本發(fā)明涉及電磁加熱技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種線圈盤及其制作方法、電磁加熱設(shè)備。
背景技術(shù):
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,能源的需求愈來愈高,節(jié)約能源也被世界各國及相關(guān)組織所重視,我國也相應(yīng)的制定了一系列節(jié)能降耗的政策。生活電器的節(jié)能降耗是一個(gè)非常值得關(guān)注的方面,而各種加熱線圈盤是每個(gè)家庭生活的必需品,其加熱方式一般為電磁加熱或者燃料火焰加熱,如果能提高加熱線圈盤的熱利用效率,減少能源的浪費(fèi),就可以降低其消耗的電能和能源,所以從加熱線圈盤入手,節(jié)能降耗,其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益,節(jié)約的能源將非常可觀。
目前,傳統(tǒng)使用IH(英文名為Indirect Heating,中文名為間接加熱)方式加熱的小家電的線圈都是采用繞制漆包線的方式制作。這種繞線的制作工藝復(fù)雜,電磁爐、電壓力鍋及電飯煲所用的線圈需要根據(jù)具體使用場合繞制不同的線圈,浪費(fèi)材料。繞制漆包線的加熱線圈盤在使用過程中容易出現(xiàn)跳線、刮傷、短線及制程不良的問題,其安全系數(shù)低,而且線圈的形式單一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
(一)要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有小家電繞線工藝復(fù)雜、制造成本高、線圈形式單一的問題。
(二)技術(shù)方案
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種線圈盤,其包括載體,所述載體上設(shè)有至少一組按照預(yù)定繞線路徑延伸的隔離壁,相鄰的所 述隔離壁之間形成絕緣槽,所述隔離壁上附著有經(jīng)過活化處理形成的貴金屬層,所述貴金屬層上附著有導(dǎo)電層。
其中,所述導(dǎo)電層至少包括第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層,所述第一導(dǎo)電層通過化學(xué)鍍的方式附著在所述貴金屬層上;所述第二導(dǎo)電層通過電鍍的方式附著在所述第一導(dǎo)電層上。
其中,所述導(dǎo)電層上還附著有防氧化層。
其中,所述隔離壁具有粗糙面,所述粗糙面上附著有貴金屬層。
其中,所述載體上僅設(shè)有一組隔離壁,所述隔離壁的預(yù)定繞線路徑為螺旋形,所述隔離壁的中心為所述載體的中心;
或者所述載體上具有兩組以上的隔離壁,每組所述隔離壁的預(yù)定繞線路徑均為螺旋形,所述兩組以上的隔離壁環(huán)繞所述載體的中心分布,所述兩組以上的隔離壁上附著的導(dǎo)電層所形成的子線圈之間并聯(lián)。
其中,所述載體呈碗狀或者盤狀。
其中,所述載體的材質(zhì)為塑料、陶瓷或外部包覆有絕緣層的金屬。
其中,所述載體具有沿厚度方向相對的兩個(gè)安裝面,所述至少一組隔離壁分布在所述兩個(gè)安裝面上。
本發(fā)明還提供一種電磁加熱設(shè)備,其包括所述的線圈盤,所述線圈盤用于電磁加熱。
本發(fā)明還提供一種線圈盤的制作方法,其包括如下步驟為:
S10、載體成型;
S20、對所述載體進(jìn)行活化處理,以在所述載體的表面附著貴金屬層;
S30、對所述載體進(jìn)行雕刻處理和附著導(dǎo)電層處理,以在載體上形成至少一組按照預(yù)定繞線路徑延伸的隔離壁以及位于相鄰隔離壁之間的絕緣槽,所述隔離壁上附著有貴金屬層,所述貴金屬層上附著有第一導(dǎo)電層,所述第一導(dǎo)電層上附著有第二導(dǎo)電層。
其中,所述對所述載體進(jìn)行雕刻處理和附著導(dǎo)電層處理的步驟包括:
