一种线圈盘及电磁加热设备的制造方法_2

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处理的过 程)同时也是线槽3成型的过程。即在对线槽3进行粗糙化处理之前,这个线槽3在载体1上是 虚拟存在的,在载体1上并不能看到实际存在的线槽3。这种通过激光雕刻在载体1的表面形 成的线槽3横截面呈矩形状,线槽3的宽度远大于其深度。一般而言,这种线槽3的深度一般 为几个微米,其宽度范围为0.2mm~10mm,相邻线槽3之间的间距范围为0.2mm~10mm。
[0043] 最后,本实施例中的导电层2的结构也可以进一步优化。例如:导电层2至少包括第 一导电层,第一导电层通过化学镀的方式附着在贵金属层6上。当然,导电层2还包括第二导 电层,第二导电层通过电镀的方式附着在第一导电层上。
[0044] 其中,化学镀的方式为:将载体1浸泡在化学镀液中,在线槽3上附着的贵金属层6 催化下,化学镀液中的导电金属离子通过发生氧化还原反应附着在线槽3上,形成第一导电 层。这种化学镀的方式更容易在非常稀薄的贵金属层6上牢固地附着第一导电层,而且使得 后续更容易通过电镀的方式在第一导电层上附着第二导电层,但化学镀能附着的第一导电 层的厚度非常薄,只能适应线圈盘小功率加热的情况。当线圈盘需要实现大功率加热的时 候,需要通过电镀的方式在第一导电层上附着第二导电层,因为通过电镀方式附着的第二 导电层厚度比较大,而且附着速度快。电镀第二导电层的方式是将所述经过化学镀处理的 载体浸入电镀液中,电镀液中的导电金属离子在电流的作用下发生氧化还原反应,生成导 电金属微粒附着在第一导电层,形成第二导电层。
[0045] 本实施例中导电层2采用的材料为铜,因为铜具有良好的导电性。当然导电层2还 可以采用银或铝等其它电良导体材料。
[0046] 如图7所示,当导电层2采用铜或者银等防氧化性能比较差的导电材料时,还需要 在导电层2外附着防氧化层5,即在第二导电层外设置有防氧化层5,以防止导电层2的氧化 影响导电层2的导电性能。当导电层2采用铝等防氧化性能比较好的材料时,也可以不设置 防氧化层5。防氧化层5的材质为镍,也可以为镍、银、铝及金中的一种或者任意几种混合形 成。
[0047]具体而言,第一导电层的厚度为5um-10um,第二导电层的厚度为40um-70um,防氧 化层5的厚度为5um-10um。当然还可以根据实际情况要求对第一导电层、第二导电层和防氧 化层5的厚度做相应的调整。
[0048]结合图3至图6所示,本实施例中载体1具有沿厚度方向相对的第一安装面及第二 安装面,线槽3包括设置于第一安装面上的第一线槽3,以及设置于第二安装面上的第二线 槽3。线圈盘可以设置为单面线槽3状或双面线槽3状,即载体1的单面或两面均可设置有线 槽3,线槽3内均设置导电层2。采用这种方案,由于线圈盘的两侧均设置有导电层2绕制的线 圈,故可以在线圈盘载体1体积不变的情况下,将线圈盘的加热功率提高将近一倍。
[0049] 实施例三
[0050]同理,本实施例三与实施例一、实施例二相同的技术内容不再赘述,本实施例三与 实施例二的区别在于线槽3的成型方式,具体可通过对比本实施例与上述实施例二可知,如 下:
[0051]上述实施例二的线槽3是在对载体1进行粗糙化处理(即激光雕刻处理)的同时形 成;而本实施例中的线槽3则是在载体1成型的同时形成或者在载体1成型后通过刀具雕刻 处理(比如CNC加工)形成,之后再对线槽3进行粗糙化处理。具体而言,当载体的材质为塑料 时,可以在模具的内表面设置按照预定绕线路径延伸的凸环,这样就可以在载体注塑成型 的同时在载体的表面形成按照预定绕线路径延伸的线槽。上述实施例二中线槽3的深度一 般为几个微米;而本实施例中的线槽3深度一般有几个毫米。以线槽3的横截面呈矩形为例, 在线槽3具有相同开口宽度的情况下,上述实施例二中的导电层2附着面仅为线槽3的底壁; 而本实施例导电层2的附着面除了线槽3的底壁之外还增加了线槽3的两个侧壁。即本实施 例中导电层2的横截面宽度大于上述实施例二中导电层2的宽度,在导电层2的厚度相同的 情况下,本实施例中导电层2的横截面积大于上述实施例二中导电层2的横截面积。根据电 阻公式R = P.L/S可知,在电阻率绕线匝数不变的情况下,增大横截面积可以减少电阻。根据 功率公式P = U2/R,在电压不变的情况下,降低电阻,可以提高线圈盘的加热功率。
