如下圖所示,為一醫(yī)療行業(yè)用傳感器線圈,骨架為鋁制,漆包線直徑0.1mm,客戶要求排列整齊無繞制缺陷,本公司經(jīng)過細致評估客戶的具體要求,因為考慮到繞制過程及繞制完成后的結(jié)構(gòu)維持,采用了自粘漆包線工藝,同時在自粘線圈繞線機上做了進一步優(yōu)化,項目順利完成,同時在此過程中,總結(jié)出一些經(jīng)驗分享于眾.

近年來，自粘線圈由于自粘支撐，后期無需浸漆，便于實現(xiàn)工業(yè)化，已被廣泛應(yīng)用在精密儀表的偏轉(zhuǎn)線圈、微型電機中的組合線圈、傳感器的微型線圈中。

   自粘性漆包線由于優(yōu)良的耐熱性， 絕緣性、粘合持久性、易成型、繞制工藝簡單等優(yōu) 點越來越成為線圈繞制過程中采用的主要線型。自粘線圈成型后要求線圈直流電阻一致性好、電感性能穩(wěn)定、排線整齊無散亂、表面平整無縫隙，外型美觀。

此外，線圈在使用過程中需要維持一定形狀， 這就需要線圈的粘接強度在不同環(huán)境下不隨時間下降。在繞制過程中，尤其是對于 0.1mm 以下的漆包線，常出現(xiàn)排線散亂、壓疊、松散等現(xiàn)象，影響繞制質(zhì)量的因素主要從漆包線、繞線設(shè)備和工裝幾方 面考慮:

 1 漆包線對繞制質(zhì)量的影響

自粘性漆包線表面漆層分為底漆層和自粘層兩部分，底漆層起著絕緣層并保護內(nèi)部銅芯的作用， 自粘層主要起粘接成型的作用。底漆層成型主要采 用浸泡加烘烤方法，一般經(jīng)過兩到三次浸漬后進行烘烤。底漆和面漆材料均需經(jīng)過過濾，將凝膠物和 機械雜質(zhì)過濾，溶劑配方合理，使得包線漆能平穩(wěn) 地固化，不產(chǎn)生厚薄不均以及氣泡等缺陷。底漆的 均勻性、流動性、粘附性不同使得最后膜層厚薄不 均。

以 ELEKTRISOLA（益利素樂）Ф0.06ABP15 自粘線為例，外徑在 Φ0.072mm 到 Φ0.075mm 之間， 根據(jù)實際經(jīng)驗，在繞制時，需要設(shè)定排線間距高于 漆包線直徑，芯材 Φ0.06 mm 的漆包線，排線間距 至少為 0.08 mm。 自粘性漆包線根據(jù)粘接方式分主要有熱風、加 熱爐、醇粘接（溶于無水乙醇）。醇粘接是繞制線圈時用工業(yè)無水乙醇（工業(yè)酒精，乙醇含量高于 99%） 直接粘接自粘性漆包線，局限性主要是醇對自粘材 料有溶脹作用，并且存在酒精揮發(fā)濃度過高自燃或 爆炸風險，熱風或者加熱爐方法便于大批量生產(chǎn)與 自動化控制，因此，主流的自粘方式主要是熱風、 加熱爐等加熱方法。 對熱風和加熱爐等熱固化方式來說，加熱過程 的溫度高低、溫度梯度和溫度的均勻性對繞制的粘 結(jié)性能有重要影響。自粘性漆包線粘結(jié)效果主要因 為自粘漆的固化是一個階段聚合過程，此時的自粘 層是以預(yù)聚物的方式存在。當自粘性漆包線在繞制 時，還需要進行加熱(通常是熱風加熱)，使其二次聚合，深度固化，從而達到牢固粘結(jié)目的。

在固化時，應(yīng)參照廠家推薦固化溫度和固化時間，如果溫度過低或固化時間不充分引起固化反應(yīng)不足時，自粘漆的聚合反應(yīng)不夠，交聯(lián)程度低，影響了自粘漆的分子間作用力，即影響粘結(jié)強度；而溫度過高自 粘漆固化過度時，其聚合反應(yīng)已趨于結(jié)束，如果繼 續(xù)進行加熱，一方面已難于進行交聯(lián)反應(yīng)，另一方 面會使原有的交聯(lián)分子遭到破壞，降低粘結(jié)強度。         在加熱溫度過高的試驗過程中，具體表現(xiàn)為試樣起 膜，粘結(jié)力下降。因此，控制自粘漆的固化工藝， 是成功生產(chǎn)自粘性漆包線的關(guān)鍵。

在實際繞制過程中，熱風溫度與周圍環(huán)境溫度相關(guān)，往往設(shè)置溫度和實際出口溫度存在差距，可以采用溫度傳感器實時測量出風口溫度，防止熱風 溫度過高或過低。 在自粘性漆包線選型時，需結(jié)合具體應(yīng)用環(huán)境， 關(guān)鍵參數(shù)包括擊穿電壓、高低電壓連續(xù)性，軟化擊 穿溫度、再軟化溫度等。尤其應(yīng)用在耐高溫器件時， 需要關(guān)注再軟化溫度。再軟化溫度是指固化成型的 線圈再次軟化時的溫度，當達到這個溫度后，線圈自粘層軟化，粘結(jié)強度下降，甚至自粘層變?yōu)轲こ頎畎牍虘B(tài)，影響器件性能。

一般來說，再軟化溫度 <自粘溫度.

