非晶铁芯浸渍切割工艺进展.docxVIP

年月非晶铁芯浸渍切割工艺进展全白云(钢铁研究总院北京100081)摘要对近10多年来日本发表的有关非晶铁芯浸渍定型工艺的主要内容进行了介绍。这些文献的共同出发点在于想方设法避免或减轻以往浸渍工艺的弊端—由于浸渍材料固化收缩使铁芯承受应力,以致性能下降。还介绍了铁芯切割工艺以及切割、研磨、切口所用的工具等以供参考。关键词非晶合金切割铁芯浸渍ProgressinAmorphousCoreImpregnationandCuttingTechniquesQuanBaiyun(CentralIronSteelResearchInstitute,Beijing100081)ABSTRCTJapanpatents,publishedinthepastdecade,onamorphousimpregnationareintroduced.Thecommonpointofthemisto,byallmeans,avoidthepropertydeteriorationofthecoresarisingfromtheresinshrinkageduringsolidification.Besides,cuttingtechniques,propercuttingandlappingtoolsarealsopresentedforreference.KEYWORDSamorphousalloys,cuttingtechniques,impregnation1前言目前,非晶或超微晶软磁合金带通常是卷绕成环状闭合铁芯使用,但有些电源变压器由于绕线匝数较多,往往需要将铁芯切断,将事先绕好的线圈套在铁芯腿上,然后再次两半铁芯对合使用。另一些铁芯亦需固化定形直接绕线使用(不装护套),无论是准备切断的铁芯还是直接绕线的铁芯,都需经过固化定形工序。而以往所采用的铁芯浸渍固化工艺存在着由于浸渍材料固化收缩使铁芯受到应力,从而引起性能大幅度下降的问题。另外,其后的切割工序所引入的应变及切口不吻合亦对铁芯性能造成不良影响。此问题早已引起各国非晶合金研究人员的重视,并投入人力物力进行此方面的实验研究,特别是日本,关于浸渍切割工艺的专利较多。本文综述了近10多年日本发表的有关非晶铁芯浸渍切割工艺、工具等方面的专利文献以供参考。2浸渍工艺的分类及说明从日本专利所介绍的浸渍工艺来看,可将其大致分为3类:(1)铁芯表面包敷定形法(MOULD法);(2)铁芯内浸可去除的浸渍剂;(3)铁芯内浸特殊浸渍剂或采用特殊固化工艺。2.1铁芯表面包敷定形法(MOULD法)通过模具成形或涂敷方法,使树脂、塑料甚至金属或其他包敷材料在铁芯表面形成一层硬壳,起到固定铁芯形状,提高机械强度,防潮、防震且防止切割时变形的作用。由于金属功能材料1998年—242—包敷材料仅仅附着在铁芯表面,而不浸入内部非晶带层之间(或浸入极少),所以可避免产生由于包敷材料固化收缩造成铁芯非晶带受到应力而使性能恶化的问题。各专利所报道的适宜的包敷层厚度略有差别,约在0.5～2mm的范围内。一种简便易行的涂敷方法1为:先将铁芯两端面涂少量石腊或热熔粘接剂(以防树脂浸入铁芯内),然后整个铁芯表面再涂一层固化后硬度较大的环氧树脂层(实施例中涂敷厚度大于2mm),待固化后,可直接在铁芯上绕线圈或切割成C形。采用此方法的要点是:(1)卷绕铁芯时要加大张力,使层间空隙减小(以防树脂浸入非晶层间);(2)MOULD工艺所用树脂,应选粘度高的,即粘度应达2000cps以上;(3)包敷用的树脂,应具有搅溶性的特点;(4)包敷不要在真空下进行(以防树脂浸入非晶层间);(5)包敷树脂前,在铁芯两端面先涂石腊或热熔性粘接剂。表1列出用几种树脂浸渍(浸入铁芯内50%以上)及包敷后的铁芯性能比较,铁芯材料为2605S3,退火后损耗(20kHz,0.3T)P0.3/20k为250mW/cm3左右。表1经不同工艺固化后的铁芯性能比较TabelCorelosscomparisonsofamorphousalloycoresbydifferentsolidificationtreatment超过10%～20%时,性能即急剧恶化),铁芯包敷后损耗增加相对较小,而加大铁芯卷绕张力且端面涂蜡后再整体包敷的效果最好,损耗与包敷前相差不大。可见此工艺的关键是尽可能在包敷过程中阻止树脂浸入铁芯内部。将传统制作塑料制品的注塑工艺(或注型法)用于非晶铁芯的包敷,既可获得较高的机械强度,又可获得精确美观的外形2-6。将铁芯放入模具,用注塑机一次注塑成形或先将铁芯浸渍(或包敷)再注塑成形,或先经第一次注塑成形后,切割铁芯(如电感铁芯),切口处插隔片后再经第二次注塑包敷后使用,其主要作用是代替护套。该工艺不仅适用于环形、矩形铁芯,亦适用于EICI等形状的铁芯制作。图1示出了非晶