Следует отметить, что ТП изготовления гнутых магнитопроводов легко поддается механизации и автоматизации. Например, разработаны автоматы для резки заготовок различной длины и пакетирования пластин магнитопровода. Этот автомат объединяется с другим автоматом, производящим гибку С-образных магнитопроводов, их склеивание и отжиг.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАРШРУТЫ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТОПРОВОДОВ ИЗ МАГНИТОДИЭЛЕКТРИКОВ И ФЕРРИТОВ и СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫХ ОПЕРАЦИЙ.
Типовой ТП изготовления магнитопроводов из магнитодиэлектриков включает следующие основные этапы: приготовление порошка магнитного материала, приготовление формовочной смеси, формование, термообработка, пропитка магнитопроводов.
Приготовление порошка магнитного материала осуществляется размолом чистых магнитных материалов (карбонильного железа, альсифера и т. д.).
Приготовление формовочной смеси заключается в том, что порошок магнитного материала смешивают с термопластичной или термореактивной связкой. Термопластичная связка в виде тонкоизмельченного порошка (например, полистирола) или термореактивная — в виде раствора, например бакелитовой смолы в спирте, подается в определённой пропорции с порошком магнитного материала в смеситель, где формовочная смесь тщательно перемешивается для обеспечения полного обволакивания магнитного порошка диэлектрической связкой. Формовочная смесь на основе полистирола после смешивания готова к формованию, а смесь на основе бакелитовой смолы предварительно подсушивается для удаления летучих составляющих на металлических противнях и просеивается, после чего подается на формование.
Формование магнитопроводов осуществляют теми же методами, что и прессование пластмасс, а именно, холодным и горячим прессованием и горячим литьем под давлением. Магнитодиэлектрики с термореактивной связкой обычно формуют ХОЛОДНЫМ и горячим прессованием, а магнитодиэлектрики с термопластичной связкой — литьем под давлением. Холодное прессование проводится при следующих режимах: давление 800—1000 МПа, температура 288—298 К, выдержка под давлением 1-2 с. Режимы горячего прессования формовочной массы на основе полистирола: предварительный нагрев пресс-формы до 453— 473 К, давление 400—500 МПа, выдержка под давлением 3—10 мин, охлаждением пресс-формы до 363— 358К
Термообработка магнитопроводов проводится в тех случаях, когда используется метод холодного прессования. Отформованные магнитопроводы для полимеризации термореактивной связки помещают в печь с температурой 403-413К и выдерживают 4—8ч.
Пропитка магнитопроводов проводится с целью повышения влагостойкости и защиты от окисления. При этом используют различные компаунды, кремнийорганические составы: парафин или церизин.
Типовой ТП изготовления магнитопроводов, из ферритов включает следующие основные этапы: приготовление порошков соответствующих окислов металлов, приготовление формовочной смеси, формование; термообработка, пропитка магнитопроводов.
Технология изготовления магнитопроводов из ферритов аналогична технологии изготовления деталей из керамики. Формование магнитопроводов осуществляется сухим или сырым прессованием, а также выдавливанием через мундщтук. Отпрессованное магнитопроводы спекают в печи с использованием газовой среды в зависимости от состава феррита. Спекание на воздухе с последующим охлаждением в инертной среде проводят для ферритов, содержащих марганец. Спекание в вакууме проводят для марганцево-цинковых ферритов. Конечная температура спекания ферритов 1273—1683 К. Магнитопроводы пропитывают в 80%-ном спиртовом растворе бакелитового лака в течение 30 мин с последующей просушкой в термопласте при температуре 413 К в течение 6 ч.
КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА МАГНИТОПРОВОДОВ
Все магнитопроводы подвергают следующим видам контроля: контроль геометрических размеров, внешнего вида, маркировки, массы, контроль магнитных характеристик (магнитной проницаемости и относительно тангенса угла магнитных потерь).
Геометрические размеры магнитопроводов проверяют любым измерительным инструментом, обеспечивающим погрешность измерения, не превышающую установленную ГОСТ 8.051— 73. Внешний вид и маркировку проверяют внешним осмотром невооруженным глазом с остротой зрения от 0,8 до 1 и нормальным цветоощущением при освещённости от 60 до 100 лк, сопоставляя с чертежами и образцами внешнего вида. Массу магнитопроводов определяют взвешиванием с погрешностью не более ± 0,5%.
Определение начальной магнитной проницаемости и относительного тангенса угла магнитных потерь рассмотрим на примере кольцевых магнитопроводов из ферритов (см. ГОСТ 14208-77) марок 10ООНМ, 1500НМ, ЗОООНМ, 4000НМ. Начальную магнитную проницаемость определяют измерением коэффициента начальной индуктивности магнитопроводов на одной из частот 1 —100 кГц. Измерение коэффициента начальной индуктивности проводят при помощи мостового измерителя индуктивностей (например, низкочастотного измерителя малых индуктивностей ЭМ18-2 или цифрового измерителя индуктивностей ЭМЦ7-2). Магнитопроводы считаются годными, если значения коэффициента начальной индуктивности лежат в пределах, указанных в ТУ.
