RS62697B1

RS62697B1 - Izolovani električni provodnik

Info

Publication number: RS62697B1
Application number: RS20211525A
Authority: RS
Inventors: Jürgen Hochstöger; Rudolf Schrayvogel; Ewald Koppensteiner
Original assignee: Hpw Metallwerk Gmbh
Priority date: 2016-04-01
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2022-01-31
Also published as: CN109074918A; CN114520071A; PL3394861T3; US20250054660A1; BR122020003443B1; EP3441986B1; PT3441986T; BR112018069576A2; PL3441986T3; PL3226258T3; JP2021122007A; MA44174A; KR20180128920A; EP3226258A1; EP3441986B8; EP3394861B1; MY188833A; KR20220137813A; KR102587257B1; MX2018011979A

Description

Opis

PODRUČJE PRONALASKA

[0001] Pronalazak se odnosi na izolovani električni provodnik koji obuhvata jedan električni provodnik, prvenstveno od bakra ili aluminijuma, sa jednim izolacionim omotačem (oblogom), pri čemu omotač sadrži najmanje jedan spoljašnji izolacioni sloj od termoplastičnog veštačkog materijala, kao i na postupak za izradu jednog takvog izolovanog električnog provodnika.

STANJE TEHNIKE

[0002] Izolovani električni provodnik se ugrađuje u gotovo sve električne uređaje, kako bi se električna struja provodila bez izazivanja kratkog spoja, jer se kratak spoj može da izazove pomoć kontakta sa električno neizolovanim provodnikom.

[0003] Takvi izolovani električni provodnici sastoje se od električnog provodnika koji je od bakra i premaza koji električno izoluje električni provodnik i koji obično ima jedan ili više slojeva. Da bi se obezbedila izolacija električnog provodnika, izolacioni premaz se sastoji od izolacionog sloja koji je od termoplastičnog materijala.

[0004] Na osnovu iskustva u mnogobrojnim oblastima primene povoljno je, da se izvede slabo prijanjanje izolacionog omotača na električni provodnik, da bi se omogućilo lako skidanje izolacije sa električnog provodnika odnosno da se lako ogoli provodnik, mada je takođe u nekim drugim oblastima primene poželjno da se obezbedi što je moguće veće prijanjanje izolacione obloge na električni provodnik. Takve oblasti primene gde se traže dobra svojstva prijanjanja izolacionog omotača nalaze se na primer u gradnji električnih mašina i naročito kod elektromotora i transformatora, gde je izolovani električni provodnik takođe izložen povišenoj temperaturi. Radi pogodnosti za ugrađivanje izolovanog električnog provodnika zahteva se pri tome često jedno povišeno prijanjanje izolacionog omotača na električni provodnik, delimično takođe i pri visokim radnim temperaturama.

[0005] Da bi se ispitalo prijanjanje napraviće se na uobičajen način kružni prorez na izolovanom električnom provodniku (kružno zasecanje izolacije) normalno na podužnu osu provodnika, pa će se oko 20 % provodnika istegnuti i pri tome će se meriti odvajanje izolacionog omotača od električnog provodnika. Ukoliko je manje odvajanja izolacionog omotača od električnog provodnika utoliko je bolje prijanjanje.

[0006] Kod uobičajenih izolovanih električnih provodnika koji imaju izolacioni omotač sa jednim izolacionim slojem, izolacioni sloj je izveden prvenstveno od materijala postojanog na visoku temperaturu, pri čemu je prijanjanje naročito između električnog provodnika, naročito provodnika od bakra, i izolacione obloge, naročito izolacionog sloja, ranije bilo slabo, jer je prijanjanje jedne veštačke plastične mase na provodnik slabo na osnovu površinskih karakteristika. Dokument JP2003031061A otkriva proizvodnju izolovanog električnog provodnika koji sadrži električni provodnik sa izolacionim premazom, pri čemu izolacioni premaz sadrži izolacioni sloj koji je napravljen od termoplastičnog materijala (EVA ili PE).

ZADATAK PRONALASKA

[0007] Na osnovu izloženog zadatak pronalaska je da predloži izolovani električni provodnik, kojim bi se otklonili svi nedostaci iz stanja tehnike i obezbedilo odnosno garantovalo jedno dobro prijanjanje između izolacionog omotača i električnog provodnika.

PRIKAZ SUŠTINE PRONALASKA

[0008] Električni provodnik shodno vrsti izolovanog električnog provodnika sastoji se od bakra ili jedne legure sa visokim udelom bakra ili aluminijuma ili ostalih električno provodnih materijala. Pod električnim provodnikom podrazumeva se ne samo jedan pojedinačni provodnik već isto tako električni provodnik sastavljen iz više pojedinačnih provodnika odnosno električni provodnik koji u sebi sadrži više upletenih tankih pojedinačnih provodnika (licne). Geometrija poprečnog preseka električnog provodnika, pri čemu je poprečni presek izvršen normalno na podužnu osu električnog provodnika, može pri tome da ima bilo koju željenu formu: kvadratnu, pravougaonu, kružnu-okruglu ili eliptičnu, pri čemu je uobičajeno da je spoljna ivica eventualno zaobljena odnosno profilisana. Izolacija električnog provodnika izvedena pomoću najmanje jednog izolacionog sloja od termoplastične veštačke mase obezbeđuje jednu sigurnu izolaciju, pri čemu može najmanje jedan izolacioni sloj na povoljan način da bude izveden kao spoljašnji sloj izolacionog omotača. Ali je ovde takođe moguće, da se na ovaj najmanje jedan izolacioni sloj nanese jedan ili više daljih slojeva.

[0009] Preko kontakta sa kiseonikom, osim ako je električni provodnik izolovan iz atmosfere, formira se jedan oksidni sloj, na primer od bakar-oksida ili aluminijum-oksida na površini električnog provodnika. Uzimajuči u obzir niz obavljenih proba-ispitivanja pokazalo se, da oksidni sloj na površini električnog provodnika negativno deluje na svojstva prijanjanja jednog sloja izolacionog omotača koji je postavljen na površinu električnog provodnika.

[0010] Kada se ipak ukloni oksidni sloj, poboljšava se prijanjanje na površinu električnog provodnika oslobođenu od oksidnog sloja, koja je merodavna za postavljanje sloja izolacionog omotača. Pokazalo se, da se oksidni sloj može u potpunosti ukloni pomoću postupka obrade plazmom u zaštitnoj gasnoj atmosferi koja je oslobođena od kiseonika, pri čemu takođe mogu da se uklone i ostale nečistoće pomoću obrade plazmom. Čak je moguće, da se pomoću obrade plazmom nanesu glavni atomski slojevi električnog provodnika odnosno poveća površinska energija električnog provodnika.

[0011] Kod postupka obrade plazmom proizvodi se gasna plazma u atmosferi zaštitnog gasa i električni provodnik se u plazmi bombarduje sa jonima zaštitnog gasa, da bi se izvršilo skidanje u najmanju ruku jednog oksidnog sloja pomoću bombardovanja sa jonima. Kao zaštitni gas odnosno kao procesni tehnološki gas pogodan je na primer azot, argon ili vodonik. Obrada pomoću plazme pored odstranjivanja oksidnog sloja ima još dalje pozitivne efekte na izolovani električni provodnik: s jedne strane će se električni provodnik pomoću udarne energije jona snažno zagrejati na spoljnoj površini i može se tokom obrade plazmom izvršiti meko žarenje (termička obrada) provodnika, kako bi se izvršila rekristalizacija površinske strukture električnog provodnika i s druge strane može se pomoću bombardovanja jonima povećati površinska energija električnog provodnika, što dodatno poboljšava prijanjanje izolacionog omotača na površinu električnog provodnika. Može se slobodno reći da se u ovom zajedničkom sadejstvu vrši pozitivno aktiviranje površine električnog provodnika. Jedan dalji efekat obrade plazmom ogleda se u tome da se povećava mikro-hrapavost površine električnog provodnika, koja isto tako deluje pozitivno na prijanjanje izolacionog omotača.

