CN107658132A - 一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，包括如下步骤：S1、预热处理；S2、拉伸热定型：通过两对拉伸辊分别对电容器芯子的两端进行夹紧并拉伸，拉伸度为1.02‑1.1，并在真空和大气压下进行热定型；S3、松弛热定型；S4、热压定型；S5、冷却成型。本发明通过在热定型工序之前进行预热工作，避免在热定型时，电容器芯子的金属化电容薄膜突然受热，导致褶皱的产生，通过依次进行拉伸热定型、松弛热定型和热压定型，方便金属化电容薄膜排出气体、消除薄膜晶态和链接的缺陷，并使其更加均匀平整，以保证电容器元件能够均匀的受热，避免电容器出现击穿电压，导致短路等现象。
Description
技术领域
本发明涉及电容器元件生产技术领域，尤其涉及一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺。
背景技术
脉冲电容器能够把一个小功率电源在较长时间间隔内对电容器的充电能量储存起来，在需要的某一瞬间，在极短的时间间隔内将所储存的能量迅速释放出来，形成强大的冲击电流和强大的冲击功率。
脉冲电容器因涉及脉冲技术，一般来说此电容器充电放电时间要求短，电容的极间电场强度上升的速率极快，电容处在高频工作状态。 此时就要求采用的绝缘介质电介常数高、高频特性要好，同时导电膜厚度均匀、导电性好。
脉冲电容器用于冲击电压发生器和冲击电流发生器及振荡回路等高压试验装置，此外，还可用于电磁成型、液电成型、液电破碎，储能焊接，海底探矿以及生产高温等离子超强冲击磁场，强冲击光源、激光等装置中。
作为高比能脉冲电容器元件重要部件之一的金属化电容薄膜，在热定型时，需要对其进行充分的延展，使其更加均匀平整，以保证电容器元件能够均匀的受热，避免电容器出现击穿电压，导致短路等现象。
为了解决上述问题，我们提出了一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺。
本发明提出的一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，包括如下步骤：
S1、预热处理：将绕制好的电容器芯子置入60-80℃的烘箱中，预热1.5-2.5h；
S2、拉伸热定型：在热压机的下压板上侧对称设置两对拉伸辊，将预热完成的电容器芯子放置在下压板上，并使得电容器芯子位于两对拉伸辊之间，通过两对拉伸辊分别对电容器芯子的两端进行夹紧并拉伸，拉伸度为1.02-1.1，运行罗茨泵，使得热压机内气压维持在0.02-0.06MPa，使得热压机内温度保持在80-140℃，加热6-8h，加热完成后，向热压机中充入氮气至大气压，并保持热压机内温度60-80℃，保温4-6h；
S3、松弛热定型：使得拉伸辊松开电容器芯子，运行罗茨泵，使得热压机内气压维持在0.02-0.06MPa，使得热压机内温度保持在80-140℃，加热6-8h，加热完成后，向热压机中充入氮气至大气压，并保持热压机内温度60-80℃，保温4-6h；
S4、热压定型：使得热压机的上压板和下压板相对移动，对电容器芯子进行压扁压实，压板温度为130-160℃，压制时间为1-3h；
S5、冷却成型：待电容器芯子自然冷却后，取出。
优选地，在S1中，多个电容器芯子呈m*n阵列等距排列在烘箱的放置盘上，所述放置板的底部设置网孔。
优选地，放置在放置盘上的多个所述电容器芯子的朝向一致。
优选地，在S2中，所述拉伸辊的两端均设有转动电机，所述拉伸辊的端部与转动电机的输出端连接，所述转动电机与热压机的内侧壁滑动连接，所述热压机内设有与转动电机对应的推杆电机，所述推杆电机的推杆与转动连接连接。
优选地，在S2中，所述拉伸辊的表面遍布有咬合凸块，所述咬合凸块呈半球状。
优选地，所述热压机的内侧壁上设有保温层。
优选地，所述上压板和下压板相对的一侧均经过抛光处理，且涂覆有润滑脂。
优选地，在S5中，电容器芯子自然冷却后的温度为20-40℃。
