Магнитопроводы (стр. 2 из 4)

Оптимальное давление прессования для магнитодиэлектриков лежит в интервале 600— 1000 МПа, а для ферритов — 80-200 МПа. Продолжительность выдержки под нагрузкой не влияет на плотность магнитного материала. Обеспечение равномерной плотности магнитного материала в формованном магнитопроводе осуществляется прессованием в пресс-формах с двойным давлением сверху и снизу. Кроме того, в магнитопроводах из ферритов в случае неравномерной плотности при последующем спекании возникают значительные внутренние напряжения, вызывающие коробление и растрескивание. Для исключения растрескивания магнитопроводов из ферритов проводят следующие технологические мероприятия: перед спеканием нагревом из них удаляют связку; при спеканий скорость подъема температуры ограничивают 200—300 К/ч из-за быстрого испарения оставшейся связки; после выдержки при температуре спекания требуется медленное охлаждение со скоростью 50—100-.К/Ч.

Магнитопроводы с одинаковыми магнитными характеристиками могут быть получены только при одинаковой температуре по всей рабочей зоне печи. Температурный режим поддерживается с точностью ±5 К автоматическим регулированием.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАРШРУТЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЛАСТИНЧАТЫХ МАГНИТОПРОВОДОВ И СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫХ ОПЕРАЦИЙ

Типовой ТП изготовления пластинчатых магнитопроводов включает следующие основные операции: контроль материала на соответствие техническим условиям, резка материала на ленты (полосы) требуемой ширины, вырубка пластин магнитопровода, снятие заусенцев, правка пластин магнитопровода, отжиг, изоляция пластин, сборка пакета.

Контроль материала на соответствие техническим условиям. При поставке исходный материал контролируют по магнитной проницаемости и коэрцитивной силе.

Резка материала на ленты (полосы) требуемой ширины производится многодисковыми, гильотинными или роликовыми ножницами. Правильный раскрой материала, как было рассмотрено в гл. 4, дает большую экономию материала и снижает себестоимость выпускаемых изделий. Большое внимание уделяют получению прямолинейных кромок ленты (полосы особенно при безотходном раскрое, например П-образных (рис. 12.5, а) и Ш-образных пластин (рис. 12.5, б).

Вырубка пластин магнитопровода производится штампами на прессах и является формообразующей операцией. При износе режущих кромок штампа на пластинах магнитопроводов появляются заусенцы, которые могут привести к замыканию отдельных пластин, и пакета в целом. В результате уменьшается коэффициент заполнения пакета, и возрастают потери, на вихревые токи. Зазор между матрицей и пуансоном штампа влияет на размер заусенцев. Например, для получения заусенцев не более 0,005 мм зазоры между пуансоном и матрицей должны быть менее 0,002 мм. Для повышения стойкости штампов матрицы изготавливают из твердого сплава. Для получения высокой производительности применяют штампы-автоматы, оснащенные устройствами для автоматического удаления отштампованных пластин.

Снятие заусенцев осуществляют шлифованием, вальцеванием, электрополированием, виброгалтовкой. Наиболее час- то заусенцы удаляют шлифованием. Пластину пропускают между вращающимися с разной частотой резиновым и абразивным кругом. При вальцевании пластины пропускают между двумя закаленными стальными валками. Заусенцы снимаются за счет их сминания и обламывания, В этом случае производится" также правка пластин. Удаление заусенцев электрополированием обеспечивает повышение магнитной проницаемости на 10—12% и снижение потерь на гистерезис на 10—15%, что связано с удалением по-

верхностного слоя металла с краев пластин, где имеет место наклеп после штамповки. Удаление заусенцев в виброгалтовочных установках производят на частоте 100 Гц с амплитудой колебаний 4—6 мм в среде электрокорунда зернистостью 3-5 мкм.

Перспективным способом удаления заусенцев является ультразвуковой в абразивной среде с наложением статического давления. Пластины погружают в ванну с абразивной суспензией, в которой возбуждаются ультразвуковые колебания частотой 18 кГц. Повышенное статическое давление в ультразвуковой ванне создается сжатым воздухом или азотом (0,4— -0,5 МПа).

После резки, вырубки и удаления заусенцев пластины обезжиривают в бензине и ацетоне, чередуя обезжиривание в каждой жидкости с сушкой на воздухе. Хорошие результаты дает ультразвуковая очистка (промывка) пластин.

Правка пластин магнитопровода осуществляется для уст-ранения их деформации в результате штамповки. Пластины правят, пропуская через рихтующие вальцы, или на эксцентриковых прессах штампами с плоскими шлифованными рабочими частями. Обычно установка с рихтующими вальцами и зачищающим абразивным кругом (для снятия заусенцев) объединяется со штампом-автоматом в один автоматически действующий

агрегат. Перед отжигом пластины обезжиривают ацетоном или бензином, припудривают окисью магния или окисью алюминия, не допускающими снижения магнитных свойств и спекания пластин.