[0012] Da bi se sprečilo ponovno formiranje oksidnog sloja na površini električnog provodnika, potrbnoje da najmanje jedan deo izolacionog omotača bude postavljen na površinu električnog provodnika u zaštitnoj gasnoj atmosferi, prvenstveno u istoj zaštitnoj gasnoj atmosferi u kojoj se sprovodi postupak obrade plazmom.

[0013] Da bi se u osnovi rešio na početku postavljeni zagatak, predviđeno je u skladu sa predmetnim pronalaskom, da jedan izolovani električni provodnik obuhvata električni provodnik, koji je prvenstveno izveden od bakra ili aluminijuma, sa jednim izolacionim omotačem, pri čemu izolacioni omotač sadrži ili najmanje jedan izolacioni sloj od termoplastične veštačke mase, ili sadrži najmanje jedan izolacioni sloj koji je napravljen od termoplastičnog veštačkog materijala i sadrži jedan međusloj koji je napravljen od veštačkog plastičnog materijala, prvenstveno jedan sloj od plazmapolimera ili najmanje jedan sloj od fluoropolimera, pa pronalazak opisuje jedan postupak, u kome se električni provodnik koji se nalazi u jednoj zaštitnoj gasnoj atmosferi u jednoj gas-plazmi bombarduje sa jonima zaštitnog gasa, da bi se sa površine provodnika uklonio formirani oksidni sloj i/ili povećala površinska energija električnog provodnika, i posle toga se nanosi ili najmanje jedan izolacioni omotač u zaštitnoj gasnoj atmosferi neposredno na površinu električnog provodnika, ili, u slučaju da premaz sadrži međusloj koji sadrži plastiku, najmanje srednji sloj izolacionog premaza koji sadrži plastiku se nanosi direktno na površinu električnog provodnika koji je bez oksidnog sloja.

[0014] Jedan izolovani električni provodnik kojije izveden u skladu sa predmenim pronalaskom, koji pomoću jednog neposredno nanetog među-sloja od veštačkog plastičnog materijala izolacionog omotača ili pomoću ovog neposredno nanetog izolacionog sloja od termoplastičnog veštačkog materijala koji je postavljen na prethodno plazmom obrađenu površinu električnog provodnika koja je oslobođena od oksidnog sloja, ima naročito dobro svojstvo prijanjanja koje je definisano na sledeći način: kada se sprovede kružno prosecanje na izolovanom električnom provodnik normalno na podužnu osu provodnika i kada se izvrši istezanje provodnik za oko 20 % i ukoliko na taj način dobijeni odvojeni deo izolacionog omotača električnog provodnika, mereno u pravcu podužne ose provodnika, iznosi samo maksimalno 3 mm, poželjno maksimalno 2 mm i naročito poželjno maksimalno 1 mm, onda su svojstva prijanjanja dobra.

[0015] Efekat prijanjanja se znači postiže kod obe varijante pomoću toga, da se sloj od plastičnog materijala, koji se prvenstveno sastoji od veštačkog plastičnog matarijala, nanosi u zaštitnoj gasnoj atmosferi na površinu električnog provodnika, koji je prethodno očišćen pomoću plazme i oslobođen od oksidnog sloja. S jedne strane kod sloja od veštačkog plastičnog materijala može da se radi o najmanje jednom neposredno nanetom sloju od termoplastičnog veštačkog materijala, kada nisu predviđeni nikakvi među-slojevi. S druge strane kod sloja od veštačkog plastičnog materijala može takođe da se radi o jednom međusloju koji u sebi sadrži veštački plastični materijal, prvenstveno sadrži jedan sloj od plazmapolimera ili najmanje jedan sloj od fluoropolimera. Kada izolacioni omotač ima jedan među-sloj od veštačkog plastičnog materijala, onda je najmanje jedan izolacioni sloj prvenstveno nanet neposredno na međusloj od veštačkog plastičnog materijala. Ali je ovde takođe moguće, da se jedan ili više dodatnih međuslojeva predvide između međusloja od veštačkog plastičnog materijala i najmanje jednog izolacionog sloja.

[0016] Iako je istovremeno moguć izbor većeg broja različitih veštačkih plastičnih materijala, koji su pogodni kao materijal za međusloj od veštačkog plastičnog materijala izolacine obloge, srednji sloj izolacionog premaza koji sadrži plastiku je poželjno sloj plazma polimera ili najmanje jedan sloj fluoropolimera

[0017] Kada nije predviđen jedan međusloj od veštačke plastične mase a izolacioni sloj je nanet neposredno na površinu električnog provodnika, tada je naročito povoljno, da se izolaciona obloga sastoji od najmanje jednog izolacionog sloja, znači da nema drugih međuslojeva.

[0018] Na jedan iznenađujući način se u okviru jednog serijskog ispitivanja pokazalo, da se pri skidanju izolacionog omotača na uobičajen način sa jednog električnog provodnika (test sa kružnim prorezom izolovanog električnog provodnika) ostaje i dalje manje od 1 mm, naročito maksimalno 0,2 mm, prvenstveno maksimalno 0,1 mm, povoljno maksimalno 0,05 mm i naročito povoljno maksimalno 0,01 mm, kada je najmanje jedan izolacioni sloj nanet neposredno na površinu električnog provodnika. Naročito povoljni efekti mogu da se postignu pomoću toga, da se ovaj najmanje jedan izolacioni sloj sastoji od poliarileterketona (PAEK), naročito polietereterketon (PEEK) odnosno sadrži poliarileterketona (PAEK) ili polietereterketon (PEEK).

[0019] Jedna povoljno izvedena varijanta pronalaska ogleda se u tome, da se provodnik do nanošenja izolacionog omotača nalazi prolazno raspoređen u zaštitnoj gasnoj atmosferi, kako bi se sprečilo formiranje novog oksidnog sloja na površini električnog provodnika. Takođe je moguće da više zaštitnih gasovitih atmosfera prolaze u nizu jedna za drugom, dok god se plazmom obrađenom provodniku ne prekine raspoređivanje unutar zaštitne gasne atmosfere.

[0020] Kod jedne od varijanti realizacije pronalaska je predviđeno, da se za bombardovanje električnog provodnika u gasnoj plazmi koristi plazma sa niskim pritiskom, prvenstveno se radi o pritisku ispod 80 mbar, koji se uspostavlja na poznati način. Pored toga mogući su na primer pritisci ispod 50 mbar ili čak ispod 20 mbar.

[0021] Da bi se omogućilo korišćenje izolovanog električnog provodnika u jednom okruženju sa povišenom temperaturom, na primer kod električnih mašina sa visokim radnim temperaturama, predviđeno je kod jedne od izvedenih varijanti pronalaska, da izolacioni omotač, posebno najmanje jedan izolacioni sloj, ima temperaturnu postojanost (izdržljivost) od najmanje 180<0>C, poželjno od najmanje 200<0>C, naročito poželjno od najmanje 220<0>C.

[0022] Naročito dobra svojstva u pogledu temperaturne postojanosti i otpornost na veliki broj organskih i hemijskih rastvarača, naročito takođe na hidrolizu, postižu se pomoću jedne povoljne varijante u skladu sa predmetnim pronalaskom za izvođenje jednog izolovanog električnog provodnika i prema postupku koji je izveden u skladu sa predmetnim pronalaskom, da je termoplastični veštački materijal za najmanje jedan izolacioni sloj izabran iz grupe koja se sastoji od poliarileterketona (PAEK), polimida (PI), poliamidimida (PAI), polieterimida (PEI), polifenilen-sulfid (PPS) ili kombinacije nekog od njih. Podrazumeva se samo po sebi, da termoplastični veštački materijal može da sadrži jednu ili više gore navedenih veštačkih plastičnih materijala, kao i u datom slučaju neke od sastavnih komponenti, kao što su vlaknasti materijali, materijali za ispunu ili neke od veštačkih plastičnih materijala.

