[发明专利]一种3D打印制备的耐高温漆包导线及制备方法

说明书

一种3D打印制备的耐高温漆包导线及制备方法，属于漆包导线技术领域。其特征在于，它由导电物体粉末制成浆料或商业化导电浆料直接3D打印的导电内芯，和由耐高温绝缘材料制成粘稠浆料一并同时3D打印的高温绝缘材料外层组成；所述的导电浆料或粉末是石墨烯、石墨粉、碳膏、导电金属、改性陶瓷中的一种或几种组成；所述的耐高温绝缘材料是耐高温绝缘聚酰亚胺。本发明制备的漆包导线机械性能、化学性能、电性能、热性能优越；制备方法大幅度简化了制造工序，并且路径可设计、尺寸可定制，实现快速制造，特别适合批量小、直径微米级的漆包导线的制备，为漆包导线的制备提供了一种全新的方法。

技术领域

本发明属于耐高温漆包导线以及增材制造技术领域，具体涉及一种3D打印制备的耐高温漆包导线及制备方法。

背景技术

漆包线，也称电磁线，由导体和绝缘层两部组成，裸线经退火软化后，再经过多次涂漆，烘焙而成。它作为电工材料，被应用在各个领域中。但现有的漆包线及其制备方法存在如下弊病：一是制造工序繁多，如公开号：CN 105655058A“一种漆包线生产工艺”，其需包括以下步骤：将铜材先进行多次大拉伸，到直径为最终线材直径的6倍，再进行多次拉伸到线材最终直径；拉丝后的线材进行退火处理；用清水将退火处理得到的线材表面的油污和颗粒；清洗后的线材进行烘干；对烘干后的线材进行涂漆，涂漆后烘烤固化。二是要同时达到具备机械性能，化学性能，电性能，热性能四大性能指标困难。因为现有的漆包线及其制备方法必须先各自制造出导体和绝缘漆，然后进行涂漆，涂漆后进行烘烤固化，如公告号：CN 107086090A“漆包线的制备方法”等技术方案都必须将线体送入涂漆机构内进行涂漆再对线体进行表面漆膜的烘烤和固化。因为漆包线导体和绝缘层不能一次成型，所以绝缘层在导体上二者复合的牢固性受到影响，因此漆包线的耐高温性能、绝缘的可靠稳定性、柔韧性等难以达到高标准。三是传统的漆包线漆为溶剂型，采用热固化的工艺，使用过程中大量有机溶剂挥发到空气中造成环境污染，同时消耗大量热能，操作环境恶劣。四是现有的漆包线及其制备方法只能适应漆包线的大、小规格和批量生产，但随着微电子、工业高温传导、化学化工、航天航空等科技的发展新制造的电子器件层出不穷，这就要求漆包线的各种性能越来越高，漆包线的品种规格越来越多，但每种品种规格的需求量却很小；另外，还要求漆包线越来越细。面对上述的发展形势现有技术的漆包线及其制备方法已经无法适应。3D打印技术是一种新兴的快速成型技术，虽已经在很多成型制造领域发明了诸多技术方案，但在漆包线制造领域却还是空白。

发明内容

本发明的目的旨在克服上述现有技术中的不足，提供一种3D打印制备的耐高温漆包导线及制备方法，该漆包导线由导电物体粉末制成浆料或商业化的导电浆料3D打印的导电内芯，和由耐高温绝缘材料制成粘稠浆料一并同时3D打印的高温绝缘材料外层组成。该制备方法将导电物体粉末制成浆料或商业化的导电浆料、耐高温绝缘材料制成粘稠浆料一并通过双料同轴喷头紫外辅助直书写挤出3D打印机，制备的漆包导线机械性能、化学性能、电性能、热性能优越；制备方法大幅度简化了制造工序，并且路径可设计、尺寸可定制，实现快速制造，特别适合批量小、直径微米级的漆包导线的制备。紫外辅助上述发明目的是通过以下技术方案实现的：一种3D打印制备的耐高温漆包导线，其要点在于，它由导电物体粉末制成浆料或商业化的导电浆料直接3D打印的导电内芯，和由耐高温绝缘材料制成粘稠浆料一并同时3D打印的高温绝缘材料外层组成。

作为优选，所述的导电物体粉末或导电浆料是石墨烯、石墨粉、导电的碳膏、导电金属、改性陶瓷中的一种或几种组成；所述的耐高温绝缘材料制成粘稠浆料是耐高温绝缘聚酰亚胺浆料，所述的耐高温绝缘聚酰亚胺浆料包括按质量份数40～60份光固化聚酰胺酸、60～40份溶剂、10～20份稀释剂、1~3份光引发剂。

作为优选，所述的导电金属粉末是金粉、银粉、铜粉及银铜合金粉。