S31、對所述載體進(jìn)行化學(xué)鍍處理,以在所述貴金屬層上附著第一導(dǎo)電層;
S32、對附著有所述第一導(dǎo)電層的載體表面進(jìn)行雕刻處理,以在載體上形成至少一組按照預(yù)定繞線路徑延伸的隔離壁以及位于相鄰隔離壁之間的絕緣槽;
S33、對所述載體進(jìn)行電鍍處理,以在所述隔離壁的第一導(dǎo)電層上附著第二導(dǎo)電層。
其中,所述對所述載體進(jìn)行雕刻處理和附著導(dǎo)電層處理的步驟包括:
S31’、對所述載體進(jìn)行化學(xué)鍍處理,以在所述貴金屬層上附著第一導(dǎo)電層;
S32’、對所述載體進(jìn)行電鍍處理,以在所述載體的第一導(dǎo)電層上附著第二導(dǎo)電層;
S33’、對附著有所述第二導(dǎo)電層的的載體表面進(jìn)行雕刻處理,以在載體上形成至少一組按照預(yù)定繞線路徑延伸的隔離壁以及位于相鄰隔離壁之間的絕緣槽。
其中,其特征在于,在S10載體成型步驟和S20對所述載體進(jìn)行活化處理步驟之間還包括:
對所述載體表面進(jìn)行化學(xué)粗糙化處理,以形成附著貴金屬層的粗糙面。
其中,在S30對所述載體進(jìn)行雕刻處理和附著導(dǎo)電層處理步驟之后還包括:
對所述載體進(jìn)行電鍍處理,以在所述隔離壁的第二導(dǎo)電層上附著防氧化層。
(三)有益效果
本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有以下有益效果:本發(fā)明提供一種線圈盤及其制作方法、電磁加熱設(shè)備,通過附著導(dǎo)電金屬層的方式在載體 的表面上直接繞制線圈,相比于現(xiàn)有技術(shù)其具有如下技術(shù)效果:
一、降低載體的材料要求,該線圈盤首先通過活化處理的方式在載體的表面附著貴金屬層,然后在貴金屬層上附著導(dǎo)電層,使得對載體的材料要求大大降低,可適用于小型化的集成感應(yīng)加熱線圈的生產(chǎn)。
二、制造成本低,該線圈盤在附著導(dǎo)電層之后成型絕緣槽,無需選用特殊的LDS材料和激光設(shè)備,加工周期短,降低生產(chǎn)成本。
三、繞線工藝簡單,不需要在載體上設(shè)置卡接線圈的限位槽、定位筋之類的結(jié)構(gòu),使得載體的結(jié)構(gòu)更為簡單。
四、線圈形式靈活多樣,可以根據(jù)用戶的需求來繞制各種形狀的線圈,具有柔性化生產(chǎn)的特點(diǎn)。
五、生產(chǎn)效率高,該線圈盤的制造效率較以往的繞制銅線生產(chǎn)線圈盤的方式高很多,利于量產(chǎn)。
六、使用方便且安全系數(shù)高,該線圈盤相比于傳統(tǒng)繞制漆包線的方式,其在使用過程中可實(shí)現(xiàn)避免出現(xiàn)跳線、刮傷、短線的制程不良的問題,其具有安全系數(shù)高和節(jié)能減耗的優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例一線圈盤中隔離壁為一組時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實(shí)施例一線圈盤中隔離壁為四組時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實(shí)施例一單面線圈盤的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明實(shí)施例一雙面線圈盤的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明實(shí)施例一線圈盤中各個(gè)層狀結(jié)構(gòu)的分布示意圖。
圖6為圖1中A的局部放大示意圖;
圖7為本發(fā)明實(shí)施例二線圈盤制作方法的流程圖。
