|
| |
|
Главная Журналы § 34. ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА АЛЮМИНИЕВОЙ ФОЛЬГИ Для многократного увеличения активной поверхности алюминиевой фольги (анодной низковольтной - в 50-60 раз, высоковольтной - в 10-12 раз, а катодной - более чем в 100 раз) и образования оксидного слоя ее подвергают специальной электрохимической обработке: крацовке, травлению и формовке. Активная поверхность фольги характеризуется удельной емкостью. При крацовке разрушается естественный слой оксида алюминия на поверхности исходной фольги и улучшаются условия последующего травления. Операцию вьшолняют на специальном крацовочном станке, состоящем из протяжного механизма и двух прилегающих друг к другу цилиндрических щеток из стальной проволоки, вращающихся с большой частотой в противоположные стороны. Затем для увеличения активной поверхности фольгу подвергают электрохимическому травлению. Электрохимическое травление состоит в разрушении поверхности фольги в результате реакции алюминия с хлором, полученным при электролизе электролита во время прохождения через него постоянного тока. После травления фольга вследствие образования впадин и выступов приобретает более развитую поверхность. В травильный электролит вводят сернокислый натрий и поверхностно-активные вещества, которые увеличивают степень травления, снижают поверхностное натяжение и повышают смачиваемость фольги. Эту операцию вьшолняют на специальном агрегате травления (рис. 58), состоящем из шести последовательно установленных ванн, сушильного устройства и протяжного механизма. При травлении крацованная фольга с размоточного устройства 1 проходит через систему ведомых валшсов 2 и перед входом в ванну травления скользит по бронзовому аноду 3, с которого на нее от выпрямителя подается положительный потенциал. Затем фольга погружается в электролит и проходит между медными пластинами 4 катода, на которые от выпрямителя подается отрицательный потенциал. В ванне травления 5 под действием электрического тока происходит основной процесс взаимодействия алюминия с хлором. После выхода из ваннь: травления фольга проходит ванну промывки водопроводной водой 6, а затем - дехлоратор 7 с электродами 8 из платинированного титана. На эти электроды от другого выпрямителя подается положительный потенциал, а на фольгу - отрицательный. В результате взаимодействия электрических зарядов ионы хлора, несущие отрицательный заряд, извлекаются из пор фольги и уносятся проточной водой. Высокоемкостную фольгу дополнительно очищают от ионов хлора и продуктов травления в растворе азотной кислоты. Окончательно фольга промьшается в обессоленной воде в трех ваннах 9, 10 к 11, затем сушится в сушильном устройстве 12 и сматывается в рулон на намоточном барабане 13. В зависимости от назначения травления фольга различной удельной емкости (от 43 до 2500 мкФ/дм) бывает низко, средне- и высоковольтной. Это достигается изменением тока от 3000 до 6000 А, содержания в эпекто-лите поваренной соли и сернокислого натрия, температуры от 70 до 90 С, скорости движения фольги и расстояния между пластинами катода при ее 76 обработке. Значения этих параметров для каждого режима травления обычно приводятся в специальных таблицах. Для образования на поверхности фольги оксидного слоя проводят формовку (электрохимическое оксидирование), которая состоит в окислении алюминия кислородом, вьщеляющимся в результате электролиза формовочного электролита под действием электрического тока. Толщина образующегося оксидного слоя находится в прямой зависимости от формовочного напряжения. Формовку выполняют на агрегате (рис. 59), который состоит из шести  Рис. 5 8. Схема агрегата травления: I - размоточное устройство, 2 - ведомые валики, 3 - анод, 4 -медные пластаны катода, 5. 6 - ванны травления и промывки водопроводной водой, 7 - дехлоратор, 8 - татановые электроды, Я 10, II - ванны промывки в обессоленной воде, 12 - сушильное уст- ройство, 13 - намоточный барабан  Рис. 59. Схема агрегата формовки: 1 - перемоточный механизм, 2 - ведомые валики, 5. 