CN105058690A - 一种大面积3d线圈产品的制作方法及3d线圈产品 - Google Patents

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刘秀强
王长明
谢守德
徐丹
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    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • H—ELECTRICITY
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Abstract

一种大面积3D线圈产品的制作方法，包括以下步骤：a.将用于制作线圈的金属材料成型为锅状的3D曲面金属件；b.在所述3D曲面金属件的一侧一体注塑成型注塑件；c.将所述3D曲面金属件加工成在所述注塑件的表面多圈环绕分布的线圈；d.在所述线圈上进行二次注塑以将所述线圈覆盖，仅露出作为线圈正负极的两个触头。一种大面积3D线圈产品，包括整体轮廓为锅状的多圈环绕分布的3D线圈及与所述3D线圈一体注塑成型的注塑材料部分，所述注塑材料部分将所述3D线圈包覆在内部，仅将所述3D线圈的正负极的两个触头露出。本发明的3D线圈产品有效加热面积大，效率高，加热均匀。

Description

一种大面积3D线圈产品的制作方法及3D线圈产品
技术领域
本发明涉及一种大面积3D线圈产品的制作方法及3D线圈产品。
背景技术
电器产品在我们的生活中应用越来越广泛，人们对生活品质的提高，促进了电器产品的发展。普通电器产品的加热用线圈普遍存在加热不均匀，不能进行精确温控的弊端。传统的2D线圈加热方式会导致较高热量的损耗，如传统电热锅加热是加热内锅底部，通过接触传导使热量从底部传导到上部，这样带来的缺点就是升温慢，受热不均匀，更谈不上智能精确控制热量、气压和水分了。另外，电阻丝加热还有一个大缺点就是本身要发热，能承受的功率密度低，在一些需要温度较高的加热场合就无法适应了。因此，现有的线圈产品已经不能满足人们的需求。
发明内容
本发明的主要目的在于针对现有技术的不足，提供一种大面积3D线圈产品的制作方法及3D线圈产品，该3D线圈产品有效加热面积大，效率高，加热均匀。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种大面积3D线圈产品的制作方法，包括以下步骤：
a.将用于制作线圈的金属材料成型为锅状的3D曲面金属件；
b.在所述3D曲面金属件的一侧一体注塑成型注塑件；
c.将所述3D曲面金属件加工成在所述注塑件的表面多圈环绕分布的线圈；
d.在所述线圈上进行二次注塑以将所述线圈覆盖，仅露出作为线圈正负极的两个触头。
进一步地：
所述3D曲面金属件的一侧为所述3D曲面金属件的凹陷侧或所述3D曲面金属件的凸起侧。
步骤a包括在所述3D曲面金属件上加工出用于与注塑模具上的定位针进行配合的定位孔。
所述定位孔包括绕所述3D曲面金属件周缘分布的多个定位孔。
步骤b包括在所述注塑件的边缘一体成型出定位扣。
步骤d包括二次注塑时在所述触头的位置留出空槽，以使所述触头通过所述空槽而暴露。
步骤a中，所述3D曲面金属件是冲压成型的。
所述3D曲面金属件为银、黄铜、磷铜或铍铜材料。
步骤b和步骤d中所用的注塑材料为塑胶或陶瓷材料。
一种大面积3D线圈产品，包括整体轮廓为锅状的多圈环绕分布的3D线圈及与所述3D线圈一体注塑成型的注塑材料部分，所述注塑材料部分将所述3D线圈包覆在内部，仅将所述3D线圈的正负极的两个触头露出。
本发明的有益效果：
