Технологія виготовлення магнітопроводів

 

Таблиця 1. Режими остаточного  відпалумагнітопроводів 

 

Матеріал	Середовище	Режими відпалу;
магнітопровода	ВІДПАЛУ	Температура, До	Час витримки, ч	Швидкість охолоджування, К/ч
Електротехнічні стали	Вакуум 133·10-4 Па або водень	1373—1423	4-6	не більше 50 (до 673 До)
Пермалой 45Н,   50Н, 79НМ, 50НП	Вакуум 133·10-3 Па або водень	1373—1423	3—6 1	не більше 200 (до 873 До) не менше 673 (від 873 до 473 До)
80 НХС		1373—1423	3—6	не більше 200 (до 673-773 До); не менше 400 -(від -673 та 7-73 До)"

 

4. ТЕХНОЛОГІЧНІ   МАРШРУТИ  ВИГОТОВЛЕННЯ  СТРІЧКОВИХ

МАГНІТОПРОВОДІВ І ЗМІСТ ОСНОВНИХ ОПЕРАЦІЙ.

 

Типовий ТП виготовлення стрічкових витих магнітопроводів включає наступні операції: контроль матеріалу на відповідність технічним умовам, різання матеріалу на стрічки необхідної ширини, знежирення стрічки, зняття задирок, промивка і знежирення, нанесення ізоляції, навивка магнітопроводів, відпал, просочення  магнітопроводів. Для розрізних магнитопроводод додатково проводять розрізання і обробку торців магнітопроводів. Розглянемо особливості ТП виготовлення стрічкових магнітопроводів. Ряд операцій при цьому виконують так само, як і для пластинчастих магнітопроводів і в справжньому параграфі не розглядається.

Нанесення ізоляції і навивка магнітопровода. Найбільш поширеним способом нанесення ізоляції на стрічку є електрофорез, при цьому можуть бути використані суспензії на основі двоокису кремнію (розчин кремнієвою киць-лотів в ацетоні), окислу магнію (розчин окислу магнію в чотирихлористому вуглеці), окисли алюмінію (розчин каоліну у воді) і так далі

Великого поширення  набула суспензія на основі двоокису кремнію, що дозволяє отримати якісний изоляциояный шар товщиною 5—10 мкм. На мал. 12.6 представлена схема установки для навивки стрічкового магнитопроведа з одночасним нанесенням ізоляції методом электрофоре-за:1—рулон знежиреної і зачищеної стрічки; 2—ванна з суспензією; 3 — мішалки; 4— катодів; 5 — сушильна камера; 6 — облямовування для навивки магнітопровода. Товщина і щільність ізоляційного шару визначаються режимом навивки, залежним від концентрації суспензії, швидкості проходження стрічки і щільності струму. Число витків магнітопровода контролюється лічильником.

Просочення  магнітопроводів проводиться з метою поліпшення їх жорсткості і вологостійкості. Широке застосування по-

 

 

 

Рис. 4

світило циклічне просочення, наприклад компаундом КГДС ласий 321 або клеєм БФ-4 в спеціальній установці із застосуванням вакууму і надмірного тиску, при чергуванні яких забезпечується якісне просочення магнітопроводів. Потім для полімеризації просочувального складу магнітопровід піддають нагріву.

Розрізання   магнітопровода на дві половини здійснюється электроискровой або абразивною обробкою, або іншими методами. 

Шліфування  торців магнітопровода проводиться для видалення нерівностей, отриманих при розрізанні, і зменшення зазорів при збірці двох половин магнітопровода. У рядеслучаев торці магнітопроводів притирають. С-образниє стрічкові магнітопроводи отримують гнучкою: стрічку ріжуть на відрізки різної довжини і збирають в певному порядку в 
пакет, який потім згинають в спеціальному пристосуванні. 

Типовий ТП виготовлення гнутих магнітопроводів включає наступні основні операції: контроль матеріалу на відповідність технічним умовам, різання матеріалу на стрічки необхідної ширини,  знежирення стрічки, зняття задирок, промивка і знежирення, нанесення ізоляції, різання стрічки на заготовки різної довжини, пакетування заготовок, гнучка пакетів в гибочном пристосуванні,  фрезерування торців пакету після гнучкі, запрессовка в касету, відпал у вакуумній печі, распрессовка касет,  шліфовка і притирання торців   пакету.

Слід зазначити, що ТП виготовлення гнутих магнітопроводів легко піддається механізації і автоматизації. Наприклад, розроблені автомати для різання заготовок різної довжини і пакетування пластин магнітопровода. Цей автомат об'єднується з іншим автоматом, що проводить гибку С-образних магнітопроводів, їх склеювання і відпал.

 

 

5. ТЕХНОЛОГІЧНІ  МАРШРУТИ ВИГОТОВЛЕННЯ МАГНІТОПРОВОДІВ  З  МАГНІТОДІЕЛЕКТРИКІВ І ФЕРИТІВ  і ЗМІСТ ОСНОВНИХ ОПЕРАЦІЙ.

