Минулого тижня ми представили процес намотування плівкових конденсаторів, а цього тижня я хотів би поговорити про ключову технологію плівкових конденсаторів.

1. Технологія постійного контролю натягу

Через потребу в ефективності роботи, намотування зазвичай виконується на більшій висоті, зазвичай у кілька мікронів. Особливо важливо забезпечити постійний натяг плівкового матеріалу в процесі високошвидкісного намотування. У процесі проектування ми повинні враховувати не лише точність механічної конструкції, але й мати ідеальну систему контролю натягу.

Система керування зазвичай складається з кількох частин: механізму регулювання натягу, датчика виявлення натягу, двигуна регулювання натягу, перехідного механізму тощо. Принципова схема системи керування натягом показана на рис. 3.

Плівкові конденсатори вимагають певного ступеня жорсткості після намотування, а метод раннього намотування полягає у використанні пружини як демпфера для контролю натягу обмотки. Цей метод призводить до нерівномірного натягу, коли двигун обмотки прискорюється, сповільнюється та зупиняється під час процесу намотування, що призводить до легкого розладу або деформації конденсатора, а також до великих втрат конденсатора. У процесі намотування слід підтримувати певний натяг, а формула така:

F=K×B×H

У цій формулі:F-Тесіон

             K-Коефіцієнт натягу

             B-Ширина плівки (мм)

            Н-Товщина плівки (мкм)

Наприклад, натяг плівки шириною 9 мм та товщиною 4,8 мкм. Його натяг становить: 1,2 × 9 × 4,8 = 0,5 (Н)

З рівняння (1) можна визначити діапазон натягу. Як параметр натягу вибрано вихрову пружину з хорошою лінійністю, тоді як безконтактний магнітно-індукційний потенціометр використовується як датчик зворотного зв'язку за натягом для керування вихідним крутним моментом та напрямком розмотування серводвигуна постійного струму під час намотування двигуна, щоб забезпечити постійний натяг протягом усього процесу намотування.

2. Технологія керування обмотками

 Ємність осердя конденсатора тісно пов'язана з кількістю витків обмотки, тому точне керування осердям конденсатора стає ключовою технологією. Намотування осердя конденсатора зазвичай виконується на високій швидкості. Оскільки кількість витків обмотки безпосередньо впливає на значення ємності, керування кількістю витків обмотки та підрахунок вимагають високої точності, що зазвичай досягається за допомогою високошвидкісного модуля підрахунку або датчика з високою точністю виявлення. Крім того, через вимогу, щоб натяг матеріалу змінювався якомога менше під час процесу намотування (інакше матеріал неминуче буде коливатися, що впливатиме на точність визначення ємності), обмотка повинна використовувати ефективну технологію керування.

Сегментне керування швидкістю та розумне прискорення/уповільнення, а також обробка зі змінною швидкістю є одним з найбільш ефективних методів: різні швидкості намотування використовуються для різних періодів намотування; протягом періоду змінної швидкості використовуються прискорення та уповільнення з розумними кривими змінної швидкості для усунення тремтіння тощо.

3. Технологія деметалізації

 Кілька шарів матеріалу намотуються один на одного та потребують обробки термозварюванням на зовнішній стороні та на межі розділу. Без збільшення матеріалу пластикової плівки використовується існуюча металева плівка, а її металеве покриття видаляється методом деметалізації, щоб отримати пластикову плівку перед зовнішнім зварюванням.

Ця технологія може заощадити вартість матеріалів і водночас зменшити зовнішній діаметр осердя конденсатора (у випадку однакової ємності осердя). Крім того, завдяки використанню технології деметалізації, металеве покриття певного шару (або двох шарів) металевої плівки може бути попередньо видалене на межі розділу осердя, таким чином уникаючи виникнення короткого замикання, що може значно покращити вихід спіральних осердь. З рисунка 5 можна зробити висновок, що для досягнення такого ж ефекту видалення напруга видалення регулюється від 0 В до 35 В. Швидкість повинна бути зменшена до 200 об/хв та 800 об/хв для деметалізації після високошвидкісного намотування. Для різних виробів можна встановити різну напругу та швидкість.

4. Технологія термозварювання

 Термозварювання є однією з ключових технологій, що впливають на кваліфікацію спіральних осердя конденсаторів. Термозварювання полягає у використанні високотемпературного паяльника для обтиску та склеювання пластикової плівки на межі розділу спірального осердя конденсатора, як показано на рисунку 6. Щоб осердя не було вільно згорнутим, воно повинно бути надійно склеєне, а торцева поверхня рівною та гарною. Кілька основних факторів, що впливають на ефект термозварювання, це температура, час термозварювання, швидкість згортання осердя тощо.

Загалом кажучи, температура термозварювання змінюється залежно від товщини плівки та матеріалу. Якщо товщина плівки з одного й того ж матеріалу становить 3 мкм, температура термозварювання знаходиться в діапазоні від 280℃ до 350℃, а якщо товщина плівки становить 5,4 мкм, температуру термозварювання слід регулювати в діапазоні від 300 см³ до 380 см³. Глибина термозварювання безпосередньо пов'язана з часом термозварювання, ступенем обтиску, температурою паяльника тощо. Контроль глибини термозварювання також особливо важливий для того, чи можна виготовляти якісні сердечники конденсаторів.

5. Висновок

 Завдяки дослідженням і розробкам останніх років багато вітчизняних виробників обладнання розробили обладнання для намотування плівкових конденсаторів. Багато з них перевершують аналогічні продукти в країні та за кордоном за товщиною матеріалу, швидкістю намотування, функцією деметалізації та асортиментом продукції для намотування, а також мають передовий міжнародний технологічний рівень. Ось лише короткий опис ключових технологій намотування плівкових конденсаторів, і ми сподіваємося, що завдяки постійному розвитку технологій, пов'язаних з виробництвом плівкових конденсаторів у Китаї, ми зможемо стимулювати активний розвиток галузі виробництва обладнання для плівкових конденсаторів у Китаї.