其中,1:載體;2:隔離壁;3:絕緣槽;4:導(dǎo)電層;5:防氧化層;6:貴金屬層;41:第一導(dǎo)電層;42:第二導(dǎo)電層。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。 以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明,但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,除非另有說明,“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上;術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”、“內(nèi)”、“外”、“前端”、“后端”、“頭部”、“尾部”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發(fā)明的描述中,還需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機(jī)械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可視具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
實(shí)施例一
如圖1所示,本實(shí)施例提供的線圈盤,包括載體1,載體1上具有至少一組按照預(yù)定繞線路徑延伸的隔離壁2,相鄰的隔離壁2之間形成絕緣槽3,隔離壁2上附著有經(jīng)過活化處理形成的貴金屬層6,貴金屬層6上附著有導(dǎo)電層4。
可見,本實(shí)施例提供的線圈盤通過附著導(dǎo)電層4的方式在載體1的表面上直接繞制形成線圈,相對于在載體1上通過繞制銅線形成線圈的方式,不僅不需要在載體1上設(shè)置卡接線圈的限位槽、定位筋之類的結(jié)構(gòu),使得載體1的結(jié)構(gòu)更為簡單;而且還可以根據(jù)用戶的需求來繞制各種形狀的線圈,具有柔性化生產(chǎn)的特點(diǎn)。此外,這種線圈盤的制造效率較以往的繞制銅線生產(chǎn)線圈盤的方式高很多。
更重要的是,本實(shí)施例在載體1上附著導(dǎo)電層4之前,先通過活化處理的方式在載體1的表面附著貴金屬層6,使得對載體1的材料要 求大大降低。具體而言,本實(shí)施例中載體1的材質(zhì)選用的是PC塑料,即載體1通過PC塑料注塑成型得到。PC塑料的成型具有收縮率低、強(qiáng)度高、耐疲勞性、尺寸穩(wěn)定、蠕變極少的特點(diǎn),而且在較寬的溫度及濕度范圍內(nèi)具有穩(wěn)定的電絕緣性。此外,采用PC塑料制成的線圈盤比傳統(tǒng)的線圈盤更輕薄。當(dāng)然,本實(shí)施例中載體1還可以根據(jù)需求采用其他絕緣性好的塑料,如聚苯醚或工程塑料等。除了塑料之外,本實(shí)施例中載體1的材質(zhì)還可拓展為陶瓷或者選擇包覆有絕緣層的金屬。
如圖1所示,本實(shí)施例中載體1上設(shè)置的隔離壁2可能僅為一組,該組隔離壁2的預(yù)定繞線路徑為螺旋形,該組隔離壁2的中心為載體1的中心。這種螺旋形的隔離壁2大致有20圈至25圈,每圈的形狀可以為圓形,矩形、正三角形或者其它正多邊形,優(yōu)選為圓形。當(dāng)然該組隔離壁2的預(yù)定繞線路徑還可以為其它形狀,比如S型,相對于其它形狀的預(yù)定繞線路徑而言,在螺旋形的隔離壁2上附著導(dǎo)電層4的方式形成線圈,能使得線圈在較小的載體1表面上產(chǎn)生更大的電感,而且這種線圈盤制造也更為方便。
