر در فرایند سیمپیچی فعال هستید، پوششهای هواخشک (شارلاک) گزینه مناسبتر هستند؛
- همیشه مطمئن شوید پوشش انتخابی مطابق با کلاس حرارتی، چسبندگی، انعطافپذیری و استانداردهای مرتبط باشد؛
- در خرید، برندهای معتبر را مدنظر قرار دهید و از تأمینکنندگان معتبر داخل ایران استفاده نمایید تا زنجیره تأمین و خدمات پس از فروش را داشته باشید.
