鐵芯工藝培訓(xùn)ppt模板

1、鐵芯制造工藝技術(shù)鐵芯制造工藝技術(shù)講師：張志臻講師：張志臻 文件編號：完成日期：2012年3月15日撰寫：一審：二審：2012315提前3分鐘，準(zhǔn)時簽到關(guān)閉手機(jī)或調(diào)震動保持安靜，提問請舉手保持衛(wèi)生，愛護(hù)公共財物精神飽滿，認(rèn)真聽講培訓(xùn)完畢離座后座椅歸位。 培訓(xùn)培訓(xùn)/會議都這樣，養(yǎng)成習(xí)慣會議都這樣，養(yǎng)成習(xí)慣高素質(zhì)高素質(zhì)!u第一部分：鐵芯性能特性u第二部分：鐵芯制造工藝第一部分 鐵芯的性能特性機(jī)械特性鐵芯要有一定機(jī)械強(qiáng)度，不論是非晶還是納米晶退火后都易碎。所以需要浸漆固化或裝護(hù)盒。電磁特性是任何鐵芯的根本特性，是最重要的質(zhì)量指標(biāo)。 這就如同我們買電視機(jī)圖像和聲音是最重要的指標(biāo)一樣，對外部應(yīng)力敏感，受應(yīng)

2、力后電磁性能損失很大，故不可摔跌。 電磁特性主要參數(shù)是鐵損和電感量，我們希望得到的是低鐵損高電感鐵芯，影響鐵芯電磁性能的因素有： 材料本身的鐵損、導(dǎo)磁率決定鐵芯的鐵損和電感高低，制造工藝的優(yōu)劣。制程控制的好壞等。 幾何尺寸尺寸是鐵芯的重要質(zhì)量指標(biāo)之一，它決定客戶的線圈安裝尺寸外觀要清潔干凈，給人賞心悅目的感覺?？煽啃栽谝欢ōh(huán)境條件下完成規(guī)定功能的能力，比如-30150 溫度條件下持續(xù)工作的時間 第二部分：鐵芯制造工藝1、選料、選料非晶合金材料特性 一般的金屬物質(zhì)大多是晶體結(jié)構(gòu)，而我們現(xiàn)在用的非晶合金帶材是非晶體結(jié)構(gòu)，其主要成分是Fe占80%左右（故叫鐵基非晶）、Si+B占 20%左右，它是熔融

3、金屬以每秒106度的降溫速度下超急冷噴制而成厚度大約為305mm的金屬薄帶。簡單的講就是由于急速冷卻其金屬和非金屬原子來不及排列結(jié)晶故叫非晶。非晶態(tài)材料具有優(yōu)異的磁性和韌性，具有高的電阻率，具有耐腐蝕、耐磨、高強(qiáng)度、高硬度的良好的材料特性。從鐵芯的電磁特性來講原材料應(yīng)選鐵損低、i導(dǎo)磁率高、飽和磁通密度Bs高的材料。且依據(jù)鐵芯工作頻率選擇不同的材料通常所用的軟磁性材料有硅鋼片、坡莫合金、非晶、納米晶、鐵氧體等A、非晶鐵基非晶1K101，2605SA1主要成分Fe、Si、B， 厚度0.025mm0.035mm，高導(dǎo)磁、飽和磁通密度Bs高可達(dá)1.56T，一般適用于50Hz50KHzB、鐵基納米晶1K

4、107組成成分為Fe-M-Si-Cu-B(其中M=Nb、Cr、V、W、Mo等)；厚度0.025mm0.035mm，高導(dǎo)磁、飽和磁通密度Bs高可達(dá)1.2T，一般適用于20KHz100KHz2、分條、分條將寬帶分剪成我們所需要的寬度，一般帶寬都取5的倍數(shù)好組合，由于非晶帶薄且硬度高，所以分條難度較大，對刀具材質(zhì)的要求高，刀硬度要高韌性要好，否則分剪帶易產(chǎn)生毛刺。分條主要應(yīng)控制毛刺2mm，無毛刺最理想，但難以做到；還要控制帶寬尺寸、。毛刺的危害卷繞時導(dǎo)致跑邊、疊厚不均。對電磁性能的影響直接降低疊片系數(shù)、容易造成層間短路曾加鐵損。彎曲度造成端面不平。3、卷繞、卷繞卷繞方式環(huán)形卷繞、矩形卷繞；我們現(xiàn)基本

