CN109741928B - 磁场屏蔽片的制作方法及终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁场屏蔽片的制作方法及终端，方法包括：S1：控制振动模头按照预设振动功率对片材进行碎片化处理；S2：控制测试线圈对碎片化处理后的片材在原位进行性能测试，得到测试线圈的当前电感值；S3：获取当前电感值与预设电感值的差值；S4：当差值未在预设差值范围内时，根据差值调整振动模头的振动功率，继续对片材进行碎片化处理，并返回步骤S2；S5：当所述差值在预设差值范围内时，结束。将碎片化处理后的片材在原位进行性能测试，当差值未在预设范围内时，调整振动模头的振动功率再继续对片材进行碎片化处理，形成闭环控制，使得磁场屏蔽片的性能达到预设范围，本发明可以提高磁场屏蔽片性能的一致性。

Description

磁场屏蔽片的制作方法及终端

技术领域

本发明涉及磁场屏蔽技术领域，尤其涉及一种磁场屏蔽片的制作方法及终端。

背景技术

对于消费类电子产品而言，无线充电具有操作方便、通用性强等优势。无线充电的主要原理有两类，一是磁感应式，二是磁共振式。其中，磁感应式是目前无线充电的主要方式。磁感应式无线充电的原理类似变压器，即含有两个线圈，发射端线圈将电能以110～400kHz频率的电磁场发射出，接收端线圈通过电磁感应的方式，接收发射端的电磁场，然后将交流电变换成直流电为二次电池充电。

接收端线圈附近通常有电池等金属部件，通过电磁感应进行无线充电时，会在金属部件上形成涡流。为了屏蔽这些干扰，通常需要在接收端线圈的背面贴上一片磁场屏蔽片。

磁场屏蔽片通常由不干胶等高分子材料覆膜在软磁性的非晶纳米晶带材上，然后进行碎片化处理得到。磁场屏蔽片与线圈组合成模组，模组的关键性能参数(电感)主要由磁场屏蔽片的磁导率决定。

对于平面螺旋线圈和软磁材料制备的磁场屏蔽片组合成接收端模组情形，线圈的电感Ls与屏蔽片的磁导率(μ')存在关系式：Ls＝aμ'/(b+cμ')，其中：a、b、c是与线圈、屏蔽片的几何尺寸以及线圈与屏蔽片之间的距离有关的参数，一旦模组结构确定，这些参数为定值。

磁场屏蔽片的磁导率是关键性能参数，而磁导率的高低主要由碎片化处理工序决定。其原理是：通过控制细片颗粒大小来调控其退磁场大小，退磁场大，磁导率低，反则反之。磁导率(μ')与退磁场(H_d)的关系式：μ'＝4πMs/(H_k+H_d)+1，其中：4πMs表示饱和磁化强度，H_k为除H_d外的其他磁各向异性场。

授权公告号为CN104011814B的中国发明专利公开了一种磁场屏蔽片的制造方法，该磁场屏蔽片通过金属辊与胶辊相向配置，依靠机械式压力来实现碎片化处理。

目前，碎片化处理工序和磁导率(电感)检测工序是分步进行的。碎片化处理的效果需要下一步检测工序来评价，属于离线开环控制。碎片化处理工序是非可逆工序，由于非晶纳米晶未碎片化处理前的磁导率有较宽的分布，即使将碎片化处理工序尽可能的做得稳定，相同碎片化处理工序下的磁场屏蔽片的性能一致性也很难保证。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种磁场屏蔽片的制作方法及终端，可以有效保证磁场屏蔽片的一致性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种磁场屏蔽片的制作方法，包括：

S1：控制振动模头按照预设振动功率对用于制作磁场屏蔽片的片材进行碎片化处理；

S2：控制测试线圈对碎片化处理后的片材在原位进行性能测试，得到所述测试线圈的当前电感值；

S3：获取所述当前电感值与预设电感值的差值；

S4：当所述差值未在预设差值范围内时，根据所述差值调整所述振动模头的振动功率，继续对所述片材进行碎片化处理，并返回步骤S2；

S5：当所述差值在预设差值范围内时，结束。

本发明采用的另一技术方案为：

一种磁场屏蔽片的制作终端，包括处理器、存储器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1：控制振动模头按照预设振动功率对用于制作磁场屏蔽片的片材进行碎片化处理；

S2：控制测试线圈对碎片化处理后的片材在原位进行性能测试，得到所述测试线圈的当前电感值；

S3：获取所述当前电感值与预设电感值的差值；

S4：当所述差值未在预设差值范围内时，根据所述差值调整所述振动模头的振动功率，继续对所述片材进行碎片化处理，并返回步骤S2；

S5：当所述差值在预设差值范围内时，结束。

本发明的有益效果在于：将碎片化处理后的片材在原位进行性能测试，当测试线圈的电感值与预设电感值的差值未在预设范围内时，调整振动模头的振动功率再继续对片材进行碎片化处理，形成闭环控制，使得磁场屏蔽片的性能达到预设范围，本发明可以提高磁场屏蔽片性能的一致性，进一步使无线充电的充电效率达到最高，减少能源的浪费和解决手机充电时的发热问题。