[0023] Poliarileterketon (PAEK) se sastoje od fenil grupa koje su povezane pomoću kiseoničkih mostova, odnosno etarskih ili ketonskih grupa, pri čemu je broj i redosled etarskih ili ketonskih grupa unutar poliarileterketona promenljiv. Poliamidi su veštački plastični materijali, čija je najvažnija strukturna karakteristika njegova imid-grupa. Pri tome tu spadaju, pored drugih, polisucinimid (PSI), polibismaleinimid (PBMI) i polioksadiazobenzimidazol (PBO), polimidsulfon (PISO) i polimetakrilimid (PMI).

[0024] U jednoj naročito povoljnoj varijanti koja je izvredena u skladu sa predmetnim pronalaskom za izolovani električni provodnik i u postupku za njegovu izradu, koji je izveden takođe u skladu sa predmetnim pronalaskom, predviđeno je, da termoplastični veštački materijal najmanje jednog izolacionog sloja bude poliarileterketon (PAEK) koji je izabran iz grupe sastavljene od polieterketona (PEK), polieterketonketona (PEKK), polietereterketonketona (PEEKK), polieterketon-eterketonketona (PEKEKK) i njihove kombinacije. Kao naročito povoljan materijal za najmanje jedan izolacioni sloj označen je polietereterketon (PEEK).

[0025] U jednoj od izvedenih varijanti pronalaska predviđeno je, da najmanje jedan izolacioni sloj ima prvenstveno debljinu koja se kreće u granicama između 10 µm i 1000 µm, poželjno je da se kreće u granicama između 25 µm i 750 µm, povoljno je da se kreće u granicama između 30 µm i 500 µm i naročito povoljno je da se kreće u granicama između 50 µm i 250 µm. Podrazumeva se samo po sebi, da su moguće takođe i neke druge debljine izolacionog sloja koje mogu da iznose, na primer 40 µm, 60 µm, 80 µm, 100 µm ili 200 µm. Samo po sebi je takođe razumnljivo, da se date vrednosti debljine odnose kako na jedan pojedinačni izolacioni sloj tako isto i na ukupnu debljinu izolacionih slojeva, kada izolacioni sloj sadrži više od jednog sloja.

[0026] Ovaj najmanje jedan izolacioni sloj se može izraditi veoma brzo i sa niskom cenom u slučaju, kada se postavi pomoću jednog procesa ekstrudiranja (proces istiskivanja), znači da je sloj ekstrudovan. Zato je dalje predviđena jedna povoljno izvedena varijanta pronalaska, u kojoj se ovaj, prvenstveno spoljašnji, izolacioni sloj može da izrađuje pomoću jednog postupka ekstrudiranja.

[0027] Kada se izolacioni omotač sastoji najmanje od jednog izolacionog sloja i kada se ovaj najmanje jedan izolacioni sloj postavi neposredno na površinu električnog provodnika, omogugućava se na taj način jedna veoma jednostavna i po ceni povoljna izrada jednog izolovanog električnog provodnika koji je izveden u skladu sa predmetnim pronalaskom, pri čemu je prianjanje najmanje jednog izolacionog sloja na površinu električnog provodnika već tako dobro izvedeno zahvaljujući obradi pomoću plazme, tako da nisu potrebni nikakvi međuslojevi na električnom provodniku.

[0028] Zbog toga, jedna naročito povoljna izvedena varijanta predmetnog pronalasaka predviđa, da se jedan izolacioni omotač sastoji od najmanje jednog izolacionog sloja i da se kod sloja koji je nanešen neposredno na površinu električnog provodnika radi o međusloju koji je od veštačkog plastičnog materijala koji je u vidu najmanje jednog izolacionog sloja.

[0029] Prema tome naročito povoljno izvedena varijanta koja se odnosi na jedan izolovani električni provodnik sadrži jedan električni provodnik, prvenstveno napravljen od bakra ili aluminijuma, sa jednim izolacionim omotačem, pri čemu se izolacioni omotač sastoji od najmanje jednog izolacionog sloja od termoplastičnog veštačkog materijala, koji se može dobiti pomoću jednog postupka, u kome se električni provodnik u atmosferi zaštitnog gasa u gasnoj plazmi bombarduje jonima zaštitnog gasa, da bi se uklonio oksidni sloj koji se formirao na površini električnog provodnika i/ili da bi se povećala površinska energija električnog provodnika, a najmanje jedan izolacioni sloj se nanosi neposredno na površinu električnog provodnika, pri čemu se ovaj najmanje jedan izolacioni sloj nanosi na površinu električnog provodnika u atmosferi.zaštitnog gasa

[0030] U jednoj varijanti predmetnog pronalaska koja je na isti način izvedena, opisuje se takođe jedan izolovani električni provodnik koji je sastavljen od jednog električnog provodnika, prvenstveno od bakra ili aluminijuma, sa jednim izolacionim omotačem, pri čemu se izolacioni omotač sastoji od najmanje jednog izolacionog sloja od termoplastičnog veštačkog materijala, pri čemu je u skladu sa pronalaskom predviđeno, da se jedan oksidni sloj koji je formiran na površini električnog provodnika ukloni bombardovanjem električnog provodnika sa jonima jednog zaštitnog gasa u atmosferi zaštitnog gasa, u gasnoj plazmi, a posle toga se najmanje jedan izolacioni sloj nanosi direktno na površinu električnog provodnika koja je oslobođena od oksidnog sloja.

[0031] Izolacioni omotač može na primer da se sastoji samo od jednog jedinog izolacionog sloja, koji je nanet neposredno na površinu električnog provodnika, čime se omogućava naročito jednostavna proizvodnja.

[0032] Međutim, da bi se ipak verovatnoća pojave greške u izolacionom omotaču, na primer pojava jednog dela električnog provodnika koji nije pokriven izolacionim omotačem što je posledica greške u postupku za izradu izolacionog omotača, mogla drastično da umanji, predviđeno je u jednoj naročito povoljno izvedenoj varijanti, da se izolacioni omotač sastoji najmanje od dva ili više od dva sloja, na primer od tri ili četiri izolaciona sloja. Pri tome je potrebno da se najniži izolacioni sloj (prvi sloj koji je nanet uz električni provodnik) nanosi neposredno na površinu električnog provodnika, pri čemu se sledeći izolacioni sloj nanosi na ovaj prethodno naneti izolacioni sloj. Ukoliko kod pomenutog najnižeg izolacionog sloja nastupi greška, odnosno da jedan deo električnog provodnika nije pokriven sa najnižim izolacionim slojem, tako će se pomoću ovih narednih izolacionih slojeva verovatnoća, desiti da upravo ovaj greška u najnižem izolacionom sloju takođe ne bude otklonjena u narednim izolacionim slojevima, redukovati nadalje jednom eksponencijalnom funkcijom. Ukoliko je veći broj izolacionih slojeva utoliko se smanjuje verovatnoća, da se nađe jedan deo električnog provodnika koji nema izrađen izolacioni omotač. Da bi se postiglo poboljšano prijanjanje sledećeg po redu izolacionog sloja na električnom provodniku, biće svi izolacioni slojevi naneti u atmosferi zaštitnog gasa, tako da se na taj način poboljšava prijanjanje svakog narednog izolacionog sloja koji je nanet na prethodni izolaciloni sloj u području izolacionih slojeva sa oštećenim delom.

[0033] U principu, može se na izolacioni omotač odnosno na ovaj izolacioni omotač koji je sastavljen od najmanje jednog izolacionog sloja naneti najmanje jedan, odnosno na primer jedan, dva, tri ili četiri sledeća izolaciona sloja od termoplastičnog veštačkog materijala. Najmanje jedan sledeći izolacioni sloj je pri tome prvenstveno analogan prethodno nanetom najmanje jednom izolacionom sloju, tako da je termoplastični veštački materijal najmanje jednog dodatnog izolacionog sloja izabran iz grupe plastičnih veštačkih materijala u kojoj se nalaze poliarileterketon (PAEK), naročito polietereterketon (PEEK), polifenilen-sulfid (PPS) i kombinacije pomenutih materijala.