本发明中，通过在热定型工序之前进行预热工作，避免在热定型时，电容器芯子的金属化电容薄膜突然受热，导致褶皱的产生，通过依次进行拉伸热定型、松弛热定型和热压定型，方便金属化电容薄膜排出气体、消除薄膜晶态和链接的缺陷，并使其更加均匀平整，以保证电容器元件能够均匀的受热，避免电容器出现击穿电压，导致短路等现象。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，包括如下步骤：
S1、预热处理：将绕制好的电容器芯子置入60℃的烘箱中，预热1.5h；
S2、拉伸热定型：在热压机的下压板上侧对称设置两对拉伸辊，将预热完成的电容器芯子放置在下压板上，并使得电容器芯子位于两对拉伸辊之间，通过两对拉伸辊分别对电容器芯子的两端进行夹紧并拉伸，拉伸度为1.02，运行罗茨泵，使得热压机内气压维持在0.02MPa，使得热压机内温度保持在80℃，加热6h，加热完成后，向热压机中充入氮气至大气压，并保持热压机内温度60℃，保温4h；
S3、松弛热定型：使得拉伸辊松开电容器芯子，运行罗茨泵，使得热压机内气压维持在0.02MPa，使得热压机内温度保持在80℃，加热6h，加热完成后，向热压机中充入氮气至大气压，并保持热压机内温度60℃，保温4h；
S4、热压定型：使得热压机的上压板和下压板相对移动，对电容器芯子进行压扁压实，压板温度为130℃，压制时间为1h；
S5、冷却成型：待电容器芯子自然冷却后，取出。
进一步的，在S1中，多个电容器芯子呈m*n阵列等距排列在烘箱的放置盘上，放置板的底部设置网孔。
进一步的，放置在放置盘上的多个电容器芯子的朝向一致。
进一步的，在S2中，拉伸辊的两端均设有转动电机，拉伸辊的端部与转动电机的输出端连接，转动电机与热压机的内侧壁滑动连接，热压机内设有与转动电机对应的推杆电机，推杆电机的推杆与转动连接连接。
进一步的，在S2中，拉伸辊的表面遍布有咬合凸块，咬合凸块呈半球状。
进一步的，热压机的内侧壁上设有保温层。
进一步的，上压板和下压板相对的一侧均经过抛光处理，且涂覆有润滑脂。
进一步的，在S5中，电容器芯子自然冷却后的温度为40℃。
实施例二
一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，包括如下步骤：
S1、预热处理：将绕制好的电容器芯子置入80℃的烘箱中，预热2.5h；
S2、拉伸热定型：在热压机的下压板上侧对称设置两对拉伸辊，将预热完成的电容器芯子放置在下压板上，并使得电容器芯子位于两对拉伸辊之间，通过两对拉伸辊分别对电容器芯子的两端进行夹紧并拉伸，拉伸度为1.1，运行罗茨泵，使得热压机内气压维持在0.06MPa，使得热压机内温度保持在140℃，加热8h，加热完成后，向热压机中充入氮气至大气压，并保持热压机内温度80℃，保温6h；
S3、松弛热定型：使得拉伸辊松开电容器芯子，运行罗茨泵，使得热压机内气压维持在0.06MPa，使得热压机内温度保持在140℃，加热8h，加热完成后，向热压机中充入氮气至大气压，并保持热压机内温度80℃，保温6h；
S4、热压定型：使得热压机的上压板和下压板相对移动，对电容器芯子进行压扁压实，压板温度为160℃，压制时间为3h；
S5、冷却成型：待电容器芯子自然冷却后，取出。
进一步的，在S1中，多个电容器芯子呈m*n阵列等距排列在烘箱的放置盘上，放置板的底部设置网孔。
进一步的，放置在放置盘上的多个电容器芯子的朝向一致。
进一步的，在S2中，拉伸辊的两端均设有转动电机，拉伸辊的端部与转动电机的输出端连接，转动电机与热压机的内侧壁滑动连接，热压机内设有与转动电机对应的推杆电机，推杆电机的推杆与转动连接连接。
进一步的，在S2中，拉伸辊的表面遍布有咬合凸块，咬合凸块呈半球状。
进一步的，热压机的内侧壁上设有保温层。
进一步的，上压板和下压板相对的一侧均经过抛光处理，且涂覆有润滑脂。
进一步的，在S5中，电容器芯子自然冷却后的温度为40℃。
实施例三
一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，包括如下步骤：
S1、预热处理：将绕制好的电容器芯子置入70℃的烘箱中，预热2h；
