【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及柔性電纜，尤其是涉及一種高柔耐扭機器人電纜銅導體及其制備方法。
技術介紹
1、隨著科學技術的飛速發展和工業生產市場的不斷升級，工業機器人已經逐漸脫離了傳統單一化的束縛，向更為復雜化、多功能化的方向發展。在這個背景下，機器代替人力已經成為一種不可逆轉的趨勢，預示著工業機器人時代的到來。
2、我國工業機器人市場發展較快，約占全球市場份額三分之一，是全球第一大工業機器人應用市場。當前，我國生產制造智能化改造升級的需求日益凸顯，工業機器人的市場需求依然旺盛，據統計，2018年我國工業機器人銷量額達62.3億美元，預測2024年銷量額將超過190億美元。
3、電線電纜作為機器人的重要組成部分，其市場需求呈現出爆炸式的增長。作為動力傳輸和控制能力的載體和重要組成部分，機器人電纜對于機器人的正常運行尤為重要。它扮演著類似人類中樞系統的角色，一旦任何環節出現差錯，整個系統都將無法正常工作。
4、隨著工業機器人技術的日趨成熟化，工業機器人的應用開始迅速推廣。機器人電纜不僅需要具有優良的導電性能和機械性能，還必須具備獨特的高柔耐扭性能，以滿足不同環境和應用場景的需求。隨著機器人行業的快速增長，所接觸的使用環境越來越苛刻，對機器人電纜的要求也越來越高。高柔性、耐扭轉，是現在機器人電纜使用最為關注的方面。
5、機器人電纜須具有良好的高柔性、耐扭轉等優點。這就不僅要求電纜外層具有較好的電絕緣性、柔韌性、抗沖擊性能，而且機器人電纜電芯導體具有較好的導電性能、機械性能、高柔耐扭性能。目前，適用安裝
技術實現思路
1、為了解決現有技術存在的難度，專利技術人提供了一種高柔耐扭機器人電纜銅導體及其制備方法，機器人電纜銅導體絞合外徑≤3.3mm，直流電阻≤3.3ω/km，彎曲性能≥1200萬次。
2、本專利技術提供的一種高柔耐扭機器人電纜銅導體，是通過以下技術方案得以實現的：
3、一種高柔耐扭機器人電纜銅導體，包括由銅桿經過尼霍夫大拉、尼霍夫多頭拉、束絞、復絞制備而成；所述高柔耐扭機器人電纜銅導體絞合外徑≤3.3mm，直流電阻≤3.3ω/km。
4、本專利技術采用拉絲退火和絞制設備進行精細加工，在拉絲退火過程中沒有發生斷線、氧化等現象，所制備的機器人電纜銅導體絞合外徑≤3.3mm，直流電阻≤3.3ω/km，具有高強度、高柔性、耐扭轉性能好、安全性高的優點。
5、本專利技術提供的一種高柔耐扭機器人電纜銅導體的制備方法，是通過以下方案得以實現的：
6、一種高柔耐扭機器人電纜銅導體的制備方法，包括以下步驟：
7、步驟一，對原材料銅桿進行表面除雜處理，除去原材料銅桿的油漬、氧化物；
8、步驟二，將步驟一中經過除雜處理的銅桿輸入尼霍夫雙頭大拉機中進行尼霍夫大拉處理，經過尼霍夫大拉處理的銅桿加工為直徑1.82mm～1.84mm的母線；
9、步驟三，將步驟二中的直徑1.82mm～1.84mm的母線輸入尼霍夫多頭拉絲機中進行尼霍夫多頭拉處理，經過尼霍夫多頭拉處理的母線加工為直徑0.200～0.202mm的銅絲；
10、步驟四，將若干步驟三中的直徑0.200～0.202mm的銅絲輸入高速絞線機中進行束絞處理，經過束絞處理后獲得直徑為1.25±0.02mm的銅絲束；
11、步驟五，將步驟四中獲得的直徑為1.25±0.02mm的銅絲束輸入高速絞線機進行復絞處理，即可得直徑3.2±0.02mm且直流電阻≤3.3ω/km的高柔耐扭機器人電纜銅導體。
12、本專利技術所提供的制備方法的實施操作難度低，便于實現工業化制造，降低整體生產成本。
13、優選地，所述步驟一中所述的原材料銅桿直徑為8±0.05mm；所述原材料銅桿材質為純銅或銅合金。