附图说明

图1为本发明实施例一的磁场屏蔽片的制作方法的流程图；

图2为本发明实施例一的磁场屏蔽片的制作方法的示意图；

图3为本发明实施例二的磁场屏蔽片的制作终端的结构示意图。

标号说明：

1、超声换能器；2、振动模头；3、片材；4、载板；5、测试线圈；

100、制作终端；101、处理器；102、存储器。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本发明最关键的构思在于：将碎片化处理后的片材在原位进行性能测试，形成闭环控制，可以提高磁场屏蔽片性能的一致性。

请参照图1以及图2，一种磁场屏蔽片的制作方法，包括：

S1：控制振动模头2按照预设振动功率对用于制作磁场屏蔽片的片材3进行碎片化处理；

S2：控制测试线圈5对碎片化处理后的片材3在原位进行性能测试，得到所述测试线圈5的当前电感值；

S3：获取所述当前电感值与预设电感值的差值；

S4：当所述差值未在预设差值范围内时，根据所述差值调整所述振动模头2的振动功率，继续对所述片材3进行碎片化处理，并返回步骤S2；

S5：当所述差值在预设差值范围内时，结束。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：将碎片化处理后的片材在原位进行性能测试，当测试线圈的电感值与预设电感值的差值未在预设范围内时，调整振动模头的振动功率再继续对片材进行碎片化处理，形成闭环控制，使得磁场屏蔽片的性能达到预设范围，本发明可以提高磁场屏蔽片性能的一致性，进一步使无线充电的充电效率达到最高，减少能源的浪费和解决手机充电时的发热问题。

进一步的，所述步骤S1之前还包括：

在惰性气体氛围下将用于制作磁场屏蔽片的原料进行热处理；

将热处理后的原料进行覆膜处理；

将覆膜处理后的原料进行层叠，得到所述片材3。

由上述描述可知，对原料进行热处理可以消除材料内部的应力，提高磁学性能，覆膜处理即是在原料的表面覆上一层双面胶层，便于将原料进行层叠，得到片材。

进一步的，所述步骤S2之前还包括：

将测试线圈5固定设置于所述片材3的下方，使所述测试线圈5与片材3之间的距离为0.9～1.1mm。

由上述描述可知，将测试线圈固定设置在片材的下方，可以对屏蔽片实现原位测试。

进一步的，所述片材3的材质为非晶材料、纳米晶材料、锰锌铁氧体和镍锌铁氧体中的至少一种。

由上述描述可知，片材的材质可以根据需要进行选择。

进一步的，所述步骤S1之前还包括：

将振动模头2固定设置于超声换能器1上。

进一步的，所述振动模头2上设有至少一个的凸起部。

由上述描述可知，凸起部的数目和形状可以根据需要进行设置。

进一步的，所述振动模头2的材质为无磁性的金属材料。

请参照图3，本发明涉及的另一技术方案为：

一种磁场屏蔽片的制作终端100，包括处理器101、存储器102以及存储在存储器102上并可在处理器101上运行的计算机程序，所述处理器101执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1：控制振动模头按照预设振动功率对用于制作磁场屏蔽片的片材进行碎片化处理；

S2：控制测试线圈对碎片化处理后的片材在原位进行性能测试，得到所述测试线圈的当前电感值；

S3：获取所述当前电感值与预设电感值的差值；

S4：当所述差值未在预设差值范围内时，根据所述差值调整所述振动模头的振动功率，继续对所述片材进行碎片化处理，并返回步骤S2；

S5：当所述差值在预设差值范围内时，结束。

请参照图1及图2，本发明的实施例一为：

一种磁场屏蔽片的制作方法，包括如下步骤：

S1：控制振动模头2按照预设振动功率对用于制作磁场屏蔽片的片材3进行碎片化处理。所述步骤S1之前还包括：将振动模头2固定设置于超声换能器1上。本实施例中，超声换能器1可为压电式或磁致伸缩式超声换能器1，为了获得大的能量转换效率，优选采用稀土磁致伸缩材料制作而成。所述振动模头2上设有至少一个的凸起部，凸起部的形状可以根据需要进行设置，可以是网纹滚花结构，网纹间距可以是0.8mm，也可以是非均匀分布的图案结构，模头的材质为无磁性的金属材料。

本实施例中，步骤S1之前还包括：

S101、在惰性气体氛围下将用于制作磁场屏蔽片的原料进行热处理。所述原料为非晶材料、纳米晶材料、锰锌铁氧体和镍锌铁氧体中的至少一种，热处理的温度可以根据具体的材质进行设置。本实施例中，采用的是合金成分为Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_15.5B₇(at.％)的纳米晶带材。其热处理温度是560℃，时间为2h，热处理时在氩气保护气氛下进行。

S102、将热处理后的原料进行覆膜处理。覆膜处理即在带材的一面粘贴一层5μm厚的双面胶层。

S103、将覆膜处理后的原料进行层叠，得到所述片材3。本实施例中的层数为五层。片材3在进行碎片化处理前需要裁切成边长为60mm的正方形。在进行碎片化处理前，对片材3进行性能测试，测试线圈5的电感值呈正态分布，均值为11.341μH，标准差为0.06μH。

