CN107507742B - 一种管状超微型熔断器制作工具及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种制作工具制作管状超微型熔断器的方法，包括：把陶瓷管在排瓷管冶具中成列排列整齐，将所需的金属熔体借助穿丝针依次穿过各成列陶瓷管得到一个瓷管串；将瓷管串中的金属熔体缠绕于绕管冶具条上，使陶瓷管在冶具条两侧顺序排列并固定；将绕好陶瓷管的绕管冶具条一同浸没在灭弧材料浆料中，灭弧材料填充至陶瓷管内；将填充好的陶瓷管放在保温箱内进行恒温加热固化；将固化好的产品从绕管冶具上取下，再沿各陶瓷管的端面将金属熔体剪断，从而分离得到各独立的内部带有金属熔体的陶瓷管；将带有熔融焊料的端帽分别压合到带有金属熔体的陶瓷管两端，组装成熔断器。

Description

一种管状超微型熔断器制作工具及制作方法

技术领域

本发明涉及一种熔断器技术，特别是一种管状超微型熔断器制作工具及制作方法。

背景技术

熔断器是一种由熔体和支撑或保护熔体的绝缘体组成的装置，其利用熔点较低的金属材料或浆料制成金属丝或片状电极等作为熔体，串联在被保护电路中，当电路或电路中的设备过载或发生故障时，熔体因发热而被瞬时熔断，从而切断电路，达到保护电路或设备的目的。常见的过流保护元件主要应用在手机电脑等相关设备和外围设备(如硬盘、打印机等)、数码相机、LED照明、电池组等相关设备的过电流保护装置中。

以金属丝材作为金属熔体的陶瓷管结构熔断器因其良好的抗浪涌能力和分断性能而被广泛应用。现有技术如专利CN205140887U，采用内外两层双铜帽的结构，才能达到熔丝直线居中设置，以及管体内部灌注石英砂的结构。采用这样的结构有尺寸的限制，无法把尺寸做的更小，当使用环境要求熔断器达到更小(例如3.2*1.6mm*1.6mm以下)尺寸时，现有技术的结构及工艺无法制作这种管状熔断器，一是在微小体积管内无法灌注石英砂，只能采用流体灭弧材料；二是采用CN205140887U里的治具缠绕穿丝棒，熔丝全部贴紧在管内壁上，散热太好，导致熔断性能不佳。而本公司的专利201410578453.2则需要在瓷管上设置缺口或者孔洞，才能往管内灌注流体状灭弧材料，同样无法制作超微型的熔断器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种管状超微型熔断器制作工具及制作方法，通过该工具和方法可以制作出超微型的熔断器。

实现本发明目的的技术方案为：一种管状超微型熔断器制作工具，包括排瓷管冶具、穿丝针、绕管冶具条、灭弧材料容器、保温箱、剪裁工具；排瓷管冶具设置若干盛放熔断器陶瓷管的凹槽；穿丝针将成线状的金属熔体2穿过放置在排瓷管冶具上的熔断器陶瓷管中；绕管冶具条设置供串联在一起的熔断器陶瓷管缠绕的缠绕条；灭弧材料容器中设置灭弧材料且缠绕好熔断器陶瓷管浸没于灭弧材料内；保温箱对填充好灭弧材料的熔断器陶瓷管加热固化；剪裁工具将加热固化后的一串熔断器陶瓷管剪裁为单独的熔断器陶瓷管。

采用上述工具，排瓷管冶具包括底板和设置于底板上若干平行设置的盛放熔断器陶瓷管的凹槽。

采用上述工具，绕管冶具条包括缠绕条、上支撑臂、下支撑臂；其中上支撑臂沿缠绕条轴向设置于缠绕条的上端面，下支撑臂沿缠绕条轴向设置于缠绕条的下端面；上支撑臂与下支撑臂平行设置。

采用上述工具，灭弧材料以液态硅胶或三聚氰胺甲醛树脂为分散溶剂，且加入三聚氰胺树脂粉、氢氧化镁阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂、或气相二氧化硅粉中至少一种制成，且散溶剂与添加剂的质量比为1:0.03～0.2。

