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中小规格电磁线技术发展与市场--- 安徽恒正线缆科技有限公司

文字:[大][中][小] 2015-6-26    浏览次数:2999    
       中小规格电磁线技术发展与市场
  原电子工业部牵头以部内企业为主力,对彩电国产化配套用电磁线的技术攻关及技术引进,经过5年左右的努力取得了中小规模电磁线在品种、产量、技术和管理等方面的重大突破,顺利实现家电配套材料的国产化。对我国电磁线行业品种和技术(包括装备、制造技术)的发展起到了不可低估的引导作用。根据有关专业人士分析及行业调查数据统计表明,目前,我国每年电磁线的需求量在25 万t左右,预计到“九五”末将达到30 万t,其中中小规格电磁线约占60%。主要应用领域是家电产品。随着家电产品的门类增加,产品的更新换代不断升级,许多电子元件类产品对所用电磁线的品种、质量提出了更高的要求。除了在一般电磁线所具备的四大性能指标方面进一步提高以外,还增加了许多特殊的性能,以满足特定的功能要求,或提高电磁线在使用过程中的适用性,降低电磁线生产或使用成本。如:①细径化;②轻量化;③自粘性;④高张力特性;⑤卷绕参数的一致性;⑥耐高频高压特性、高Q值特性;⑦热熔断性;⑧耐热性、耐冷媒性、直焊性;⑨异型化大占积率;10无磁性、高导电性等。电磁线技术的发展,还对电磁线生产过程中的管理如生产工艺、生产设备、人员素质、生产环境、检测手段和材料应用方面提出了更高的要求。
  1 中小规格电磁线技术发展趋势
  1.1 细径化
  由于电器产品的小型化,如摄录一体机、随身听、电子钟表、微型继电器、汽车、摩托车配件、电子仪表、洗衣机、电视机元件等所用的电磁线都朝着细径化方向发展。例如,彩电用高压包即一体化行输出回扫变压器用电磁线原采用分段槽绕法绝缘时,使用规格范围为φ 0.06~0.08 mm且均为加厚绝缘,现设计改为平绕法层间绝缘绕制结构后,线径改为φ 0.03~0.04 mm,且薄漆层即可。我国每年彩电生产近3 000万台,仅此一项估算需耗用φ 0.03~0.04 mm电磁线近350 t/a,再加上其他产品需求,用量相当可观,但目前绝大部分仍需依靠进口。
  1.2 轻量化
  根据电器产品的设计要求,在一些要求不高的使用场合所采用的轻量化方法是选材轻量化而非细径轻量化,如一些要求不高的微型电机、扬声器音圈、人工心脏起搏器、微波炉变压器等,产品采用漆包铝线、漆包铜包铝线来加工,这些选材与我们普通的漆包铜线相比有重量轻,价格低的优点,也存在着加工困难、焊接性差、抗拉强度小等缺点。仅微波炉变压器一项,按我国每年生产1 000万台计算,已相当可观。目前国内市场上此类产品除采用铜电磁线以外均以韩国生产的铝电磁线为主,国内尚无厂家生产,韩国LG公司的市场占有份额较大。
  1.3 自粘性
  自粘性电磁线的特殊性能表现在可绕制无骨架线圈或免浸渍。主要用于彩电偏转,扬声器音圈、蜂鸣器、微电机、电子变压器等场合。根据底面漆的不同组合,选材不同也有不同的耐热等级,可分别满足不同使用场合。该品种在电声及彩电偏转方面用量相当可观。(扬声器年用量约350 t;彩偏年用量约2 500 t),扬声器配套以常州耀卫、常州钟山、福州大通、山东蓬莱为主,彩电偏转配套的自粘性电磁线,以日本进口为主。
  1.4 高张力特性
  由于电磁线的细径化,微细线的市场需求量不断增加,考虑到微细线在绕制过程安全张力小,绕制易断的特点,为了提高安全张力又兼顾其他特性,在加工选材上考虑采用掺有其他成分的合金铜使安全张力大幅度提高。同时导电率下降幅度也不过大,如东特公司HTM线安全张力为普通铜线的125%,导电率为93%,线规格为φ 0.015~0.10 mm。
  1.5 卷绕参数的一致性
  对于被绕制线圈的电阻、电感、分布电容等参数有批量一致性要求的场合,电磁线线径导体公差和外径公差不能仅仅满足于符合标准而必须加以严格控制缩小公差带,这对电磁线生产工艺,生产设备提出了更高的要求,一般的生产工艺和国产电磁线设备尚无法满足这一生产要求。