S2：控制测试线圈5对碎片化处理后的片材3在原位进行性能测试，得到所述测试线圈5的当前电感值。测试线圈5的电感值采用Keysight的LCR表E4980A进行测量，所述测试线圈5选用直径为0.15mm漆包线绕制的外径为50mm，匝数为11的螺旋线圈。所述步骤S2之前还包括：将测试线圈5固定设置于所述片材3的下方，使所述测试线圈5与片材3之间的距离为0.9～1.1mm，优选的，测试线圈5与片材3之间的距离为1mm。本实施例中，片材3固定在一载板4上，测试线圈5固定在载板4的下方。载板4的材质为非金属材料，优选胶木和尼龙。

S3：获取所述当前电感值与预设电感值的差值。预设电感值的大小可以根据需要进行设置，本实施例中，预设电感值为9.570μH。

S4：当所述差值未在预设差值范围内时，根据所述差值调整所述振动模头2的振动功率，继续对所述片材3进行碎片化处理，并返回步骤S2。

S5：当所述差值在预设差值范围内时，结束。

请参照图3，本发明的实施例二为：

一种磁场屏蔽片的制作终端100，包括处理器101、存储器102以及存储在存储器102上并可在处理器101上运行的计算机程序，所述处理器101执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1：控制振动模头按照预设振动功率对用于制作磁场屏蔽片的片材进行碎片化处理；

S2：控制测试线圈对碎片化处理后的片材在原位进行性能测试，得到所述测试线圈的当前电感值；

S3：获取所述当前电感值与预设电感值的差值；

S4：当所述差值未在预设差值范围内时，根据所述差值调整所述振动模头的振动功率，继续对所述片材进行碎片化处理，并返回步骤S2；

S5：当所述差值在预设差值范围内时，结束。

本实施例中，整个过程可以通过一控制器来实现，可以采用PLC控制器，优选PID算法来编程控制。

对比实施例

将实施例一中未经碎片化处理的片材按照中国专利CN104011814B中记载的方法进行碎片化处理，即：通过金属辊和胶辊相向轧制磁场屏蔽片，然后测量屏蔽片的电感值，如果电感值大于目标电感值9.570μH，则重复轧制工序，直到电感值在9.570μH附近为止。

实施例一与对比实施例的测试结果如表1所示：

表1磁场屏蔽片的电感测试结果

从表1可知，本发明的制作方法得到的磁场屏蔽片，可以更高精度地控制电感值的分布，保证磁场屏蔽片的一致性。

综上所述，本发明提供的一种磁场屏蔽片的制作方法及终端，可以提高磁场屏蔽片性能的一致性，使无线充电的充电效率达到最高，减少能源的浪费和解决手机充电时的发热问题。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种磁场屏蔽片的制作方法，其特征在于，包括：

S1：控制振动模头按照预设振动功率对用于制作磁场屏蔽片的片材进行碎片化处理；

S2：控制测试线圈对碎片化处理后的片材在原位进行性能测试，得到所述测试线圈的当前电感值；

S3：获取所述当前电感值与预设电感值的差值；

S4：当所述差值未在预设差值范围内时，根据所述差值调整所述振动模头的振动功率，继续对所述片材进行碎片化处理，并返回步骤S2；

S5：当所述差值在预设差值范围内时，结束。

2.根据权利要求1所述的磁场屏蔽片的制作方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：

在惰性气体氛围下将用于制作磁场屏蔽片的原料进行热处理；

将热处理后的原料进行覆膜处理；

将覆膜处理后的原料进行层叠，得到所述片材。

3.根据权利要求1所述的磁场屏蔽片的制作方法，其特征在于，所述步骤S2之前还包括：

将测试线圈固定设置于所述片材的下方，使所述测试线圈与片材之间的距离为0.9～1.1mm。

4.根据权利要求1所述的磁场屏蔽片的制作方法，其特征在于，所述片材的材质为非晶材料、纳米晶材料、锰锌铁氧体和镍锌铁氧体中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的磁场屏蔽片的制作方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：

将振动模头固定设置于超声换能器上。

6.根据权利要求1所述的磁场屏蔽片的制作方法，其特征在于，所述振动模头上设有至少一个的凸起部。

7.根据权利要求1所述的磁场屏蔽片的制作方法，其特征在于，所述振动模头的材质为无磁性的金属材料。

8.一种磁场屏蔽片的制作终端，包括处理器、存储器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

S1：控制振动模头按照预设振动功率对用于制作磁场屏蔽片的片材进行碎片化处理；

S2：控制测试线圈对碎片化处理后的片材在原位进行性能测试，得到所述测试线圈的当前电感值；

S3：获取所述当前电感值与预设电感值的差值；

S4：当所述差值未在预设差值范围内时，根据所述差值调整所述振动模头的振动功率，继续对所述片材进行碎片化处理，并返回步骤S2；

S5：当所述差值在预设差值范围内时，结束。

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