[0034] Pošto se kod oštećenog dela najmanje jednog izolacionog sloja po pravilu radi o srazmerno maloj površini, ovde je takođe moguće, da najmanje jedan sledeći izolacioni sloj bude nanet na izolacioni omotač, izvan atmosfere zaštitnog gasa, kako bi se eventualno prekrio oštećeni deo izolacionog omotača, tako da u području oštećenog dela izolacionog omotača nije poboljšalo prijanjanje narednog izolacionog sloja. Naravno da se mogu takođe naneti sledeći izolacioni slojevi, ako je potrebna veća debljina izolacije. Zato je u jednoj narednoj izvedenoj varijanti predmetnog pronalaska predviđeno, da najmanje jedan, poželjno jedan, dva, tri, dodatna izolaciona sloja budu naneta na izolacioni omotač, pri čemu se najmanje jedan dodatni izolacioni sloj ne nanosi u atmosferi zaštitnog gasa.

[0035] Kod prve alternativne izvedene varijante predmetnog pronalaska, radi poboljšanja prijanjanja izolacionog omotača na površinu električnog provodnika predviđeno je, da izolacioni omotač ima neposredno na površinu električnog provodnika nanet sloj sa plazma polimerom koji je sastavljen od lanaca umreženih makro-molekula različite dužine, pri čemu se ovaj sloj sa plazma polimerom izrađuje pomoću polimerizacije gasovitog monomera u gasnoj plazmi, poželjno je da bude u gasnoj plazmi koja služi za bombardovanje električnog provodnika. Drugim rečima kod neposredno nanetog sloja na površinu električnog provodnika radi se o jednom međusloju koji je od termoplastičnog veštačkog materijala izolacionog omotača, pri čemu se u ovom izvedenom primeru radi se o jednom sloju od plazma polimera. Sloj od plazma polimera služi kao međusloj i s jedne strane odlikuje se odličnim prianjanjem na površinu električnog provodnika a s druge strane omogućava poboljšano prianjanje sloja izolacionog omotača koji je nanet na sloj od plazma polimera, na primer, najmanje na jedan izolacioni sloj.

[0036] Još jedna varijanta izvođenja prve alternativne varijante predviđa, da sloj od plazma polimera ima debljinu sloja od 1 µm ili manju. Moguće je da se pri tome debljina sloja kreće do stotog dela mikrometra kao donja granica. Zbog male debljine sloja, sloj od plazma polimera ne utiče bitno na ukupnu debljinu izolovanog električnog provodnika.

[0037] Još jedna izdužena rupa u kompletu školjke karoserije, koja je produžena normalno na izduženje izdužene rupe u komponenti 700, omogućava, zajedno sa izduženom rupom u komponenti 700, da se kompenzuju tolerancije u uzdužnom pravcu vozila X ose i vertikali Z ose. Ovo znači da je obloga 100 povezana sa kompletom školjke karoserije 200 takođe prethodno zategnutom u uzdužnom pravcu X ose i u vertikalnom pravcu, a ipak omogućava spajanje bez pojave naprezanja. Dve izdužene rupe su opciono rešenje, međutim, samo jedna izdužena rupa može biti prisutna u jednoj od dve komponente 700 i 800.

[0038] Kod druge izvedene alternativne varijante predviđeno je, da izolacioni omotač ima najmanje jedan sloj fluoropolimera koji se nanosi neposredno na površinu električnog provodnika, poželjno je da je sloj koji sadrži politetrafluor-etilen (PTFE) ili perfluoretilenpropilen (FEP). Sloj sa fluoropolimerom odlikuje se takođe sa već gore istaknutom dobrom osobinom prijanjanja, kako na električni provodnik, tako isto omogućava dobro prianjanje na sledećem izolacionom sloj koji je nannet na ovaj sloj sa fluoropolimerom i on pri tome služi kao međusloj izolacionog omotača. Takođe je moguće, da se više slojeva sa fluoropolimerom postave jedan preko drugoga, na primer dva, tri, ili četiri, na električni provodnik. Naročito povoljno svojstvo prianjanja postiže se tada, kada se debljina najmanje jednog sloja sa fluoropolimerom kreće u granicama između 1µm i 120 µm, poželjno da se kreće u granicama između 5 µm i 100 µm, povoljno da se kreće u granicama između 10 µm i 80 µm i naročito povoljno da se kreće u granicama između 20 µm i 50 µm.

[0039] Da bi se postiglo predhodno opisano poboljšanje svojstva prianjanja za nanete slojeve izolacionog omotača na sloj od plazma polimera, odnosno na najmanje jedan sloj od fluorpolimera, naročito za najmanje jedan izolacioni sloj koji je postavljen na površinu električnog provodnika, pa shodno tome, da se poveća prianjanje sledećih slojeva u području oštećenog dela koji je postavljen na prethodni sloj na električnom provodniku, biće ukupni izolacioni omotač nanet u atmosferi zaštitnog gasa, u skladu sa naročito povoljnom izvedenom varijantom pronalaska.

[0040] Da bi se broj različitih slojeva u izolacionom omotaču električnog provodnika redukovao, da bi se sa tim vezana cena izrade održala niskom, predviđeno je u jednoj sledećoj izvedenoj varijanti predmetnog pronalaska, da se najmanje jedan izolacioni sloj nanosi neposredno na sloj od plazma polimera ili da se nanese najmanje jedan sloj sa fluorpolimerom. Drugim rečima potrebno je da se izolacioni omotač sastoji najmanje od dva sloja: prvi sloj, nanet kao donji sloj, koji je neposredno postavljen na električni provodnik, koji je izveden u skladu sa prvom ili drugom alternativno izvedenom varijantom pronalaska i drugi gornji sloj koji je postavljen iznad ovog prethodno navedenog sloja u formi najmanje jednog izolacionog sloja koji je izrađen od termoplastičnog veštačkog materijala. Najudaljeniji spoljašnji sloj izolacionog omotača može pri tome da bude ili izveden samostalno pomoću najmanje jednog izolacionog sloja ili da bude izveden pomoću jednog ili više dodatnih slojeva.

[0041] Pronalazak se odnosi dalje na jedan postupak za izradu izolovanog električnog provodnika, koji ima sledeće radne korake:

- Bombardovanje jednog električnog provodnika raspoređenog unutar zaštitne gasne atmosfere, prvenstveno električnog provodnika od bakra ili aluminijuma, sa jonima zaštitnog gasa u jednoj gas-plazmi, prvenstveno sa plazmom koja je pod niskim pritiskom, da bi se otklonio jedan sloj oksida formiran na površini električnog provodnika i/ili povećala površinska energija provodnika;

- Nanošenje izolacionog sloja na površinu električnog provodnika u zaštitnoj gasnoj atmosferi, pri čemu izolacioni omotač sadrži

najmanje jedan izolacioni sloj od termoplastične veštačke mase

ili

najmanje jedan izolacioni sloj od termoplastičnog veštačkog materijala i

jedan među-sloj od termoplastičnog veštačkog materijala, prvenstveno sadrži sloj od plazma polimera ili najmanje jedan sloj od fluorpolimera

pri čemu je ili

najmanje jedan izolacioni sloj u atmosferi zaštitnog gasa nanet neposredno na površinu električnog provodnika

ili, u slučaju da omotač sadrži jedan međusloj od veštačkog plastičnog materijala, najmanje jedan međusloj od veštačkog plastičnog materijala koji je u atmosferi zaštitnog gasa je nanet neposredno na površinu električnog provodnika.