如圖2所示,載體1上也可以設(shè)置具有兩組以上的隔離壁2,每組隔離壁2的預(yù)定繞線路徑均為螺旋形,該兩組以上的隔離壁2環(huán)繞載體1的中心均勻分布。每組隔離壁2上附著的導(dǎo)電層4形成一個(gè)子線圈,即載體1上設(shè)置有兩個(gè)以上的子線圈,該兩個(gè)以上的子線圈之間并聯(lián)。本實(shí)施例中的兩組以上的隔離壁2包括兩組隔離壁2的情形,但在每組隔離壁2都繞制成螺旋形的情況下,兩組隔離壁2對載體1的表面積利用率有限。這種線圈盤相當(dāng)于擁有多個(gè)子線圈,能夠在烹飪鍋具較小的情況下,僅啟動其中一組隔離壁2上的子線圈對該烹飪器具進(jìn)行加熱,在對大型烹飪器具進(jìn)行加熱時(shí),則啟動每一組隔離壁2上的子線圈對該烹飪器具進(jìn)行加熱。由于這種線圈盤上每組隔離壁2上的子線圈之間是并聯(lián)的,故在繞制同樣長度導(dǎo)電層4的情況下,這種線圈盤的電阻相對于第一種線圈盤的電阻要小得多。
值得注意的是,本實(shí)施例中所說的相鄰的隔離壁2之間設(shè)置有絕 緣槽3包括相鄰組隔離壁2之間設(shè)有絕緣槽3的情形,也包括每組隔離壁2中相鄰圈隔離壁2之間設(shè)有絕緣槽3的情形。
本實(shí)施例在隔離壁2上附著貴金屬層6的方法是:將線圈盤的載體1浸入活化液中,活化液中包括貴金屬化合物、濃酸,還原劑和絡(luò)合劑。貴金屬化合物中的貴金屬離子被還原為貴金屬微粒并吸附在載體1的表面上,形成貴金屬層6。貴金屬主要指金、銀和鉑族金屬(釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑)等8種金屬元素。本實(shí)施例中選用的貴金屬化合物為氯化鈀或者氯化銀,選用的濃酸為濃鹽酸或者濃硫酸,選用的還原劑為二氯化錫,選用的絡(luò)合劑為檸檬酸納、氰化鈉,酒石酸鈉或者焦磷酸鈉。其中,濃酸用于溶解貴金屬化合物;還原劑用于將貴金屬化合物還原成貴金屬微粒附著在載體1的表面;絡(luò)合劑將貴金屬化合物和還原劑保持在懸浮狀態(tài),使得貴金屬化合物和還原劑在溶液狀態(tài)時(shí)不發(fā)生氧化還原反應(yīng),只在與載體1表面接觸時(shí)才發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
本實(shí)施例提供的配置活化液的方法(以貴金屬化合物選用氯化鈀為例)為:先將PdCl2溶液溶于濃HCL和蒸餾水的混合溶液中,再向該混合液中加入SnCl2,形成第一混合液;取檸檬酸納、NaCN,酒石酸鈉或焦磷酸鈉溶于蒸餾水中,形成第二混合液;將第一混合液與第二混合液攪拌混合,形成活化液。
結(jié)合圖5、圖6所示:導(dǎo)電層4包括第一導(dǎo)電層41和第二導(dǎo)電層42,第一導(dǎo)電層41通過化學(xué)鍍的方式附著在貴金屬層6上;第二導(dǎo)電層42通過電鍍的方式附著在第一導(dǎo)電層41上。
具體的,通過化學(xué)鍍的方式在貴金屬層6上附著第一導(dǎo)電層41的制作工藝為:將載體1浸泡在化學(xué)鍍液中,在貴金屬層6的催化下,化學(xué)鍍液中的導(dǎo)電金屬離子通過發(fā)生氧化還原反應(yīng)附著在載體1的表面上,形成第一導(dǎo)電層41。通過電鍍的方式在第一導(dǎo)電層41附著第二導(dǎo)電層42的方式是:將經(jīng)過化學(xué)鍍處理的載體1浸入電鍍液中,電鍍液中的導(dǎo)電金屬離子在電流的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成導(dǎo)電金 屬微粒附著在所述第一導(dǎo)電層41,形成第二導(dǎo)電層42。
貴金屬層6非常稀薄,因此很難通過電鍍方式直接在貴金屬層6上附著導(dǎo)電層4。本實(shí)施例先通過化學(xué)鍍方式在貴金屬層6上附著第一導(dǎo)電層41。但化學(xué)鍍的方式不夠經(jīng)濟(jì),而且所鍍的第一導(dǎo)電層41比較薄。而線圈盤的額定加熱功率比較大,一般為2000瓦至2500瓦,要求鍍比較厚的導(dǎo)電層4。因此本實(shí)施例進(jìn)一步通過電鍍方式在第一導(dǎo)電層41上繼續(xù)附著一層比較厚的第二導(dǎo)電層42。本實(shí)施例中,第一導(dǎo)電層41的厚度為5um-10um,第二導(dǎo)電層42的厚度為40um-70um,當(dāng)然還可以根據(jù)實(shí)際情況要求對第一導(dǎo)電層41、第二導(dǎo)電層42和防氧化層5的厚度做相應(yīng)的調(diào)整。此外,對于加熱功率要求比較小的線圈盤,也可以考慮只通過化學(xué)鍍方式鍍第一導(dǎo)電層41。
