Spôsob výroby pásu z nanokryštalického materiálu a zariadenie na výrobu toroidného jadra vinutého z tohto pásu

Číslo patentu: E 10676

Dátum: 19.05.2006

Autori: Demier Alain, Save Thierry, Waeckerle Thierry

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

Tento vynález sa týka spôsobu výroby pása nanokryštalického materiálu, zariadenia na výrobu toroidného jadra vinutého z tohto pása, ako aj uvedeného toroidného jadra a kom ponentov, ktoré toto toroidné jadro v sebe obsahujú.Výroba toroidných jadier tvorených nanokryštalickým materiálom s nízkou permeabilitou ( s 1000) z amorfných pásov typu FeCuNbSiB, ktoré sa transformujú žíhaním jeTento dokument opisuje najmä spôsob žíhania pri namáhaní uvedených amorfných pásov, ktorý významne zníži extrémnu krehkosť nanokryštálov, s ktorými skôr nebolo možné manipulovat po nanokryštalizácii na toroidné jadro. Tento spôsob žíhania pri namáhaní umožňuje dosiahnutie takých mechanických vlastností, že je možné vykonať navinutie pása bez rizika jeho zlomenia a že je taktiež možné rozvinutie a opätovné navinutie pása pri zachovaní stále rovnakých navíjacích tŕňoch.Tieto zlepšené mechanické vlastnosti sú dosiahnuté získaním prierezu nanokryštalizovaného pása V tvare Q, ktorý má minimum inflexných bodov a priehyb väčší ako 1 šírky. Toto utváranie zodpovedá stavu, ktorý je menej krehký v porovnaní s klasickým nanokryštalinikom a umožňuje najmä odvinutie a potom opätovné navinutie kryštalizovaného pása na rovnaký navíjací tŕň, avšak tento stav s profilom v tvare Q je stále ešte príliš krehký na to, aby s ním mohlo byt manipulované a aby mohol byť odvinutý a navinutý na navíjacietŕne s malým priemerom a najmä až na získanie toroidných jadier s priemerom menším aleboOkrem toho v prípade profilu V tvare Q nie sú magnetické charakteristiky a percentuálny podiel zlomu pri opätovnom navinutí nezávisle od strany pása, ktorá je obrátená smerom von z toroidného jadra. Ked je vydutie profilu Q orientované smerom von ztoroidného jadra, sú uvedene charakteristiky lepšie a percentuálny podiel zlomu pri opätovnom navínutí je nižší a naopak, keď je vydutie profilu Q orientované smerom dovnútra toroidného jadra. Takto v priebehu výroby je buď nevyhnutné umožniť pásu, aby mal systematicky vydutie profilu Q obrátené smerom von z vyrobených toroidných jadier, čo vyžaduje dodatočnú kontrolu a výrobný proces je V tomto prípade zložitejší, alebo dôjdek zhoršeniu výrobnej kapacity a výrobky budú mať heterogénnu kvalitu.Okrem toho pri automatickom navíjaní na získanie toroidného jadra môže byť veľmi obtiažne prisať a na plocho pritlačiť hlavu pása k navíjaciemu tŕňu, lebo profil Q bráni prisa tiu hlavy pása a jej prilipnutiu k navíjaciemu tŕňu V dôsledku depresného javu.Inak sa zistilo, že čim viac sa zvýši permeabilita pása, tým viac je pás krehkejší V jeho Výslednom stave a tým väčší je percentuálny podiel zlomu pri opätovnom navíjaní. Uvedený spôsob teda neumožňuje vyrobiť V priemyselnom meradle nanokryštalický pás, najmä, keďjeho permeabilita presahuje hodnotu 1000.Navyše znížená, ale stále ešte vysoká krehkost pása získaného V rámci doterajšieho stavu techniky umožňuje dosiahnuť rýchlosť prevádzkového posunu pása, ktorá nepresahujeZa priemyslovo využiteľný spôsob nanokryštalizačného žíhania je považovaný spôsob, ktorý by umožňoval dosiahnuť mieru zlomu amorfného pása nižšiu ako 10 zlomov na kilometer, rýchlosť prevádzkového posunu pása vyššiu alebo rovnú 10 cm za sekundu a na meter užitočnej zóny pece (zóna, ktorej teplota je vyššia alebo sa rovná 500 °C) a regulačný rozsah teploty žíhania vyšší ako 10 °C (rozsah, V ktorom je možné menit teplotu žíhania beztoho, aby sa významne zmenili charakteristiky pása, najmä jeho krehkosť).Cieľom tohto vynálezu je teda navrhnúť spôsob výroby nanokryštalických pásov schopných použitia V priemyslovom meradle, ako aj nanokryštalický produkt, ktorý je manipulovateľný a použiteľný pre geometrie magnetických obvodov, ktoré sú kompaktnejšie V porovnaní s