5、上采用環(huán)形卷繞。卷繞要注意事項：尺寸公差、疊片系數(shù)（通過重量體現(xiàn)）、疊厚的一致性疊片系數(shù)Kc有效切面積Sc（真實可導(dǎo)磁面積）/理論切面積S；Kc反映貼芯卷繞的松緊程度亦可由下式計算 疊片系數(shù)Kc = 實際稱得重量（g）/理論切面積*理論磁路長度*密度（g）變壓器設(shè)計計算工作磁通密度（Bm）時是以有效切面積計算的。從變壓器設(shè)計來講Kc要大，這樣同樣理論尺寸下可提高工作磁密Bm、或相同磁密下可減小切面尺寸減小線圈匝長從而節(jié)約成本，但對不同的磁性材料應(yīng)取不同的Kc，并非Kc越高越好。因過高的Kc會增加磁芯的內(nèi)應(yīng)力反而降低磁芯性能。0.3mm厚硅鋼片Kc=0.97；非晶Kc=0.850.88。Kc對磁

6、芯性能的影響 Kc過小會導(dǎo)致客戶實際使用的工作磁密Bm偏高性能指標(biāo)變差，由公式Bm=U104/4.44fScN可見 Bm與有效面積Sc成反比，例：一變壓器工作電壓220V,電源頻率2KHZ,初級線圈100匝，鐵芯疊厚15mm，帶寬40mm，設(shè)計取Kc=0.86。計算其工作Bm解：鐵芯理論切面積為S=1.54.0=6cm2； 則Sc=60.86=5.16 cm2 Bm=22010000/4.44*2000*5.16*100=0. 48T如果卷得過松Kc=0.80，則Sc=60.8=4.8 cm2；這時Bm=22010000/4.44*2000*4.8*100=0.516 T在相同頻率下磁密升高，

7、鐵芯損耗增加,發(fā)熱損壞變壓器。反之若Kc=0.92,則退火除應(yīng)力困難，磁芯性能也差。上下疊厚要一致，現(xiàn)實由于分條毛刺影響很難做到，現(xiàn)允許上下偏差0.3mm；偏差大定型難，易變形，也會誤判疊厚尺寸。4、一次裝模定型（中小規(guī)格環(huán)形鐵芯無需帶模退火）、一次裝模定型（中小規(guī)格環(huán)形鐵芯無需帶模退火）鐵芯由圓變方注意事項芯模要裝平整，裝好后要敲打鐵芯四周死角使其松緊一致應(yīng)力均勻分散。但實際上四個角應(yīng)力還是要比四邊大。四邊皺折要消除， 裝夾板尺寸要到位不可過緊或過松，過緊退火應(yīng)力難消除、過松外形尺寸超差。 多裝鐵芯少用模板，裝好后要檢查鐵芯有無變型5、退火、退火退火目的消除鐵芯內(nèi)應(yīng)力，并適度改變晶態(tài)組織，達(dá)

8、到恢復(fù)、并改善磁性能 。退火控制工藝參數(shù)升溫、降溫速度，保溫溫度，保溫時間，保護(hù)氣氛或真空度，裝爐量。C型非晶鐵芯保溫395410。納米晶保溫溫度550。升溫、降溫速度，保溫時間與裝爐量及鐵芯尺寸大小有關(guān)。裝爐量多、鐵芯尺寸大，升溫、降溫慢，保溫時間則要相應(yīng)加長。另外升溫快慢與爐子結(jié)構(gòu)、功率大小也有關(guān)，功率大則快。600 以下輻射傳熱效率低。真空條件下主要靠輻射傳熱。C型鐵芯在氮氣保護(hù)氣氛中退火處理，在此氮氣起保護(hù)鐵芯防氧化及對流傳熱作用。對流傳熱效率高。熱平衡公式Q放=Q吸 Q放=I2Rt (j) I電流，R電阻，t發(fā)熱時間 Q=C*m*t; Q吸熱量 J，C比熱J/Kg，m質(zhì)量 Kg，t

9、溫度差 Q=K*A*t Q吸熱量 J，K傳熱系數(shù)J/mm2，A傳熱面積mm2， t 溫度差爐溫的均勻性至關(guān)重要，溫度過低或過高都會導(dǎo)致產(chǎn)品報廢，這關(guān)系到產(chǎn)品性能的一致性，理論上講當(dāng)鐵芯尺寸、松緊度一樣時，只要退火溫度一樣，鐵芯性能就基本一樣。影響溫度均勻性的因素有：爐子本身結(jié)構(gòu)（對流風(fēng)道結(jié)構(gòu)、對流方式、傳熱方式、空間大小、加熱功率），裝爐量，裝爐擺放方式(應(yīng)留出對流通道），鐵芯尺寸大小等（一般原則大小懸殊的不能同爐，同爐時大鐵芯放外圍，小鐵芯放中央）。降溫非晶鐵芯退火在410350 可快降，后面要慢。納米晶則要快冷。注意事項避免氧化，局部過熱，不可隨意更改裝爐量，裝爐量改了工藝時間要相應(yīng)改。溫

