论文部分内容阅读
摘要:微电机制造行业由于工艺程序繁多,人员需求量大,且在加工过程中精确度要求极高,所以该行业属于劳动密集型与技术密集型行业。本文则重点阐述微电机的制造工艺特点以及由此探讨微电机的未来发展方向。
关键词:微电机;制造;工艺;特点;趋势
1 引言
最近几年,我国微电机行业的生产水平有了极大的提高,很多生产微电机的企业都大批量引进先进的技术和设备,保障微电机零部件在大批量生产过程中的质量。现在,微电机不仅在国内有了长足的发展,销售版图还扩展到了海外。随着技术的进步,微电机逐渐朝着两个方向发展,一个方向是高性能,而另一个则是经济型,经济型微电机应用较为广泛。
2 微电机制造工艺现状
目前,国内微电机制造工艺分为很多种,这里重点介绍铁心制造、绕组制造以及永磁体安装。
2.1铁心制造
铁心在微电机零部件中属于主要功能性部件,是微电机主磁路的导磁体,不同种类的微电机铁心结构也是不同的。而铁心结构又分为整体式铁心和叠片式铁心两种。(1)整体式铁心。整体式铁心所使用的材料是整体软磁材料,而整体软磁材料又是由电工纯铁和铁镍合金等材料加工而成,这种工艺减少了冲片冲压和叠压等步骤,而且精确度也高,但是材料浪费大,不适合大批量生产。(2)叠片式铁心。相较于整体式铁心,大多数企业还是更倾向于叠片式铁心工艺。叠片式铁心工艺操作流程为冲片冲压、理片、称重或数片、叠装固定。在有些情况下(信号电视)冲片冲压后还需得处理毛刺、退火等,目的是提高电机性能。
2.2绕组制造
微电机绕组随微电机种类的变化而变化,不同的微电机绕组方式也不同,当然,绕组制造工艺也是不尽相同。绕组种类繁多,主要有集中绕组、嵌线式绕组、无槽绕组等,除了这些工业绕组外,还有手工绕组,因为有的电机结构紧凑、绕组导线细,如果不安装手工下线绕组,就达不到微电机要求,从而无法保证微电机品质。而目前由于技术水平发展有限,手工下线绕组的使用还是比较受欢迎的,尤其是在微电机中、小批量生产中。
2.3永磁体安装
永磁体安装大多适用于永磁直流电机和无刷电机,只需把磁钢固定在导磁体上即可,近年来由于磁钢安装技术越来越成熟,所以永磁体安装技术的使用范围也越来越广。大批量生产微电机的时候,企业通常情况下会采用支撑架卡压技术把磁钢安装在导磁体上,这样做能有效的提高生产效率。
3 微电机制造工艺特点
3.1制造工藝涉及的专业很广泛
微电机制造工艺涉及到的专业主要有机械制造、模具成形、驱动器制造以及专用工艺。而上文中提到的绕组与磁钢粘结皆属于专用工艺,模具成形则包括塑料成形、冲片冲压等。正因为涉及到的领域很广,所以微电机制造才需要更多专业的人才来进行加工制造,以使该项制造工艺获得长足发展。
3.2微电机生产批量与结构的差异导致生产组规模与工艺规程的差异变大
微电机主要分为高性能和经济型,经济型微电机不仅生产规模大,而且价格公道,且较多应用于空调、冰箱、洗衣机,所以经济型微电机深受广大消费者的青睐,其生产工艺特点有:(1)在生产过程中,劳动分工很细,每个技术人员只需要负责一到两项任务即可,所以对技能要求不高。(2)基本上都是自动化,有专用的模具和设备,流水线作业占很大比例,虽然固定资金投入较多,但是生产效率相当高,从而减少了加工成本,提高了经济效益。(3)工艺规程完善,不仅工序分的细,而且采用的加工技術先进。
3.3专业化协作越来越广泛
由于微电机制造工艺涉及专业的广泛性,企业为了降低成本投入,提高生产效率和缩短生产周期,与具备该生产工艺的厂家合作生产,这样不仅对微电机的质量提供了保证,又节省了设备改造的资金投入,还带动了中小厂家的发展,从而促进区域经济发展,并且这种生产模式在我国发达的东南沿海较为流行。
3.4先进的制造工艺与较落后的制造工艺共存
虽然这些年企业对技术的改造投入大量资金,引进外国先进设备,培养专业型人才,而微电机制造工艺也确实发生了日新月异的变化,但是一些经济相对不发达的地方微电机的制造工艺依然比较落后。不仅如此,中国还是中小型企业居多,没有足够的资金去引进外来设备和全套生产线,依然是劳动密集型为主的生产模式,无法像大企业那样使用自动绕线嵌线机、高速冲床等先进设备,生产效率也相对落后很多,产品质量也无法得到很好的保证。从整体上来看,我国微电机制造工艺和设备与发达国家还是有一定差距。