magnetickými obvodmi doterajšieho stavu techniky, a ktorý má. najmä oveľamenší polomer navijania, ako ktorý bol až doteraz dosiahnuteľný.Stýmto cieľom je predmetom vynálezu spôsob výroby pása z nanokryštalickćhomateriálu získaný z pása odliateho V amorfnom stave s atómovým zložením Fe 1 .a-bCOaNÍb 1 oo-x-y-z-a-p-yCuxsÍyBzNbaM BMW pričom M znamená aspoň jeden z prvkov V, Cr, Al a Zn,M znamená aspoň jeden z prvkov C, Ge, P, Ga, Sb, In a Be, kde352 a ys 2, pričom sa amorfný pás podrobí kryštalizačnému žíhaniu, pri ktorom sa pás podrobí žíhaniu v rozvinutom stave postupujúc cez aspoň dva bloky S a pod napätím vo v podstate pozdĺžnom axiálnom smere pása tak, že pás je udržiavaný na teplote žíhania v rozsahu 530 °C a 700 °C počas medzi 5 a 120 sekundami pri axiálnom napätí v ťahu v rozsahu 2 a 1000 MPa, pričom napätie v ťahu, ktoré amorfný pás podstupuje, rýchlosť posunu pása pri uvedenom žíhaní a čas a teplota žíhania sú zvolené tak, že profil prierezu pása nemá tvar Q a má maximálnypriehyb priečneho prierezu pása menší ako 3 šírky pása a výhodne menší ako 1 uvedenejVynálezcovia úplne prekvapujúco zistili, že je možné výrazne znížiť krehkosť nanokryštalických pásov tým, že sa vytvoria s plochým prierezom a nie s profilom v tvare Q. Také zníženie krehkosti umožňuje výrazne znížiť mieru zlomov na kilometer a zvýšiťBez toho aby tu bola snaha viazať sa na akúkoľvek teóriu, vynálezcovia zistili, že pri danej rýchlostí posunu a danom napätí v ťahu platí, že tou mierou, ako sa zvyšuje teplota alebo čas žíhania pod napätím, zvyšuje sa kryštalizovaná frakcia fx, až sa dosiahne kritická kryštalizovaná frakcia fx° ktorá závisí od miery napätia. Ak fx presiahne uvedenú kritickúfrakciu fx , potom sa začína tvoriť profil Q a materiál sa stáva výrazne krehkejši.Týmto novým spôsobom zahŕňajúcim reguláciu podmienok žíhania (napätie V ťahu,rýchlosť posunu, čas a teplota žíhania) je možné stabilizovať výrobu na získanie kryštalizovanej frakcie nižšiu, ako je kritická kryštalizovaná frakcia tak, aby sa zabránilo tvorbe profilu s prierezom pása Q. Takto sa získa pás, ktorý môže byt ľahko zachytený navíjacím tŕňom na začiatku navíjania, ktorý môže byt rýchlo navíjaný na cíevku vo veľkých priemeroch bez falošných slučiek a ktorý môže byť účinne navíjaný bez toho, aby bolo dôležité, či jedna ale bo druhá strana smeruje smerom von z toroídného jadra.Spôsob podľa vynálezu môže navyše zahŕňať nasledujúce charakteristiky a to jednot livo alebo V kombinácii- rýchlosť posunu pása je vyššia alebo sa rovná 10 crn za sekundu a na meter užitočnejzóny pece,- axiálne napätie V ťahu je vyššie ako 500 MPa,- miera zlomu amorfného pása v priebehu posunu je menšia ako 10 zlomov na kilometerpása,- y je vyššie alebo sa rovná 12.V rámci výhodného spôsobu vyhotovenia je zloženie amorfnćho pása zvolené tak, žeV rámci iného výhodného spôsobu vyhotovenia je zloženie amorfného pása zvolenéTieto dva posledne uvedené výhodné spôsoby vyhotovenia sú obzvlášť vhodné na Výrobu prúdových snímačov schopných merať prúd ktorý má silnú jednosmernú zložku, ktoré sa môžu použiť v jedno- alebo dvojetážových elektromeroch obsahujúcich aspoň jedno toroidné jadro z uvedeného nanokryštalickćho materiálu, ako aj na výrobu akumulačných alebo filtračných indukčných cievok nezávislých od úrovne superponovanej jednosmernej zložky, ktoré sa môžu použit V elektromeroch obsahujúcich aspoň jedno toroidne jadro z uve deného nanokryštalického materiálu.

MPK / Značky

MPK: H01F 1/147, B21B 27/00, H01F 1/153, H01F 41/02, B21B 1/00

Značky: materiálů, nanokryštalického, spôsob, vinutého, výrobu, pásu, výroby, toroidného, tohto, jádra, zariadenie

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/33-e10676-sposob-vyroby-pasu-z-nanokrystalickeho-materialu-a-zariadenie-na-vyrobu-toroidneho-jadra-vinuteho-z-tohto-pasu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob výroby pásu z nanokryštalického materiálu a zariadenie na výrobu toroidného jadra vinutého z tohto pásu</a>

Podobne patenty