CN113257559A - 纳米晶环型切割铁芯的制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及变压器技术领域，具体公开了纳米晶环型切割铁芯的制作工艺，具体工艺步骤如下：步骤一、纳米晶卷绕；步骤二、制作热处理的工装；步骤三、将工装装到铁芯内孔；步骤四、对纳米晶铁芯热处理；步骤五、拆除热处理后的铁芯工装，用专用的铁芯固化树脂进行固化；步骤六、烘干；步骤七、切割。该工艺替代了传统的叠片工艺，简化了工序，减少了损耗，降低了加工时间和成本，铁芯通过含浸固化，减小环氧固化所产生的应力，既能保证铁芯强度，又能明显提升性能，而且通过该工艺制作出的铁芯在切割后，外观平整、圆整度一致，切面不会渗水、不易生锈，切割后的铁芯性能一致性高、尺寸一致性高，能提高生产效率、降低产品不良率。
Description
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，具体为纳米晶环型切割铁芯的制作工艺。
背景技术
传统的变压器铁芯一般是由硅钢片或铁氧体制作的，在l-10kHz的中频范围，多采用硅钢片铁芯，可以充分发挥其饱和磁感应强度很高、磁导率比较高、居里温度高、良好的温度稳定性和对应力不敏感等特性，但是硅钢片在频率升高后损耗急剧增大，无法适用于频率逐步升高的现代中高频变压器铁芯制作；在10-50kHz的高频率范围，则多用铁氧体铁芯，可以发挥其高频损耗低、高频下磁导率比硅钢片高、对应力不敏感等特性，但铁氧体铁芯的饱和磁感应强度很低，做大功率变压器铁芯成本高，居里温度很低，温度稳定性差。
由于纳米晶材料是高导磁率材料，且应力敏感性较差，目前制备过程中的应力对其性能影响较大，市场上的纳米晶切割铁芯切割后渗水、容易生锈，铁芯热处理后变形、不圆整、呈椭圆形状，切割后性能不高、两半铁芯贴合不好、制作的互感器产品线性差、精度低，铁芯切割后容易散片、开片。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了适纳米晶环型切割铁芯的制作工艺，该工艺制作出的铁芯在切割后，外观平整、圆整度一致，切面不会渗水、不易生锈，切割后的铁芯性能一致性高、尺寸一致性高，能提高生产效率、降低产品不良率，本发明提供如下技术方案：
纳米晶环型切割铁芯的制作工艺，具体工艺步骤如下：
步骤一、纳米晶卷绕；
步骤二、制作热处理的工装；
步骤三、将工装装到铁芯内孔；
步骤四、对纳米晶铁芯热处理；
步骤五、拆除热处理后的铁芯工装，用专用的铁芯固化树脂进行固化；
步骤六、烘干；
步骤七、切割。
优选的，步骤二中所述热处理的工装包括两组对称的半圆结构以及一组插板。
优选的，由于纳米晶卷绕后有内孔和外径都收缩的特性，一般情况下直径会收缩0.3-0.4mm，因此步骤三中工装装入铁芯内孔时，要求工装的外直径比内孔的尺寸小0.2mm。
优选的，由于纳米晶铁芯的收缩特性，因此步骤四中热处理后的纳米晶铁芯会紧紧包住热处理工装，经过热处理后铁芯的叠片都是紧紧抱在一起的，这样不会有叠片的缝隙。
优选的，步骤五中由于树脂的流动性很差，因此在树脂配好以后需要加入二甲苯或者丙酮进行稀释，然后在加温的情况下进行真空浸漆固化，环氧树脂对铁芯的浸渍深度≥30％。
优选的，步骤六中利用烤箱或者烘箱对浸漆后的纳米晶铁芯烘干，先在120摄氏度温度下烘烤2小时，然后在150度温度下继续烘烤3小时，烘干取出。
与现有技术相比，本发明提供了适纳米晶环型切割铁芯的制作工艺，具备以下有益效果：
该工艺简化了工序，减少了损耗，降低了加工时间和成本，铁芯通过含浸固化，减小环氧固化所产生的应力，既能保证铁芯强度，又能明显提升性能，而且通过该工艺制作出的铁芯在切割后，外观平整、圆整度一致，切面不会渗水、不易生锈，切割后的铁芯性能一致性高、尺寸一致性高，能提高生产效率、降低产品不良率。
附图说明
图1为本发明适纳米晶环型切割铁芯的制作工艺的工艺流程图；
图2为热处理的工装结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，纳米晶环型切割铁芯的制作工艺，具体工艺步骤如下：
步骤一、纳米晶卷绕；
步骤二、制作热处理的工装；
步骤三、将工装装到铁芯内孔；
步骤四、对纳米晶铁芯热处理；
步骤五、拆除热处理后的铁芯工装，用专用的铁芯固化树脂进行固化；
步骤六、烘干；
步骤七、切割。
进一步的，步骤二中所述热处理的工装包括两组对称的半圆结构以及一组插板。
进一步的，由于纳米晶卷绕后有内孔和外径都收缩的特性，一般情况下直径会收缩0.3-0.4mm，因此步骤三中工装装入铁芯内孔时，要求工装的外直径比内孔的尺寸小0.2mm。
进一步的，由于纳米晶铁芯的收缩特性，因此步骤四中热处理后的纳米晶铁芯会紧紧包住热处理工装，经过热处理后铁芯的叠片都是紧紧抱在一起的，这样不会有叠片的缝隙。
进一步的，步骤五中由于树脂的流动性很差，因此在树脂配好以后需要加入二甲苯或者丙酮进行稀释，然后在加温的情况下进行真空浸漆固化，环氧树脂对铁芯的浸渍深度≥30％。
进一步的，步骤六中利用烤箱或者烘箱对浸漆后的纳米晶铁芯烘干，先在120摄氏度温度下烘烤2小时，然后在150度温度下继续烘烤3小时，烘干取出。
综上所述，首先对米晶进行卷绕，然后制作热处理的工装，再将工装装到铁芯内孔，将工装装入铁芯内孔时，要求工装的外直径比内孔的尺寸小0.2mm，之后对纳米晶铁芯热处理，热处理结束后，拆除工装，拆工装时先将中间插板拔出，之后再将两个半圆结构从铁芯内孔中抽出，之后再利用专用的铁芯固化树脂进行固化，固化过程中，向树脂内加入二甲苯或者丙酮进行稀释，然后在加温的情况下进行真空浸漆固化，浸漆后利用烘箱对纳米晶铁芯进行烘干，先在120摄氏度温度下烘烤2小时，然后在150度温度下继续烘烤3小时，烘干取出，然后对纳米晶铁芯整体切割。