[0042] Električni provodnik, poželjno napravljen od bakra ili aluminijuma, formira se u proizvodnom postupku u obliku trake ili žice. Pri tome će se električni provodnik obraditi ili "in line" postupkom, znači direktno posle izrade električnog provodnika (eventualno pomoću hladnog oblikovanja ili pomoću ekstrudovanja), što odgovara postupku obrađivanja koji je izveden u skladu sa predmetnim pronalaskom, ili će se električni provodnik obraditi raspoređen u namotanom obliku preko odmotavanja sa kalema. Po pravilu će se električni provodnik pre obrade plazmom podvrgnuti još jednom mehaničkom i/ili hemijskom prehodnom čišćenju. Obrada plazmom će se sprovesti analogno predhodno navedenom izvođenju, pri čemu će se električni provodnik kontinualno obrađivati pomoću zahtevanog postupka obrade plazmom koji je sproveden u odeljenju za obradu plazmom. Debljina sloja koji se uklanja sa električnog provodnika plazma tretmanom može se precizno podesiti odgovarajućim izborom parametara procesa. Pored toga, može se definisati i temperatura za meko žarenje i sa tim povezana rekristalizacija strukture električnog provodnika.

[0043] Posle obrade plazmom, znači da je uklonjen oksidni sloj i svaka nečistoća sa površine električnog provodnika, pri čemu takođe mogu da budu samostalno uklonjeni tanki slojevi (manji od 1 µm, poželjno manji od 0,1 pm) površine električnog provodnika, koji se uklanjaju postupkom bombardovanja sa jonima u gasnoj plazmi, odnosno aktivacijom površine provodnika, pristupa se nanošenju izolacionog omotača na obrađenu površinu električnog provodnika. Izolacioni omotač se drži, na osnovu predhodno odstranjenog oksidnog sloja odnosno pomoću aktivizacije površine i kroz povećanje površinske energije provodnika, naročito dobro na površini električnog provodnika. Da bi se sprečilo stvaranje novog oksidnog sloja na površini električnog provodnika, koji bi sprečio ili bar značajno oslabio efekat prema pronalasku, potrebno je postaviti najmanje jedan izolacioni sloj ili najmanje međusloj koji sadrži termoplastični veštački materijal izolacionog omotača, to jest posebno sloja plazma polimera ili najmanje jednog sloja fluoropolimera, koji je nanet direktno na površinu električnog provodnika bez oksidnog sloja u atmosferi zaštitnog gasa. Posebno je pogodno ako se električni provodnik neprekidno nalazi u atmosferi zaštitnog gasa sve dok se ne nanese izolacioni omotač. Podrazumeva se da ako se obezbede dva, tri ili više izolacionih slojeva od termoplastičnog veštačkog materijala, u svakom slučaju prvi od izolacionih slojeva se nanosi direktno na površinu električnog provodnika, a sledeći izolacioni slojevi se bar delimično nanose na izolacione slojeve ispod.

[0044] Tako izrađen izolovani električni provodnik pomoću neposredno nanetog jednog međusloja od veštačkog plastičnog materijala izolacionog omotača ili pomoću neposredno nanetog najmanje jednog izolacionog sloja od termoplastičnog veštačkog materijala na površinu električnog provodnika, koji je predhodno obrađen plazmom i oslobođen od oksidnog sloja, ima naročito dobro svojstvo prianjanja koje je definisano na sledeći način: kada se sprovede kružno prosecanje na izolovanom električnom provodnik normalno na podužnu osu provodnika i kada se izvrši istezanje provodnik za oko 20 % i ukoliko na taj način dobijeni odvojeni deo izolacionog omotača od električnog provodnika mereno u pravcu podužne ose provodnika iznosi samo maksimalno 3 mm, poželjno maksimalno 2 mm i naročito samo maksimalno 1 mm, onda su svojstva prianjanja dobra.

[0045] Kada je najmanje jedan izolacioni sloj od termoplastičnog veštačkog materijala nanešen neposredno na površinu električnog provodnika, utvrđeno je, da pri testu odvajanja izolacionog omotača sa jednog električnog provodnika na uobičajen način ostaje daleko ispod 1 mm, naročito maksimalno 0,2 mm, poželjno maksimalno 0,1 mm, poželjno maksimalno 0,05 mm i naročito poželjno maksimalno 0,01 mm. Naročito povoljni efekti prianjanja mogu da se postignu u slučaju, kada je termoplastični veštački materijal najmanje jedanog izolacionog sloja izabran iz grupe koja se sastoji od poliarileterketona (PAEK), naročito polietereterketona (PEEK), odnosno sadrži poliarileterketon (PAEK) ili polietereterketon (PEEK), polimid (PI), poliamidimid (PAI), polieterimid (PEI), polifenilen-sulfid (PPS) ili bude kombinacija od pomenutih.

[0046] Jedna izvedena varijanta postupka karakteriše se time, da se najmanje jedan izolacioni sloj izrađuje postupkom ekstrudiranja. Ekstrudiranje predstavlja jedan po ceni veoma povoljan postupak za nanošenje izolacionog sloja i podesan je za nanošenje prvenstveno slojeva od poliarileterketona (PAEK), naročito polietereterketona (PEEK) i polifenilen-sulfida (PPS).

Najmanje jedan izolacioni sloj se pri tome na jednostavan način nanosi kao spoljašnji sloj izolacionog omotača električnog provodnika.

[0047] Pomoću predhodnog zagrevanja električnog provodnika ostvaruje se povoljnost, pri čemu ovaj postupak predgrevanja pokazuje naročitu prednost tada, kad se najmanje jedan izolacioni sloj odnosno izolacioni omotač direktno ekstrudira na površinu električnog provodnika, jer će se nepovoljno naglo hlađenje ekstrudiranog međusloja od veštačkog plastičnog materijala redukovati pri kontaktu sa zagrejanim električnim provodnikom i na taj način će se minimizirati negativni uticaj na prijanjanje izolacije. Na isti način može da bude predviđeno, da se električni provodnik hladi pre postavljanja izolacionog omotača, da bi se pri jakom zagrevanju električnog provodnika umanjilo eventualno topljenje međusloja od veštačkog plastičnog materijala u kontaktu sa električnim provodnikom. Zato je kod jedne dalje izvedene povoljne varijante realizacije u skladu sa predmetnim pronalaskom predviđeno, da se električni provodnik pre nanošenja izolacionog omotača predhodno zagreje na najmanje 200<0>C, poželjno najmanje na 400<0>C.

[0048] U jednoj od izvedenih varijanti predmetnog pronalaska predviđeno je, da se izolovani električni provodnik posle ekstrudiranja najmanje jednog izolacionog sloja hladi, u zavisnosti od dostignute čvrstoće ovog najmanje jednog izolacionog sloja. Podešavanje mehaničkih karakteristika najmanje jednog izolacionog sloja, naročito mehaničke čvrstoće, odvija se, pored drugih elemenata, i pomoću definisanja brzine hlađenja električnog provodnika a njeno je podešavanje uslovljeno stepenom kristalizacije i naročito je bitno, kada je najmanje jedan izolacioni sloj spoljašnji izolacioni sloj izolacionog omotača. Ukoliko se na primer električni provodnik hladi lagano, kada se eventualno hladi na vazduhu, dobija se visok stepen kristalizacije najmanje jednog izolacionog sloja. Moguće je takođe sprovesti hlađenje potapanjem u vodeno kupatilo, to jest naglo hlađenje ili je moguće kombinovano hlađenje koje se sastoji od naglog i laganog hlađenja.

[0049] Da bi se dalje poboljšalo prijanjnje izolacionog omotača na električni provodnik, naročito kada se najmanje jedan izolacioni sloj direktno nanosi na površinu električnog provodnika, predviđeno je u jednoj povoljnoj varijanti postupka izvedenoj u skladu sa predmetnim pronalaskom, da se izolovani električni provodnik posle ekstrudiranja najmanje jednog izolacionog sloja namota na kalem, poželjno da se namotavanje izvrši pod pritiskom na kalem. Ovo ima naročitu korist u slučaju, kada najmanje jedan izolacioni sloj formira spoljašnji sloj izolacionog omotača. Gusto, odnosno zbijeno vođenje izolovanog provodnika prilikom namotavanja pod pritiskom na kalem, pri čemu se vrši sabijanje, odnosno presovanje izolovanog električnog provodnika tokom namotavanja pomoću pritiska, omogućava naročito dobro prianjanje izolacionog omotača odnosno naročito dobro prianjanju najmanje jednog izolacionog sloja na površinu električnog provodnika. Pri tome će se granične površine izolacionog omotača između pojedinačnih slojeva, ukoliko se radi o više slojeva i/ili granična površina između najnižeg sloja izolacionog omotača i površine električnog provodnika, ukoliko se radi o jednom sloju, međusobno jedan uz drugi, upresovati i na taj način će se povećati adhezioni efekat.

