現代の電気機器の「心臓」システムにおいて、ポリイミド（PI）絶縁銅線は「血管」のような役割を果たし、電力と信号の伝送を担っています。その性能は電気機器の品質と効率に直接影響を及ぼします。従来の巻線型PI銅線は、耐高温性、電気絶縁性などに優れていますが、使用・メンテナンスコストの高さ、耐摩耗性の低さ、特定の用途への適用範囲の狭さなど、依然として多くの課題を抱えています。
TSTケーブルズは、従来の巻線型PI銅線の欠点を踏まえ、高性能ポリマー素材であるポリイミドの潜在的な優位性を深く探求し、全く異なる製造プロセスを採用することで、その性能を最大限に引き出しました。革新的な押出成形法によるポリイミド絶縁平角銅線は、電磁線業界におけるコストパフォーマンスの王者と呼べる製品であり、あらゆる面で従来の巻線型PI銅線を凌駕しています。本日、TSTケーブルズが詳しく説明します。
TST CABLES 押出PI平角銅線
生産効率と品質強度の両立
溶融押出：押出PI平角銅線は、PI樹脂を高温で溶融し、スクリュー押出機を用いて銅導体に直接コーティングすることで、分子レベルの緻密な構造を形成します。
界面層状化なし：絶縁層と導体がシームレスに接合されているため、ラッピングタイプにおける層間接合によって生じる微小なエアギャップ（エアギャップは部分放電を引き起こしやすい）を排除します。
生産効率：全自動連続生産モードを採用し、生産速度は10～50m/分に達します。高品質の大量生産を実現します。
従来のPI銅線ラッピング
フィルムスタッキング：PIフィルムを導体表面に多層に巻き付け、高温焼結（300℃以上）でフィルムを接着します。
界面リスク：層間接着力が弱く、スタッキング公差が大きく（±0.05mm）、高温下で層状化や揮発性残留物が発生しやすい。
生産効率：PI銅線ラッピングの製造工程では、リールの交換と重ね合わせ率の調整を手作業で行う必要があり、生産速度は約10～15m/分です。生産効率と製品品質は人的要因に大きく左右されます。
TST CABLESの押し出しPI銅フラットワイヤーは、あらゆる面で優れた性能を発揮します。
極薄絶縁体と高電力密度
押出PI銅線の絶縁層の厚さは0.08mm以下、巻線タイプでは最小0.20mmです。同一断面積の場合、押出PI銅線の導体比率は30%～40%向上し、モーターの電力密度を大幅に向上させ、抵抗と温度上昇を低減します。さらに、低誘電損失（tanδ＜0.02%）により、高周波損失を効果的に低減し、800V高電圧システムにも適応します。
より安定した性能
均一で緻密な絶縁構造により、押出PI銅線は高周波、高電圧、高振動環境においても優れた性能を発揮します。この構造により部分放電のリスクが大幅に低減され、電気性能の安定性が確保されます。高速モーター内部や強い電磁干渉が発生する環境下でも、押出PI銅線は電力と信号を確実に伝送します。
耐コロナ性と耐老化性
PIマトリックスにナノスケールのフィラー（Al₂O₃、SiO₂など）を埋め込むことで、押出PI銅線のPDIV値（コロナ開始電圧）は1500V以上と高く、耐コロナ寿命は1000時間を超えます。一方、巻き付けタイプは通常500時間未満です。押し出しPI銅線はピンホールフリーの連続構造のため、高温（380℃）でも安定しており、PDIVの減衰率は5%未満です。一方、巻き付けタイプは高温老化後のPDIV減衰率が20%を超えます。一方、押し出しPI銅線は長時間、高負荷、高安定性で使用できます。
高い圧縮強度
押出PI銅線の絶縁層は緻密で空隙がないため、巻線タイプに比べて絶縁破壊電圧が約15～25%高くなります。この高い圧縮強度により、高電圧インバータ、高速鉄道牽引モーターなど、極めて高い圧力が求められる用途に特に適しており、機器の安全な動作を効果的に確保できます。
機械的信頼性
押出PI銅線の引張強度は350MPa以上であるのに対し、巻き線タイプは約200MPaです。押出PI銅線は25%の伸長後も割れることがなく、モーターの高周波振動環境に良好に適応します。さらに、曲げ半径は導体サイズの3倍に達するのに対し、巻き線タイプでは通常6倍以上必要です。そのため、押出PI銅線は小型モーター巻線に適しており、現代の電気機器の小型化・軽量化のニーズに対応しています。
優れた絶縁接着性
高い圧力下で形成された絶縁層は、押出成形されたPI銅線に強固な接着力を与えます。ねじりや曲げによる大きな変形が生じても、絶縁性能は影響を受けません。この優れた絶縁接着性により、複雑な機械的ストレス環境下でも銅線は良好な絶縁性能を維持します。
滑らかな表面と耐傷性