S2、拉伸热定型：在热压机的下压板上侧对称设置两对拉伸辊，将预热完成的电容器芯子放置在下压板上，并使得电容器芯子位于两对拉伸辊之间，通过两对拉伸辊分别对电容器芯子的两端进行夹紧并拉伸，拉伸度为1.06，运行罗茨泵，使得热压机内气压维持在0.04MPa，使得热压机内温度保持在110℃，加热7h，加热完成后，向热压机中充入氮气至大气压，并保持热压机内温度70℃，保温5h；
S3、松弛热定型：使得拉伸辊松开电容器芯子，运行罗茨泵，使得热压机内气压维持在0.04MPa，使得热压机内温度保持在110℃，加热7h，加热完成后，向热压机中充入氮气至大气压，并保持热压机内温度70℃，保温5h；
S4、热压定型：使得热压机的上压板和下压板相对移动，对电容器芯子进行压扁压实，压板温度为145℃，压制时间为2h；
S5、冷却成型：待电容器芯子自然冷却后，取出。
进一步的，在S1中，多个电容器芯子呈m*n阵列等距排列在烘箱的放置盘上，放置板的底部设置网孔。
进一步的，放置在放置盘上的多个电容器芯子的朝向一致。
进一步的，在S2中，拉伸辊的两端均设有转动电机，拉伸辊的端部与转动电机的输出端连接，转动电机与热压机的内侧壁滑动连接，热压机内设有与转动电机对应的推杆电机，推杆电机的推杆与转动连接连接。
进一步的，在S2中，拉伸辊的表面遍布有咬合凸块，咬合凸块呈半球状。
进一步的，热压机的内侧壁上设有保温层。
进一步的，上压板和下压板相对的一侧均经过抛光处理，且涂覆有润滑脂。
进一步的，在S5中，电容器芯子自然冷却后的温度为30℃。
实施例四
一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，包括如下步骤：
S1、预热处理：将绕制好的电容器芯子置入65℃的烘箱中，预热1.75h；
S2、拉伸热定型：在热压机的下压板上侧对称设置两对拉伸辊，将预热完成的电容器芯子放置在下压板上，并使得电容器芯子位于两对拉伸辊之间，通过两对拉伸辊分别对电容器芯子的两端进行夹紧并拉伸，拉伸度为1.04，运行罗茨泵，使得热压机内气压维持在0.03MPa，使得热压机内温度保持在95℃，加热6.5h，加热完成后，向热压机中充入氮气至大气压，并保持热压机内温度65℃，保温4.5h；
S3、松弛热定型：使得拉伸辊松开电容器芯子，运行罗茨泵，使得热压机内气压维持在0.03MPa，使得热压机内温度保持在95℃，加热6.5h，加热完成后，向热压机中充入氮气至大气压，并保持热压机内温度65℃，保温4.5h；
S4、热压定型：使得热压机的上压板和下压板相对移动，对电容器芯子进行压扁压实，压板温度为140℃，压制时间为1.5h；
S5、冷却成型：待电容器芯子自然冷却后，取出。
进一步的，在S1中，多个电容器芯子呈m*n阵列等距排列在烘箱的放置盘上，放置板的底部设置网孔。
进一步的，放置在放置盘上的多个电容器芯子的朝向一致。
进一步的，在S2中，拉伸辊的两端均设有转动电机，拉伸辊的端部与转动电机的输出端连接，转动电机与热压机的内侧壁滑动连接，热压机内设有与转动电机对应的推杆电机，推杆电机的推杆与转动连接连接。
进一步的，在S2中，拉伸辊的表面遍布有咬合凸块，咬合凸块呈半球状。
进一步的，热压机的内侧壁上设有保温层。
进一步的，上压板和下压板相对的一侧均经过抛光处理，且涂覆有润滑脂。
进一步的，在S5中，电容器芯子自然冷却后的温度为25℃。
实施例五
一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，包括如下步骤：
S1、预热处理：将绕制好的电容器芯子置入75℃的烘箱中，预热2.25h；
S2、拉伸热定型：在热压机的下压板上侧对称设置两对拉伸辊，将预热完成的电容器芯子放置在下压板上，并使得电容器芯子位于两对拉伸辊之间，通过两对拉伸辊分别对电容器芯子的两端进行夹紧并拉伸，拉伸度为1.08，运行罗茨泵，使得热压机内气压维持在0.05MPa，使得热压机内温度保持在125℃，加热7.5h，加热完成后，向热压机中充入氮气至大气压，并保持热压机内温度75℃，保温5.5h；
