TJR铜绞线生产过程中使用的润滑剂类型多样，需根据拉丝、退火、绞线等不同工艺阶段的需求选择，核心要求包括降低摩擦、散热冷却、防止氧化、清洁表面等。以下是具体润滑剂类型及其应用分析：
一、拉丝阶段润滑剂
拉丝是铜绞线生产的关键工序，需通过润滑剂减少铜丝与模具间的摩擦，防止断丝和表面缺陷。润滑剂需具备高润滑性、强冷却性、抗氧化性和易清洗性。
1. 水基润滑剂（主流选择）
成分：
基础油（矿物油或合成油，占比10%-30%）；
乳化剂（如脂肪酸皂、非离子表面活性剂，占比5%-15%）；
极压添加剂（如硫化脂肪酸酯、氯化石蜡，占比2%-10%）；
防锈剂（如亚硝酸钠、苯并三唑，占比1%-5%）；
水（占比50%-70%）。
特点：
冷却性强：水的比热容高（4.18 kJ/(kg·℃)），可快速带走拉丝产生的热量，防止铜丝过热氧化；
润滑性适中：通过极压添加剂提升润滑膜强度，适应高速拉丝（如细拉阶段速度≥1200 m/min）；
成本低：水基润滑剂成本仅为油基润滑剂的1/3-1/2；
易清洗：拉丝后可用清水直接冲洗，减少后续工序污染。
应用场景：
粗拉（φ8mm→φ2.6mm）：低速拉丝（300-600 m/min），对润滑剂润滑性要求较低，可选低浓度水基润滑剂（油含量5%-10%）；
中拉（φ2.6mm→φ0.8mm）：中速拉丝（800-1200 m/min），需中等浓度润滑剂（油含量15%-20%）；
细拉（φ0.8mm→φ0.1-0.5mm）：高速拉丝（1200-2000 m/min），需高浓度润滑剂（油含量25%-30%）并添加纳米颗粒（如MoS₂、石墨）提升极压性能。
典型产品：
德国福斯（FUCHS）Renolin B系列水基拉丝液；
美国奎克（QUAKER）Houghton-Plus系列水基润滑剂。
2. 油基润滑剂（特殊场景）
成分：
矿物油（如轻质润滑油，占比70%-90%）；
添加剂（如抗氧化剂、防锈剂、极压剂，占比10%-30%）。
特点：
润滑性强：油膜厚度大（≥1μm），适合低速重载拉丝（如粗拉阶段）；
抗氧化性差：高温下易氧化变质，需频繁更换（使用寿命≤200小时）；
成本高：油基润滑剂价格是水基润滑剂的2-3倍；
清洗困难：拉丝后需用有机溶剂（如三氯乙烯）清洗，污染环境。
应用场景：
粗拉阶段（φ8mm→φ2.6mm）：低速（300-600 m/min）且变形量大，需强润滑性防止断丝；
高端铜绞线生产（如航空航天用线）：对表面质量要求极高，油基润滑剂可减少表面划痕。
典型产品：
壳牌（Shell）Tellus S2 M系列液压油（改性用于拉丝）；
埃克森美孚（ExxonMobil）DTE 25系列工业润滑油。
3. 半合成润滑剂（平衡选择）
成分：
水（占比40%-60%）；
合成油（如聚α烯烃，占比20%-40%）；
添加剂（同水基润滑剂，占比10%-20%）。
特点：
润滑性与冷却性平衡：结合水基和油基润滑剂的优点，适合中速拉丝（800-1500 m/min）；
使用寿命长：合成油抗氧化性强，使用寿命可达水基润滑剂的2-3倍；
成本适中：价格介于水基和油基润滑剂之间。
应用场景：
中拉阶段（φ2.6mm→φ0.8mm）：需兼顾润滑和冷却性能；
自动化生产线：半合成润滑剂稳定性好，减少停机维护时间。
典型产品：
英国嘉实多（Castrol）Hysol XB系列半合成拉丝液；
日本出光（Idemitsu）Daphne Super系列半合成润滑剂。
二、退火阶段润滑剂
退火是消除铜丝内应力的关键工序，需在保护气氛（如氮气）中进行，但部分润滑剂残留可能影响退火效果，因此需选择低残留、易挥发的润滑剂。
1. 水基润滑剂（需特殊配方）
要求：
低粘度（≤50 mPa·s，20℃）：便于快速挥发，减少退火炉内残留；
低灰分（≤0.01%）：避免退火后铜丝表面形成碳沉积；
高纯度：避免杂质（如Cl⁻、SO₄²⁻）腐蚀铜丝。
应用场景：
连续退火炉：铜丝在运动中完成退火，需润滑剂快速挥发（退火温度400-600℃，时间0.1-0.5秒）；
典型配方：去离子水（95%）+ 聚乙二醇（3%）+ 苯并三唑（1%）+ 消泡剂（1%）。
2. 油基润滑剂（限特殊工艺）
要求：
高闪点（≥200℃）：防止退火炉内起火；
低挥发性：退火后残留≤0.001g/m²；
无硫、无氯：避免退火过程中生成硫化铜或氯化铜，降低导电性。
应用场景：
真空退火：油基润滑剂在真空下挥发更彻底，但成本极高；
典型产品：全合成聚α烯烃（PAO）基础油+ 酚类抗氧化剂。
