本發(fā)明涉及到復(fù)合絲材的制造領(lǐng)域，特別涉及到一種玻璃包覆金屬絲的生產(chǎn)設(shè)備及工藝。
背景技術(shù)：
由于現(xiàn)代信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，在電子領(lǐng)域越來越需要小尺寸、高靈敏度和快速響應(yīng)的傳感器及線圈，而這離不開高精度、高性能的絕緣包覆金屬復(fù)合絲，傳統(tǒng)的漆包線由于耐熱性和絕緣性難以滿足高性能線圈的需要。近年來，通過熔融紡絲法制備玻璃包覆金屬絲，則較好的解決了復(fù)合絲的熱穩(wěn)定性和小尺寸的問題。但，采用熔融紡絲法制備玻璃包覆金屬微絲需要電磁場懸浮金屬熔池，因此金屬熔池的質(zhì)量小（為幾克數(shù)量等級），導(dǎo)致熔融紡絲工藝的穩(wěn)定控制難度高，先紡、后紡的復(fù)合絲及金屬芯絲尺寸難以穩(wěn)定，且難以制備較大直徑的玻璃包覆金屬絲（直徑為0.1mm數(shù)量級）。采用芯絲直徑波動范圍較大的玻璃包覆復(fù)合絲制備高性能的電子產(chǎn)品，則會降低其產(chǎn)品的靈敏度及精度。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對以上熔融紡絲制備玻璃包覆金屬微絲存在的不足，本發(fā)明提供一種玻璃包覆金屬絲生產(chǎn)設(shè)備及工藝，設(shè)備由封閉熔爐、隔熱墊、放絲機構(gòu)、收絲機構(gòu)、復(fù)合絲冷卻系統(tǒng)、復(fù)合模具、加壓及氣體保護系統(tǒng)組成。該設(shè)備的特征在于，可以適用于圓形、矩形、扁平等斷面復(fù)合絲的生產(chǎn)；封閉熔爐的隔熱墊以下部分采用三層的結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為熔化玻璃的坩堝，夾層為絕熱層，外層為密封層，隔熱墊以上部分僅有密封層，封閉熔爐底部安裝有復(fù)合模具；放絲結(jié)構(gòu)采用機械的方式固定于封閉熔爐的密封層，并帶有橡膠摩擦等鎖緊裝置，鎖緊橡膠的位移控制采用電磁閥控制的氣缸實現(xiàn)，氣缸的壓縮氣體由加壓及氣體保護系統(tǒng)提供，鎖緊裝置可避免由于收絲機構(gòu)急停，由于放絲機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)慣性，致使金屬絲在熔融玻璃池中纏繞打結(jié)；收絲機構(gòu)可帶動金屬絲從隔熱墊中開的小孔通過，進入熔融態(tài)玻璃中再從復(fù)合模具的?？字欣?，封閉熔爐中充有保護性氣體，同時由于隔熱墊的原因，使金屬絲在進入玻璃融池之前的溫升降低，免除了金屬絲的氧化；玻璃在保護氣體的壓力作用下，玻璃均勻包覆在金屬絲表面并從復(fù)合模具孔中拉擠成型，然后，在復(fù)合絲冷卻系統(tǒng)的作用下，制成玻璃包覆金屬絲；放絲機構(gòu)配有鎖緊裝置，通過監(jiān)測收絲機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)。
該設(shè)備適于玻璃包覆金屬絲直徑小于0.5mm，玻璃包覆層厚不小于0.005mm復(fù)合絲材的生產(chǎn)，具體工藝特征為，玻璃融池加熱溫度為玻璃軟化溫度+50-200℃，收絲速度為0.05-5m/s，收絲的拉力為2-10n，封閉熔爐中氣體壓力為0.1-0.8mpa。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
1.玻璃包覆金屬復(fù)合絲直徑由于模具的作用可得到保證；