[0050] U jednoj naročito povoljno izvedenoj varijanti predmetnog pronalaska, koja se odlikuje naročito dobrim svojstvom prianjanja, predviđeno je, da se izolacioni omotač sastoji od najmanje jednog izolacionog sloj i da se ovaj najmanje jedan izolacioni sloj koji je izveden kao međusloj od veštačkog plastičnog materijala izolacionog omotača nanese u atmosferi zaštitnog gasa neposredno na površinu električnog provodnika. Za izradu sprovode se sledeći odgovarajući radni koraci:

nanošenje jednog izolacionog omotača na površinu električnog provodnika, pri čemu se izolacioni omotač sastoji od najmanje jednog izolacionog sloja od termoplastičnog veštačkog materijala i pri čemu je najmanje jedan izolacioni sloj nanet u atmosferi zaštitnog gasa neposredno na površinu električnog provodnika.

[0051] Pomoću ovog postupka će u svakom slučaju biti pri testiranju dostignuto prianjanje, pre toga pomenuto kao naročito povoljno, odnosno ostvariće se malo odvajanje izolacije koje je manje od 1 mm.

[0052] Da bi se, kako je to pre toga pomenuto, verovatnoća pojave greške u izolacionom omotaču značajno smanjila, u jednoj sledećoj izvedenoj varijanti predmetnog pronalaska predviđeno je, da se izolacioni omotač sastoji od najmanje dva, poželjno od tačno dva izolaciona sloja koja su izrađena postupkom tandem ekstrudiranja (koekstrudiranje) u atmosferi zaštitnog gasa. Kao rezultat tandem ekstrudiranja, najmanje dva izolaciona sloja se proizvode nezavisno jedan od drugog, tako da blokada alata za ekstrudiranje uzrokuje samo grešku u jednom od izolacionih slojeva. Kao rezultat toga, deo sa greškom je pokriven sa visokim stepenom verovatnoće sledećim koracima postupka ekstrudiranja.

[0053] Ako se, kao kod pre toga sprovedenog postupka, u osnovi pojavi greška na srazmerno maloj površini, može se odustati od poboljšanja prianjanja ili je potrebno postaviti jedan deblji izolacioni omotač, pri čemu je u jednoj od izvedenih varijanti predmetnog pronalaska predviđeno, da se najmanje jedan dodatni izolacioni sloj od termoplastičnog veštačkog materijala ekstrudira pomoću tandem ekstrudiranja na izolacioni omotač, pri čemu se ekstrudiranje dodatnog izolacionog sloja ne odvija u atmosferi zaštitnog gasa.

[0054] Poželjno je da je termoplastični veštački materijal najmanje jednog izolacionog sloja izabran iz grupe koja se sastoji od poliarileterketona (PAEK), naročito polietereterketon (PEEK), polimida (PI), poliamidimida (PAI), polieterimida (PEI), polifenilensulfida (PPS) ili kombinacije pomenutih materijala.

[0055] Ako izolacioni omotač sadrži najmanje jedan izolacioni sloj od fluoropolimera, koji je kao međusloj od veštačkog plastičnog materijala nanet neposredno na površinu električnog provodnika, omogućava se na taj način redukcija potrebnih radnih koraka za izradu izolacionog omotača, odnosno omogućeno je da se najmanje jedan izolacioni sloj i jedan sloj od fluoropolimera izrade pomoću koekstrudiranja ili tandem ekstrudiranjem. Na taj način je moguće da se oba sloja izrade u samo jednom jedinom radnom koraku i da se izrade pomoću jedne jedinice za ekstrudiranje.

[0056] Za poboljšane prijanjanja izolacionog omotača na električni provodnik predviđeno je u jednoj od izvedenih varijanti predmetnog pronalaska, da se neposredno na površinu električnog provodnika nanese jedan sloj od polimer plazme kao međusloj od veštačkog plastičnog materijala koji je proizveden pomoću polimerizacije gasnog monomera u gasnoj plazmi.

[0057] Dobra postojanost na visokim temperaturama i visoko prianjanje izolacionog omotača na električni provodnik igraju naročito bitnu ulogu u izradi električnih uređaja, pa je u skladu sa predmetnim pronalaskom predviđeno, da se izolovani električni provodnik predmetnom prema pronalasku koji je u obliku namotane žice, upotrebi za izradu električnih uređaja, prvenstveno za elektromotore ili transformatore.

KRATAK OPIS SLIKA

[0058] Pronalazak će biti bliže objašnjen uz pomoć izvedenih primera. Crtreži su dati kao primeri i treba doduše da prikažu zamisao pronalaska ali ni na koji način ne treba da ograničavaju ili da je daju u konačnoj formi.

[0059] Oni prikazuju:

Slika 1 šematski prikaz postupka izvedenog u skladu sa predmetnim pronalaskom;

Slika 2a prva varijanta izvođenja izolovanog električnog provodnika sa pravougaonim poprečnim presekom;

Slika 2b druga varijanta izvođenja izolovanog električnog provodnika sa pravougaonim poprečnim presekom;

Slika 2c treća varijanta izvođenja izolovanog električnog provodnika sa pravougaonim poprečnim presekom;

Slika 3a-3c prva do treće varijante izvođenja izolovanog električnog provodnika sa okruglim poprečnim presekom provodnika.

NAČINI ZA OSTVARIVANJE PRONALASKA

[0060] Na Slici 1 je dat šematski prikaz postupka za izradu izolovanog električnog provodnika, pri čemu je sam provodnik prikazan na Slikama 2a do 2c odnosno na Slikama 3a do 3c. Izolovani elekrični provodnik se sastoji od električnog provodnika 1 koji je od bakra, pri čemu su takođe mogući i drugi materijali za izradu kao što je na primer aluminijum, i izolacionog omotača 2, koji ima najmanje jedan izolacioni sloj 3 koji je od termoplstičnog veštačkog materijala, poželjno otpornog na visoku temperaturu. U sledećem izvedenom primeru je najmanje jedan izolacioni sloj 3 formiran kao spoljašnji izolacioni sloj 3 i samim tim formiran kao spoljašnji sloj izolacionog omotača 2. Ovde se podrazumeva samo po sebi, da u alternativnoj varijanti izvođenja mogu da se nanesu na izolacioni sloj 3 jedan ili više dodatnih slojeva, poželjno izolacionih slojeva, koji tada formiraju spoljašnje slojeve izolacionog omotača 2.

[0061] Električni provodnik 1 je u prikazanom primeru izveden kao traka ili okrugla žica koja se preko kalema 7 sa namotajem kontinualno vodi kroz uređaj tokom procesa, pri čemu žica može biti proizvedena pomoću postupka hladnog oblikovanja, kao što je postupak vučenja, valjanja ili ekstrudiranja žice ili može biti proizvedena na primer pomoću postupka Conform®-tehnologije (Conform®-Technologie). Ovde se podrazumeva samo po sebi, da proces koji je izveden u skladu sa predmetnim pronalaskom može da bude sproveden takođe kao "in-line", to jest direktno priključen na proizvodni postupak za izradu provodnika. U prvom radnom koraku će se električni provodnik 1, u delu koji je za predhodno čišćenje 8, mehanički očistiti, eventualno pomoću postupka brušenja, ili očistiti-odmastiti hemijski, eventualno pomoću odgovarajućeg rastvarača ili kiselina, da bi se otklonile grube nečistoće sa električnog provodnika 1.