三、绞线阶段润滑剂
绞线阶段需减少单线间的摩擦，防止绞线松紧不一或表面划伤，润滑剂需具备高润滑性、低残留性和环境友好性。
1. 干式润滑剂（粉末状）
成分：
固体润滑剂（如石墨、二硫化钼，占比70%-90%）；
粘结剂（如聚乙烯醇，占比5%-15%）；
防锈剂（如亚硝酸钠，占比1%-5%）。
特点：
无残留：绞线后无需清洗，直接进入下一工序；
润滑持久：固体颗粒吸附在铜丝表面，形成持久润滑膜；
粉尘污染：需配备除尘系统（如布袋除尘器），防止粉尘扩散。
应用场景：
高速绞线机（单线速度≥1500 m/min）：干式润滑剂可避免液体润滑剂飞溅；
清洁生产要求高的场景（如食品级铜绞线）。
典型产品：
美国微粉（Micro Powders）MP-50系列二硫化钼粉末；
德国赢创（Evonik）Aerosil R 972系列气相二氧化硅（作为粘结剂）。
2. 湿式润滑剂（乳液状）
成分：
水（占比60%-80%）；
润滑剂（如脂肪酸皂，占比10%-20%）；
防锈剂（如苯并三唑，占比1%-5%）；
增稠剂（如羧甲基纤维素，占比0.1%-1%）。
特点：
润滑性强：乳液可渗透单线间隙，减少摩擦；
冷却性差：绞线阶段产热较少，冷却需求低；
需清洗：绞线后需用清水冲洗，增加工序成本。
应用场景：
低速绞线机（单线速度≤800 m/min）：湿式润滑剂成本更低；
对表面质量要求不高的场景（如电力电缆用铜绞线）。
典型产品：
中国石化长城润滑油“捷乐”系列绞线润滑液；
德国克鲁勃（Klüber）Summit SH系列水溶性绞线润滑剂。
四、润滑剂选择的关键指标
1. 摩擦系数
目标值：拉丝阶段μ≤0.05，绞线阶段μ≤0.1；
测试方法：四球摩擦试验机（ASTM D4172），加载392N，转速1200 rpm，测试时间1小时。
2. 极压性能
目标值：PB值（最大无卡咬负荷）≥800N（拉丝阶段）；
测试方法：四球极压试验机（ASTM D2783），逐级加载至焊合，记录最大无卡咬负荷。
3. 挥发性
目标值：退火阶段润滑剂残留≤0.001g/m²；
测试方法：热重分析（TGA），在500℃下加热10分钟，测量质量损失。
4. 腐蚀性
目标值：铜片腐蚀试验（ASTM D130）≤1级；
测试方法：将润滑剂滴在铜片上，50℃下放置3小时，观察铜片颜色变化（1级为淡橙色，无腐蚀）。
五、典型应用案例
案例1：新能源汽车电机用铜绞线
工艺要求：
拉丝速度：2000 m/min（细拉阶段）；
绞线速度：1800 m/min（7/0.2mm铜绞线）；
表面粗糙度：Ra≤0.2μm；
电阻率：0.01723±0.00003Ω·mm²/m。
润滑剂方案：
拉丝阶段：德国福斯Renolin B 32水基润滑剂（油含量30%）+ 0.5%纳米MoS₂；
绞线阶段：美国微粉MP-50二硫化钼粉末（粒径D50=2μm）+ 0.1%聚乙烯醇粘结剂。
效果：
拉丝断丝率降低至0.01%；
绞线表面划痕减少80%；
退火后电阻率波动≤0.15%。
案例2：电力电缆用铜绞线
工艺要求：
拉丝速度：1200 m/min（中拉阶段）；
绞线速度：1000 m/min（19/0.5mm铜绞线）；
表面粗糙度：Ra≤0.3μm；
抗拉强度：250±10MPa。
润滑剂方案：
拉丝阶段：中国石化长城“捷乐”水基润滑液（油含量20%）；
绞线阶段：德国克鲁勃Summit SH 100水溶性润滑剂（浓度5%）。
效果：
拉丝成本降低30%；
绞线后清洗时间缩短50%；
产品合格率提升至99.5%。
六、总结
TJR铜绞线生产润滑剂类型：
拉丝阶段：水基润滑剂（主流）、油基润滑剂（特殊场景）、半合成润滑剂（平衡选择）；
退火阶段：低残留水基润滑剂（连续退火）、高闪点油基润滑剂（真空退火）；
绞线阶段：干式润滑剂（粉末状，高速绞线）、湿式润滑剂（乳液状，低速绞线）。
选择原则：
高速生产（≥1500 m/min）：优先选择水基润滑剂（拉丝）+ 干式润滑剂（绞线）；
高表面质量要求：选用纳米颗粒增强润滑剂（如MoS₂、石墨烯）；
环保要求：避免含硫、含氯润滑剂，优先选择可生物降解配方。
未来趋势：
开发多功能润滑剂（如同时具备润滑、冷却、防锈、清洁功能）；
推广干式润滑技术（减少清洗工序，降低能耗）；
应用智能润滑系统（实时监测润滑剂浓度、pH值，自动补加添加剂）。
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