4 - ванм предформовки и формовки, J, 7 - печи отжига, 6, 8 - ванны сверхформовки, Я 10 - вашвл пассироваЮ1Я и промывки, П -сушшыюе устройство, 12 - валик протяжного механизма ванн, двух печей отжига, сушильного устройства, перемоточного механизма и системы направляющих валиков. Первые две ванны -. предформовки и формовки установлены последовательно; остальные ванны, а также печи и сушильное устройство расположены над ванной формовки. При формовке фольга с перемоточного механизма 1 через ведомые валики 2 попадает в ванну предформовки 3 с обессоленной водой, а из нее - в ванну формовки 4 с электролитом. В ванне 4 на фольгу подается постоянный ток соответствующего напряжения. Далее, проходя через первую печь отжига 5 и огибая ролик, фольга погадает в первую ванну сверхформовки б с электролитом, выходит из нее и вторично поступает в ванну формовки 4. Затем, пройдя через вторую печь отжига 7 и огибая ролик, фольга постутет во вторую ванну сверхформовки 8 и, выйдя из нее, в третий раз проходит ванну формовки 4. После этого фольга последовательно проходит ванны пассивирования 9 с раствором однозамещенного фосфата аммония, промьшки 10 и сушильное устройство 11, после чего наматывается на валик 12 протяжного механизма. Для изменения режимов формовки различной фольги, как и травления, регулируют концентрацию раствора в ванне формовки, температуру электролитов, отжига, скорость движения фольги и подаваемое напряжение. Для поддержания режимов травления и формовки в заданных пределах применяют автоматизированные системы управления технологическим процессом с ЭВМ. § 35. НАМОТКА И ПРОПИТКА СЕКЦИЙ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ При изготовлении секций сухих электролитических конденсаторов используют анодную оксидированную и катодную неоксидированную фольгу, а также бумажные или тканевые прокладки. Ленты катодной фольги должны быть на 2-3 мм шире лент анодной, а прокладки - на 5-6 мм шире лент катодной фольги. Изготовляют секции электролитических конденсаторов на различных механизированных и автоматизированных агрегатах. Так, на агрегате 8338 (рис. 60) все технологические операции выполняются вокруг шестипози-ционной планшайбы, которая совершает за каждый цикл работы поворот на 1/6 окружности, перемещая заготовленные детали секций с одной позиции на другую. Тем самым одновременно вьшолняется не менее шести операций. На первой позиции планшайбы 13 из выходного лотка вибробункера 12 специальными лапками манипулятора 11 захватывается и передается для насадки на анод резиновая втулка. Из другого вибробункера 7 через питатель специальным механизмом подается анод (алюминиевый стержень), который рычажным отсекателем укладывается на горизонтальную плоскость канала и заталкивается в резиновую втулку. Затем анод подается в ракрытый цанговый шпиндель и зажимается с сидящей на нем резиновой втулкой. Поворачиваясь на 1/6 оборота, планшайба 13 перемещает все шесть цанговых шпинделей на следующую позицию. На второй позиции механизм 10 подачи анода перемещает конец анодной фольги к выводу, зажатому в цанговом шпинделе. При этом горизон-78  Рис. 60. Автоматизированный агрегат 8338 намоткн сеющй электролитических конденсаторов : 1, 3, 4 - механизмы подачи катода, прокладки и вкладыша, 2 - насос, 5, 10 - механизмы контроля и подачи анода, б, 7, 12 - вибробункеры корпусов, выводов и резиновых втулок, 8 - смоточный шпиндель, 9 - аппарат отрезки, 11 - манипулятор, 13 - планшайба, 14 - основание тальный лоток с фольгой проходит под ножом аппарата отрезки, устанавливаемым в зависимости от длины анодной фольги. В одной плоскости с цанговым шпинделем перемещаются пуансон и матрица, которыми конец поданной анодной фольги вдавливается в тело анодного вывода, в результате чего происходит их холодная сварка. После сварки механизм подачи анода отходит от цангового шпинделя, нож аппарата отрезки 9 обрезает на заданном расстоянии конец анодной фольги, и планшайба вновь перемещается на 1/6 оборота. На третьей позиции механизм контроля 5 (фотодиод) проверяет наличие контакта вьгеода с анодной фольгой. Если луч пфекрыт отрезком аноднш фольги, перемещающейся вместе с цанговым шпинделем, работа агрегата продолжается, а если не перекрыт, т.