14、優選地，所述原材料銅桿為銅合金，所述銅合金材質的銅桿是由銅棒擠壓成型或者一體澆鑄成型；所述銅合金中包括3d石墨烯和銅，所述3d石墨烯含量為0.5-2wt％；所述3d石墨烯表面摻雜有納米銅簇、納米銀簇、單原子銅、單原子銀中的至少一種；所述3d石墨烯的層數3-4，厚度1.3-1.4nm，尺寸0.5-8微米，電導率>3000s/m。
15、通過采用上述技術方案，可改善所制備的機器人電纜銅導加工性能、導熱性能和柔韌性。
16、優選地，所述3d石墨烯含量為1.0-1.5wt％；所述3d石墨烯表面摻雜有單原子銅和單原子銀；所述單原子銅和所述單原子銀的質量比為(2-4):1；所述單原子銅和所述單原子銀的摻雜總質量與所述3d石墨烯的質量比為1:(20-50)。
17、本專利技術中通過采用單原子銅和單原子銀表面改性的3d石墨烯，使得3d石墨烯與銅基材具有良好的相容性，使得3d石墨烯通過傳統的熔融澆鑄工藝即可均勻分散于銅基材內部，不僅可有效提升所制備的機器人電纜銅導體的導電性能，而且可改善機器人電纜銅導體的延展性、柔韌性、加工潤滑性能和表面清潔度，利用提升機器人電纜銅導體整體的加工良品率。
18、優選地，所述步驟二，將步驟一中經過除雜處理的銅桿輸入尼霍夫雙頭大拉機中進行尼霍夫大拉處理：拉絲液溫度：35～45℃，退火系數：7.5～8.5，冷卻液溫度：35～45℃，設備速度：25～28m/s，經過尼霍夫大拉處理的銅桿加工為直徑1.82mm～1.84mm的母線。
19、優選地，所述步驟三，將步驟二中的直徑1.82mm～1.84mm的母線輸入尼霍夫多頭拉絲機中進行尼霍夫多頭拉處理：拉絲液溫度：35～45℃，拉絲油濃度：4％～9％，退火液溫度：35～45℃，退火液濃度：0.5％～1.0％，退火系數：8.0～9.2，線速：24～28m/s，經過尼霍夫多頭拉處理的母線加工為直徑0.200～0.202mm的銅絲。
20、優選地，所述步驟四，將若干步驟三中的直徑0.200～0.202mm的銅絲輸入高速絞線機中進行束絞處理：放線張力：15±2n，收線張力：35±5％，轉速：3200±200tpm，分線結構：3+1，模具：1.25±0.02mm，經過束絞處理后獲得直徑為1.25±0.02mm的銅絲束。
21、優選地，所述步驟五，將步驟四中獲得的直徑為1.25±0.02mm的銅絲束輸入高速絞線機進行復絞處理：放線張力：35±2n，收線張力：100±5n，轉速：1600±200tpm，分線結構：1+6，模具：3.2±0.02mm，即可得直徑3.2±0.02mm且直流電阻≤3.3ω/km的高柔耐扭機器人電纜銅導體機器人電纜銅導體機器人電纜銅導體具有。
【技術保護點】
1.一種高柔耐扭機器人電纜銅導體，其特征在于：所述高柔耐扭機器人電纜銅導體由銅桿經過尼霍夫大拉、尼霍夫多頭拉、束絞、復絞制備而成；所述高柔耐扭機器人電纜銅導體絞合外徑≤3.3mm，直流電阻≤3.3Ω/km。
2.一種權利要求1所述的高柔耐扭機器人電纜銅導體的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種高柔耐扭機器人電纜銅導體，其特征在于：所述步驟一中所述的原材料銅桿直徑為8±0.05mm；所述原材料銅桿材質為純銅或銅合金。
4.根據權利要求2所述的一種高柔耐扭機器人電纜銅導體的制備方法，其特征在于：所述步驟二，將步驟一中經過除雜處理的銅桿輸入尼霍夫雙頭大拉機中進行尼霍夫大拉處理：拉絲液溫度：35～45℃，退火系數：7.5～8.5，冷卻液溫度：35～45℃，設備速度：25～28m/S，經過尼霍夫大拉處理的銅桿加工為直徑1.82mm～1.84mm的母線。
5.根據權利要求2所述的一種高柔耐扭機器人電纜銅導體的制備方法，其特征在于：所述步驟三，將步驟二中的直徑1.82mm～1.84mm的母線輸入尼霍夫多頭拉絲機中進行