3.5制造工艺的多样性和复杂性来源于微电机结构的多样性和使用环境的特殊性
微电机制造工艺的差异性是由于微电机结构的多样性,而使用环境的特殊性也造就了制造工艺的复杂性。比如说为军方制造的微电机,根据特定的“三防”、高低温、电磁兼容等使用环境,在生产的时候就要采用与平时不一样的生产工艺,经过反复的研究试验,才能生产出符合要求的军用微电机。而有时候工艺规程的多样性又会产生差异。比如,同样一个零件,不同的厂家,不同的工艺员,设计的工艺规程也会不一样,每个人有每个人的看法,差异性较大,所以不同的厂家生产出来的同一零件可能在难度上、质量上以及成本上都有较大差别。
4 微电机制造技术发展动向
当今微电机的发展之路总体上是以市场为导向,科学为基石,共同促进技术的改革与发展。为了满足市场需求,微电机生产已经由原来的小批量生产逐渐变为大批量生产,但是企业也不能一味地追求大批量,保证质量才是关键,因此要想办法提高产品的可靠性。采用先进的数控技术以及精密、高效的加工技术,提高生产效率,提升产品竞争力,逐步向少无切削方向发展。国家要加快对这方面技术、设备、材料等的研究,开设相关培训课程,为微电机制造行业储备人才。
5 结束语
总之,为了促进微电机行业的快速发展,不仅需要政府的扶持,国家的帮助,企业自身更是要携手努力,攻克难关,实现互惠互利的局面,提高产品开发能力和制造能力,提升我国微电机行业在全球的竞争力。
参考文献:
[1]卢国标. 分析微电机的制造工艺及有关特点[J]. 大科技:科技天地, 2011(12):39-41.
[2]龚园丁. 微电机制造工艺现状及发展动向[J]. 微电机, 2007, 40(8):72-77.
[3]杨杰伟, 陶征, 刘治华,等. 轴向磁化永磁微电机的磁场分析及定子线圈制作工艺[J]. 仪表技术与传感器, 2009(11):96-101.
关键词:微电机;制造;工艺;特点;趋势
1 引言
最近几年,我国微电机行业的生产水平有了极大的提高,很多生产微电机的企业都大批量引进先进的技术和设备,保障微电机零部件在大批量生产过程中的质量。现在,微电机不仅在国内有了长足的发展,销售版图还扩展到了海外。随着技术的进步,微电机逐渐朝着两个方向发展,一个方向是高性能,而另一个则是经济型,经济型微电机应用较为广泛。
2 微电机制造工艺现状
目前,国内微电机制造工艺分为很多种,这里重点介绍铁心制造、绕组制造以及永磁体安装。
2.1铁心制造
铁心在微电机零部件中属于主要功能性部件,是微电机主磁路的导磁体,不同种类的微电机铁心结构也是不同的。而铁心结构又分为整体式铁心和叠片式铁心两种。(1)整体式铁心。整体式铁心所使用的材料是整体软磁材料,而整体软磁材料又是由电工纯铁和铁镍合金等材料加工而成,这种工艺减少了冲片冲压和叠压等步骤,而且精确度也高,但是材料浪费大,不适合大批量生产。(2)叠片式铁心。相较于整体式铁心,大多数企业还是更倾向于叠片式铁心工艺。叠片式铁心工艺操作流程为冲片冲压、理片、称重或数片、叠装固定。在有些情况下(信号电视)冲片冲压后还需得处理毛刺、退火等,目的是提高电机性能。
2.2绕组制造
微电机绕组随微电机种类的变化而变化,不同的微电机绕组方式也不同,当然,绕组制造工艺也是不尽相同。绕组种类繁多,主要有集中绕组、嵌线式绕组、无槽绕组等,除了这些工业绕组外,还有手工绕组,因为有的电机结构紧凑、绕组导线细,如果不安装手工下线绕组,就达不到微电机要求,从而无法保证微电机品质。而目前由于技术水平发展有限,手工下线绕组的使用还是比较受欢迎的,尤其是在微电机中、小批量生产中。
2.3永磁体安装