為了使得貴金屬層6能牢固的附著在載體1的表面,本實(shí)施例在載體1表面附著貴金屬層6之前對載體1進(jìn)行粗糙化處理,以形成附著貴金屬層6的粗糙面。
本實(shí)施例中導(dǎo)電層4采用的材料為銅,因?yàn)殂~具有良好的導(dǎo)電性。當(dāng)然導(dǎo)電層4還可以采用銀或鋁等其它電良導(dǎo)體材料。當(dāng)導(dǎo)電層4采用銅或者銀等防氧化性能比較差的導(dǎo)電材料時(shí),還需要在導(dǎo)電層4外附著防氧化層5,即在第二導(dǎo)電層42外設(shè)置有防氧化層5,以防止導(dǎo)電層4的氧化影響導(dǎo)電層4的導(dǎo)電性能。當(dāng)導(dǎo)電層4采用鋁等防氧化性能比較好的材料時(shí),也可以不設(shè)置防氧化層5。防氧化層5的材質(zhì)為鎳,也可以為鎳、銀、鋁及金中的一種或者任意幾種混合形成。防氧化層5的厚度為5um-10um。當(dāng)然還可以根據(jù)實(shí)際情況要求對防氧化層5的厚度做相應(yīng)的調(diào)整。
本實(shí)施例形成隔離壁2和絕緣槽3的方式有兩種,第一種方式是先在載體1的表面附著貴金屬層6,然后在貴金屬層6上附著第一導(dǎo)電層41,接著通過對載體1進(jìn)行雕刻處理以形成按照預(yù)定繞線路徑延伸的隔離壁2,以及位于相鄰的隔離壁2之間的絕緣槽3,最后在隔離壁2的第一導(dǎo)電層41上附著第二導(dǎo)電層42。這種方式選用的雕刻方式為 激光處理,因?yàn)榧す獾窨烫幚硭俣群芸?,?dāng)然也可以選用刀具雕刻。經(jīng)過雕刻處理后,絕緣槽3中至少不能殘存任何第一導(dǎo)電層41和貴金屬層6的成分,一般而言絕緣槽3還會伸入載體1的基體中一部分。
第二種方式與第一種方式不同的是,在第一導(dǎo)電層41上附著第二導(dǎo)電層42之后再對載體1進(jìn)行雕刻處理,以形成按照預(yù)定繞線路徑延伸的隔離壁2,以及位于相鄰的隔離壁2之間的絕緣槽3。由于載體1上已經(jīng)附著第二導(dǎo)電層42,整個(gè)導(dǎo)電層4厚度比較大,激光雕刻的方式穿透厚度有限,不足以一次性去除第一導(dǎo)電層41、第二導(dǎo)電層42和貴金屬層6,因此第二種方式一般選用刀具雕刻,當(dāng)然也不排除激光雕刻,線槽的深度為2mm至8mm。經(jīng)過雕刻處理后,絕緣槽3中至少不能殘存任何第一導(dǎo)電層41、第二導(dǎo)電層42和貴金屬層6的成分,一般而言絕緣槽3還會伸入載體1的基體中一部分。
值得注意的是,這兩種方式形成的絕緣槽3橫截面一般為矩形,但該絕緣槽3的橫截面最好為倒等腰梯形、倒三角形或者半圓弧形。相對于橫截面呈矩形的絕緣槽3來說,橫截面呈倒等腰梯形、倒三角形或者半圓弧形的絕緣槽3能在開口寬度相同的情況下增大隔離壁2底部的厚度,進(jìn)而增加隔離壁2的強(qiáng)度。
結(jié)合圖3、圖4所示,本實(shí)施例中載體1具有沿厚度方向相對的兩個(gè)安裝面,至少一組隔離壁2分布在這兩個(gè)安裝面上;即每個(gè)安裝面上均設(shè)有至少一組按照預(yù)定繞線路徑延伸的隔離壁2,相鄰的所述隔離壁2之間形成絕緣槽3,隔離壁2上附著有經(jīng)過活化處理形成的貴金屬層6,貴金屬層6上附著有導(dǎo)電層4。即可在載體1的一側(cè)表面通過附著導(dǎo)電層4的方式繞制線圈,還可以在載體1的兩側(cè)表面均通過附著導(dǎo)電層4的方式繞制線圈。在載體1的兩側(cè)表面均設(shè)置有導(dǎo)電層4繞制的線圈盤,相對于僅在載體1的一側(cè)表面設(shè)置導(dǎo)電層4的線圈盤,可以在線圈盤載體1體積不變的情況下,將線圈盤的加熱功率提高將近一倍。