協(xié)普電子機械設(shè)備有限公司在線圈精密繞制設(shè)備保持國內(nèi)領(lǐng)先地位,隨著電子行業(yè)的興起，精密自粘線圈繞線設(shè)備有了長足的發(fā)展， 繞線機型號雖有不同，最基本的均由控制機構(gòu)、張力器、步進機構(gòu)幾部分組成.

1繞線工藝流程協(xié)普系列研發(fā)的繞線機為例，精密自粘線圈的工藝流程可簡述為：

 (1)按照正確的方式將漆包線穿過繞線機的張 力機構(gòu)，最終夾線部件夾住自粘性漆包線線頭。

(2)調(diào)整張力器使其保持所需的張力。

(3)通過控制面板，調(diào)出漆包線繞制程序，里面 包括繞制匝數(shù)、轉(zhuǎn)速、進給，初始位置等信息。按 運行按鈕，控制器控制氣缸運動將繞線軸彈出，將 漆包線固定在繞線軸上。

(4)控制器控制主軸旋轉(zhuǎn)，繞制漆包線，同時控制熱風

(5)繞制完成后，熱風器停止吹熱風，并停止加熱。

(6)取出繞制完成產(chǎn)品,裝夾新的產(chǎn)品骨架.

2繞制線圈的運動分析 :線圈繞制是把漆包線通過張力控制機構(gòu)和排線機構(gòu)逐層繞制到骨架上或者繞線工裝的過程，對于有骨架線圈，漆包線繞制在骨架上，對于自粘精密線圈，漆包線要繞制到工裝上，同時進行熱風固化。

線圈繞制過程：漆包線從原料桶出來，經(jīng)過張力器后，線保持恒定的張力，然后通過排線機構(gòu)的導(dǎo)線輪，線圈繞制前，線圈骨架或者繞線工裝固定在主軸上，繞制時，主軸帶動線圈旋轉(zhuǎn)，排線機構(gòu)和以主軸轉(zhuǎn)向匹配的速度做往復(fù)直線運動，將漆包線緊密纏繞在骨架或者繞線工裝上。 在實際繞制過程中，要達到理想排線效果，需始終保持漆包線位于骨架正上方，尤其在排線機構(gòu) 換方向過程中，排線機構(gòu)相對繞線機構(gòu)無超前、無滯后，即設(shè)置繞制繞線機程序參數(shù)時始終保持排線 機構(gòu)和繞線機構(gòu)的同步。

 3 控制精度:排線機構(gòu)對繞線質(zhì)量的影響 漆包銅線位置由排線器的位置決定，排線器是 步進電機帶動滾珠絲杠運動的一種機械裝置。主軸 電機配有編碼器，從結(jié)構(gòu)與線圈的運動分析可以看出，自動繞線機的控制精度在于如何對繞線主軸電 機旋轉(zhuǎn)速度與輸入線長的步進電機之間的關(guān)系進行 表達。目前一般采用線性算法對兩者關(guān)系進行描述， 而實際應(yīng)用中線性方式會產(chǎn)生舍入誤差，使得這種控制關(guān)系不僅控制精度差，而且還存在繞線重疊或稀繞問題。例如主軸電機轉(zhuǎn)速一定，步進電機轉(zhuǎn) 速高于主電機，繞線間距將會增大；步進電機速度若低于主軸電機轉(zhuǎn)速，漆包線就會堆積。 另外，排線機構(gòu)的換向控制成為控制繞制層面 品質(zhì)的關(guān)鍵因素，可通過軟件控制步進電機在換向 時速度與時間的匹配，否則，容易造成層間的壓疊 或松散等現(xiàn)象。 繞線主軸、排線機構(gòu)的機械加工精度越高越好， 機械部分影響繞線精度的是絲杠的精度。

4張力器對繞線質(zhì)量的影響 對漆包線尤其是細微漆包線（線徑率增加。高質(zhì)量漆包線圈對其繞制張力控制精度要求很高，由于漆包線線徑細(Φ0.02~Φ0.lmm)，許用安全拉力小，繞制速度高(3000 r/min 以上)，絕緣層 不允許出現(xiàn)拉傷、漆皮破損等缺陷[6]。在實際生產(chǎn) 中，如 Φ0.04 mm 線徑漆包線，需控制張力為 0.078 士 0.01N， Φ0.06 mm 線徑漆包線，需拉張力為0.137±0.039 N。 張力器種類很多，精度從高到低排列大致可分 為伺服型張力器、電子張力器、磁力/磁性張力器、 機械張力器，對比情況見表 1。對于繞制細線徑線圈，推薦采用前三種繞線機。

5初始位置對繞線質(zhì)量影響 線圈初始位置為線圈繞制的第一圈，第一圈是繞制在繞線軸上， 如果初始位置沒有靠近線圈繞線軸邊緣，由于排線間距一定，第一層線圈會出現(xiàn)不平整現(xiàn)象，繞制過程中隨著繞制匝數(shù)的增加，密排線圈會將繞制的不平整度增加，最后繞制線圈將出現(xiàn)散亂、不齊整現(xiàn)象。對高性能線圈來說，線圈的不齊整在線圈通電時，層間、線與線間電容、電感的增大，影響整體線圈的使用。 對于自動上線的繞線機來說，初始位置由程序設(shè)定，一致性好，對于不能自動上線的繞線機，確保每次緊貼繞線軸邊緣。

   文闡述了精密自粘線圈性能優(yōu)劣的評定方法， 繞制過程和注意事項，說明提高排線機構(gòu)的精度和選用合適的張力器、繞線工裝、固定繞制初始位置參數(shù)和自粘線漆包線能取得較好的繞制結(jié)果。