專利名稱：一種超聲波焊接用引線及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及焊接引線領域，具體涉及一種超聲波焊接用弓丨線及其制備方法。
背景技術：
超聲波焊接是利用超聲波和壓力同時作用于兩焊接材料表面，使所述兩焊接材料表面發(fā)生摩擦，形成分子層之間的融合，從而使兩焊接材料表面焊接牢固的一種焊接方法。 由于超聲波焊接具有焊接時兩焊接材料不熔融，不脆弱金屬特性，焊接后焊接點電阻系數低，導電性好，焊接時間短，不需任何助焊劑、氣體、焊料，焊接無火花，環(huán)保安全等特點，所以超聲波焊接被廣泛應用于汽車制造、塑料加工、電子元件加工、金屬加工等領域。目前超聲波焊接在汽車線束制造領域應用較廣，汽車線束焊接時使用的引線多為聚氯乙烯(PVC)包覆在金屬導線表面形成的引線。需要焊接時，先將所述引線需要焊接的部分的PVC引線皮剝除，露出內部的金屬導線，將需要焊接的金屬導線相互接觸，置于超聲波焊接機中，進行焊接。所述引線使用擠出機將金屬導線與PVC料共同擠出成型。純的PVC 熱穩(wěn)定性差，不能直接加工成引線絕緣外皮，所以要在其中添加助劑和填料，才能夠使聚氯乙烯符合加工條件。現(xiàn)有技術中，超聲波焊接用引線使用的PVC引線皮，為了加工成型方便，在PVC引線皮的加工過程中往往要加入潤滑劑和填料等改善加工流動性和增加強度的助劑。而由于材料中添加了潤滑劑和填料等助劑，在溫度高于45°c的環(huán)境中，所述潤滑劑和填料等助劑會微量溢出并粘附在PVC引線皮包覆的金屬導線上，所以使金屬導線在超聲波焊接時接觸表面含有雜質，分子層之間不能有效結合，焊接點密度小，焊接不牢固，使焊接后的產品不能達到使用標準，使用這樣的汽車線束的汽車具有很大的安全隱患。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于，提供一種超聲波焊接用引線，使用所述超聲波焊接用引線焊接后，焊接點牢固。本發(fā)明還提供一種所述超聲波焊接用引線的制備方法，操作簡單，加工容易。為了解決以上技術問題，本發(fā)明提供了一種超聲波焊接用引線。包括金屬導線及包覆在所述金屬導線外面的聚氯乙烯引線皮；所述聚氯乙烯引線皮的成分按重量份數計包括聚氯乙烯樹脂49 51份；鄰苯二甲酸二辛脂7 9份；偏苯三酸三辛酯13 15份；磷酸三甲苯酯0.5 1.0份；三氧化二銻0. 25 0. 3份；鈣鋅混合穩(wěn)定劑2. 5 3. 0份；碳酸鈣15 17份。
優(yōu)選的，所述聚氯乙烯引線皮的厚度為0. 3mm 0. 5mm。優(yōu)選的，所述金屬導線可以為由銅、鋁、銀、錫、鋅或鎳中的一種或幾種進行制備。本發(fā)明還提供了一種所述的超聲波焊接用引線的制備方法，包括a)按重量份數計，將聚氯乙烯樹脂49 51份、鄰苯二甲酸二辛脂7 9份、偏苯三酸三辛酯13 15份、磷酸三甲苯酯0. 5 1. 0份、三氧化二銻0. 25 0. 3份、鈣鋅混合穩(wěn)定劑2. 5 3. 0份、碳酸鈣15 17份混合，得到聚氯乙烯組合物；b)將所述聚氯乙烯組合物加入擠出機中熔融混煉，在摸口處與包覆在金屬導線周圍，形成引線皮，并通過所述擠出機?？谕瑫r成型擠出，得到超聲波焊接用引線。優(yōu)選的，所述擠出機為單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機。優(yōu)選的，所述熔融混煉溫度為145°C 175°C。