永磁体安装大多适用于永磁直流电机和无刷电机,只需把磁钢固定在导磁体上即可,近年来由于磁钢安装技术越来越成熟,所以永磁体安装技术的使用范围也越来越广。大批量生产微电机的时候,企业通常情况下会采用支撑架卡压技术把磁钢安装在导磁体上,这样做能有效的提高生产效率。
3 微电机制造工艺特点
3.1制造工藝涉及的专业很广泛
微电机制造工艺涉及到的专业主要有机械制造、模具成形、驱动器制造以及专用工艺。而上文中提到的绕组与磁钢粘结皆属于专用工艺,模具成形则包括塑料成形、冲片冲压等。正因为涉及到的领域很广,所以微电机制造才需要更多专业的人才来进行加工制造,以使该项制造工艺获得长足发展。
3.2微电机生产批量与结构的差异导致生产组规模与工艺规程的差异变大
微电机主要分为高性能和经济型,经济型微电机不仅生产规模大,而且价格公道,且较多应用于空调、冰箱、洗衣机,所以经济型微电机深受广大消费者的青睐,其生产工艺特点有:(1)在生产过程中,劳动分工很细,每个技术人员只需要负责一到两项任务即可,所以对技能要求不高。(2)基本上都是自动化,有专用的模具和设备,流水线作业占很大比例,虽然固定资金投入较多,但是生产效率相当高,从而减少了加工成本,提高了经济效益。(3)工艺规程完善,不仅工序分的细,而且采用的加工技術先进。
3.3专业化协作越来越广泛
由于微电机制造工艺涉及专业的广泛性,企业为了降低成本投入,提高生产效率和缩短生产周期,与具备该生产工艺的厂家合作生产,这样不仅对微电机的质量提供了保证,又节省了设备改造的资金投入,还带动了中小厂家的发展,从而促进区域经济发展,并且这种生产模式在我国发达的东南沿海较为流行。
3.4先进的制造工艺与较落后的制造工艺共存
虽然这些年企业对技术的改造投入大量资金,引进外国先进设备,培养专业型人才,而微电机制造工艺也确实发生了日新月异的变化,但是一些经济相对不发达的地方微电机的制造工艺依然比较落后。不仅如此,中国还是中小型企业居多,没有足够的资金去引进外来设备和全套生产线,依然是劳动密集型为主的生产模式,无法像大企业那样使用自动绕线嵌线机、高速冲床等先进设备,生产效率也相对落后很多,产品质量也无法得到很好的保证。从整体上来看,我国微电机制造工艺和设备与发达国家还是有一定差距。
3.5制造工艺的多样性和复杂性来源于微电机结构的多样性和使用环境的特殊性
微电机制造工艺的差异性是由于微电机结构的多样性,而使用环境的特殊性也造就了制造工艺的复杂性。比如说为军方制造的微电机,根据特定的“三防”、高低温、电磁兼容等使用环境,在生产的时候就要采用与平时不一样的生产工艺,经过反复的研究试验,才能生产出符合要求的军用微电机。而有时候工艺规程的多样性又会产生差异。比如,同样一个零件,不同的厂家,不同的工艺员,设计的工艺规程也会不一样,每个人有每个人的看法,差异性较大,所以不同的厂家生产出来的同一零件可能在难度上、质量上以及成本上都有较大差别。
4 微电机制造技术发展动向
当今微电机的发展之路总体上是以市场为导向,科学为基石,共同促进技术的改革与发展。为了满足市场需求,微电机生产已经由原来的小批量生产逐渐变为大批量生产,但是企业也不能一味地追求大批量,保证质量才是关键,因此要想办法提高产品的可靠性。采用先进的数控技术以及精密、高效的加工技术,提高生产效率,提升产品竞争力,逐步向少无切削方向发展。国家要加快对这方面技术、设备、材料等的研究,开设相关培训课程,为微电机制造行业储备人才。
5 结束语
总之,为了促进微电机行业的快速发展,不仅需要政府的扶持,国家的帮助,企业自身更是要携手努力,攻克难关,实现互惠互利的局面,提高产品开发能力和制造能力,提升我国微电机行业在全球的竞争力。
参考文献:
[1]卢国标. 分析微电机的制造工艺及有关特点[J]. 大科技:科技天地, 2011(12):39-41.
[2]龚园丁. 微电机制造工艺现状及发展动向[J]. 微电机, 2007, 40(8):72-77.
[3]杨杰伟, 陶征, 刘治华,等. 轴向磁化永磁微电机的磁场分析及定子线圈制作工艺[J]. 仪表技术与传感器, 2009(11):96-101.