CN113782311A - 一种环保型电感器及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保型电感，包括磁芯和绕组，所述磁芯的一端面上对称设有凹槽，所述凹槽相对一端处开设有卡槽，且卡槽均位于磁芯的中柱所对应的环形区域内，所述凹槽内安装有与卡槽卡接配合的L形结构锁扣件。本发明中，通过在凹槽内安装L形结构锁扣件，以取代传统的传统的磁芯采用滚镀和电镀工艺，避免废气废水的产生，从而使电感器的生产更加环保、高效，且成本更加低廉。相对与传统的电镀工艺，本方案在原料的生产过程中就压缩了生产工艺，并采用了约等于传统电极面积三分之一的L形结构锁扣件取代原电极面，将磁芯端面的镀银、镀镍、镀锡工艺去除，节约近50%的生产制程及80%的金属、化学材料。

Description

一种环保型电感器及其生产工艺
技术领域
本发明涉及电感器领域，具体涉及一种环保型电感器及其生产工艺。
背景技术
电感器是一种电路元件，会因为通过的电流的改变而产生电动势，从而抵抗电流的改变。其通常由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁芯或铁芯等组成。
目前CD开放式电感由日本盛美达株式会社90年代设计发明推向市场以来，其工艺都是将端银、电镀好的磁性元件（磁芯）绕线、焊锡、清洗、烘烤、测包、外检，再包装出货。
其产品在绕完线后需要在400℃条件下进行镀锡作业，镀锡同时产品底部需要浸没助焊剂，将绕组的铜线端部上的漆膜去掉，同时将凹槽用锡填满，之后还需用超声波加清水将残留在产品本体上的锡珠、锡渣及助焊剂清洗掉，否则客户端过SMT Reflow时会发生空焊和短路异常，且此焊接过程产生的废气、废渣及能耗较多。
受到镀锡工艺和使用环境的影响，在使用一段时间后镀层极易脱落，且脱落的镀层极易与铜线分离，导致接触不良，进而使得电感器报废。
发明内容
本发明的目的在于提供一种环保型电感器及其生产工艺，以解决在使用一段时间后镀层极易脱落，且脱落的镀层极易与铜线分离，导致接触不良的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
根据本发明的一个方面，通过电极材料以及电极和磁芯组装方式的优化代替传统的电镀工艺，提供了一种环保型电感，包括磁芯和绕组，所述磁芯的一端面上对称设有凹槽，所述凹槽相对一端处开设有卡槽，且卡槽均位于磁芯的中柱所对应的环形区域内，所述凹槽内安装有与卡槽卡接配合的L形结构锁扣件，所述L形结构锁扣件分别与绕组的两连接端焊接。
进一步的，所述凹槽的深度范围为0.12-0.3mm，所述卡槽深度范围为0.6-1.5mm。
进一步的，所述L形结构锁扣件为单层结构，所述L形结构锁扣件远离卡槽的端部不伸出磁芯边沿，所述L形结构锁扣件的顶面不伸出凹槽。
进一步的，所述凹槽与L形结构锁扣件接触面之间通过环氧树脂进行粘接固定。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种环保型电感器的生产工艺，包括以下步骤：
S101、采用冲压装置在磁芯的端面上冲压两个对称的凹槽，冲压深度范围为0.12-0.3mm，并在凹槽相对一端处开设卡槽；
S102、将预制好的L形结构锁扣件分别放置在凹槽内，并使L形结构锁扣件与卡槽卡接固定，所述L形结构锁扣件与凹槽接触面之间通过环氧树脂进行粘接固定；
S103、进行绕线作业，将完成绕线后的绕组的两端与对应的L形结构锁扣件表面焊接，使得绕组的端部与L形结构锁扣件结合在一起，获得完成品。