一种制作工具制作管状超微型熔断器的方法，包括以下步骤：

步骤1，把陶瓷管在排瓷管冶具中成列排列整齐，将所需的金属熔体借助穿丝针依次穿过各成列陶瓷管得到一个瓷管串；

步骤2，将瓷管串中的金属熔体缠绕于绕管冶具条上，使陶瓷管在冶具条两侧顺序排列并固定；

步骤3，将绕好陶瓷管的绕管冶具条一同浸没在灭弧材料浆料中，灭弧材料填充至陶瓷管内；

步骤4，将填充好的陶瓷管放在保温箱内进行恒温加热固化；

步骤5，将固化好的产品从绕管冶具上取下，再沿各陶瓷管的端面将金属熔体剪断，从而分离得到各独立的内部带有金属熔体的陶瓷管；

步骤6，将带有熔融焊料的端帽分别压合到带有金属熔体的陶瓷管两端，组装成熔断器。

本发明由于采用以上技术方案，其具有下述优点：

(1)本发明的熔断器不需要在瓷管上打孔便可向瓷管内部填充灭弧材料，将超微型熔断器分断能力可以提高两倍以上(例如3.2*1.6mm*1.6mm尺寸的熔断器，可将分断能力提升至AC/DC125V100A)，解决了小尺寸熔断器产品因其内部空腔过小而无法具有高分断能力的问题，从而突显了金属丝材作为熔体较厚膜印刷工艺的优势，扩大了产品的实际应用环境。

(2)本发明的熔断器，利用特殊结构的绕管冶具条，可以使金属熔体2在陶瓷管1内部形成对角穿丝状态，比起现有技术中的缠绕穿丝棒，熔丝全部贴紧在管内壁上，本发明的熔断器在熔断一致性有了明显改善。

下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。

附图说明

图1是本发明排瓷管冶具的外观示意图。

图2是本发明绕管冶具条的外观示意图。

图3是本发明超微型熔断器的立体示意图。

图4是本发明超微型熔断器的纵向剖面示意图。

图5是陶瓷管顺序缠绕于绕管冶具条上的示意图。

图6是本发明的方法流程示意图。

具体实施方式

结合图3、图4，一种管状超微型熔断器制作工具，包括排瓷管冶具、穿丝针、绕管冶具条、灭弧材料容器、保温箱、剪裁工具；其中排瓷管冶具设置若干盛放熔断器陶瓷管的凹槽；穿丝针将成线状的金属熔体2穿过放置在排瓷管冶具上的熔断器陶瓷管中；绕管冶具条设置供串联在一起的熔断器陶瓷管缠绕的缠绕条；灭弧材料容器中设置灭弧材料且缠绕好熔断器陶瓷管浸没于灭弧材料内；保温箱对填充好灭弧材料的熔断器陶瓷管加热固化；剪裁工具将加热固化后的一串熔断器陶瓷管剪裁为单独的熔断器陶瓷管。

结合图2，排瓷管冶具包括底板(6-1)和设置于底板(6-1)上若干平行设置的盛放熔断器陶瓷管的凹槽(6-2)。

绕管冶具条包括缠绕条(7-1)、上支撑臂(7-2)、下支撑臂(7-3)；其中上支撑臂(7-2)沿缠绕条(7-1)轴向设置于缠绕条(7-1)的上端面，下支撑臂(7-3) 沿缠绕条(7-1)轴向设置于缠绕条(7-1)的下端面；上支撑臂(7-2)与下支撑臂(7-3)平行设置。下支撑臂(7-3)设置于上支撑臂(7-2)正下方。下支撑臂 (7-3)设置于上支撑臂(7-2)斜下方。

灭弧材料(5)以液态硅胶或三聚氰胺甲醛树脂为分散溶剂，且加入三聚氰胺树脂粉、氢氧化镁阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂、或气相二氧化硅粉中至少一种制成，且散溶剂与添加剂的质量比为1:0.03～0.2

