Prévenir la déformation dansenroulement de bobine d'airrevient à contrôler trois choses à la fois : la tension du fil pendant l'enroulement, la méthode de liaison utilisée pour maintenir les spires ensemble et la façon dont la bobine est libérée de son mandrin - se trompent et unbobinage sans bobineperd sa forme au moment où il est retiré de la forme.
Contrairement aux bobines-bobinées, qui reposent sur un support permanent en plastique ou en céramique pour le support structurel, les bobines à air autoportantes-doivent générer leur propre rigidité, généralement grâce à un fil de liaison automatique-activé par la chaleur ou un solvant pendant le processus d'enroulement.
Ci-dessous, nous expliquons pourquoi le retour élastique se produit, les calculs de tension qui le sous-tendent et les techniques de liaison et de mandrin qui maintiennent une bobine ronde et rigide longtemps après sa sortie de la machine.
I. Pourquoi les bobines sans canette perdent-elles leur forme après le bobinage ?
Une bobine d'air n'a pas de support structurel permanent, donc dès que la tension d'enroulement est relâchée, l'élasticité naturelle du fil ramène la bobine vers sa forme déroulée -, un phénomène connu sous le nom de retour élastique.
un. quelles sont les causes du retour élastique
Chaque fil a une certaine mémoire élastique ; lorsqu'elle est pliée autour d'un mandrin sous tension, une partie de cette déformation est élastique (temporaire) plutôt que plastique (permanente), et la partie élastique tente de s'inverser une fois le mandrin retiré.
b. pourquoi c'est pire pour les-bobines autoportantes que pour les bobines de canette
A bobine de canetten'a jamais à lutter contre le retour élastique car la canette elle-même conserve sa forme en permanence ; une bobine sans bobine n'a rien d'autre sur lequel s'appuyer, de sorte que le processus d'enroulement et de liaison doit effectuer tout le travail structurel que la bobine fournirait autrement.
II. À quelle force la bobine doit-elle résister pour rester ronde ?
La tension d'enroulement crée une contrainte résiduelle dans le cerceau dans la bobine finie - la même force qui a contribué à la façonner pendant l'enroulement est également la force qui tente de la rouvrir par la suite.
Formule de contrainte du cerceau :
σ = F / A
Où:
σ= contrainte circonférentielle résiduelle dans le fil (N/mm², équivalent à MPa)
F= tension du fil appliquée pendant l'enroulement (N)
A= section transversale du fil-surface de section (mm²), calculée comme A=π × (d/2)²
Exemple travaillé :pour un fil de 0,5 mm de diamètre enroulé à une tension de 2N :
UNE=π × (0,25)² ≈ 0,196 mm²
σ = 2 / 0.196 ≈ 10,2 N/mm² (MPa)
un. ce que te dit ce numéro
Cette contrainte résiduelle est celle à laquelle les joints de liaison entre les spires doivent résister pour empêcher la bobine de s'ouvrir - la méthode de liaison doit résister à environ autant de contrainte par unité de surface, c'est pourquoi la force de liaison et la tension d'enroulement doivent être adaptées, et non choisies indépendamment.
b. pourquoi une tension plus élevée n'est pas toujours meilleure
L'augmentation de la tension améliore la densité et la cohérence de l'enroulement, mais elle augmente également la contrainte résiduelle que la liaison doit surmonter - pousser une tension trop élevée sans une méthode de liaison suffisamment forte augmente en fait le risque de déformation, et non l'inverse.