进一步的，S103中，电子脉冲焊接采用达到筒熔点的温度，且针对不同铜线的线径，焊接时间控制在0.02-0.05毫秒。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明中，为避免传统工艺中镀层与磁芯端面脱落的情况发生，故使卡槽与L形结构锁扣件卡接固定，配合凹槽与L形结构锁扣件接触面之间的环氧树脂的粘接，使得L形结构锁扣件被牢牢固定在磁芯上，于此同时，绕组的两端与L形结构锁扣件的连接稳定性更高，不易脱开。
通过在凹槽内安装L形结构锁扣件，以取代传统的传统的磁芯采用滚镀和电镀工艺，避免废气废水的产生，从而使电感器的生产更加环保、高效，且成本更加低廉。
相对与传统的电镀工艺，本方案在原料的生产过程中就压缩了生产工艺，并采用了约等于传统电极面积三分之一的L形结构锁扣件取代原电极面，将磁芯端面的镀银、镀镍、镀锡工艺去除，节约近50%的生产制程及80%的金属、化学材料。
附图说明
图1为现有的环保型电感器端面视图；
图2为一种环保型电感器整体结构的实物图；
图3为一种环保型电感器整体结构的端面俯视图；
图4为一种环保型电感器中磁芯的端面示意图；
图5为一种环保型电感器中磁芯与L形结构锁扣件的装配结构示意图；
图6一种环保型电感器中L形结构锁扣件的侧视图；
图7一种环保型电感器的生产工艺流程图。
图中：1、磁芯；2、绕组；3、凹槽；4、卡槽；5、L形结构锁扣件。
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1-7，本发明提供技术方案：
根据本发明的一个方面，提供了一种环保型电感，包括磁芯1和绕组2，磁芯1的一端面上对称设有凹槽3，凹槽3相对一端处开设有卡槽4，且卡槽4均位于磁芯1的中柱所对应的环形区域a内，凹槽3内安装有与卡槽4卡接配合的L形结构锁扣件5，L形结构锁扣件5分别与绕组2的两连接端焊接。
其中，a所指的环形区域为中柱在磁芯1端面的垂直方向上的投影区域。
本方案通过在凹槽3内安装L形结构锁扣件5，以取代传统的传统的磁芯1采用滚镀和电镀工艺，避免废气废水的产生，从而使电感器的生产更加环保、高效，且成本更加低廉。
相对与传统的电镀工艺，本方案在原料的生产过程中就压缩了生产工艺，并采用了约等于传统电极面积三分之一的L形结构锁扣件5取代原电极面，将磁芯1端面的镀银、镀镍、镀锡工艺去除，节约近50%的生产制程及80%的金属、化学材料。
同时，为避免传统工艺中镀层与磁芯1端面脱落的情况发生，故使卡槽4与L形结构锁扣件5卡接固定，配合凹槽3与L形结构锁扣件5接触面之间的环氧树脂的粘接，使得L形结构锁扣件5被牢牢固定在磁芯1上，于此同时，绕组2的两端与L形结构锁扣件5的连接稳定性更高，不易脱开。
凹槽3的深度范围为0.12-0.3mm，根据L形结构锁扣件5的厚度具体设置，卡槽4深度范围为0.6-1.5mm，根据磁芯1的高度及大小不同设置。
L形结构锁扣件5优选为单层结构，在必要时也可采用双层或多层结构，以保证L形结构锁扣件5本身的结构强度，以及与绕组2两端的连接强度，L形结构锁扣件5远离卡槽4的端部不伸出磁芯1边沿，L形结构锁扣件5的顶面不伸出凹槽3，使得L形结构锁扣件5装配后，磁芯1表面更加规整。
凹槽3与L形结构锁扣件5接触面之间通过环氧树脂进行粘接固定，采用环氧树脂粘接的牢固性较好，且耐热性也较好，在较高温度的环境下，L形结构锁扣件5依然与磁芯1保持极好的连接稳定，从而取代锡焊工艺，且更加环保。
为进一步体现本方案对金属、化学材料的节约性，通过下表进行说明：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
上表为传统电镀工艺对银、镍、锡和水的消耗，以目前照明市场年需求50亿支电感器来计算，将会节约大量金属、水及化学材料，可见本技术方案将会产生巨大的环境和经济效益。
根据本发明的另一个方面，提供了一种环保型电感器的生产工艺，包括以下步骤：
S101、采用冲压装置在磁芯1的端面上冲压两个对称的凹槽3，冲压深度范围为0.12-0.3mm，并在凹槽3相对一端处开设卡槽4；
