Prevenir la deformación enbobinado de aireTodo se reduce a controlar tres cosas a la vez: la tensión del cable durante el bobinado, el método de unión utilizado para mantener juntas las espiras y cómo se libera la bobina de su mandril. - si alguien se equivoca y unbobinado sin bobinapierde su forma en el momento en que se retira del formulario.
A diferencia de las bobinas-de bobina, que dependen de un formador permanente de plástico o cerámica como soporte estructural, las bobinas de aire auto-debe generar su propia rigidez, generalmente a través de un alambre autoadhesivo activado por calor o solvente durante el proceso de bobinado.
A continuación, desglosamos por qué ocurre la recuperación elástica, las matemáticas de tensión detrás de esto y las técnicas de unión y mandril que mantienen una bobina redonda y rígida mucho después de que sale de la máquina.
I. ¿Por qué las bobinas sin bobina pierden su forma después de enrollarse?
Una bobina de aire no tiene soporte estructural permanente, por lo que en el momento en que se libera la tensión del devanado, la elasticidad natural del cable tira de la bobina hacia su forma desenrollada -, un fenómeno conocido como recuperación elástica.
a. ¿Qué causa la recuperación elástica?
Cada cable tiene alguna memoria elástica; cuando se dobla alrededor de un mandril bajo tensión, parte de esa deformación es elástica (temporal) en lugar de plástica (permanente), y la porción elástica intenta revertirse una vez que se retira el mandril.
b. ¿Por qué esto es peor para las bobinas-autoportantes que para las bobinas?
A bobina de bobinanunca tiene que luchar contra la recuperación elástica porque la bobina misma mantiene la forma permanentemente; una bobina sin bobina no tiene nada más en qué confiar, por lo que el proceso de bobinado y unión tiene que realizar todo el trabajo estructural que de otro modo proporcionaría la bobina.
II. ¿Cuánta fuerza necesita resistir la bobina para permanecer redonda?
La tensión del devanado crea una tensión circular residual en la bobina terminada - la misma fuerza que ayudó a darle forma durante el devanado es también la fuerza que intenta abrirla nuevamente después.
Fórmula de tensión del aro:
σ = F / A
Dónde:
σ= tensión circular residual en el cable (N/mm², equivalente a MPa)
F= tensión del cable aplicada durante el bobinado (N)
A= área de sección transversal-del cable (mm²), calculada como A=π × (d/2)²
Ejemplo resuelto:para alambre de 0,5 mm de diámetro enrollado a una tensión de 2 N:
A=π × (0,25)² ≈ 0,196 mm²
σ = 2 / 0.196 ≈ 10,2 N/mm² (MPa)
a. lo que te dice este número
Esta tensión residual es lo que deben resistir las uniones de unión entre espiras para evitar que la bobina se abra - el método de unión debe resistir aproximadamente esta cantidad de tensión por unidad de área, razón por la cual la fuerza de unión y la tensión del devanado deben coincidir, no elegirse de forma independiente.
b. Por qué una mayor tensión no siempre es mejor
El aumento de la tensión mejora la densidad y la consistencia del devanado, pero también aumenta la tensión residual que la unión tiene que superar. - aumentar demasiado la tensión sin un método de unión correspondientemente fuerte en realidad aumenta el riesgo de deformación, y no al revés.
III. ¿Qué métodos de unión mantienen rígida una bobina autoportante?
El cable autoadhesivo está recubierto con una capa secundaria, además del aislamiento de esmalte estándar, que activa y fusiona vueltas adyacentes cuando se activa con calor, solvente o corriente.
| Método de unión | Cómo se activa | Mejor para |
|---|---|---|
| Cable autoadhesivo-activado por calor- | Bobinado posterior-de horno o de aire caliente | Serpentines de aire-de uso general |
| Unión activada con disolvente- | Disolvente aplicado durante/después del bobinado | Serpentines sensibles a la exposición al calor. |
| Vinculación activada-actualmente | La corriente que pasa a través del cable genera calor interno. | Líneas de producción de alto-volumen |
| Impregnación de barniz externo | Bobina sumergida o recubierta después del bobinado. | Bobinas que necesitan resistencia mecánica adicional |
a. ¿Por qué el método de activación afecta el riesgo de deformación?