[0052]采用这两种方式形成的线槽3,线槽3的内表面比较光滑,如果对直接对线槽3进行 活化处理,贵金属层6比较难以均匀的附着在线槽3的内表面。本实施例的一个优选方案是 在活化处理之前对线槽3进行粗糙化处理,以在线槽的内表面形成粗糙面,使得贵金属层6 能均匀且牢固的附着在线槽3的内表面。本实施例提供的粗糙化处理为用激光按照线槽的 延伸方向对线槽进行雕刻处理。当然还可以采用化学粗糙处理法。为了便于仅通过一次激 光雕刻就能完成线槽的粗糙化处理,具体的,本实施例中线槽3的形状为即自线槽的槽底向 槽口的方向,线槽两侧的侧壁分别向外扩张,该形状的线槽设计能够保证激光同时雕刻到 线槽3的底壁和两个侧壁。
[0053]优选的,线槽3的横截面优选为倒梯形、倒三角形或者半圆弧形。激光对这些形状 的线槽3进行激光雕刻粗糙化处理时,激光能同时照射到线槽3的底壁和两个侧壁,即通过 一次激光照射就能完成线槽3的粗糙化处理。而对于横截面为矩形的线槽3,激光对线槽3进 行一次照射至多只能同时处理到线槽3的一个侧壁和一个底壁,很难同时处理到线槽3的底 壁和两个侧壁,即对于横截面为矩形的线槽3至少需要两次激光照射才能完成线槽3的粗糙 化处理。
[0054]结合图4、图6所示,本实施例线槽3的横截面呈倒等腰梯形状,线槽3的侧壁和底壁 法向的夹角范围为15°~75°。载体1的厚度h为2-8mm,线槽3底壁的宽度范围Ll为0.5mm~ 1.5mm,线槽3的深度范围为2mm~8mm。相邻两个线槽3之间具有隔离筋,隔离筋的横截面呈 等腰梯形,隔离筋顶部的宽度范围L2为0.2_~1.0_。上述参数的设置,既可以使得线槽内 的线圈具有良好的导电性,又使得线圈相邻圈之间具有良好的绝缘性 [0055]可见,本实施例中,首先利用塑料颗粒注塑成型形成载体1,同时在载体1成型的过 程中形成线槽3,即线槽3与载体1 一体注塑成型。线槽3的表面为用于吸附贵金属层6的粗糙 面,在对线槽3表面做活化处理之前对载体1做粗糙化处理。当粗糙化处理为激光镭雕处理, 线槽3在对载体1进行激光镭雕处理的过程中形成。具体的,通过使用镭射机在制得的载体1 上激光雕刻线槽3以得到用于吸附贵金属层6的粗糙面。可根据不同需求,镭射不同的线槽3 的圈数,然后对载体1进行活化处理,在线槽3的内表面形成贵金属层6,利用粗糙面形成强 吸附力,使之与贵金属层6接触得更牢固。
[0056] 实施例四
[0057]本实施例四在上述实施例一、实施例二及实施例三的基础上,还提供了一种用于 制作上述线圈盘的方法,具体包括如下步骤:
[0058] S1、载体1成型;具体的,当载体1的材质为塑料时,将熔融的塑料注入模具形成载 体;当载体1的材质为陶瓷时,先将瓷泥通过模具挤压成毛坯,然后再将毛坯烧结成载体;当 载体1的材质为包覆绝缘材料的金属时,先将金属材料冲压成型,然后在金属上通过喷涂或 者注塑的方式形成绝缘层。
[0059] S2、线槽成型,在所述载体上形成按照预定绕线路径延伸的线槽。;进一步的,步骤 S2中的线槽成型为用激光按照预定的绕线路径对载体进行镭雕处理,以形成内表面为粗糙 面的线槽3。
[0060]除此之外,该线槽3还可在载体1成型后,用刀具按照预定的绕线路径对载体1进行 雕刻处理形成,比如对载体1进行CNC加工,CNC加工轨迹为预定的绕线路径。,或者线槽3还 可以在载体1成型的同时形成。即载体1的成型过程包括:将载体材料投入模具中,模具的内 表面设有按照预定的绕线路径延伸的凸环,以在载体成型的同时在载体的表面印刻出按照 预定绕线路径延伸的线槽。采用这两种方式形成的线槽,相对于通过激光镭雕形成的线槽, 能在载体表面面积不变的情况下,增加线槽附着导电层的面积,从而降低线圈的电阻。
[0061 ] S3、活化处理,将所述载体1浸入活化液中,活化液包括贵金属化合物,贵金属化合 物中的贵金属离子被还原为贵金属微粒并吸附在线槽3的内表面上,以形成贵金属层6; [0062]该活化液还包括浓酸,还原剂和络合剂。对应的,该步骤S3中活化液的配置方法 为:S31、将贵金属化合物溶液溶于浓酸溶液中,再向其中加入还原剂,形成第一混合液; S32、在第一混合液中添加络合剂
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