[0062] U sledećem proizvodnom koraku će prispeli predhodno očišćeni električni provodnik 1 biti podvrgnut obradi u delu za obradu plazmom 9 u kome vlada atmosfera zaštitnog gasa koja je formirana pomoću azota, argona ili vodonika a u delu 9 će biti proizvedena gasna plazma koja je u obliku plazme niskog pritiska, sa pritiskom manjim od 20 mbar. Plazma niskog pritiska prema potrebi može biti proizvedena takođe i pod pritiskom koji je manji od 80 mbar. U ovoj plazmi niskog pritiska će se površina električnog provodnika bombardovati sa jonima zaštitnog gasa da bi se razorio odnosno uklonio oksidni sloj koji je formiran na površini električnog provodnika 1. U isto vreme će električni provodnik 1 pomoću obrade plazmom biti podvrgnut mekom žarenju i na taj način će se povećati površinska energija električnog provodnika 1, to jest biće aktivirana površina električnog provodnika.

[0063] Pomoću odstranjivanja oksidnog sloja i skidanja svake nečistoće sa površine električnog provodnika 1, pri čemu čak može da se desi da se veoma tanki slojevi električnog provodnika 1skinu sa površine, a povećanjem površinske energije može se značajno poboljšati adhezija između električnog provodnika 1 koji je od bakra i izolacionog premaza 2 koji se nanosi na električni provodnik 1.

[0064] U prvoj varijanti izvođenja električnog izolovanog provodnika u skladu sa predmetnim pronalaskom, koja je prikazana na Slici 2a kao trakasti provodnik sa pravougaonim poprečnim presekom a na Slici 3a prikazan sa okruglim poprečnim presekom, izolacioni omotač 2 se sastoji samo od jednog spoljašnjeg izolacionog sloja 3. Ovaj spoljašnji izolacioni sloj 3 ima pri tome temperaturnu postojanost na temperaturi od preko 180<0>C, poželjno na temperaturi većoj od 220<0>C, tako da se izolovani električni provodnik 1 može da se koristi takođe i pri visokim radnim temperaturama. Spoljašnji izolacioni sloj 3 se pri tome sastoji od polietereterketona (PEEK), koji pri tome ima kako visoku temperaturnu postojanost tako isto ima dobru otpornost na dejstvo velikog broja organskih i neorganskih supstanci. Kao alternativa ovome,može se spoljašnji izolacioni sloj 3 sastojati takođe i od polifenilen-sulfida (PPS) ili da sadrži PEEK i/ili PPS.

[0065] Da bi se postiglo povećano prijanjanje između električnog provodnika 1 i spoljašnjeg izolacionog sloja 3, električni provodnik 1, posle obrade plazmom u delu 9, dolazi u deo za ekstrudiranje 11 u kome će se izvršiti ekstrudiranje izolacionog sloja 3 na površinu električnog provodnika 1. Pri tome će se izvršiti prethodno zagrevanje električnog provodnika 1 na temeraturu od najmanje 200<0>C, poželjno na temperaturu od najmanje 300<0>C. Da bi se sprečilo novo formiranje oksidnog sloja, kako ekstrudiranje, tako i transport električnog provodnika u deo za ekstrudiranje 11 odvijaju se u atmosferi zaštitnog gasa. Takvo izvođenje izolovanog električnog provodnika 1 može da e koristi kao namotana žica, na engleskom označeno takođe kao "magnet wire", i može se koristiti kod električnog motora, kao što je elektromotor ili transformator. Debljina spoljašnjeg izolacionog sloja 3 u datom izvedenom primeru iznosi oko 30 µm.

[0066] Kada se naročito izolacioni sloj sastoji od poliarileterketona (PAEK), kao što je polietereterketon (PEEK), biće zbog toga postignuto naročito dobro prianjanje. Na taj način pri odvajanju izolacionog sloja 3 od električnog provodnika 1 na uobičajen način ostaje daleko ispod 1 mm, naročito maksimalno 0,2 mm, poželjno maksimalno 0,1 mm, povoljno maksimalno 0,05 mm i naročito povoljno maksimalno 0,01 mm. Takođe kada se kod izolacionog sloja 3 od termoplastičnog veštačkog materijala radi o polimidu (PI), poliamidimidu (PAI), polieterimidua (PEI), polifenilen-sulfidu (PPS), omogućeno je takođe postizanje veoma visokog svojstva prianjanja.

[0067] U opštem slučaju može najmanje jedan izolacioni sloj 3 da sadrži dva, tri, četiri ili više pojedinačnih izolacionih slojeva 3, koji su sveukupno proizvedeni u atmosferi zaštitnog gasa u delu za ekstrudiranje 11. Pomoću toga se drastično povećava verovatnoća redukovanja pojave greške u izolacionom omotaču 2, odnosno, povećava se verovatnoća da je, pomoću sledećeg nanetog izolacionog sloja odstranjena greška unutar najnižeg izolacionog sloja 3. Za takvu izradu naročito je povoljan postupak sa tandem ekstrudiranjem.

[0068] Dodatno ili umesto toga, može takođe da se predvidi, da su sledeći izolacioni slojevi, koji su poželjno konstruisani analogno najmanje jednom izolacionom sloju 3, to jest posebno da se sastoje od poliarileterketona (PAEK) kao što je polietereterketon (PEEK) ili od nekog drugog, pre toga navedenog, veštačkog plastičnog materijala, napravljeni izvan atmosfere zaštitnog gasa, u dodatnom delu za ekstrudiranje 12 mogu se naneti na izolacioni omotač 2.

[0069] Da bi se povećalo prianjanje između izolacionog omotača 2 i električnog provodnika 1 kao alternativa za prvu izvedenu varijantu, izolacioni omotač 2 u drugoj varijanti realizacije prikazanoj na slikama 2b i 3b, izolacioni premaz 2 sadrži, pored spoljašnjeg izolacionog sloja 3 koji je napravljen od PEEK ili PPS, međusloj koji sadrži veštački plastični materijal u obliku plazma polimernog sloja 4. Ovaj sloj 4 sa plazma polimerom može da se proizvede u skladu sa postupkom koji je izveden prema predmetnom pronalasku u delu za polimerizaciju plazme 10, koji je postavljen posle dela za obradu plazmom 9, a pre dela za ekstrudiranje 11. Takođe je moguće, da se obrada plazmom i polimerizacija plazme sprovedu u jednom kombinovanom uređaju. Posle uklanjanja oksidnog sloja i povećanja površinske energije, što je navedeno u gore opisanom postupku, formira se u delu za polimerizaciju plazme 10 sloj sa plazma polimerom 4 na površini električnog provodnika 1, pri čemu je u delu za polimerizaciju plazme 10 postavljen jedan monomer koji je u obliku gasa, kao što je etilen, butenol, aceton ili tetrafluormetan (CF4), koji se aktivira plazmom i formiraju se na taj način visoko umreženi makromolekuli sa lancima različite dužine i deo slobodnih radikala, koji se, kao sloj plazma polimera 4 talože na površinu električnog provodnika 1. Ovaj tako formiran sloj plazma polimera u narednom izvedenom primeru ima debljinu manju od 1 µm i prianja odnosno drži se naročito dobro na površini električnog provodnika 1, koji je pri tome aktivirana i oslobođena od oksidnog sloja.

[0070] Spoljašnji izolacioni sloj 3 s druge strane biće ekstrudiran na sloj 4 sa plazma polimerom u delu za ekstrudiranje 11, kako je to gore već opisano, pri čemu je takođe prianjanje između sloja 4 sa plazma polimerom i spoljašnjeg izolacionog sloja 3 veoma visoko.

[0071] U trećoj varijanti izvođenja koja je prikazana na Slikama 2c i 3c, izolacioni omotač 2 sadrži pored spoljašnjeg izolacionog sloja 3 od PEEK–a i sloj 5 od fluoropolimera koji je izveden od politetrafluor-etilena (PTFE) ili od perfluoretilen-propilena (FEP), formiran kao međusloj od veštačkog plastičnog materijala, koji je neposredno postavljen na površinu električnog provodnika 1 i na taj način dodatno poboljšava prijanjanje između električnog provodnika 1 i spoljašnjeg izolacionog sloja 3. Ovaj sloj 5 od fluoropolimera se može proizvesti zajedno sa spoljašnjim izolacionim slojem 3 u u delu za ekstrudiranje 11 pomoću postupka koekstrudiranja ili postupka tandem ekstrudiranja. Debljina sloja 5 od fluoropolimera iznosi pri tome u prikazanom izvedenom primeru oko 30 µm.