El fusible de unión activado por calor- y corriente-gira mientras la bobina todavía está en el mandril y bajo tensión, bloqueando la forma de la herida antes de que tenga la posibilidad de que se produzca el retorno elástico - la unión después de retirar la bobina del mandril es mucho menos efectiva para prevenir la pérdida de forma.
b. Por qué la cobertura de los bonos es tan importante como la fortaleza de los bonos
Una bobina con una unión fuerte solo en unos pocos puntos de contacto aún puede deformarse entre las áreas unidas, por lo que la activación uniforme en todo el devanado - y no solo una unión fuerte en vueltas aisladas - es lo que realmente previene la deformación.
IV. ¿Cómo afecta el diseño del mandril a la deformación de la bobina?
El mandril en el que se enrolla una bobina influye directamente tanto en la precisión del bobinado como en la limpieza con la que se libera la bobina terminada sin distorsión.
a. Material del mandril y acabado superficial.
Un mandril con una superficie lisa y de baja-fricción (a menudo recubierta o pulida) permite que la bobina terminada se deslice limpiamente, mientras que un mandril rugoso o cónico puede arrastrar y distorsionar la forma de la bobina durante la liberación.
b. Diámetro del mandril y compensación de recuperación elástica.
Debido a que la bobina regresará ligeramente más grande que el diámetro del mandril una vez liberada, los mandriles a menudo tienen un tamaño marginalmente inferior al diámetro objetivo de la bobina terminada para compensar esta recuperación elástica predecible.
V. ¿Qué capacidades de la máquina son más importantes para el bobinado sin bobina?
La producción de bobinas consistentes-autoportantes depende en gran medida de la capacidad de la máquina bobinadora para controlar la tensión con precisión y, cuando corresponda, integrar la activación de la unión en el propio ciclo de bobinado.
| Capacidad de la máquina | Por qué es importante para las bobinas de aire |
|---|---|
| Control de tensión de bucle cerrado- | Mantiene la tensión residual constante entre vueltas, evitando un retorno elástico desigual |
| Estación de unión de calor/corriente integrada | Activa el cable autoadhesivo mientras la bobina todavía está en el mandril. |
| Giros programables y control de tono. | Garantiza una densidad de bobinado uniforme en toda la bobina. |
| Indexación de mandril de precisión | Admite una liberación de bobina limpia y repetible |
a. Por qué la consistencia de la tensión es más importante aquí que en el devanado de la canilla.
En las bobinas-devanadas, la bobina absorbe pequeñas inconsistencias de tensión sin afectar la forma final; En el bobinado sin bobina, cada variación de tensión se traduce directamente en una tensión residual desigual y una recuperación elástica inconsistente en toda la bobina.
VI. ¿Qué máquina KIOXIA admite una producción confiable de bobinas de aire?
La producción constante de bobinas autoportantes depende de que la precisión de la tensión y el control del proceso trabajen juntos, no solo de la velocidad bruta de bobinado.
Las plataformas de bobinado de precisión de KIOXIA Light Ring Equipment Group están construidas con el control de tensión de circuito cerrado-que requiere la producción de bobinas sin bobinas, lo que ayuda a mantener la tensión residual predecible en cada bobina de una tirada de producción.
Para los fabricantes que trabajan con alambre autoadhesivo y con tolerancias de retención de forma-apretadas, trabajar directamente con un expertofabricante de máquinas bobinadoras de bobinasLos ajustes de tensión y la selección del mandril son a menudo lo que separa una bobina consistentemente redonda de una propensa a deformarse después de la liberación.
