Vorige week hebben we het wikkelproces van filmcondensatoren besproken, en deze week wil ik het hebben over de belangrijkste technologieën achter filmcondensatoren.

1. Technologie voor constante spanningsregeling

Vanwege de noodzaak tot efficiëntie wordt er doorgaans op een grotere hoogte gewikkeld, meestal enkele microns. Het is daarbij van cruciaal belang om de spanning van het filmmateriaal tijdens dit hogesnelheidswikkelproces constant te houden. Bij het ontwerp moet daarom niet alleen rekening worden gehouden met de nauwkeurigheid van de mechanische structuur, maar ook met een perfect spanningsregelsysteem.

Het besturingssysteem bestaat doorgaans uit verschillende onderdelen: een spanningsregelmechanisme, een spanningsdetectiesensor, een spanningsregelmotor, een overgangsmechanisme, enzovoort. Het schema van het spanningsregelsysteem is weergegeven in figuur 3.

Filmcondensatoren vereisen een zekere mate van stijfheid na het wikkelen. De vroegere wikkelmethode maakte gebruik van veren als demping om de wikkelspanning te regelen. Deze methode veroorzaakt echter een ongelijkmatige spanning wanneer de wikkelmotor versnelt, vertraagt ​​en stopt tijdens het wikkelproces. Hierdoor kan de condensator gemakkelijk vervormen of beschadigd raken en is het verlies aanzienlijk. Tijdens het wikkelproces moet een constante spanning worden aangehouden, en de formule hiervoor is als volgt.

F=K×B×H

In deze formule:F-Tesion

             K-spanningscoëfficiënt

             B-Filmbreedte (mm)

            H-Filmdikte (μm)

Bijvoorbeeld, de spanning van een film met een breedte van 9 mm en een dikte van 4,8 μm is: 1,2 × 9 × 4,8 = 0,5 N.

Uit vergelijking (1) kan het spanningsbereik worden afgeleid. De wervelveer met goede lineariteit wordt gekozen als spanningsinstelling, terwijl een contactloze magnetische inductiepotentiometer wordt gebruikt voor de spanningsfeedbackdetectie om het uitgangskoppel en de richting van de afwikkelende DC-servomotor tijdens het wikkelen te regelen, zodat de spanning gedurende het gehele wikkelproces constant blijft.

2. Wikkelingsregeltechnologie

 De capaciteit van condensatorkernen is nauw verbonden met het aantal wikkelingen, waardoor nauwkeurige controle van condensatorkernen een cruciale technologie is. Het wikkelen van condensatorkernen gebeurt doorgaans met hoge snelheid. Omdat het aantal wikkelingen direct van invloed is op de capaciteit, vereist de controle en telling van het aantal wikkelingen een hoge nauwkeurigheid. Dit wordt meestal bereikt met behulp van een snelle telmodule of een sensor met een hoge detectienauwkeurigheid. Bovendien is het noodzakelijk dat de materiaalspanning tijdens het wikkelproces zo min mogelijk verandert (anders zal het materiaal onvermijdelijk trillen, wat de nauwkeurigheid van de capaciteit beïnvloedt). Daarom is een effectieve controletechnologie vereist.

Gesegmenteerde snelheidsregeling, redelijke acceleratie/deceleratie en variabele snelheidsverwerking behoren tot de meest effectieve methoden: verschillende wikkelingssnelheden worden gebruikt voor verschillende wikkelingsfasen; tijdens de variabele snelheidsfase worden acceleratie en deceleratie toegepast met redelijke variabele snelheidscurven om trillingen te elimineren, enz.

3. Demetallisatietechnologie

 Meerdere materiaallagen worden op elkaar gewikkeld en vereisen een warmteafdichting aan de buiten- en interfacezijde. Zonder de hoeveelheid plastic folie te vergroten, wordt de bestaande metaalfolie hergebruikt. De metaallaag hiervan wordt verwijderd door middel van demetallisatie om de plastic folie te verkrijgen vóór de buitenste afdichting.

Deze technologie kan materiaalkosten besparen en tegelijkertijd de buitendiameter van de condensatorkern verkleinen (bij een gelijke capaciteit van de kern). Bovendien kan door middel van demetallisatietechnologie de metaalcoating van een bepaalde laag (of twee lagen) metaalfilm vooraf worden verwijderd aan de kerninterface, waardoor kortsluiting wordt voorkomen en de opbrengst van opgerolde kernen aanzienlijk wordt verbeterd. Uit figuur 5 kan worden geconcludeerd dat om hetzelfde verwijderingseffect te bereiken, de verwijderingsspanning instelbaar is van 0V tot 35V. De snelheid moet worden verlaagd tot tussen 200 en 800 tpm voor demetallisatie na het wikkelen op hoge snelheid. Voor verschillende producten kunnen verschillende spanningen en snelheden worden ingesteld.

4. Warmteverzegelingstechnologie

 Hitteverzegeling is een van de belangrijkste technologieën die de kwaliteit van gewikkelde condensatorkernen beïnvloeden. Bij hitteverzegeling wordt een soldeerbout met hoge temperatuur gebruikt om de plastic folie op het grensvlak van de opgerolde condensatorkern te krimpen en te verbinden, zoals weergegeven in figuur 6. Om te voorkomen dat de kern losraakt, moet de verbinding betrouwbaar zijn en het eindvlak vlak en netjes. Verschillende belangrijke factoren die het hitteverzegelingseffect beïnvloeden zijn de temperatuur, de hitteverzegelingstijd, het oprollen van de kern en de snelheid, enzovoort.

Over het algemeen varieert de temperatuur van het warmteverzegelen met de dikte van de film en het materiaal. Bij een filmdikte van 3 μm ligt de temperatuur van het warmteverzegelen tussen 280 °C en 350 °C, terwijl bij een filmdikte van 5,4 μm de temperatuur moet worden aangepast naar 300 °C tot 380 °C. De diepte van het warmteverzegelen is direct gerelateerd aan de warmteverzegelingstijd, de mate van krimping, de temperatuur van de soldeerbout, enzovoort. Het beheersen van de warmteverzegelingsdiepte is met name belangrijk voor de productie van gekwalificeerde condensatorkernen.

5. Conclusie

 Door onderzoek en ontwikkeling in de afgelopen jaren hebben veel Chinese fabrikanten machines ontwikkeld voor het wikkelen van filmcondensatoren. Veel van deze machines zijn beter dan vergelijkbare producten in binnen- en buitenland wat betreft materiaaldikte, wikkelsnelheid, demetallisatiefunctie en productassortiment, en beschikken over een internationaal geavanceerd technologieniveau. Hieronder volgt een korte beschrijving van de belangrijkste technologieën voor het wikkelen van filmcondensatoren. We hopen dat de voortdurende technologische vooruitgang in het productieproces van filmcondensatoren in China zal bijdragen aan een krachtige ontwikkeling van de filmcondensatorindustrie.