10、度和時間是一個動態(tài)變化的，應(yīng)密切關(guān)注，尤其溫度最為重要，溫度低了除應(yīng)力不徹底，晶態(tài)變化不夠。溫度高了晶態(tài)變化過度，納米晶退火過程中有晶化放熱應(yīng)防沖溫過熱。6、冷卻脫模、冷卻脫模 理論上鐵芯退火后應(yīng)慢冷（每小時小于60 降溫 ），急冷會產(chǎn)生收縮應(yīng)力，使性能變壞，應(yīng)讓鐵芯冷到50才能操作脫模。作業(yè)時注意事項非晶、納米晶退火后易碎，退火后的各工序鐵芯應(yīng)輕拿輕放，切不可隨意摔扔。作業(yè)后芯模要整齊裝箱，謹(jǐn)防芯模碰壞混裝。7、退火后性能測試、退火后性能測試退火是決定鐵芯性能的關(guān)鍵，故應(yīng)每爐測試性能，測鐵損、電感，被測的非晶C型鐵芯必須推捏松才能測。其它類及納米晶鐵芯則不可擠捏。8、浸漆、浸漆目的目的層間絕

11、緣，增加機(jī)械強(qiáng)度，另外一個重要作用使每一片粘結(jié)成整體便于切層間絕緣，增加機(jī)械強(qiáng)度，另外一個重要作用使每一片粘結(jié)成整體便于切割。割。對漆的要求絕緣耐熱等級要H級180以上，電阻率高，儲存性好，粘結(jié)力強(qiáng)，固化應(yīng)力小，滲透性好，一般都是環(huán)氧樹脂。逆變、互感器則應(yīng)力要小。浸漆方式常溫常壓、真空、真空壓力，真空壓力浸漆應(yīng)是最好的工藝，抽真空的作用是將片層間的空氣抽走讓出空間給漆進(jìn)去，加壓是為增加滲透壓。注意事項鐵芯上的水或油污會大大降低漆的附著粘結(jié)力，故必須保持鐵芯干燥、干凈無油污、松弛（浸漆前必須推松），3131漆易吸潮而增加粘度，故應(yīng)保持環(huán)境干燥，壓縮氣體應(yīng)干燥、干凈無油污。加壓會增加漆液中的氣體含

12、量，故應(yīng)將之抽去。易燃防火。9、裝模定型、裝模定型要固定鐵芯形狀才能烘干固化注意事項脫模劑涂抹均勻，尺寸要裝夾到位，鐵芯表面要擦清潔（非晶碎片、油污紙屑），不變形、不錯位，有時會有鐵芯拱起來，這是由于鐵芯疊厚不均勻形成了契型，故在夾緊的時候會往契尾方向凸。這時可間隔翻面裝部分鐵芯。3131漆是單組份，熱固型環(huán)氧樹脂，室溫下不會固化。故有時放置二、三個小時可照常往下做。只要卷繞平整，沒有整不平的鐵芯丙酮是較強(qiáng)的有機(jī)溶劑，可稀釋3131漆，故擦拭鐵芯表面時不許用濕淋淋的丙酮，應(yīng)將布擰至半干狀擦。10、烘烤固化、烘烤固化3131熱固型，耐熱等級H級 180，烘烤溫度不要超過180。該漆單層漆膜在16

13、0下3分鐘便固化，完全固化反應(yīng)完達(dá)到固化強(qiáng)度需一小時左右。工藝控制過程中短時（半小時內(nèi)）超溫10，便沒什么影響。在耐熱溫度下長時間烘烤也沒有壞處，故烘烤時間只可長不可短。操作過程應(yīng)時刻關(guān)注溫度變化，及加熱電流大小。11、脫模刮漆、脫模刮漆烘烤固化好的鐵芯，應(yīng)待冷卻至50才可脫模，否則易導(dǎo)致鐵芯開裂。刮漆主要是要將鐵芯表面的漆瘤刮平，漆瘤會影響切割定位，也會影響線圈裝配，特別說明四個R角處的漆瘤可不刮因其不會影響切割定位，且剝片時會被剝掉。從理論上講鐵芯端面的一層漆膜是有益無害的（可更有效防銹、防散片減少噪音），均勻平整干凈的漆膜沒必要刮掉。烘烤固化的鐵芯會產(chǎn)生固化應(yīng)力，故需停放一段時間釋放應(yīng)力