S3、松弛热定型：使得拉伸辊松开电容器芯子，运行罗茨泵，使得热压机内气压维持在0.05MPa，使得热压机内温度保持在125℃，加热7.5h，加热完成后，向热压机中充入氮气至大气压，并保持热压机内温度75℃，保温5.5h；
S4、热压定型：使得热压机的上压板和下压板相对移动，对电容器芯子进行压扁压实，压板温度为150℃，压制时间为2.5h；
S5、冷却成型：待电容器芯子自然冷却后，取出。
进一步的，在S1中，多个电容器芯子呈m*n阵列等距排列在烘箱的放置盘上，放置板的底部设置网孔。
进一步的，放置在放置盘上的多个电容器芯子的朝向一致。
进一步的，在S2中，拉伸辊的两端均设有转动电机，拉伸辊的端部与转动电机的输出端连接，转动电机与热压机的内侧壁滑动连接，热压机内设有与转动电机对应的推杆电机，推杆电机的推杆与转动连接连接。
进一步的，在S2中，拉伸辊的表面遍布有咬合凸块，咬合凸块呈半球状。
进一步的，热压机的内侧壁上设有保温层。
进一步的，上压板和下压板相对的一侧均经过抛光处理，且涂覆有润滑脂。
进一步的，在S5中，电容器芯子自然冷却后的温度为35℃。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1、预热处理：将绕制好的电容器芯子置入60-80℃的烘箱中，预热1.5-2.5h；
S2、拉伸热定型：在热压机的下压板上侧对称设置两对拉伸辊，将预热完成的电容器芯子放置在下压板上，并使得电容器芯子位于两对拉伸辊之间，通过两对拉伸辊分别对电容器芯子的两端进行夹紧并拉伸，拉伸度为1.02-1.1，运行罗茨泵，使得热压机内气压维持在0.02-0.06MPa，使得热压机内温度保持在80-140℃，加热6-8h，加热完成后，向热压机中充入氮气至大气压，并保持热压机内温度60-80℃，保温4-6h；
S3、松弛热定型：使得拉伸辊松开电容器芯子，运行罗茨泵，使得热压机内气压维持在0.02-0.06MPa，使得热压机内温度保持在80-140℃，加热6-8h，加热完成后，向热压机中充入氮气至大气压，并保持热压机内温度60-80℃，保温4-6h；
S4、热压定型：使得热压机的上压板和下压板相对移动，对电容器芯子进行压扁压实，压板温度为130-160℃，压制时间为1-3h；
S5、冷却成型：待电容器芯子自然冷却后，取出。
2.根据权利要求1所述的一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，其特征在于，在S1中，多个电容器芯子呈m*n阵列等距排列在烘箱的放置盘上，所述放置板的底部设置网孔。
3.根据权利要求2所述的一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，其特征在于，放置在放置盘上的多个所述电容器芯子的朝向一致。
4.根据权利要求1所述的一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，其特征在于，在S2中，所述拉伸辊的两端均设有转动电机，所述拉伸辊的端部与转动电机的输出端连接，所述转动电机与热压机的内侧壁滑动连接，所述热压机内设有与转动电机对应的推杆电机，所述推杆电机的推杆与转动连接连接。
5.根据权利要求1所述的一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，其特征在于，在S2中，所述拉伸辊的表面遍布有咬合凸块，所述咬合凸块呈半球状。
6.根据权利要求1所述的一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，其特征在于，所述热压机的内侧壁上设有保温层。
7.根据权利要求1所述的一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，其特征在于，所述上压板和下压板相对的一侧均经过抛光处理，且涂覆有润滑脂。
8.根据权利要求1所述的一种高比能脉冲电容器元件热定型工艺，其特征在于，在S5中，电容器芯子自然冷却后的温度为20-40℃。
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