е. сварка не произошла, один из блокирующих контактов размыкает цепь электродвигателя. Между третьей и четвертой позициями механизмом 3 на лотки выкатывается и отрезается бумажная прокладка заданной длины. Одновременно механизмом 4 выкатывается конец бумажного вкладьппа, который вместе с щ)окладкой щ)ижимается к лотку и отрезается специальным ножом. Прижимной частью рычага, одновременно являющейся электрическим кон- тактом, контролируется наличие прокладки. Если прокладка отсутствует, рычаг соприкасается с металлическим лотком и размыкает цепь питания. При перемещении вывода анода с приваренной к нему анодной фольгой с третьей позиции на четвертую анодный вывод уносит в щель лотка отрезанные ленты вкладыша и прокладки, складьшая их пополам. При этом анодная фольга, охватываемая с обеих сторон отрезками бумажной прокладки и вкладьппа, скользит по поверхности дугового лотка. На четвертой позиции вывод анода, установленный одним концом в цанге шпинделя, упирается другим концом в специальную призму и, вращаясь, начинает сматьшать со шпинделей 8 ленты анодной фольги и бумаги. Сначала вращение происходит с малой частотой (заправочной), а затем с большой (рабочей). Лентозаправочный механизм 1 вначале намотки подает отрезок катодной фольги в наматьшаемую секцию и к ней для уплотнения прижимается упругая планка. По резиновым трубкам насосом 2 нагнетается электролит, который смачивает перемещающуюся но дуговому лотку прокладку. Лентозаправочный механизм, нож, смоточный шпиндель И ролики подачи катода размещены на отдельной плите, установленной под углом к поверхности планшайбы. Поэтому отрезок катодной фольги заправляется под углом к оси намотки и наматьшается по винтовой линии так, что его последние витки смещаются на резиновую втулку секции. Изменяя угол установки плиты, можно изменять шаг спирали катодной фольги. После намотки секция поворотом шайбы переносится на следующую позицию. На пятой позиции ориентированно подаваемый ю вибробункера 6 в питатель корпус попадает на прюму перед толкателем, который надевает его на секцию, сидящую в цанге соосно с толкателем. На шестой позиции толкатель раскрывает цангу и выталкивает готовую секцию в корпусе в приемный лоток. При работе агрегата специальными устройствами контролируется наличие прокладки, обрыв лент и сброс готовой секции в лоток. Электролитические конденсаторы, как и бумажные, в основном пропи-тьшают в установках с баками периодического действия, но при других режимах. В последнее время разработаны и внедряются роторные маишны, на которых пропитка осуществляется методом протяжки. При этом методе у одного торца секции создается вакуум, а к другому под давлением подается электролит, т.е. он втягивается в секцию с двойным усилием. Так пропитывают конденсаторы большого диаметра (25 и 32 мм). При работе машины клапаны, срабатьшающие при подаче конденсаторов на определенную позицию ротора, последовательно соединяются с системами, обеспечивающими откачку воздуха ю секций и подачу рабочего электролита под давлением до 1,9 • 10 кПа при 95°С. При таком же режиме конденсаторы выдерживают 30 с на других позициях. Роторные машины имеют систему сбора излишков электролита при пропитке и возврата его для повторного использования. § 36. ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ АЛЮМИНИЕВЫХ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ Электролитические алюминиевые конденсаторы по диаметру делятся на три группы (4,5-8,5 мм, 12-17 мм и 25-32 мм) и различаются по кон-80 Рис. 61. Алюминиевые электролитические конденсаторы с раз-нонаправлеяны-ми (а) и с однонаправленными {б) выводами: 1 -внешние проволочные выводы, 2 - корпус, 3 - секция, 4, 6 - анодный и катодный выводы, 5 - резиновая шайба, 7 -эпоксидная смола 2 3 4- 5 е 
Сборка конденсатора монтаж уплотняющей втулки: монтаж секции в корпус; монтаж уплотнительной контактной шайбы; зиговка дна и горловины корпуса; монтаж втулки и плющение Промывка и сушка Тренировка Контроль электрических параметров Монтаж крышки Сварка внешних проволочных выводов Завальцовка корпуса I Маркировка, лакировка, суш ка Контроль электрических параметров Упаковка Промывка и сушка Маркировка Рис. 62. Схемы технологических процессов изготовления электролитических алюминиевых конденсаторов с разнонаправленными (а) и однонаправленными {б) выводами Упаковка 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 |
||||||