Замкнутые магнитопроводы бывают двух исполнений: неразъемные тороидальные (рис. 3-41, а) и разъемные с прямоугольной формой окна сердечника (рис. 3-41, б). Первые изготовляются методом навивки стальной ленты на цилиндрические оправки заданного размера, а разъемные изготовляются навивкой стальной ленты на оправки с последующим двойным разрезом сплошного сердечника или набором пакетов пластин с последующей их гибкой и обработкой стыкуемых плоскостей.
Таблица 3-25
Номер опера ции | Материал. | Цех, участок | Технологическая | Оборудование, |
1 | Лента | Заготови | Предварительная очистка 1 ленты от загрязнений и антикоррозионной смазки; контроль качества | Ванны с органическими растворителями |
2 |
| Заготови | Резка широкой ленты на полосы заданной ширины; | Роликовые многоручейные ножницы; штангенциркуль |
3 | Полосы, | Заготови | Снятие заусенцев и притупление острых кромок механическими средствами или электрополировкой; контроль качества | Колодки с наждачной шкуркой; абразивные круги; стальные валки высокой твердости; ванны электрополировки; микрометр |
4 |
| Заготови | Окончательная очистка и обезжиривание; контроль качества | Установка по очистке полос ленты и ванны для обезжиривания |
5 |
| Термический или гальванический | Оксидирование или фосфатирование 2 полос ленты; контроль качества | Электропечь со свободным доступом воздуха, обогреваемый контейнер со смесью воздуха и водяного пара, ванны фосфатные |
| ||||
Технологический процесс изготовления ленточных магнитопроводов (сердечников) распадается на подготовительные операции и на процесс изготовления сердечников. Подготовительные операции едины для неразъемных и разъемных магнитопроводов и приведены в табл. 3-25.
Изготовление неразъемных сердечников состоит в навивке полос ленты с последующим отжигом. При навивке неизолированных полос ленты одновременно производится и нанесение изолирующего межвиткового жаропрочного слоя.
Широко распространен катафорезный способ нанесения изолирующего слоя, при котором используется явление направленного движения дисперсных и коллоидно-дисперсных заряженных частиц в электрическом поле. Используют суспензии на основе SiО2, MgO. Взвесь SiО2 приготовляется на ацетоне с добавкой олеиновой кислоты. Процесс нанесения изолирующего слоя производят при положительной полярности ленты. Магнезиальная суспензия выгодно отличается от остальных негорючестью, так как жидкая фракция состоит из четыреххлористого углерода с добавкой олеиновой кислоты. Нанесение изолирующего слоя производят при отрицательной полярности ленты [38].
Толщина наносимого изолирующего слоя регулируется изменением подводимого напряжения и скорости движения ленты, а также воздействием на концентрацию в суспензии осаждаемого твердого изолирующего остатка.
После нанесения слоя изоляции ленту перед намоткой подвергают сушке потоком горячего воздуха.
Экспериментально установлено, что при навивке обязательно должно обеспечиваться неизменным усилие натяжения полосы ленты. Крепление начальных и конечных витков полос ленты с основными витками производят электросваркой.
С целью восстановления внутренней структуры материала и его магнитных свойств сердечники после навивки в специальных контейнерах подвергаются термической обработке в вакууме (с остаточным давлением не более 133 Па) или в водородной среде (с содержанием О2 и Н2О не более 0,001%) при температуре 850—950° С в течение 3—4 ч. Охлаждение изделий после отжига — естественное (вместе с печью), обеспечивающее скорость понижения температуры примерно 50 К/ч. При изготовлении сердечников из неотожженной ленточной стали отжиг производят при температуре 1100—1150° С.
Изготовление разъемных сердечников путем намотки, отжига и резки, за исключением последней операции, аналогично рассмотренному выше способу изготовления неразъемных сердечников.
Резка магнитопроводов предъявляет более высокие требования к монолитности половин сердечников, исключающих их деформацию после разрезки и обработки торцов. Указанному условию [61] удовлетворяет изоляционно-склеивающий состав водного раствора жидкого стекла (стекла 80% и воды 20%) с каолином или кварцевой пудрой (20%).
Разрезку сердечников производят разными способами, в том числе: абразивными корундовыми, алмазными и вулканизованными прорезными кругами, а также анодно-механическим и электроискровым способами.
В виде оценки влияния способов резки на зависимость H = f(B) на рис. 3-42 приведены кривые четырех способов резки, из которых следует, что резка абразивными кругами в минимальной степени затрагивает магнитные свойства сердечников: 1 — неразрезной сердечник; 2 —резка абразивными кругами; 3 — резка фрезой; 4 — резка электроискровым способом; 5 - резка анодно-механическим способом.
При методе гибки изготавливаются половинки U-образных магнитопроводов. Предварительно лента с односторонне нанесенным и высушенным на воздухе склеивающе-изоляционным слоем разрезается или рубится па полосы, различные по длине. Эти полосы, набранные в пакеты, подвергаются гибке в штампах с последующей запечкой и отжигом. Известно, что освоена гибка пакетов при температуре 800—850° С.
Грубая обработка торцов осуществляется до отжига в специальных формующих кассетах, в которых производится и отжиг со склейкой сердечников. Термообработку сердечников проводят в вакуумных печах или в закрытых контейнерах без доступа воздуха с засыпкой изделий кварцевым песком и слоем карбонильного железа или чугунной стружки. Отжиг ведется при температуре 800— 850° С в течение 2—2,5 ч с последующей скоростью охлаждения 100—150 К в час. Вследствие того что жидкое стекло гигроскопично, на сердечники дополнительно наносится водозащитный лакокрасочный слой, например слой клея БФ-4. Окраску производят методом окунания в 50 %- ный спиртовой раствор клея. Сушку производят в термостате в течение 2—2,5 ч при температуре 180° С и давлении (0,54-0,6) · 105 Па.