本发明的3D线圈产品，磁场分布均匀，有效感应作用面积大，加热均匀，加热效率高，产品性能稳定。3D线圈由锅状的3D曲面金属件加工后与注塑材料一体成型制成3D线圈产品，用于智能锅等产品时，除了传统的底部加热，能实现对整个内胆的环绕式加热，获得非常均匀地整体加热效果，加热面积对比普通线圈增加达50％，升温迅速且加热均匀。相比传统线圈的受限电阻盘热安全的几百瓦功率上限，本发明的3D线圈产品可以轻松达到1500瓦左右，而且效率高。
由于线圈的整体注塑不外露，只漏出两个触头，因此对线圈起到很好的保护作用，尤其耐腐蚀，且非常能够可靠地防水，能够大大延长产品使用寿命。将线圈整体注塑包裹住，还能避免产品用久之后线圈的线路之间可能黏在一起而发生短路的问题。本发明还有利于线圈获得更高的品质因数，从而显著降低损耗、提高线圈的电感值。
本发明提供的大面积3D线圈产品可广泛应用在各种电器领域，如智能家居电器，包括智能锅、智能冰箱、智能电视等，为未来的多功能消费电子的线圈产品提供了防尘、防刮、防腐蚀、防摔、防震、抗氧化等优异的解决方案。
优选方案中，采用冲压整块金属后CNC、镭雕和/或精雕等工艺加工出线圈，线圈的宽度与线圈间距可以非常灵活方便地根据实际需要加工和调整。
附图说明
图1为本发明一种实施例的3D曲面金属件结构示意图；
图2为本发明一种实施例的3D曲面金属件一次注塑后的结构示意图；
图3为本发明一种实施例在注塑件上形成3D线圈的结构示意图；
图4为本发明一种实施例对3D线圈进行二次注塑后的结构示意图；
图5为本发明一种实施例中的线圈触头和空槽的放大示意图。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参阅图1至图5，在一种实施例中，一种大面积3D线圈产品的制作方法，包括以下步骤：
a.将用于制作线圈的金属材料成型为锅状的3D曲面金属件1；
b.在所述3D曲面金属件1的一侧一体注塑成型注塑件3；
c.将所述3D曲面金属件1加工成在所述注塑件3的表面多圈环绕分布的线圈5；
d.在所述线圈5上进行二次注塑以将所述线圈覆盖，仅露出作为线圈正负极的两个触头。
在优选的实施例中，步骤a中，所述3D曲面金属件1可以是冲压成型的。所述3D曲面金属件1可以采用但不限于银、黄铜、磷铜或铍铜等材料。步骤b和步骤d中所用的注塑材料可以为塑胶材料，也可以为适于注塑的陶瓷材料。
如图2所示，在一种优选的实施例中，步骤b注塑所述3D曲面金属件1的一侧为所述3D曲面金属件1的凹陷侧。
在另一种实施例中，步骤b注塑所述3D曲面金属件1的一侧也可以是所述3D曲面金属件1的凸起侧。
如图1-图2所示，在优选的实施例中，步骤a包括在所述3D曲面金属件1上加工出用于与注塑模具上的定位针进行配合的定位孔2。更优选地，所述定位孔包括绕所述3D曲面金属件1周缘分布的多个定位孔2。
如图2-图4所示，在优选的实施例中，步骤b包括在所述注塑件3的边缘一体成型出定位扣4。可以均匀间隔分布设置多个定位扣4。
如图4-图5所示，在优选的实施例中，步骤d包括二次注塑时在所述触头6的位置留出空槽7，以使所述触头6通过所述空槽7而暴露。
参阅图1至图5，在一种实施例中，一种大面积3D线圈产品，包括整体轮廓为锅状的多圈环绕分布的3D线圈5及与所述3D线圈5一体注塑成型的注塑材料部分，3D线圈5可由锅状的3D曲面金属件1加工出来，所述注塑材料部分将所述3D线圈5包覆在内部，仅将所述3D线圈的正负极的两个触头6露出。在进一步的实施例中，3D线圈产品可以具备前述各个实施例的产品特征或特征的组合。
以下进一步详述本发明的具体实施例。
首先，根据产品需要的形状将3D曲面金属件1冲压成型，3D曲面金属件1选用导电性能好，电阻率小，散热快的金属材质。优选银、黄铜、磷铜、铍铜等。3D曲面金属件1采用冲压方式，包括开料、拉伸、冲切等过程。3D曲面金属件1长、宽都≥160mm。在3D曲面金属件1冲压成型前优选对材料做镀镍处理。优选地，在3D曲面金属件1的周圈底部均匀分布设置6～12个小定位孔。