Типовий ТП виготовлення магнітопроводів  з магнітодіелектриків включає  наступні основні етапи: приготування порошку магнітного матеріалу, приготування формувальної суміші, формування, термообробка, просочення магнітопроводів.                                                                     

Приготування порошку  магнітного матеріалу здійснюється помелом чистих магнітних матеріалів (карбонільного заліза, альсифера і т. д.).

Приготування формувальної суміші полягає в тому, що порошок магнітного матеріалу змішують з термопластичною або термореактивною зв'язкою. Термопластична зв'язка у вигляді тонкоподрібненого порошку (наприклад, полістиролу) або термореактивна — у вигляді розчину, наприклад бакелітової смоли в спирті, подається в певній пропорції з порошком магнітного матеріалу в змішувач, де формувальна суміш ретельно перемішується для забезпечення повного обволікання магнітного порошку діелектричною зв'язкою. Формувальна суміш на основі полістиролу після змішування готова до формування, а суміш на основі бакелітової смоли заздалегідь підсушується для видалення летючих складових на металевих деках і просівається, після чого подається на формування.

Формування магнітопроводів  здійснюють тими ж методами, що і пресування пластмас, а саме, холодним і гарячим пресуванням і гарячим литвом під тиском. Магнітодіелектрики з термореактивною зв'язкою зазвичай формують ХОЛОДНИМ і гарячим пресуванням, а магнітодіелектрики з термопластичною  зв'язкою — литвом під тиском. Холодне пресування проводиться при наступних режимах: тиск 800—1000 Мпа, температура 288—298 До, витримка під тиском 1-2 с. Режими гарячого пресування формувальної маси на основі полістиролу: попередній нагрів прес-форми до 453— 473 До, тиск 400—500 Мпа, витримка під тиском 3—10 мін, охолоджуванням прес-форми до 363— 358К

Термообробка магнітопроводів  проводиться в тих випадках, коли використовується метод холодного пресування. Відформовані магнітопроводи для полімеризації термореактивної зв'язки поміщають в пекти з температурою 403-413К і витримують 4—8ч.

Просочення магнітопроводів  проводиться з метою підвищення вологостійкості і захисту від окислення. При цьому використовують різні компаунди,  кремнійорганічні склади: парафін або церизин.

     Типовий ТП виготовлення  магнітопроводів, з феритів включає  наступні основні етапи: приготування  порошків відповідних  оксидів  металів, приготування формувальної суміші, формування; термообробка, просочення магнітопроводів.

Технологія  виготовлення магнітопроводів  з феритів аналогічна технології виготовлення деталей з кераміки. Формування магнітопроводів здійснюється сухим або сирим пресуванням, а також витискуванням через мундщтук. Що відпресувало магнітопроводи спекают в печі з використанням газового середовища залежно від складу фериту. Спікання на повітрі з подальшим   охолоджуванням в інертному середовищі проводять для феритів, що містять марганець.   Спікання у вакуумі проводять для марганцево-цинкових феритів. Кінцева температура спікання феритів 1273—1683 К. Магнітопроводи просочують в 80%-ном спиртному розчині бакелітового лаку протягом 30 мін з подальшим просушуванням в термопласті при температурі 413 До  протягом 6 ч.

 

6. КОНТРОЛЬ ЯКОСТІ  МАГНІТОПРОВОДІВ

Всі магнітопроводи піддають наступним  видам контролю: контроль геометричних розмірів, зовнішнього вигляду, маркіровки, маси, контроль магнітних характеристик (магнітній проникності і щодо тангенса кута           магнітних втрат).

 Геометричні розміри магнітопроводів  перевіряють будь-яким вимірювальним  інструментом, що забезпечує погрішність  вимірювання, встановлену , що  не перевищує, ГОСТ 8.051— 73. Зовнішній  вигляд і маркіровку перевіряють зовнішнім оглядом неозброєним оком з гостротою зору від 0,8 до 1 і нормальним цветоощущением при освітленості від 60 до 100 лк, зіставляючи з кресленнями і зразками зовнішнього вигляду. Масу магнітопроводів визначають зважуванням з погрішністю не більш ± 0,5%.                                                      

Визначення початкової магнітної  проникності і відносного тангенса кута магнітних втрат розглянемо на прикладі кільцевих магнітопроводів  з феритів (див. ГОСТ 14208-77) мазкий 10ООНМ, 1500НМ, ЗОООНМ, 4000НМ. Початкову магнітну проникність визначають вимірюванням коефіцієнта початкової індуктивності магнітопроводів на одній з частот 1 —100 кГц. Вимірювання коефіцієнта початкової індуктивності проводять за допомогою мостового вимірника индуктивностей  (наприклад,   низькочастотного  вимірника малих индуктивностей Ем18-2 або цифрового вимірника индуктивностей   Емц7-2). Магнітопроводи вважаються придатними, якщо значення коефіцієнта початкової індуктивності лежать в межах, вказаних в ТУ.                                