6.根據權利要求2所述的一種高柔耐扭機器人電纜銅導體的制備方法，其特征在于：所述步驟四，將若干步驟三中的直徑0.200～0.202mm的銅絲輸入高速絞線機中進行束絞處理：放線張力：15±2N，收線張力：35±5％，轉速：3200±200TPM，分線結構：3+1，模具：1.25±0.02mm，經過束絞處理后獲得直徑為1.25±0.02mm的銅絲束。
7.根據權利要求2所述的一種高柔耐扭機器人電纜銅導體的制備方法，其特征在于：所述步驟五，將步驟四中獲得的直徑為1.25±0.02mm的銅絲束輸入高速絞線機進行復絞處理：放線張力：35±2N，收線張力：100±5N，轉速：1600±200TPM，分線結構：1+6，模具：3.2±0.02mm，即可得直徑3.2±0.02mm且直流電阻≤3.3Ω/km的高柔耐扭機器人電纜銅導體。
8.根據權利要求7所述的一種高柔耐扭機器人電纜銅導體的制備方法，其特征在于：所述步驟一，對直徑為8±0.05mm的銅桿進行表面除雜處理，除去銅桿的油漬、氧化物；
9.根據權利要求2或8所述的一種高柔耐扭機器人電纜銅導體的制備方法，其特征在于：所述原材料銅桿為銅合金，所述銅合金材質的銅桿是由銅棒擠壓成型或者一體澆鑄成型；所述銅合金中包括3D石墨烯和銅，所述3D石墨烯含量為0.5-2wt％；所述3D石墨烯表面摻雜有納米銅簇、納米銀簇、單原子銅、單原子銀中的至少一種；所述3D石墨烯的層數3-4，厚度1.3-1.4nm，尺寸0.5-8微米，電導率>3000S/m。
10.根據權利要求9所述的一種高柔耐扭機器人電纜銅導體的制備方法，其特征在于：所述3D石墨烯含量為1.0-1.5wt％；所述3D石墨烯表面摻雜有單原子銅和單原子銀；所述單原子銅和所述單原子銀的質量比為(2-4):1；所述單原子銅和所述單原子銀的摻雜總質量與所述3D石墨烯的質量比為1:(20-50)。
...【技術特征摘要】
1.一種高柔耐扭機器人電纜銅導體，其特征在于：所述高柔耐扭機器人電纜銅導體由銅桿經過尼霍夫大拉、尼霍夫多頭拉、束絞、復絞制備而成；所述高柔耐扭機器人電纜銅導體絞合外徑≤3.3mm，直流電阻≤3.3ω/km。
2.一種權利要求1所述的高柔耐扭機器人電纜銅導體的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
3.根據權利要求2所述的一種高柔耐扭機器人電纜銅導體，其特征在于：所述步驟一中所述的原材料銅桿直徑為8±0.05mm；所述原材料銅桿材質為純銅或銅合金。
4.根據權利要求2所述的一種高柔耐扭機器人電纜銅導體的制備方法，其特征在于：所述步驟二，將步驟一中經過除雜處理的銅桿輸入尼霍夫雙頭大拉機中進行尼霍夫大拉處理：拉絲液溫度：35～45℃，退火系數：7.5～8.5，冷卻液溫度：35～45℃，設備速度：25～28m/s，經過尼霍夫大拉處理的銅桿加工為直徑1.82mm～1.84mm的母線。
5.根據權利要求2所述的一種高柔耐扭機器人電纜銅導體的制備方法，其特征在于：所述步驟三，將步驟二中的直徑1.82mm～1.84mm的母線輸入尼霍夫多頭拉絲機中進行尼霍夫多頭拉處理：拉絲液溫度：35～45℃，拉絲油濃度：4％～9％，退火液溫度：35～45℃，退火液濃度：0.5％～1.0％，退火系數：8.0～9.2，線速：24～28m/s，經過尼霍夫多頭拉處理的母線加工為直徑0.200～0.202mm的銅絲。
6.根據權利要求2所述的一種高柔耐扭機器人電纜銅導體的制備方法，其特征在于：所述步驟四，將若干步驟三中的直徑0.200～0.202mm的銅絲輸入高速絞線機中進行束絞處理：放線張力：15±2n，收線...
【專利技術屬性】
技術研發人員：錢歡，周文娟，龔琴南，
申請(專利權)人：江蘇鑫海高導新材料有限公司，
類型：發明
國別省市：
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