Praėjusią savaitę pristatėme plėvelinių kondensatorių vyniojimo procesą, o šią savaitę norėčiau pakalbėti apie pagrindinę plėvelinių kondensatorių technologiją.

1. Nuolatinės įtampos valdymo technologija

Dėl darbo efektyvumo poreikio vyniojimo aukštis paprastai yra didesnis, dažniausiai keli mikronai. Ypač svarbu, kaip užtikrinti nuolatinį plėvelės medžiagos įtempimą greitojo vyniojimo procese. Projektavimo procese turime atsižvelgti ne tik į mechaninės konstrukcijos tikslumą, bet ir turėti tobulą įtempimo valdymo sistemą.

Valdymo sistema paprastai susideda iš kelių dalių: įtempimo reguliavimo mechanizmo, įtempimo aptikimo jutiklio, įtempimo reguliavimo variklio, perėjimo mechanizmo ir kt. Įtempimo valdymo sistemos schema parodyta 3 pav.

Plėveliniai kondensatoriai po apvijos reikalauja tam tikro standumo, o ankstyvojo apvijos metodo esmė – naudoti spyruoklę kaip slopinimo priemonę apvijos įtempimui valdyti. Šis metodas sukels netolygų įtempimą, kai apvijos variklis greitėja, lėtėja ir sustoja apvijos proceso metu, dėl ko kondensatorius lengvai deformuosis arba bus lengvai pažeistas, o kondensatoriaus nuostoliai taip pat bus dideli. Apvijos procese reikia išlaikyti tam tikrą įtempimą, o formulė yra tokia.

F=K×B×H

Šioje formulėje:F-Tesion

             K-Tesiono koeficientas

             B-Plėvelės plotis (mm)

            H-Plėvelės storis (μm)

Pavyzdžiui, plėvelės plotis = 9 mm, o storis = 4,8 μm. Įtempimas yra: 1,2 × 9 × 4,8 = 0,5 (N).

Iš (1) lygties galima gauti įtempimo diapazoną. Įtempimo nustatymui parenkama gero tiesiškumo sūkurinė spyruoklė, o įtempimo grįžtamojo ryšio aptikimui naudojamas bekontaktis magnetinio indukcinio potenciometras, skirtas valdyti išvyniojamo nuolatinės srovės servovariklio išėjimo sukimo momentą ir kryptį vyniojimo metu, kad įtempimas būtų pastovus viso vyniojimo proceso metu.

2. Apvijų valdymo technologija

 Kondensatoriaus šerdies talpa yra glaudžiai susijusi su apvijos vijų skaičiumi, todėl tikslus kondensatoriaus šerdies valdymas tampa pagrindine technologija. Kondensatoriaus šerdies apvija paprastai atliekama dideliu greičiu. Kadangi apvijos vijų skaičius tiesiogiai veikia talpos vertę, apvijos vijų skaičiaus ir skaičiavimo valdymas reikalauja didelio tikslumo, kuris paprastai pasiekiamas naudojant didelės spartos skaičiavimo modulį arba jutiklį su dideliu aptikimo tikslumu. Be to, dėl reikalavimo, kad medžiagos įtempimas vyniojimo proceso metu keistųsi kuo mažiau (priešingu atveju medžiaga neišvengiamai virpės, paveikdama talpos tikslumą), apvijoje turi būti naudojama efektyvi valdymo technologija.

Segmentinis greičio valdymas ir pagrįstas greitėjimas / lėtėjimas bei kintamo greičio apdorojimas yra vienas iš efektyvesnių metodų: skirtingiems vyniojimo periodams naudojami skirtingi vyniojimo greičiai; kintamo greičio periodo metu greitėjimas ir lėtėjimas naudojami su pagrįstomis kintamo greičio kreivėmis, siekiant pašalinti virpėjimą ir pan.

3. Demetalizacijos technologija

 Vienas ant kito suvynioti keli medžiagos sluoksniai, kuriuos reikia termiškai užsandarinti išorėje ir sąsajoje. Nedidinant plastikinės plėvelės medžiagos, naudojama esama metalinė plėvelė, o jos metalinė plėvelė ir jos metalinė danga pašalinama demetalizacijos būdu, kad būtų gauta plastikinė plėvelė prieš išorinį sandarinimą.

Ši technologija gali sutaupyti medžiagų sąnaudas ir tuo pačiu metu sumažinti kondensatoriaus šerdies išorinį skersmenį (jei šerdies talpa yra vienoda). Be to, naudojant demetalizacijos technologiją, tam tikro (arba dviejų) metalinės plėvelės sluoksnio metalinė danga gali būti iš anksto pašalinta šerdies sąsajoje, taip išvengiant trumpojo jungimo nutraukimo, o tai gali žymiai padidinti susuktų šerdžių išeigą. Iš 5 paveikslo galima daryti išvadą, kad norint pasiekti tą patį pašalinimo efektą, pašalinimo įtampa yra suprojektuota taip, kad ją būtų galima reguliuoti nuo 0 V iki 35 V. Demetalizuojant po didelio greičio apvijos, greitis turi būti sumažintas iki 200 aps./min. ir 800 aps./min. Skirtingiems gaminiams galima nustatyti skirtingą įtampą ir greitį.

4. Šiluminio sandarinimo technologija

 Terminis sandarinimas yra viena iš pagrindinių technologijų, turinčių įtakos apvyniotų kondensatorių šerdžių kokybei. Terminis sandarinimas – tai aukštos temperatūros lituoklio naudojimas plastikinei plėvelei suspausti ir sujungti suvynioto kondensatoriaus šerdies sąsajoje, kaip parodyta 6 paveiksle. Kad šerdis nebūtų laisvai susukta, ji turi būti patikimai sujungta, o galinis paviršius – lygus ir gražus. Keletas pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos terminio sandarinimo efektui, yra temperatūra, terminio sandarinimo laikas, šerdies susukimo ir sukibimo greitis ir kt.

Apskritai terminio sandarinimo temperatūra kinta priklausomai nuo plėvelės ir medžiagos storio. Jei tos pačios medžiagos plėvelės storis yra 3 μm, terminio sandarinimo temperatūra yra 280 ℃–350 ℃ diapazone, o jei plėvelės storis yra 5,4 μm, terminio sandarinimo temperatūra turėtų būti 300 cm³–380 cm³ diapazone. Terminio sandarinimo gylis yra tiesiogiai susijęs su terminio sandarinimo laiku, užspaudimo laipsniu, lituoklio temperatūra ir kt. Terminio sandarinimo gylio įvaldymas taip pat yra ypač svarbus norint pagaminti tinkamus kondensatorių šerdis.

5. Išvada

 Pastaraisiais metais, atlikdami tyrimus ir plėtrą, daugelis vietinių įrangos gamintojų sukūrė plėvelinių kondensatorių apvijų įrangą. Daugelis jų pranoksta tuos pačius produktus tiek šalyje, tiek užsienyje pagal medžiagos storį, apvijų greitį, demetalizacijos funkciją ir apvijų gaminių asortimentą bei atitinka tarptautinį pažangų technologijų lygį. Čia pateikiamas tik trumpas pagrindinių plėvelinių kondensatorių apvijų technikos aprašymas ir tikimės, kad nuolat tobulėjant su vietinių plėvelinių kondensatorių gamybos procesu susijusioms technologijoms, galėsime paskatinti spartų plėvelinių kondensatorių gamybos įrangos pramonės vystymąsi Kinijoje.