Leitermaterial für Lackdraht

In den allermeisten Fällen wird wegen ausgezeichneter Leitfähigkeit und sehr guter Wickelbarkeit Kupfer als Leitermaterial für Lackdrähte verwendet.  Für geringere Gewichte und bei stärkeren Durchmessern kann auch Aluminium als Leitermaterial für Lackdraht verwendet werden. Aufgrund der schwierigen Kontaktierung von Aluminiumdraht und Oxidationsproblemen kann kupferplattiertes Aluminium einen Kompromiss zwischen Kupfer und Aluminium darstellen. Für spezielle Anwendungen steht eine Vielzahl von Leitermaterialien und Legierungen für Lackdraht zur Verfügung, z. B. mit hoher Biegewechselfestigkeit, hohen Zugspannungswerten oder hohen Dehnungswerten.

Bare Wire Diameter Range

Blankdrahtdurchmesserbereich

Elektrisola ist auf dünne Durchmesser bei Lackdraht spezialisiert, beginnend bei 0,008 mm (8 µm) bis zu einem Durchmesser von 0,50 mm. Neben den genormten Durchmessern wird eine große Anzahl an Sonder-Durchmessern nach Kundenanforderung produziert. Blankdrahttoleranzen sind beim Lackdraht sehr wichtig, da sie einen direkten Einfluss auf den Widerstand haben, was wiederum den endgültigen Spulenwiderstand bestimmt.

Außendurchmesser beim Lackdraht

In internationalen Normen wie der IEC werden Lackdrähte in bestimmte Außendurchmesser-Bereiche eingruppiert. Die weltweit gültige IEC-Norm für Lackdraht gruppiert die Lackschicht in Grad 1, 2 oder 3 ein, die nordamerikanische NEMA in single, heavy oder triple und die japanische JIS in Class 0, 1, 2 oder 3. Die Toleranzen in diesen Lackdraht-Normen können, wenn nötig, zusätzlich eingeschränkt werden, um gewickelte Spulen für ihre Anwendung zu optimieren.

Backlackbeschichtung

Zusätzlich zu den zuvor beschriebenen Grundlacken kann eine Backlackschicht auf den Lackdraht aufgetragen werden, mit der der Draht beispielsweise für selbsttragende Wicklungen wie Schwingspulen miteinander verklebt wird.

Spulentypen für Lackdraht

Spulentypen müssen zur Drahtstärke passen. Dünnere Lackdrähte werden auf kleinere Spulen gewickelt, während für dicke Lackdrähte sehr große Spulen verwendet werden können. Größere Spulen erfordern weniger Spulenwechsel an den Wickelmaschinen und können somit die Produktivität bei unseren Kunden steigern.

Die Drahtlänge auf einer Spule kann sehr lang sein:

0,018 mm auf Spule 99L: bis zu 417 km Lackdraht
0,05 mm auf Spule 199L: bis zu 1143 km Lackdraht
0,30 mm auf Spule 400/630: bis zu 277 km Lackdrah

Lacktypen für Lackdraht

Elektrisola bietet eine breite Palette verschiedener Isolierungen an. Polyurethane haben den Vorteil einer einfachen direkten Kontaktierung durch Löten, während Polyesterisolierungen widerstandsfähiger gegen höhere Temperaturen sind. Dünne Deckschichten aus Nylon oder Polyamidimid können bestimmte gewünschte Eigenschaften wie mechanische oder chemische Festigkeit des Lackdrahts verbessern.

Farben bei Lackdraht

Farben werden beim Lackdraht verwendet, um Lacktypen oder Durchmesser bei Lackdraht auseinanderzuhalten, haben allerdings Nachteile bei bestimmten Eigenschaften und höhere Kosten.

Gleitmittel für Lackdraht

Eine definierte sehr geringe Menge an Gleitmittel - meist spezielle Sorten von Paraffin - wird auf den Lackdraht aufgetragen, um bei allen Wickelprozessen eine exzellente Wickelfähigkeit des Drahtes ohne Drahtbrüche zu erzielen..

Für Kupferdrähte wird ein 8-mm-Gießwalzdraht (5/16″ in den USA) als Rohmaterial verwendet, der durch Ziehsteine in mehreren Schritten auf den erforderlichen Blankdrahtdurchmesser gezogen wird. Der Gießwalzdraht muss von hoher Reinheit (Kupfergehalt 99,99 %) und hochwertigen Anbietern sein, um Fein- und Feinstdrähte mit Durchmessern unter 10 µm herzustellen. ELEKTRISOLA verwendet nur reines elektrolytisches Kupfer ETP1 (Kupfergehalt min. 99,99 %) von vorab zugelassenen hochwertigen Anbietern.