優(yōu)選的，所述聚氯乙烯引線皮的厚度為0. 3mm 0. 5mm。優(yōu)選的，所述金屬導線可以由銅、鋁、銀、錫、鋅或鎳中的一種或幾種進行制備。優(yōu)選的，步驟a)具體為al)按重量份數計，將聚氯乙烯樹脂49-51份、鄰苯二甲酸二辛脂7_9份、偏苯三酸三辛酯13-15份、磷酸三甲苯酯0. 5 1. 0份、三氧化二銻0. 25-0. 3份、鈣鋅混合穩(wěn)定劑 2. 5 3. 0份、碳酸鈣15 17份混合，得到聚氯乙烯組合物；a2)將所述聚氯乙烯組合物預熱，所述預熱的溫度為75°C 85°C ；a3)將步驟預熱好的聚氯乙烯組合物進行步驟b)操作。優(yōu)選的，所述擠出機的擠出速度為80M/min 300M/min。為了解決以上問題，本發(fā)明提供了一種超聲波焊接用引線，所述焊接引線包括金屬導線，和包覆在所述金屬導線周圍的聚氯乙烯引線皮，所述引線皮中不添加潤滑劑，避免了潤滑劑在加工過程中由于溫度過高而從聚氯乙烯引線皮中溢出粘附在金屬導線上，從而使超聲焊接后的焊接點更致密，焊接更牢固；另外本發(fā)明還使用了流動性，耐熱，耐低溫脆性更好的偏苯三酸三辛酯作為主增塑劑，提高了聚氯乙烯的加工流動性，既降低了加工難度，又使非焊接部分的引線皮的耐高溫和耐低溫脆性提高。本發(fā)明還提供了一種超聲波焊接用引線的制備方法，先將聚氯乙烯組合物混合， 然后加入擠出機中熔融混煉，在擠出的同時包覆在金屬導線周圍，在模口處一同成型擠出。 由于本發(fā)明的聚氯乙烯組合物中沒有添加潤滑劑所以在加工過程中聚氯乙烯組合物的粘度會很大，熔融擠出困難，包覆在金屬導線周圍的聚氯乙烯引線皮分布不均勻，所以在加工過程中，減少了碳酸鈣的含量并且使用了偏苯三酸三辛酯作為主增塑劑，提高了聚氯乙烯的加工流動性，使加工過程更加容易。


圖1超聲波焊接用引線制備流程圖；圖22對2超聲波焊接示意圖；圖3超聲波焊接用引線拉力檢測方法示意具體實施例方式為了進一步了解本發(fā)明，下面結合實施例對本發(fā)明的優(yōu)選實施方案進行描述，但是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點而不是對本發(fā)明專利要求的限制。本發(fā)明提供了一種超聲波焊接用引線。包括金屬導線及包覆在所述金屬導線外面的聚氯乙烯引線皮；所述聚氯乙烯引線皮的成分按重量份數計包括聚氯乙烯樹脂49-51份；鄰苯二甲酸二辛脂7-9份；偏苯三酸三辛酯13-15份；磷酸三甲苯酯0.5 1.0份；
三氧化二銻 0. 25-0. 3 份；鈣鋅混合穩(wěn)定劑2. 5 3. 0份；碳酸鈣15 17份。按照本發(fā)明，聚氯乙烯(PVC)具有絕緣性好，阻燃性好，價格便宜等優(yōu)點，所以使用聚氯乙烯(PVC)作為引線皮的材料可以為超聲波焊接用引線帶來優(yōu)異性能的同時也降低成本。但是，純PVC的加工粘度高，熱穩(wěn)定性差，在高于70°C的溫度時，PVC會分解并釋放出氯化氫，所以在PVC的加工時要加入增塑劑、熱穩(wěn)定劑、潤滑劑等助劑。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在超聲波焊接過程中，一些焊接點松散，焊接不牢固，正是由于在引線生產過程中，潤滑劑極易從引線皮中溢出粘附在金屬導線表面，使得在超聲波焊接時， 需要焊接的兩金屬導線表面摩擦不充分，分子層之間結合不充分，導致焊接點的松散，焊接不牢固。