Отжиг. Пластины магнитопровода подвергают межоперационному и окончательному отжигу. Межоперационный отжиг осуществляют для повышения пластических свойств материала, а окончательный — для получения магнитных свойств, присущих данному материалу. Режимы отжига представлены в табл. 12.1 и 12.2. После окончательного отжига на контрольных образцах измеряют магнитную проницаемость, которая является критерием качества отжига. При значительном разбросе параметров производят повторный отжиг.

Изоляция пластин. Наиболее распространенными способами изоляции пластин являются оксидирование и фосфатирование, а также лакирование. Фосфатирование обеспечивает более высокие механические и электроизоляционные свойства, чем лакиробание и оксидирование. Прогрессивным является образование термостойкого изоляционного слоя на металлургическом заводе в процессе изготовления листового магнитного материала.

Сборка пакета состоит из набора пластин в пакет и их скрепления. Различают два способа набора пластин: вперекрышку и встык. Набор пластин осуществляется вручную или автоматически. Сборку встык применяют в том случае, когда необходимо иметь воздушный зазор в магнитопроводе, например, в дросселях. Зазор (0,05—0,10 им) регулируют количест-

Таблица 12.2. Режимы окончательного отжига
магнитопроводов

Материал	Среда	Режимы отжига;
магнитопровода	ОТЖИГА	Температура, К	Время выдержки, ч	Скорость охлаждения, К/ч
Электротехнические стали	Вакуум 133·10-⁴ Па или водород	1373—1423	4-6	не более 50 (до 673 К)
Пермаллои 45Н, 50Н, 79НМ, 50НП	Вакуум 133·10-³ Па или водород	1373—1423	3—6 1	не более 200 (до 873 К) не менее 673 (от 873 до 473 К)
80 НХС		1373—1423	3—6	не более 200 (до 673-773 К); не менее 400 -(от -673 да 7-73 К)"

вом бумажных прокладок между пластинами. В ряде случаев для повышения коэффициента заполнения осуществляют обжатие пакета на прессе давлением 2—5 МПа, но при этом могут ухудшаться магнитные характеристики магнитопровода (возможно увеличение потерь на вихревые токи вследствие частичного разрушения изоляционных слоев). Собранный пакет скрепляют изолированными шпильками, болтами или обжимными скобами.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАРШРУТЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛЕНТОЧНЫХ

МАГНИТОПРОВОДОВ И СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫХ ОПЕРАЦИЙ.

Типовой ТП изготовления ленточных витых магнитопроводов включает следующие операции: контроль материала на соответствие техническим условиям, резка материала на ленты требуемой ширины, обезжиривание ленты, снятие заусенцев, промывка и обезжиривание, нанесение изоляции, навивка магнитопроводов, отжиг, пропитка магнитопроводов. Для разрезных магнитопроводод дополнительно проводят разрезание и обработку торцов магнитопроводов. Рассмотрим особенности ТП изготовления ленточных магнитопроводов. Ряд операций при этом выполняют так же, как и для пластинчатых магнитопроводов и в настоящем параграфе не рассматривается.

Нанесение изоляции и навивка магнитопровода. Наиболее распространенным способом нанесения изоляции на ленту является электрофорез, при этом могут быть использованы суспензии на основе двуокиси кремния (раствор кремниевой кис-лоты в ацетоне), окиси магния (раствор окиси магния в четыреххлористом углероде), окиси алюминия (раствор каолина в воде) и т. д.

Большое распространение получила суспензия на основе двуокиси кремния, позволяющая получить качественный изоляциояный слой толщиной 5—10 мкм. На рис. 12.6 представлена схема установки для навивки ленточного магнитопроведа с одновременным нанесением изоляции методом электрофоре-за:1—рулон обезжиренной и зачищенной ленты; 2—ванна с суспензией; 3 — мешалки; 4— катоды; 5 — сушильная камера; 6 — оправка для навивки магнитопровода. Толщина и плотность изоляционного слоя определяются режимом навивки, зависящим от концентрации суспензии, скорости прохождения ленты и плотности тока. Число витков магнитопровода контролируется счетчиком.

Пропитка магнитопроводов проводится с целью улучшения их жесткости и влагостойкости. Широкое применение по-

Рис. 12.6

лучила циклическая пропитка, например компаундом КГДС лаком 321 или клеем БФ-4 в специальной установке с применением вакуума и избыточного давления, при чередовании которых обеспечивается качественная пропитка магнитопроводов. Затем для полимеризации пропиточного состава магнитопровод подвергают нагреву.