Der Ziehvorgang wird nacheinander durch verschiedene Gruppen von Maschinen durchgeführt, die bestimmte Durchmesserbereiche produzieren. Der Draht wird in mehreren Schritten durch Ziehsteine gezogen, sodass der dickere Draht während des Ziehvorgangs immer dünner und länger wird, während das Volumen unverändert bleibt.

Die Qualität des Kupfers, die Feinabstimmung zwischen den verschiedenen Ziehstufen und insbesondere die Qualität der Ziehsteine sind von großer Bedeutung, um einen qualitativ hochwertigen Blankdraht zu erzielen. Die Oberflächen der Ziehsteine bestehen aus natürlichen oder künstlichen Diamanten oder für die Herstellung dicker Drähte aus Hartmetall.

Mehrschichtiger Lackierprozess bei Lackdrähten

Alle Lackdrähte werden auf speziellen Emailliermaschinen lackiert, welche von ELEKTRISOLA ausschließlich für den eigenen Gebrauch entwickelt und hergestellt werden. Das Lackieren von Lackdraht ist ein kontinuierlicher Prozess, der hauptsächlich aus dem Glühprozess, dem Lackauftrag, dem Einbrennen, dem Gleitmittelauftrag, der Spannungsregelung sowie dem Aufspulen besteht.

1. Glühprozess
Während des Ziehvorgangs wurde die Kornstruktur des Blankdrahts durch Kaltverformung verändert. Durch das Glühen wird das Kupfer rekristallisiert und wieder weicher. Dieser thermische Spannungsabbau wird unter Schutzgasatmosphäre durchgeführt, um eine Oxidation der Drahtoberfläche zu vermeiden, die die gute Haftung der  Isolationsschicht beeinträchtigen würde. Die Weichheit des späteren Lackdrahtes ist ein wichtiges Kriterium für eine gute Wickelbarkeit, die insbesondere die Anzahl der Drahtbrüche erheblich reduziert.

2. Lackauftrag
Es gibt zwei Lackauftragssysteme zum Lackieren von Lackdrähten (auch Wickeldrähte genannt), und zwar den Lackauftrag mittels Filzen sowie den Lackauftrag mittels Düsen. Während die Filzlackierung in erster Linie zur Herstellung von feinen Lackdrähten angewendet wird, dient die Düsenlackierung hauptsächlich der Herstellung von dicken Lackdrähten. Der Lackauftrag sollte immer in möglichst vielen Einzelschichten erfolgen und nicht in wenigen dicken Schichten, um bessere mechanische und elektrische Eigenschaften des Lackdrahtes zu erzielen.

3. Einbrennofen
Im flüssigen Lack enthaltene Lösemittel werden bei hoher Temperatur im Einbrennofen ausgetrieben und anschließend unter umweltfreundlicher Nutzung der Wärmeenergie katalytisch verbrannt. Die Temperaturkontrolle ist sehr wichtig: Ist die Temperatur zu niedrig, verbleiben zu viele Lösemittelreste in der Lackschicht, was zu einer schlechten Haftung und verringerten mechanischen und elektrischen Eigenschaften des Lackdrahtes führt. Ist die Temperatur zu hoch, ist die Lackschicht hart und spröde, was bei mechanischer Beanspruchung zu Rissen in der Isolierschicht des Lackdrahtes führt.

4. Gleitmittel
Eine definierte Menge Gleitmittel wird präzise auf die Oberfläche des Lackdrahtes aufgetragen. Gleitmittel ist erforderlich, um auch bei hohen Wickelgeschwindigkeiten gleichbleibende Wickeleigenschaften und eine störungsfreie Wicklung des Drahtes zu erreichen.

5. Durchmesserkontrolle
ELEKTRISOLA überwacht kontinuierlich den Außendurchmesser von jedem Lackdraht nach dem letzten Durchzug per Laser.

6. Spannungskontrolle
Eine kontinuierliche Kontrolle der Drahtspannung während des Lackierprozesses führt zu einem gleichmäßigen Aufspulen auf die Lieferspule. Mit einer effektiven Spannungskontrolle wird eine Dehnung des Lackdrahtes und damit eine Widerstandsänderung vermieden. Darüber hinaus können beim Kunden gute Abwickeleigenschaften des Lackdrahtes garantiert werden.

7. Aufspulen

Beim Aufspulprozess werden der Verlegeabstand und die Drehzahl der Spule genau überwacht. Dies führt zu einem konstant guten Abwickeln von Lackdrähten und minimiert Probleme wie eingeklemmte und verzupfte Drähte.

8. Monitor
Der Monitor informiert den Maschinenbediener über alle wichtigen Parameter des Prozesses.