Відносний тангенс кута магнітних  втрат  визначають вимірюванням 'індуктивності Lx опору rx ланцюга, що намагнічує, з випробовуваним магнітопроводом при значеннях частоти і амплітуди, вказаних в ТУ, і опору ланцюгу, що намагнічує, постійному струму r0, Як ланцюг, що намагнічує, використовують рівномірно нанесену на магнітопровід обмотку. Магнітопроводи перед нанесенням обмотки обмотують одним-двумя шарами конденсаторного паперу товщиною 10—15 мкм. Вимірювання індуктивності 1Х і опори rx обмотки з магнітопроводом проводять мостовим_; вимірником               опорів, наприклад типу Ем18-5. Вимірювання Lx, rx проводять спочатку при амплітудному значенні напруженості змінного магнітного  поля Н = 0,8 А/м (10 мЭ), а потім при Н = 8 А/м (100 мЭ). Струми, що намагнічують, відповідні цим напряженностям змінного магнітного поля, даються в ТУ.

    Відносно тангенс кута магнітних  втрат

обчислюють за формулою:       

 

   де rх — ефективний опір обмотки з сердечником, Ом; r0 — опір обмотки постійному струму, Ом; f частота вимірювання, Гц; Lx — індуктивність обмотки   з сердечником, Гн;  - початкова магнітна проникність, визначувана по  формулі:

у якій К1— коефіцієнт початкової індуктивності, мкГн; h— висота магнітопровода, мм; К2=1/(21n D/d), де D і d — відповідно зовнішній і внутрішній діаметри магнітопровода, мм.

 

7. ТЕХНОЛОГІЧНІ  ВИМОГИ, що ПРЕД'ЯВЛЯЮТЬСЯ ДО КОНСТРУКЦІЇ   МАГНІТОПРОВОДІВ. ПЕРСПЕКТИВИ   РОЗВИТКУ ТП ВИГОТОВЛЕННЯ МАГНІТОПРОВОДІВ

Конфігурація пластинчастого магнітопровода повинна забезпечити наивыгоднейшее використання листового матеріалу з метою отримання безвідходного і маловідхідного розкроу. Отвори рекомендується отримувати тільки у випадку, якщо їх діаметр більш або рівний товщині листа. Найменша відстань від краю отвору до прямолінійного контура повинен бути не менше товщина листа: Перпендикулярність бічних сторін площини роз'єму магнітопроводів магнітних головок і ступінчастість пластин повинні бути не більш 0,01- 0,05 мм (межі залежать від розмірів магнітопроводів).

Внутрішній радіус R стрічкових   магнітопроводів (див. мал. 12.2, би) повинен бути не менше 0,5 мм для стрічки завтовшки 0,05 мм і не менше 1 мм для стрічки завтовшки 0,15—0,35 мм.

При проектуванні формованих магнітопроводів  необхідно враховувати наступні рекомендації. Магнітопроводи повинні володіти рівномірною товщиною стінок, оскільки процес формування супроводжується значною усадкою, що приводить до викривлення і розтріскування деталей. Товщина  стінок повинна бути не менше 1 мм. При незначній разностенности магнітопроводів в процесі формування отримують більш рівномірну щільність.    Стінки магнітопроводів, розташовані у напрямі пресування, виконують з технологічними ухилами, що полегшують витягання деталі з прес-форми. Магнітопроводи слід виконувати, без гострих переходів, які можуть привести                до розтріскування деталі. Закруглення сприяють  підвищенню механічної міцності магнітопроводів, полегшують перебіг формувальної суміші в прес-формі і збільшують її стійкість. Радіус закруглення повинен бути не менше 0,2 мм. Різьблення, що отримується при формуванні, повинне мати діаметр більше 3 мм, а крок більше 1 мм. Слід уникати пазів і отворів в магнітопроводах, розташованих перпендикулярно осі пресування, оскільки вони ускладнюють конструкцію прес-форми і знижують  продуктивність праці.

В цілях  кардинального підвищення  продуктивності праці і якості магнітопроводів  сучасний розвиток технології їх виготовлення ведеться по наступних основних на правлінням: розробка нових типів  технологічного устаткування серійного виробництва магнітопроводів,  придатних для вбудовування в автоматичні лінії; створення і застосування маніпуляторів з програмним управлінням для механізації і автоматизації трудомістких, шкідливих і монтажних робіт (штампування, механічна обробка, збірка, просочення і т. д.); створення і застосування механізованих і автоматизованих технологічних комплексів з автоматичною системою управління від ЕОМ для виготовлення магнітопроводів; впровадження маловідхідної і безвідходної технології, зокрема, впровадження з використанням ЕОМ розкроу холоднокатанных стрічок із зачищеними або полірованими    кромками для виготовлення пластинчастих і стрічкових магнітопроводів; застосування ЕОМ для оптимізації режимів обробки, управління устаткуванням і технологічними процесами  виготовлення  магнітопроводів;  вдосконалення засобів технічного контролю магнітопроводів.

 

ЗМІСТ

 

1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

2. ТЕХНОЛОГІЧНІ  МЕТОДИ  ДОСЯГНЕННЯ ЗАДАНИХ ФІЗИЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ, ТОЧНІСТЬ РОЗМІРІВ  І ЯКОСТІ ПОВЕРХНІ МАГНІТОПРОВОДІВ