押出PI銅線は絶縁層の密度が高く、表面がより滑らかで、耐傷性および耐衝撃性が30～50%向上しています。この特性により、自動車、高速鉄道、航空宇宙などの振動環境における外部摩擦や衝撃に効果的に抵抗し、耐用年数を延ばすことができます。
広い温度範囲への適応性
押出PI銅線の使用温度範囲は-269℃～380℃ですが、巻き線タイプは主に-250℃～260℃です。このような広い温度範囲への適応性により、押出PI銅線は航空宇宙分野の超低温冷凍装置などの特殊分野のニーズを満たすことができます。
優れた環境適応性
緻密な絶縁層構造により、押出PI銅線は油汚染や酸・アルカリ腐食に対する耐性が向上します。化学薬品や船舶などの過酷な環境において、寿命を約20%延長できます。さらに、被覆層間の残留物の揮発がないため、半導体製造や宇宙船の真空環境など、環境清浄度が極めて高い用途にも適しています。
クリーンで環境に優しい
押出PI銅線は単一素材で高純度です。製造工程でも使用段階でも有害物質は発生せず、非常に環境に優しい製品です。ただし、接着層材が存在するため、ラッピングタイプは厳しい環境保護要件が求められる特殊な用途では使用できない場合があります。
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ハイエンドアプリケーションにおける「勝者と敗者」の違い
新エネルギー車：800V高電圧システムの「心臓部」
新エネルギー車分野では、800V高電圧システムの普及が進むにつれ、押出PI銅線が800V高電圧駆動モーターの主要材料として定着しています。1500Vという高パルス電圧とコンパクトなスペースのニーズを満たすことで、新エネルギー車の効率的な動作を強力に保証します。一方、巻きPI銅線は低出力モーターやバックアップソリューションにしか適しておらず、主流のアプリケーションでは徐々にその地位を失っています。
航空宇宙：極限環境における「サバイバル専門家」
航空宇宙分野における材料の性能要件は非常に厳しい。押出PI銅線は、その極薄絶縁性と耐放射線性により、この分野において不可欠な存在となっている。-269℃の液体ヘリウム環境にも適応し、過酷な条件下での航空宇宙機器の動作要件を満たす。巻きPI銅線は、主に多層保護を必要とする補助回路に使用され、比較的軽微な用途に使用されている。
産業用インバータ：高周波における「耐久性の王者」
産業用インバータにおいて、押し出しPI銅線は高周波IGBT駆動下でも安定した耐コロナ性を示し、運用・保守コストを大幅に削減できます。一方、巻き付けPI銅線は短期的な過負荷シナリオに適していますが、長期的な安定動作という点では押し出しPI銅線に比べて劣ります。
特殊変圧器：極限環境における「万能選手」
特殊変圧器の場合、押出PI銅線は超薄層絶縁体により高電力密度を実現し、船上や高原などの過酷な環境にも適応できます。一方、巻きPI銅線は従来の油入変圧器の従来の巻線にしか適しておらず、特殊な用途シナリオのニーズを満たすことは困難です。
長期的な価値に基づくコスト比較
経済価値
押し出し型は、ラップ型に比べて初期コストがわずか20～30%高いだけですが、耐用年数はラップ型より2～5年長くなります。ラップ型は耐用年数中に定期的な点検と部分的な交換が必要ですが、押し出し型は10年間メンテナンスフリーです。電磁線の耐用年数全体を通して、押し出し型の平均コストはラップ型よりもはるかに低くなります。
グリーンメリット
生産エネルギー消費の観点から見ると、押出PI銅線は連続プロセスを採用しており、エネルギー消費量が少なく、生産工程中に排気ガスや廃棄物の排出がないため、環境に優しい生産を実現できます。一方、ラッピングPI銅線は断続ラッピングを採用しており、高温焼結を必要とするため、エネルギー消費量が多くなります。また、環境保護レベルは接着層材料の組成にも依存するため、環境保護の観点からは相対的に不利です。
まとめると、押出ポリイミド銅平角線は、超薄絶縁、高い信頼性、広い温度範囲という大きな利点を有しています。ハイエンド機器（新エネルギー車、高速鉄道、航空宇宙など）の分野ではかけがえのない存在であり、電気技術の高度化を促進する中核的な原動力となっています。ラッピングPI銅線は、そのコスト優位性を活かし、中低価格帯市場や特殊補修用途において一定の市場シェアを占めています。 800V高電圧システムとワイドバンドギャップ半導体の普及に伴い、TSTケーブル独自の押出技術は、ハイエンド電磁線市場をさらにリードし、電気業界の発展に新たな変化をもたらすことが期待されています。
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