3D曲面金属件1冲压成型后，将其放入注塑模具内，3D曲面金属件1的定位孔与模具上的定位针实配，合模后一体注塑成型注塑件3，注塑件3的材质可为任一种塑胶或陶瓷材质。塑胶例如为PC、ABS、PC+ABS、PC+20％GF等。注塑件3上优选也形成多个定位孔，例如四个小定位孔。3D曲面金属件1的厚度为1.0mm～3.0mm。注塑时，喷嘴温度为270～300°，模具温度为60～100°，注射压力为50～80MPa。
然后，可通过定位孔将注塑件3固定在治具上，采用CNC、镭雕和/或精雕等工艺加工出线圈5。线圈5的宽度与线圈间距可根据需要设定。优选地，线圈宽1.5mm～6.0mm，线宽0.5～3.0mm，以通过较优的尺寸获得较大的电感值和好的感应性。
在线圈5接近头、尾的位置形成两个触头6。可以在相应位置焊接上两金属触头6。两触头6做预处理，如镀镍或镀金。做镀镍处理，可防止产品表面在与空气中或水中氧或氯发生化学反应，可使外观保持洁净亮丽，延长使用寿命。做镀金处理，化学稳定性好。
最后将经过一次注塑后得到的结构件放入模具内，模内二次注塑塑胶，二次塑胶将3D线圈盖住，只露出两个触头6，两个触头6形成正负极。从而制得3D线圈产品。
当3D线圈产品接通电源后，形成一个环绕的磁场，由磁场能转换为热能对产品加热，使电器具有加热功能，3D线圈产品本身不发热。该3D线圈产品发热面积大，加热效果均匀，同时又节省空间，使电器体积小，整体重量减轻。工作过程中，当近距磁场内的交变磁力线通过附近的磁性金属(铁、钴、镍)材料时，会驱动金属的微晶结构，产生无数的小涡流，使金属材料微结构本身互相摩擦从而自行发热，从而达到非接触加热金属材料的目的。3D线圈产品通过电磁感应加热，线圈本身并不因磁场而发热，加热能力和效率都很高。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大面积3D线圈产品的制作方法，其特征在于,包括以下步骤：
a.将用于制作线圈的金属材料成型为锅状的3D曲面金属件；
b.在所述3D曲面金属件的一侧一体注塑成型注塑件；
c.将所述3D曲面金属件加工成在所述注塑件的表面多圈环绕分布的线圈；
d.在所述线圈上进行二次注塑以将所述线圈覆盖，仅露出作为线圈正负极的两个触头。
2.如权利要求1所述的大面积3D线圈产品的制作方法，其特征在于,所述3D曲面金属件的一侧为所述3D曲面金属件的凹陷侧或所述3D曲面金属件的凸起侧。
3.如权利要求1所述的大面积3D线圈产品的制作方法，其特征在于,步骤a包括在所述3D曲面金属件上加工出用于与注塑模具上的定位针进行配合的定位孔。
4.如权利要求3所述的大面积3D线圈产品的制作方法，其特征在于,所述定位孔包括绕所述3D曲面金属件周缘分布的多个定位孔。
5.如权利要求1至4任一项所述的大面积3D线圈产品的制作方法，其特征在于,步骤b包括在所述注塑件的边缘一体成型出定位扣。
6.如权利要求1至4任一项所述的大面积3D线圈产品的制作方法，其特征在于,步骤d包括二次注塑时在所述触头的位置留出空槽，以使所述触头通过所述空槽而暴露。
7.如权利要求1至4任一项所述的大面积3D线圈产品的制作方法，其特征在于,步骤a中，所述3D曲面金属件是由整块金属材料冲压成型的。
8.如权利要求1至4任一项所述的大面积3D线圈产品的制作方法，其特征在于,所述3D曲面金属件为银、黄铜、磷铜或铍铜材料。
9.如权利要求1至4任一项所述的大面积3D线圈产品的制作方法，其特征在于,步骤b和步骤d中所用的注塑材料为塑胶或陶瓷材料。
10.一种大面积3D线圈产品，其特征在于,包括整体轮廓为锅状的多圈环绕分布的3D线圈及与所述3D线圈一体注塑成型的注塑材料部分，所述注塑材料部分将所述3D线圈包覆在内部，仅将所述3D线圈的正负极的两个触头露出。
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