III. Quelles méthodes de liaison maintiennent une bobine autoportante-rigide ?
Le fil auto-liant-est recouvert d'une couche secondaire, en plus de l'isolation en émail standard, qui active et fusionne les spires adjacentes lorsqu'elle est déclenchée par la chaleur, un solvant ou un courant.
| Méthode de liaison | Comment il s'active | Idéal pour |
|---|---|---|
| Fil auto-liant-activé par la chaleur- | Air chaud ou post-four-enroulement | Serpentins à air-à usage général |
| Liaison activée par un solvant- | Solvant appliqué pendant/après le bobinage | Bobines sensibles à l’exposition à la chaleur |
| Liaison-activée actuelle | Le courant traversant le fil génère de la chaleur interne | Lignes de production-à grand volume |
| Imprégnation de vernis externe | Bobine trempée ou enduite après enroulement | Bobines nécessitant une résistance mécanique supplémentaire |
un. pourquoi la méthode d'activation affecte le risque de déformation
Le fusible de liaison activé par la chaleur- et le courant-tourne alors que la bobine est encore sur le mandrin et sous tension, ce qui bloque la forme de la plaie avant que le retour élastique ait une chance de se produire. - la liaison après que la bobine est retirée du mandrin est beaucoup moins efficace pour empêcher la perte de forme.
b. pourquoi la couverture des obligations est aussi importante que la solidité des obligations
Une bobine avec une forte liaison uniquement à quelques points de contact peut toujours se déformer entre les zones liées, donc une activation uniforme sur tout l'enroulement - et pas seulement une forte liaison au niveau de spires isolées - est ce qui empêche réellement la déformation.
IV. Comment la conception du mandrin affecte-t-elle la déformation de la bobine ?
Le mandrin sur lequel une bobine est enroulée influence directement à la fois la précision de l'enroulement et la propreté avec laquelle la bobine finie se libère sans distorsion.
un. matériau du mandrin et finition de surface
Un mandrin doté d'une surface lisse à faible friction (souvent revêtue ou polie) permet à la bobine finie de glisser proprement, tandis qu'un mandrin rugueux ou effilé peut glisser et déformer la forme de la bobine lors du relâchement.
b. diamètre du mandrin et compensation du retour élastique
Étant donné que la bobine rebondira légèrement plus grand que le diamètre du mandrin une fois libérée, les mandrins sont souvent légèrement sous-dimensionnés par rapport au diamètre cible de la bobine finie pour compenser cette récupération élastique prévisible.
V. Quelles capacités de la machine sont les plus importantes pour le bobinage sans canette ?
La production de bobines autoportantes-cohérentes dépend fortement de la capacité de la bobineuse à contrôler précisément la tension et, le cas échéant, à intégrer l'activation de la liaison dans le cycle d'enroulement lui-même.
| Capacité de la machine | Pourquoi c'est important pour les serpentins à air |
|---|---|
| Contrôle de tension en boucle fermée- | Maintient la contrainte résiduelle constante d'un virage à l'autre, évitant ainsi un retour élastique inégal |
| Station de liaison chaleur/courant intégrée | Active le fil d'auto-liaison-pendant que la bobine est encore sur le mandrin |
| Virages et contrôle du pas programmables | Assure une densité d’enroulement uniforme sur toute la bobine |
| Indexation de précision du mandrin | Prend en charge une libération de bobine propre et reproductible |
un. pourquoi la cohérence de la tension est plus importante ici que lors du bobinage de la canette
Dans les bobines bobinées-, la canette absorbe les incohérences mineures de tension sans affecter la forme finale ; dans le bobinage sans bobine, chaque variation de tension se traduit directement par une contrainte résiduelle inégale et un retour élastique incohérent à travers la bobine.
VI. Quelle machine KIOXIA prend en charge une production fiable de bobines d'air ?
Une production cohérente de bobines autoportantes- dépend de la précision de la tension et du contrôle du processus, et pas seulement de la vitesse brute d'enroulement.
Les plates-formes de bobinage de précision de KIOXIA Light Ring Equipment Group sont construites avec le contrôle de tension en boucle fermée-nécessaire à la production de bobines sans bobine, ce qui permet de maintenir la contrainte résiduelle prévisible sur chaque bobine d'un cycle de production.
Pour les fabricants travaillant avec des -fils auto-liants et des tolérances de rétention de forme étroites-, en travaillant directement avec un technicien expérimenté.fabricant de bobineusesLes réglages de tension et la sélection du mandrin sont souvent ce qui différencie une bobine toujours ronde d'une bobine sujette à la déformation après le relâchement.