2.金屬芯絲可采用如精度較高的原絲，從而可保證玻璃包覆芯絲和玻璃包覆厚度的尺寸穩(wěn)定和精度的要求；
3.可通過更換金屬芯絲和模具的設(shè)計，本發(fā)明可以適用于矩形、扁平等其它特殊斷面形狀的包覆復(fù)合絲的生產(chǎn)；
4.可通過更換模具的設(shè)計，本發(fā)明同樣適合于一模多絲的生產(chǎn)，可極大的提升生產(chǎn)效率；
5.由于采用隔熱墊和氣體的雙重保護，避免金屬芯絲的氧化，提升了復(fù)合絲材的綜合性能；
6.相比熔融紡絲法，可較為容易制備直徑較大的玻璃包覆金屬復(fù)合絲。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
圖1為本發(fā)明的一種設(shè)備配置圖。（1）為封閉熔爐，隔熱墊以下采用三層的結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為熔化玻璃的坩堝，夾層為絕熱層，外層為密封層，隔熱墊以上部分僅有密封層，采用多層結(jié)構(gòu)；（2）為放絲機構(gòu)，帶有拉力傳感器和旋轉(zhuǎn)自鎖裝置；（3）為隔熱墊，采用絕熱棉等材料制造；（4）復(fù)合絲冷卻機構(gòu)，可采用噴氣、噴霧、噴水等冷卻方式；（5）收絲機構(gòu)，為一旋轉(zhuǎn)輪，采用微型電機帶動，減速機構(gòu)采用皮帶輪等形式，可實現(xiàn)恒速或恒張力的控制方式；（6）為復(fù)合模具，可采用耐熱鋼、高溫合金等材料制備，采用弧形或錐形等結(jié)構(gòu)；（8）加壓及氣體保護系統(tǒng)，采用減壓閥+氣源等方式。
具體實施：
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步說明。
本發(fā)明設(shè)備配置如圖1所示。（1）為封閉熔爐，隔熱墊以下部分采用三層的結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為石墨坩堝，夾層為具有絕熱功能的材料，外層為金屬密封層，隔熱墊以上部分僅有金屬密封層，封閉熔爐底部裝有復(fù)合模具；（2）為放絲機構(gòu)，放絲結(jié)構(gòu)采用機械的方式固定于封閉熔爐的金屬密封層，放絲機構(gòu)并帶有橡膠摩擦得鎖緊裝置，鎖緊橡膠的位移控制采用電磁閥控制的氣缸實現(xiàn)，氣缸壓縮氣體由加壓及氣體保護系統(tǒng)提供；（3）為隔熱墊，采用絕熱棉等材料制造，隔熱墊中心開有放絲的小孔；（4）收絲機構(gòu)，為一旋轉(zhuǎn)裝置，采用微型電機帶動，電機的減速機構(gòu)采用皮帶輪形式；（5）復(fù)合絲冷卻機構(gòu)，可采用噴氣、噴霧、噴水等冷卻方式；（6）為復(fù)合模具，采用耐熱鋼制造，模具結(jié)構(gòu)借鑒了拉拔模具的設(shè)計，采用弧線形模具，模具與封閉熔爐石墨坩堝及金屬密封層的連接與密封采用螺紋的方式；（8）加壓及氣體保護系統(tǒng)組由減壓閥和氮氣罐組成。
采用本設(shè)備制備了玻璃包覆不銹鋼絲，不銹鋼絲的直徑為0.07mm，玻璃包覆層厚為0.005mm，玻璃軟化溫度約為670℃，玻璃融池（7）加熱溫度設(shè)定溫度為800℃，收絲速度為70mm/s，收絲時的拉力設(shè)定為6n，保護氣體為氮氣，封閉熔爐中氣體壓力為0.2mpa。
采用本設(shè)備制備了玻璃包覆銅絲，銅絲的直徑為0.05mm，玻璃包覆層厚為0.005mm，玻璃軟化溫度約為620℃，玻璃融池（7）加熱溫度設(shè)定溫度為750℃，收絲速度為100mm/s，收絲時的拉力設(shè)定為4n，保護氣體為氮氣，封閉熔爐中氣體壓力為0.4mpa。