该工艺简化了工序，减少了损耗，降低了加工时间和成本，铁芯通过含浸固化，减小环氧固化所产生的应力，既能保证铁芯强度，又能明显提升性能，而且通过该工艺制作出的铁芯在切割后，外观平整、圆整度一致，切面不会渗水、不易生锈，切割后的铁芯性能一致性高、尺寸一致性高，能提高生产效率、降低产品不良率。
需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序，而且，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，还有，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.纳米晶环型切割铁芯的制作工艺，其特征在于：具体工艺步骤如下：
步骤一、纳米晶卷绕；
步骤二、制作热处理的工装；
步骤三、将工装装到铁芯内孔；
步骤四、对纳米晶铁芯热处理；
步骤五、拆除热处理后的铁芯工装，用专用的铁芯固化树脂进行固化；
步骤六、烘干；
步骤七、切割。
2.根据权利要求1所述的纳米晶环型切割铁芯的制作工艺，其特征在于：步骤二中所述热处理的工装包括两组对称的半圆结构以及一组插板。
3.根据权利要求1所述的纳米晶环型切割铁芯的制作工艺，其特征在于：由于纳米晶卷绕后有内孔和外径都收缩的特性，一般情况下直径会收缩0.3-0.4mm，因此步骤三中工装装入铁芯内孔时，要求工装的外直径比内孔的尺寸小0.2mm。
4.根据权利要求1所述的纳米晶环型切割铁芯的制作工艺，其特征在于：由于纳米晶铁芯的收缩特性，因此步骤四中热处理后的纳米晶铁芯会紧紧包住热处理工装，经过热处理后铁芯的叠片都是紧紧抱在一起的，这样不会有叠片的缝隙。
5.根据权利要求1所述的纳米晶环型切割铁芯的制作工艺，其特征在于：步骤五中由于树脂的流动性很差，因此在树脂配好以后需要加入二甲苯或者丙酮进行稀释，然后在加温的情况下进行真空浸漆固化，环氧树脂对铁芯的浸渍深度≥30％。
6.根据权利要求1所述的纳米晶环型切割铁芯的制作工艺，其特征在于：步骤六中利用烤箱或者烘箱对浸漆后的纳米晶铁芯烘干，先在120摄氏度温度下烘烤2小时，然后在150度温度下继续烘烤3小时，烘干取出。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115036125A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-09-09 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 一种纳米晶磁芯及其制备方法和磁性设备 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101572182A (zh) * | 2009-02-27 | 2009-11-04 | 国电环境保护研究院 | 超微晶变压器铁芯制作方法及其专用模具 |
| CN201359923Y (zh) * | 2009-02-27 | 2009-12-09 | 国电环境保护研究院 | 超微晶变压器铁芯模具 |
| CN105428053A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 佛山市中研非晶科技股份有限公司 | 精密制备高导磁率纳米晶磁芯的方法 |
| CN107256793A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-10-17 | 东莞市大忠电子有限公司 | 一种低剩磁的纳米晶磁芯及其制备方法 |
| CN109983552A (zh) * | 2016-10-27 | 2019-07-05 | 阿莫善斯有限公司 | 用于电流互感器的芯部及该芯部的制造方法 |
| CN211980414U (zh) * | 2020-05-30 | 2020-11-20 | 宁波吉兆电气科技有限公司 | 一种非晶纳米晶铁芯成型缠绕模具 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101572182A (zh) * | 2009-02-27 | 2009-11-04 | 国电环境保护研究院 | 超微晶变压器铁芯制作方法及其专用模具 |
| CN201359923Y (zh) * | 2009-02-27 | 2009-12-09 | 国电环境保护研究院 | 超微晶变压器铁芯模具 |
| CN105428053A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 佛山市中研非晶科技股份有限公司 | 精密制备高导磁率纳米晶磁芯的方法 |
| CN109983552A (zh) * | 2016-10-27 | 2019-07-05 | 阿莫善斯有限公司 | 用于电流互感器的芯部及该芯部的制造方法 |
| CN107256793A (zh) * | 2017-06-22 | 2017-10-17 | 东莞市大忠电子有限公司 | 一种低剩磁的纳米晶磁芯及其制备方法 |
| CN211980414U (zh) * | 2020-05-30 | 2020-11-20 | 宁波吉兆电气科技有限公司 | 一种非晶纳米晶铁芯成型缠绕模具 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115036125A (zh) * | 2022-06-27 | 2022-09-09 | 中国科学院空间应用工程与技术中心 | 一种纳米晶磁芯及其制备方法和磁性设备 |
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