结合图6，一种制作管状超微型熔断器的方法，包括以下步骤：

步骤S101，把陶瓷管(1)在排瓷管冶具中成列排列整齐，将所需的金属熔体2借助穿丝针依次穿过各成列陶瓷管(1)得到一个瓷管串；

步骤S102，将瓷管串中的金属熔体(2)缠绕于绕管冶具条上，使陶瓷管1 在冶具条两侧顺序排列并固定；

步骤S103，将绕好陶瓷管(1)的绕管冶具条一同浸没在灭弧材料(5)浆料中，灭弧材料(5)填充至陶瓷管(1)内，如图5所示；

步骤S104，将填充完成的产品取出，擦拭掉陶瓷管1表面的灭弧材料5浆料；

步骤S105，将填充好的陶瓷管(1)放在保温箱内进行恒温加热固化；

步骤S106，将固化好的产品从绕管冶具上取下，再沿各陶瓷管(1)的端面将金属熔体(2)剪断，从而分离得到各独立的内部带有金属熔体(2)的陶瓷管 (1)；

步骤S107，将带有熔融焊料(4)的端帽(3)分别压合到带有金属熔体(2) 的陶瓷管(1)两端，组装成熔断器。

步骤S103中以抽真空的方式将灭弧材料(5)均匀填充到各陶瓷管(1)的内孔中。

实施例一

如图1所示为本发明中陶瓷管结构超微型熔断器的立体示意图，图2为其剖面图。金属熔体2穿过陶瓷管1内部，并与两端端帽3以金属焊料4进行电连接，陶瓷管1内部填充灭弧材料5，以提高产品的熔断特性和分断能力。

所述灭弧材料5为以液态硅胶或三聚氰胺甲醛树脂为分散溶剂，加入三聚氰胺树脂粉、氢氧化镁阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂、或气相二氧化硅粉中至少一种，以提高材料的灭弧性能，增加浆料粘度和/或降低浆料的热导率。

进一步地，所述灭弧材料5浆料的配方为1:0.03～0.2(wt％)，以得到粘度均匀、流动性好的粘稠液体。

进一步地，所述灭弧材料5浆料是通过抽真空的方式直接注入陶瓷管1内部，以包裹金属熔体2，防止其在高压分断过程中拉弧；

实施例二

本发明所述陶瓷管结构超微型熔断器的制作方法，包括如下步骤：

1)瓷管穿丝：首先把陶瓷管1在专门的冶具(如图3)中成列排入整齐，再将所需的金属熔体2借助穿丝针依次穿过各成列陶瓷管1，得到一个瓷管串；图3所述的排瓷管冶具为以金属等耐磨材料制成的一端开到冶具边缘，宽度为陶瓷管1宽度，厚度为陶瓷管1厚度的设计形状冶具，目的是为了方便产品批量生产时进行穿金属熔体2的作业。

2)瓷管缠绕：将1)得到的瓷管串整齐缠绕到绕管冶具条上，使陶瓷管1 在冶具条两侧顺序排列，并通过两端的金属熔体2固定。

绕管冶具条可设计为一个宽度为陶瓷管1的长度，厚度为0.2mm～1mm的金属长条。

进一步地，为保证产品具有优异地熔断特性一致性，绕管冶具条可优选设计为如图4的外观结构。该冶具设计为可使金属熔体2在陶瓷管1内部形成对角穿丝状态，其中间是厚度为0.2mm～1mm的类“工”字条状金属片，其中“工”字的上下两端形成的凸起块为一侧宽一侧窄，宽凸起块的高度为陶瓷管1的半径+ 壁厚～陶瓷管1的宽度，窄凸起块的高度为陶瓷管1的壁厚，两凸起块之间的距离设计为陶瓷管1的长度。此时熔丝在每个管内呈对角状态。

3)瓷管填充：将绕好的陶瓷管1连同绕管冶具条一同浸没在灭弧材料5浆料中，以抽真空的方式保证灭弧材料5浆料可以均匀充分地填充到各陶瓷管1 的内孔中，最后将填充完成的产品取出，擦拭掉陶瓷管1表面的灭弧材料5浆料，而填充到陶瓷管1内部的灭弧材料5浆料由于浆料粘度大及陶瓷管1内径小等原因而留在陶瓷管1内部。