S102、将预制好的L形结构锁扣件5分别放置在凹槽3内，并使L形结构锁扣件5与卡槽4卡接固定，所述L形结构锁扣件5与凹槽3接触面之间通过环氧树脂进行粘接固定；
S103、进行绕线作业，将完成绕线后的绕组2的两端与对应的L形结构锁扣件5表面焊接，使得绕组2的端部与L形结构锁扣件5结合在一起，获得完成品。
其中，S103中，电子脉冲焊接采用达到铜熔点的温度，且针对不同铜线的线径，焊接时间控制在0.02-0.05毫秒，避免脉冲焊接时焊接时间过长出现铜线熔断的情况。
完成焊接后即可获得成品，然后进行测包作业，剔除不合格产品，再进行外检和出货。
由于不采用锡焊工艺，焊接过程中不会出现如现阶段焊接产生的锡珠、锡渣及助焊剂，因此，在工序上直接省略了焊锡、清洗、烘烤及处理后的外观检测，大大提高了生产效率，且降低了人工和综合成本。
由于整个生产过程中，不采用镀锡作业，因此不会排放镀锡时的废气、废水和废渣，从而大大减少对环境的污染，使得电感器的生产更加环保。
S103中，绕线作业和电子脉冲焊接集成在一台设备上进行，简化生产工艺，提高生产效率。
在S103的生产过程中，对产品进行定时、定量抽检，保证生产质量，并及时排除设备生产故障。
抽检包括对产品的焊接质量检测、外观质量检测和绕组2质量检测。
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“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，对于本领域技术人员而言，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，本发明的范围包括所附权利要求及其等同物。

Claims (6)

1.一种环保型电感器，包括磁芯（1）和绕组（2），其特征在于：所述磁芯（1）的一端面上对称设有凹槽（3），所述凹槽（3）相对一端处开设有卡槽（4），且卡槽（4）均位于磁芯（1）的中柱所对应的环形区域内，所述凹槽（3）内安装有与卡槽（4）卡接配合的L形结构锁扣件（5），所述L形结构锁扣件（5）分别与绕组（2）的两连接端焊接。
2.根据权利要求1所述的一种环保型电感器，其特征在于：所述凹槽（3）的深度范围为0.12-0.3mm，所述卡槽（4）深度范围为0.6-1.5mm。
3.根据权利要求1所述的一种环保型电感器，其特征在于：所述L形结构锁扣件（5）为单层结构，所述L形结构锁扣件（5）远离卡槽（4）的端部不伸出磁芯（1）边沿，所述L形结构锁扣件（5）的顶面不伸出凹槽（3）。
4.根据权利要求1或3所述的一种环保型电感器，其特征在于：所述凹槽（3）与L形结构锁扣件（5）接触面之间通过环氧树脂进行粘接固定。
5.一种环保型电感器的生产工艺，用于权利要求1中所述的环保型电感器的生产制备，其特征在于，包括以下步骤：
S101、采用冲压装置在磁芯（1）的端面上冲压两个对称的凹槽（3），冲压深度范围为0.12-0.3mm，并在凹槽（3）相对一端处开设卡槽（4）；
S102、将预制好的L形结构锁扣件（5）分别放置在凹槽（3）内，并使L形结构锁扣件（5）与卡槽（4）卡接固定，所述L形结构锁扣件（5）与凹槽（3）接触面之间通过环氧树脂进行粘接固定；
S103、进行绕线作业，将完成绕线后的绕组（2）的两端与对应的L形结构锁扣件（5）表面焊接，使得绕组（2）的端部与L形结构锁扣件（5）结合在一起，获得完成品。
6.根据权利要求5所述的一种环保型电感器的生产工艺，其特征在于：步骤三中，电子脉冲焊接采用达到铜熔点的温度，且针对不同铜线的线径，焊接时间控制在0.02-0.05毫秒。
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