Относительный тангенс угла магнитных потерь определяют измерением 'индуктивности Lx сопротивления rx намагничивающей цепи с испытываемым магнитопроводом при значениях частоты и амплитуды, указанных в ТУ, и сопротивления намагничивающей цепи постоянному току r0, В качестве намагничивающей цепи используют равномерно нанесенную на магнитопровод обмотку. Магнитопроводы перед нанесением обмотки обматывают одним-двумя слоями конденсаторной бумаги толщиной 10—15 мкм. Измерение индуктивности 1Х и сопротивления rx обмотки с магнитопроводом проводят мостовым; измерителем сопротивлений, например типа ЭМ18-5. Измерения Lx, rx проводят сначала при амплитудном значении напряжённости переменного магнитного поля Н = 0,8 А/м (10 мЭ), а затем при Н = 8 А/м (100 мЭ). Намагничивающие токи, соответствующие этим напряженностям переменного магнитного поля, даются в ТУ.
Относительно тангенс угла магнитных потерь
вычисляют по формуле:
где rх — эффективное сопротивление обмотки с сердечником, Ом; r0 — сопротивление обмотки постоянному току, Ом; f частота измерения, Гц; Lx — индуктивность обмотки с сердечником, Гн; - начальная магнитная проницаемость, определяемая по формуле:
в которой К1— коэффициент начальной индуктивности, мкГн; h— высота магнитопровода, мм; К2=1/(21n D/d), где D и d — соответственно наружный и внутренний диаметры магнитопровода, мм.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ
К КОНСТРУКЦИИ МАГНИТОПРОВОДОВ. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТП ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТОПРОВОДОВ
Конфигурация пластинчатого магнитопровода должна обеспечить наивыгоднейшёе использование листового материала с целью получения безотходного и малоотходного раскроя. Отверстия рекомендуется получать только в случае, если их диаметр более или равен толщине листа. Наименьшее расстояние от края отверстия до прямолинейного контура должен быть не менее толщины листа: Перпендикулярность боковых сторон плоскости разъема магнитопроводов магнитных головок и ступенчатость пластин должна быть не более 0,01- 0,05 мм (пределы зависят от размеров магнитопроводов).
Внутренний радиус R ленточных магнитопроводов (см. рис. 12.2, б) должен быть не менее 0,5 мм для ленты толщиной 0,05 мм и не менее 1 мм для ленты толщиной 0,15—0,35 мм.
При проектировании формованных магнитопроводов необходимо учитывать следующие рекомендации. Магнитопроводы должны обладать равномерной толщиной стенок, так как процесс формования сопровождается значительной усадкой, приводящей к короблению и растрескиванию деталей. Толщина стенок должна быть не менее 1 мм. При незначительной разностенности магнитопроводов в процессе формования получают более равномерную плотность. Стенки магнитопроводов, расположенные в направлении прессования, выполняют с технологическими уклонами, облегчающими извлечение детали из пресс-формы. Магнитопроводы следует выполнять, без острых переходов, которые могут привести к растрескиванию детали. Закругления способствуют повышению механической прочности магнитопроводов, облегчают течение формовочной смеси в пресс-форме и увеличивают ее стойкость. Радиус закругления должен быть не менее 0,2 мм. Резьба, получаемая при формовании, должна иметь диаметр более 3 мм, а шаг более 1 мм. Следует избегать пазов и отверстий в магнитопроводах, расположенных перпендикулярно оси прессования, так как они усложняют конструкцию пресс-формы и снижают производительность труда.
В целях кардинального повышения производительности труда и качества магнитопроводов современное развитие технологии их изготовления ведется по следующим основным на правлениям: разработка новых типов технологического оборудования серийного производства магнитопроводов, пригодных для встраивания в автоматические линии; создание и применение манипуляторов с программным управлением для механизации и автоматизации трудоемких, вредных и монтажных работ (штамповка, механическая обработка, сборка, пропитка и т. д.); создание и применение механизированных и автоматизированных технологических комплексов с автоматической системой управления от ЭВМ для изготовления магнитопроводов; внедрение малоотходной и безотходной технологии, в частности, внедрение с использованием ЭВМ раскроя холоднокатанных лент с зачищенными или полированными
кромками для изготовления пластинчатых и ленточных магнитопроводов; применение ЭВМ для оптимизации режимов обработки, управления оборудованием и технологическими процессами изготовления магнитопроводов; совершенствование средств технического контроля магнитопроводов.