4)产品固化：将填充好的陶瓷管1放在保温箱内，以试验要求温度进行恒温加热固化。

5)熔丝剪切：将固化好的产品从绕管冶具上取下，再沿各陶瓷管1端面将金属熔体2剪断，从而分离得到各独立的带有金属熔体2的陶瓷管1。

6)产品组装：将带有熔融焊料4的端帽3分别压合到带有金属熔体2的陶瓷管1两端，组装成本发明所述熔断器产品。

Claims (7)

1.一种管状超微型熔断器制作工具，其特征在于，包括排瓷管冶具、穿丝针、绕管冶具条、灭弧材料容器、保温箱、剪裁工具；其中

排瓷管冶具设置若干盛放熔断器陶瓷管的凹槽；

穿丝针将成线状的金属熔体(2)穿过放置在排瓷管冶具上的熔断器陶瓷管中；

绕管冶具条设置供串联在一起的熔断器陶瓷管缠绕的缠绕条；

灭弧材料容器中设置灭弧材料且缠绕好熔断器陶瓷管浸没于灭弧材料内；

保温箱对填充好灭弧材料的熔断器陶瓷管加热固化；

剪裁工具将加热固化后的一串熔断器陶瓷管剪裁为单独的熔断器陶瓷管；

绕管冶具条包括缠绕条(7-1)、上支撑臂(7-2)、下支撑臂(7-3)；其中

上支撑臂(7-2)沿缠绕条(7-1)轴向设置于缠绕条(7-1)的上端面，下支撑臂(7-3)沿缠绕条(7-1)轴向设置于缠绕条(7-1)的下端面，上支撑臂(7-2)与下支撑臂(7-3)平行设置；

下支撑臂(7-3)设置于上支撑臂(7-2)正下方，或

下支撑臂(7-3)设置于上支撑臂(7-2)斜下方。

2.根据权利要求1所述的制作工具，其特征在于，排瓷管冶具包括底板(6-1)和设置于底板(6-1)上若干平行设置的盛放熔断器陶瓷管的凹槽(6-2)。

3.根据权利要求1所述的制作工具，其特征在于，灭弧材料(5)以液态硅胶或三聚氰胺甲醛树脂为分散溶剂，且加入三聚氰胺树脂粉、氢氧化镁阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂、或气相二氧化硅粉中至少一种制成，且散溶剂与添加剂的质量比为1:0.03～0.2。

4.一种基于权利要求1所述制作工具制作管状超微型熔断器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，把陶瓷管(1)在排瓷管冶具中成列排列整齐，将所需的金属熔体(2)借助穿丝针依次穿过各成列陶瓷管(1)得到一个瓷管串；

步骤2，将瓷管串中的金属熔体(2)缠绕于绕管冶具条上，使陶瓷管(1)在冶具条两侧顺序排列并固定；

步骤3，将绕好陶瓷管(1)的绕管冶具条一同浸没在灭弧材料(5)浆料中，灭弧材料(5)填充至陶瓷管(1)内；

步骤4，将填充好的陶瓷管(1)放在保温箱内进行恒温加热固化；

步骤5，将固化好的产品从绕管冶具上取下，再沿各陶瓷管(1)的端面将金属熔体(2)剪断，从而分离得到各独立的内部带有金属熔体(2)的陶瓷管(1)；

步骤6，将带有熔融焊料(4)的端帽(3)分别压合到带有金属熔体(2)的陶瓷管(1)两端，组装成熔断器。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤3中以抽真空的方式将灭弧材料(5)均匀填充到各陶瓷管(1)的内孔中。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，灭弧材料(5)以液态硅胶或三聚氰胺甲醛树脂为分散溶剂，且加入三聚氰胺树脂粉、氢氧化镁阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂、或气相二氧化硅粉中至少一种制成，且散溶剂与添加剂的质量比为1:0.03～0.2。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，制作的熔断器中金属熔体(2)沿陶瓷管(1)对角线设置。

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