Кай Бокманн и Микаэла Бокманн
Букманн Инжиниринг ГмбХ
Эккартспфад, 97708
Бад-Боклет, Германия
Основы смазки магнитной проволоки
Обработка магнитной проволоки требует смазки по следующим причинам:
• Защита проводов и изоляции
• Увеличение скорости производства
• Защита намоточных инструментов
• Увеличение плотности обмоток.
Достижение этих результатов постоянно требует интеграции с высококачественным проволочным оборудованием и надежными промышленными магнитными решениями на всей производственной линии.
Механика обращения с магнитной проволокой
Представьте себе эмалированную проволоку, которая прижата к плоскости грузом Fz, сила трения, которую необходимо преодолеть, чтобы переместить проволоку, является функцией Fz. Для сухих твердых поверхностей скольжения сила трения не зависит от скорости движения v (рис. 1), что справедливо и для проволок, смазанных воском или воскоподобными материалами. Смазка маслом или консистентной смазкой приводит к вязкому плаванию, которое зависит от скорости движения.
Рис. 1 — Смазка и сила трения.
Для высоких скоростей и плотности намотки часто требуется твердая сухая скользящая поверхность. Этого можно достичь, с ограниченным успехом, самоскользящими эмалями или, что более успешно, полировкой твердыми скользящими веществами, главным образом парафином и воском. Эффективность этого процесса полировки часто повышается в печи для отжига проволоки или в составе комплексной автоматической системы оборудования с магнитной проволокой.
Масляные смазочные материалы имеют тенденцию вытекать из подающей катушки. Подобно жиру или большому количеству относительно легкоплавкого воска, масло поглощает пыль, и покрытия из этих материалов не могут выдерживать высокие удельные давления между пересекающимися проволоками из-за их вязкого поведения. Таким образом, их применение в основном предпочтительно для вставной техники в производстве двигателей и т. д.
Коэффициент трения, а также свойства скольжения, накручиваемость и вставляемость оптимальны в зависимости от количества смазки. К сожалению, эти оптимумы часто не находятся в одном и том же количественном диапазоне и поэтому должны определяться опытным путем.
Динамический коэффициент трения, измеренный между проволокой и стальной пластиной (Паруссель4), указан в таблице 1 для различных эмалевых материалов и восков. Это свойство материала нанесенной смазки, на которое влияет материал изоляции провода. Из-за сильной зависимости коэффициента трения от количества смазки на поверхности проволоки (рис. 2) количество, наносимое на поверхность, необходимо контролировать в узких пределах. Кроме того, процесс смазки влияет на надежность и однородность смазки, что является критическим фактором для операторов высококачественного проволочного оборудования.
Таблица 1. Динамический коэффициент трения для различных сочетаний изоляционных и смазочных материалов, определенный по Парусселю 4 .
Рис. 2 — Коэффициент трения для разных восков в сравнении
Причины использования методов смазки без растворителей
Смазочные материалы на основе растворителей почти на 99% состоят из летучих органических соединений (ЛОС), которые обычно выделяются вентиляционными системами заводов (рис. 3).
Рис. 3 — Дымы, выделяющиеся при смазке проволоки растворителем.
Поскольку правительственные постановления (например, европейское постановление о ЛОС 1999-13-EC5) ограничивают количество выбросов ЛОС, особенно при производстве магнитной проволоки, производители могут устранить важный источник выбросов, используя смазку, не содержащую растворителей. Этот сдвиг все чаще поддерживается современными промышленными магнитными решениями и автоматическим оборудованием с магнитной проволокой, предназначенным для более чистых процессов.
А что касается ISO 14000, клиенты все чаще требуют от своих поставщиков магнитной проволоки программ по защите окружающей среды. Кроме того, нанесенные жидкости, в том числе растворы твердых смазочных материалов, смываются с поверхности проволоки из-за увеличения центробежных сил на быстровращающихся направляющих роликах эмалирующих машин с высоким VD, что влияет на надежность и качество процесса.
Смазка магнитной проволоки, не содержащая растворителей, снижает проблемы со здоровьем рабочих из-за паров и предотвращает серьезные несчастные случаи на рабочем месте, а также опасность пожара, способствуя созданию более безопасной рабочей среды для всех печей отжига проволоки и систем скрутки.
Кроме того, предотвращается воздействие растворителей на эмаль проволоки, а также на пластиковые катушки, что позволяет сохранить целостность проволоки, изготовленной на высококачественном проволочном оборудовании.