14、后才能切割，以減少因局部應(yīng)力過大切割后裂縫。12、切割、切割C型鐵芯切割的作用是 便于裝線圈（可先單獨繞好線圈縮短變壓器生產(chǎn)周期）；調(diào)整氣隙（起到調(diào)節(jié)電感量、抑制過飽和）注意事項 切割對鐵芯性能影響很大，切面質(zhì)量的好壞(粗糙度、垂直度、對稱度)直接影響鐵芯性能，影響切面質(zhì)量的因數(shù)有：切割機(jī)的精度和穩(wěn)定性精度和穩(wěn)定性要高切割砂輪片強(qiáng)度、粒度大小、耐磨性、平整度、厚度與直徑，厚度與直徑的選擇由鐵芯本身切面積大小決定切割砂輪片轉(zhuǎn)速現(xiàn)在是1450轉(zhuǎn)/分、與冷卻效果有關(guān)鐵芯進(jìn)給速度與單位時間內(nèi)切削量有關(guān)夾具不可松動、不可有縫隙空位鐵芯本身切面積大小高度、厚度，冷卻會更困難，鐵芯高度大砂輪片徑向擺動大，應(yīng)

15、選較厚且外徑大的砂輪片冷卻效果選擇的冷卻液要防銹、吸熱好，冷卻泵流量壓力大小，冷卻液噴淋位置。要過濾沉砂。13、研磨、研磨砂輪切割的切面粗糙度大，在光電放大鏡下能看到縱橫交錯的很多劃痕，這些劃痕即是層間短路的表現(xiàn)，層間短路會形成高頻渦流損耗，通過有效可減少高頻渦流損耗，亦可消除切面氣隙提高電感量降低損耗。研磨質(zhì)量與研磨方向有關(guān)，應(yīng)先沿橫向粗磨，再縱向精磨。這樣可減少磨成弧面裝夾具要平整不可有空隙，夾板位置、夾的松緊冷卻液14、超聲清洗研磨產(chǎn)生的粉末會造成切面短路，可通過超聲清洗掉。清洗液要有除油污及防銹功能。15、真空烘干烘烤的作用除水分、除應(yīng)力切割、研磨都是采用水做冷卻液稀釋劑，故要及時將水

16、烘干減少生銹。切割面的切割應(yīng)力、磨削應(yīng)力，降低鐵芯性能。水分常溫常壓也可以烘干，在一個大氣壓101325Pa（1公斤/、0.1Mpa）下水在100才沸騰氣化，如抽真空在絕壓9583Pa（表壓-0.09Mpa）下水在45沸騰氣化；20000Pa（-0.08Mpa）時是60；40000Pa(-0.06Mpa)時是76所以說真空度越高氣化溫度越低水分越易蒸發(fā)，烘干一定量的水所需的時間就越短，這可縮短烘烤生產(chǎn)時間。所以要控制的兩個參數(shù)是真空度、溫度、時間，縫隙中的水分由于兩個光滑面上液體表面張力作用(吸附)，水分難以揮發(fā)，若常壓下要100烘得12小時以上才能烘干，故有時當(dāng)真空度較低時不是不能烘而是要延

17、長烘烤時間，烘烤溫度在110內(nèi)也是可高可低跟時間匹配。當(dāng)然最高烘烤溫度不能超過漆的耐熱等級。16、切面處理 切割、研磨都會造成切面層間短路，導(dǎo)致鐵損增加，應(yīng)設(shè)法減少或消除層間短路。 此操作注意事項酸蝕時間不能過長，看見切面產(chǎn)生大量氣泡時即應(yīng)及時將切面擦干凈，并對切面烘干，烘干很重要。其將直接影響鐵損。7、剝片整理作用將外表面臟的片剝掉，使尺寸滿足公差要求。所以對剝片整理來說在滿足尺寸公差要求的前提下剝的越少越好。保留最大疊厚對改善磁性能極為有利。不能為剝不能為剝片而剝片片而剝片，時刻記住保證重量，疊厚盡可能取正公差。允許表面有兩層不松動的斷帶。 剝片量計算稱重量、測量疊厚、測量窗口尺寸最大剝片余量=測量實際厚度-標(biāo)準(zhǔn)疊厚內(nèi)圈要剝片厚度=（標(biāo)準(zhǔn)窗口尺寸-實際測量尺寸）/218、倒角 作用方便客戶套裝線圈，不易造成散片碎片。 倒角應(yīng)小于0.4X45,要倒直倒均勻.19、噴碼 噴碼位置在標(biāo)識線對面中間，字體要清晰。20、防銹包裝 防銹紙存放環(huán)境空氣流動小，濕度40%的干燥環(huán)境。保存