所以本發(fā)明人考慮在PVC引線皮成分中去除潤滑劑。由于本發(fā)明提供的聚氯乙烯引線皮成分中不含有潤滑劑，避免了焊接溫度過高使得聚氯乙烯引線皮中的潤滑劑溢出問題，但是聚氯乙烯的流動粘度較大，如果沒有潤滑劑， 加工會很困難，所以本發(fā)明選擇了流動性較好的偏苯三酸三辛酯作為增塑劑，提高了聚氯乙烯的加工流動性。而且偏苯三酸三辛酯具有耐低溫脆性好，提高聚氯乙烯的加工溫度，以及耐高溫等優(yōu)點，可以使制備的聚氯乙烯引線皮能夠適應更高的焊接溫度，其他助劑不會溢出，粘附在金屬導線上。另外，PVC引線皮成分中減少了碳酸鈣的含量，同樣避免了填料的溢出給超聲波焊接帶來的問題。按照本發(fā)明，所述PVC引線皮的厚度優(yōu)選為0. 3mm 0. 5mm，所述金屬導線的材料可以由銅、鋁、銀、錫、鋅或鎳中的一種或幾種進行制備。本發(fā)明還提供了一種超聲波焊接用引線的制備方法，包括a)按重量份數計，將聚氯乙烯樹脂49-51份、鄰苯二甲酸二辛脂7-9份、偏苯三酸三辛酯13-15份、磷酸三甲苯酯0. 5 1. 0份、三氧化二銻0. 25-0. 3份、鈣鋅混合穩(wěn)定劑 2. 5 3. 0份、碳酸鈣15 17份混合，得到聚氯乙烯組合物；b)將所述聚氯乙烯組合物加入擠出機中熔融混煉，在摸口處與包覆在金屬導線周圍，形成引線皮，并通過所述擠出機?？谕瑫r成型擠出，得到超聲波焊接用引線。按照本發(fā)明，首先按重量份數計，將聚氯乙烯樹脂49-51份、鄰苯二甲酸二辛脂 7-9份、偏苯三酸三辛酯13-15份、磷酸三甲苯酯0. 5 1. 0份、三氧化二銻0. 25-0. 3份、鈣鋅混合穩(wěn)定劑2. 5 3. 0份、碳酸鈣15 17份混合。按照本發(fā)明優(yōu)選在高速混合機中攪拌混合，直到高速混合機溫度達到115°C 125°C，混合時間優(yōu)選為Hmin-15min，得到聚氯乙烯組合物。優(yōu)選將混合好的聚氯乙烯組合物送入造粒機中進行造粒得到PVC顆粒，造粒時塑化溫度為100-135°C。將所述PVC顆粒送入桿擠出機的料斗中預熱，本發(fā)明優(yōu)選單螺桿擠出機，預熱溫度優(yōu)選為75°C 85°C，預熱時間優(yōu)選為25min 30min ；預熱后的PVC顆粒進入料筒通過螺桿的轉動熔融混煉。將橫截面積為0. 3mm2 0. 5mm2銅線通過牽引裝置進入?？谂c熔融混煉后的PVC同時從?？跀D出，擠出速度優(yōu)選為80M/min 300M/min，更優(yōu)選為80M/min lOOM/min，所述PVC包覆于金屬導線周圍形成引線皮，得到超聲波焊接用引線。所述引線絕緣層厚度為優(yōu)選為0. 3mm 0. 5mm。本發(fā)明還優(yōu)選對引線進行火花測試，取擠出穩(wěn)定后的引線在火花機中進行測試， 所述火花機工作電壓優(yōu)選為3000VAC，如果引線被擊穿說明擠出過程出現(xiàn)故障，停機維護。以下將用具體實施例來闡述本發(fā)明的方案。需要說明的是，本發(fā)明使用的原料為以下公司購買。表1本發(fā)明實施例使用藥品及生產廠家
權利要求
1.一種超聲波焊接用引線，其特征在于，包括金屬導線及包覆在所述金屬導線周圍的聚氯乙烯引線皮；所述聚氯乙烯引線皮的成分按重量份數計包括聚氯乙烯樹脂49 51份；鄰苯二甲酸二辛脂7 9份；偏苯三酸三辛酯13 15份；磷酸三甲苯酯0.5 1.0份；三氧化二銻0. 25 0. 3份；鈣鋅混合穩(wěn)定劑2. 5 3. 0份；碳酸鈣15 17份。