  1.6 耐高频高压特性及高Q值特性
  电器产品除向小型化方向发展外,满足多种需要,适应多种环境更应引起重视。譬如对电磁线,提高使用频率,绕组线圈线与线之间所承受高的峰峰值电压,对于绕制线圈的考核是测试高频匝间耐压等等。为了满足此项性能,目前一些国外企业采用了不同的方法。如古河的三层绝缘线,电压可达到7 000~23 000 V。另有一种做法是在稀释绝缘漆过程中悬浮混合Cr2O3以提高电磁线的耐电晕性能,此方面国内尚未研究。鉴于:实效阻抗为直流阻抗与频率阻抗之和,直流阻抗是相对不变的,而频率阻抗与频率及所选用线径有关实效阻抗越小则线圈的品质因素Q值越高,因此提高Q值是线圈设计的关键。常用提高Q值的方法是在高频条件下选择适当的线径φ 0.08~0.20 mm(多层线圈)、φ 0.20~0.60 mm(单层线圈)并且在千赫至兆赫采用多股束丝线即LITZ线进行绕制,超过兆赫采用磁性电磁线,漆包银线,镀金、银电磁线或采用丝包、纱包线进行绕制。目前国内开关电源变压器用LITZ线的年需求量800 t,并呈上升趋势,多数为聚氨酯多股线。此外从降低成本方面考虑,如果加工手段具备,使用频率高则采用铜包铝为导体材料将使成本大大降低。
  1.7 热熔断性
  由于热熔断电磁线的特殊外绝缘层存在热熔断保护特性,因此在电源变压器中得到较广泛的使用,多被用于绕制初级线圈。当线圈过流或温升超过某一特定值,电磁线的外绝缘层迅速熔化,造成电源部分短路保护,以免损伤机器心脏部件。
  1.8 耐热性、耐冷媒性、直焊性
  就目前而言国产这一类产品的主流是:
  耐热线: 改性聚酯电磁线     F级
  聚酯亚胺电磁线     H级
  耐冷媒线:聚酯亚胺/聚酰胺酰亚胺  C级
  直焊线: 聚氨酯电磁线      B、F级
  上述品种经过行业各成员单位的潜心研究,产品已基本趋于成熟,正逐步开始占据家电产品用线的主导地位,但就绝缘漆而言,国产的上述几个产品用漆均或多或少存在着一些问题有待解决,如:耐热电磁线的耐湿裂性、聚氨酯电磁线的耐湿裂性、自润滑性、焊锡无残渣、柔软度等都与国外同类产品存在着相当差距,还有待提高。
  1.9 异型化、大占积率
  在线圈绕制加工过程中存在着一个电磁线在骨架中体积占有率的问题,采用圆线绕制的大占有率为91%,电器产品朝小型化方向发展,势必要求元器件首先小型化,提高体积占有率成为线圈设计所必须考虑的问题之一。常用的方法有采用方型线,矩型扁线,提高体积占有率,可达96%,在大功率扬声器音圈上使用较为广泛。另外在利用LITZ线绕制开关电源变压器方面,由于LITZ线线径较粗,其体积占有率较小,目前有一种新的方法是采用多根平行线进行绕制,可使体积占有率比采用LITZ线时提高31%,由此多根平行线将可能继LITZ线之后成为一种新的热点,从而部份取代LITZ线。
  1.10 无磁性及高导电性
  我们生产电磁线所使用的铜材或多或少都含有少量的铁、镍、钴等磁性元素和其他杂质,而有的使用场合需要排除这些干扰或获得高导电性,因此对铜材提出了更高的要求,非但要有好的加工性能而且要有好的电性能,这方面国外已经把单晶铜应用于一些高保真的数字化传输和一些精密的仪表。
  2 国内电磁线市场
  根据初步统计分析,目前,国内电磁线市场总需求每年约25 万t,行业需求数量划分大致如表1所示。
  在总需求25 万t电磁线中,细线所占比例近60%,故每年中细线市场总需求约15 万t,并且几乎包容了所有的特殊品种,另据统计我国电磁线年生产能力在45 万t,供求矛盾十分突出,市场竞争加剧。然而,在某些品种规格上,国内产品仍无法满足使用要求,缺口较大,行业管理的引导作用有待进一步提高。企业在激烈的市场竞争中,如何抓住机遇,正确定位,把握市场,取得效益是我们所面临的问题,为了达到这一目标各企业还需首先从管理抓起,练好内功,逐步缩小与先进企业间的差距,只有抓好管理,才是赢得技术和市场的保障。

  表1 国内电磁线需求

     

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