[0072] Posle ekstrudiranja spoljašnjeg izolacionog sloja 3, izolovani električni provodnik se kontrolisano hladi, na primer pomoću hlađenja sa vazduhom, i vodi se preko niza pritisnih valjaka, koji delovanjem pritiska na izolovani električni provodnik 1 dalje poboljšava prijanjanje izolacionog omotača. Na kraju će izolovani električni provodnik 1 biti namotan na kalem 13 za namotavanje.

[0073] Kod postrojenja koje je prikazano na Slici 1 radi se o šemi rasporeda uređaja, u kojoj su prikazani svi uređaji, koji su potrebni za izradu prethodno navedenih pojedinačnih varijanti. Dakle prikazana je kolona serijski raspoređenih uređaja, od desna ka levo, pri čemu je raspored uređaja izvršen u zavisnosti od varijante izvođenja ali u svakom slučaju, ma koja varijanta bila, mora se sprovesti obrada plazmom u delu 9 i ekstrudiranje u delu 11, pri čemu se kod polimerizacije plazme u jedinici 9 i sledećem postupku ekstrudiranja u delu 12 radi o opcionom usmeravanju procesa, koji dolazi u obzir za korišćenje samo za izradu nekih specifično izvedenih varijanti. Podrazumeva se samo po sebi, da se umesto koekstrudiranog postupka ili tandem ekstrudiranog postupka, nekoliko pojedinačnih postupaka ekstrudiranja takođe može da se sprovede uzastopno.

LISTA POZICIJA I NJIHOVE OZNAKE NA CRTEŽIMA

[0074]

1 električni provodnik

2 izolacioni omotač

3 izolacioni sloj

4 plazma polimerni sloj

5 fluoropolimerni sloj

6 metalni sloj

7 kalem sa namotajima

8 deo za prethodno čišćenje

9 deo za obradu plazmom

10 deo za polimerizaciju plazme

11 deo za ekstrudiranje

12 dodatni deo za ekstrudiranje

13 kalem za namotavanje

Claims

Zahtevi

1. Izolovani električni provodnik koji se sastoji se od

električnog provodnika (1), koji je poželjno od bakra ili aluminijuma, sa izolacionim premazom (2),

pri čemu izolacioni premaz (2)

ili sadrži najmanje jedan izolacioni sloj (3) od termoplastičnog veštačkog materijala ili

najmanje jedan izolacioni sloj (3) koji je od termoplastičnog veštačkog materijala i međusloj (4, 5) koji sadrži plastiku, poželjno sloj plazma polimera (4) ili najmanje jedan sloj fluoropolimera (5), karakteriše se time što se oksidni sloj koji je formiran na površini električnog provodnika (1) uklanja, poželjno bombardovanjem električnog provodnika (1) jonima zaštitnog gasa u atmosferi zaštitnog gasa u gasnoj plazmi a naknadno, bilo najmanje jedan izolacioni sloj (3) se nanosi direktno na površinu električnog provodnika (1) bez oksidnog sloja ili, u slučaju da omotač (2) sadrži međusloj (4,5) koji sadrži termoplastični veštački materijal, najmanje srednji sloj (4, 5) koji sadrži termoplastični veštački materijal se nanosi direktno na površinu električnog provodnika (1) koja je bez oksidnog sloja.

2. Izolovani električni provodnik prema patentnom zahtevu 1, karakteriše se time što se oksidni sloj koji je formiran na površini električnog provodnika (1) uklanja bombardovanjem električnog provodnika jonima zaštitnog gasa u atmosferi zaštitnog gasa u gasnoj plazmi.

3. Izolovani električni provodnik prema patentnim zahtevu 1 ili 2, karakteriše se time što izolacioni premaz (2), posebno najmanje jedan izolacioni sloj (3), ima temperaturnu otpornost od najmanje 180° C, poželjno od najmanje 200° C, posebno poželjno od najmanje 220 ° C.

4. Izolovani električni provodnik prema jednom od patentnih zahteva 1 do 3, karakteriše se time što je termoplastični veštački materijal najmanje jednog izolacionog sloja (3) izabran iz grupe koju čine poliarileterketon [PAEK], polimid [PI], poliamideimid [PAI ], polieterimid [PEI], polifenilen sulfid [PPS] i njihove kombinacije.

5. Izolovani električni provodnik prema jednom od zahteva 1 do 4, karakteriše se time što je termoplastični veštački materijal najmanje jednog izolacionog sloja (3) poliarileterketon [PAEK] koji je izabran iz grupe koju čine polieterketon [PEK], polietereterketon [PEEK ], polietar keton keton [PEKK], polietaretar keton keton [PEEKK], polietar keton etar keton keton [PEKEKK] i njihove kombinacije.

6. Izolovani električni provodnik prema jednom od patentnih zahteva 1 do 5, karakteriše se time što najmanje jedan izolacioni sloj (3) ima debljinu između 10 μm i 1000 μm, poželjno između 25 μm i 750 μm, posebno poželjno između 30 μm i 500 μm, posebno poželjno između 50 μm i 250 μm.

7. Izolovani električni provodnik prema jednom od patentnih zahteva 1 do 6, karakteriše se time što se najmanje jedan izolacioni sloj (3) može proizvesti postupkom ekstrudiranja.

8. Izolovani električni provodnik prema jednom od patentnih zahteva 1 do 7, karakteriše se time što se izolacioni omotač (2) sastoji od najmanje jednog izolacionog sloja (3).

9. Izolovani električni provodnik prema patentnom zahtevu 8, karakteriše se time što se izolacioni omotač (2) sastoji od izolacionog sloja (3).

10. Izolovani električni provodnik prema patentnom zahtevu 8, karakteriše se time što se izolacioni omotač (2) sastoji od najmanje dva, poželjno tačno dva, izolaciona sloja (3).

11. Izolovani električni provodnik prema jednom od patentnih zahteva 1 do 10, karakteriše se time što je najmanje jedan dodatni izolacioni sloj koji je napravljen od termoplastičnog veštačkog materijala nanesen na izolacioni omotač (2), pri čemu se najmanje jedan dodatni izolacioni sloj ne nanosi u atmosferi zaštitnog gasa

12. Izolovani električni provodnik prema patentnom zahtevu 11, karakteriše se time što je termoplastični veštački materijal najmanje jednog dodatnog izolacionog sloja izabran iz grupe koju čine poliarileterketon [PAEK], poželjno polietereterketon [PEEK], poliimid [PI], poliamideimid [PAI ], polieterimid [PEI], polifenilen sulfid [PPS] i njihove kombinacije..

13. Izolovani električni provodnik prema jednom od patentnih zahteva 1 do 7, karakteriše se time što izolacioni omotač (2) ima najmanje jedan sloj fluoropolimera (5) i da se ovaj sloj nanosi direktno na površinu električnog provodnika (1), međusloj koji je od termoplastičnog veštačkog materijala koji sadrži sloj fluoropolimera (5).

14. Izolovani električni provodnik prema patentnom zahtevu 13, karakteriše se time što sloj fluoropolimera (5) sadrži politetrafluoroetilen [PTFE] ili perfluoroetilen propilen [FEP].

15. Izolovani električni provodnik prema patentnim zahtevima 13 do 14, karakteriše se time što je debljina najmanje jednog sloja fluoropolimera (5) između 1 μm i 120 vm, poželjno između 5 μm i 100 μm, posebno poželjno između 10 μm i 80 μm. , posebno između 20 μm i 50 μm.

16. Izolovani električni provodnik prema jednom od patentnih zahteva 13 do 15, karakteriše se time što se ceo izolacioni omotač (2) nanosi na električni provodnik (1) u atmosferi zaštitnog gasa.