2.根據權利要求1所述的超聲波焊接用引線，其特征在于，所述聚氯乙烯引線皮的厚度為 0. 3mm 0. 5mm0
3.根據權利要求1所述的超聲波焊接用引線，其特征在于，所述金屬導線可以由銅、 鋁、銀、錫、鋅或鎳中的一種或幾種進行制備。
4.權利要求1所述的超聲波焊接用引線的制備方法，其特征在于，包括a)按重量份數計，將聚氯乙烯樹脂49 51份、鄰苯二甲酸二辛脂7 9份、偏苯三酸三辛酯13 15份、磷酸三甲苯酯0. 5 1. 0份、三氧化二銻0. 25 0. 3份、鈣鋅混合穩(wěn)定劑2. 5 3. 0份、碳酸鈣15 17份混合，得到聚氯乙烯組合物；b)將所述聚氯乙烯組合物加入擠出機中熔融混煉，并通過所述擠出機模口與金屬導線同時成型擠出，得到超聲波焊接用引線；所述聚氯乙烯組合物包覆在所述金屬導線周圍，形成聚氯乙烯引線皮。
5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述擠出機為單螺桿擠出機或雙螺桿擠出機。
6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述熔融混煉溫度為145°C 175°C。
7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述聚氯乙烯引線皮的厚度為 0. 3mm 0. 5mm0
8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述金屬導線可以由銅、鋁、銀、錫、 鋅或鎳中的一種或幾種進行制備。
9.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟a)具體為al)按重量份數計，將聚氯乙烯樹脂49 51份、鄰苯二甲酸二辛脂7 9份、偏苯三酸三辛酯13 15份、磷酸三甲苯酯0. 5 1. 0份、三氧化二銻0. 25 0. 3份、鈣鋅混合穩(wěn)定劑2. 5 3. 0份、碳酸鈣15 17份混合，得到聚氯乙烯組合物；a2)將所述聚氯乙烯組合物預熱，所述預熱的溫度為75°C 85°C ； a3)將步驟d)預熱好的聚氯乙烯組合物進行步驟b)操作。
10.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述擠出機的擠出速度為80M/ min 300M/mino
全文摘要
本發(fā)明提供了一種超聲波焊接用引線，包括金屬導線及包覆在所述金屬導線外面的聚氯乙烯引線皮；所述聚氯乙烯引線皮的成分按重量份數計包括聚氯乙烯樹脂49～51份；鄰苯二甲酸二辛脂7～9份；偏苯三酸三辛酯13～15份；磷酸三甲苯酯0.5～1.0份；三氧化二銻0.25～0.3份；鈣鋅混合穩(wěn)定劑2.5～3.0份；碳酸鈣15～17份。本發(fā)明在引線皮成分中不添加潤滑劑，避免了潤滑劑在加工過程中由于溫度過高而從聚氯乙烯引線皮中溢出粘附在金屬導線上，從而使超聲焊接后的焊接點更致密，焊接更牢固。本發(fā)明還提供了一種超聲波焊接引線的制備方法。
文檔編號H01B13/14GK102456432SQ201010523789
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權日2010年10月29日
發(fā)明者付曉丹, 謝理波 申請人:嘉興市天信電線有限公司