本實(shí)施例提供的線圈盤中,載體1的形狀可以為圓盤狀,如圖3 和4所示,主要應(yīng)用于電磁爐、烹飪機(jī)和熱水壺等產(chǎn)品;載體1的形狀也可以為碗狀,如圖1和2所示,主要應(yīng)用于電飯煲、電壓力鍋和電燉盅等產(chǎn)品。
實(shí)施例二
如圖7所示,本實(shí)施例提供了一種制作線圈盤的方法,該方法包括如下步驟為:
S10、載體1成型;
該步驟S10中可根據(jù)載體1的材質(zhì)采用不同的成型的方式:當(dāng)載體1的材質(zhì)為塑料時(shí),將熔融的塑料注入模具形成載體1;當(dāng)載體1的材質(zhì)為陶瓷時(shí),先將瓷泥通過模具擠壓成毛坯,然后再將毛坯燒結(jié)成載體1;當(dāng)載體1的材質(zhì)為包覆絕緣材料的金屬時(shí),先將金屬材料沖壓成型,然后在金屬上通過噴涂或者注塑的方式形成絕緣層。
S20、對載體1進(jìn)行活化處理,以在載體1的表面附著貴金屬層6;
該步驟S20中具體在隔離壁2上附著貴金屬層6的方法是:將線圈盤的載體1浸入活化液中,活化液中包括貴金屬化合物、濃酸,還原劑和絡(luò)合劑。貴金屬化合物中的貴金屬離子被還原為貴金屬微粒并吸附在載體1的表面上,形成貴金屬層6。濃酸用于溶解貴金屬化合物;還原劑用于將貴金屬化合物還原成貴金屬微粒附著在載體1的表面;絡(luò)合劑將貴金屬化合物和還原劑保持在懸浮狀態(tài),使得貴金屬化合物和還原劑在溶液狀態(tài)時(shí)不發(fā)生氧化還原反應(yīng),只在與載體1表面接觸時(shí)才發(fā)生氧化還原反應(yīng)。具體而言,本實(shí)施例中選用的貴金屬化合物為氯化鈀或者氯化銀,選用的濃酸為濃鹽酸或者濃硫酸,選用的還原劑為二氯化錫,選用的絡(luò)合劑為檸檬酸納、氰化鈉、酒石酸鈉或者焦磷酸鈉。其中。
本實(shí)施例提供的配置活化液的方法(以貴金屬化合物選用氯化鈀為例)為:先將PdCl2溶液溶于濃HCl和蒸餾水的混合溶液中,再向該混合液中加入SnCl2,形成第一混合液;取檸檬酸納、NaCN,酒石酸鈉或焦磷酸鈉溶于蒸餾水中,形成第二混合液;將第一混合液與第 二混合液攪拌混合,從而形成活化液。更具體而言,可通過如下優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)一步闡述:將0.3gPdCl2溶液溶于10ml濃HCl和10ml蒸餾水的混合溶液中,再向其中加入12gSnCl2,形成第一混合液;再取250g檸檬酸納、NaCN,酒石酸鈉或焦磷酸鈉溶于1.5L蒸餾水中,形成第二混合液;將第一混合液和第二混合液不斷攪拌混合,即得到了活化液。其中檸檬酸鈉主要作用是起到穩(wěn)定劑的作用,絡(luò)合Sn2+,防止Sn2+被氧化成Sn4+。
S30、對載體1進(jìn)行雕刻處理和附著導(dǎo)電層4處理,以在載體1上形成至少一組按照預(yù)定繞線路徑延伸的隔離壁2以及位于相鄰隔離壁2之間的絕緣槽3,隔離壁2上附著有貴金屬層6,貴金屬層6上附著有第一導(dǎo)電層41,第一導(dǎo)電層41上附著有第二導(dǎo)電層42。
該步驟S30對載體1進(jìn)行雕刻處理和附著導(dǎo)電層4處理有兩種方式:
第一種處理方式的步驟為:
S31、對載體1進(jìn)行化學(xué)鍍處理,以在貴金屬層6上附著第一導(dǎo)電層41;
S32、對附著有第一導(dǎo)電層41的載體1表面進(jìn)行雕刻處理,以在載體1上形成至少一組按照預(yù)定繞線路徑延伸的隔離壁2以及位于相鄰隔離壁2之間的絕緣槽3;
S33、對載體1進(jìn)行電鍍處理,以在隔離壁2的第一導(dǎo)電層41上附著第二導(dǎo)電層42。
可見,第一種方式是先在載體1的表面附著貴金屬層6,然后在貴金屬層6上附著第一導(dǎo)電層41,接著通過對載體1進(jìn)行雕刻處理以形成按照預(yù)定繞線路徑延伸的隔離壁2,以及位于相鄰的隔離壁2之間的絕緣槽3,最后在隔離壁2的第一導(dǎo)電層41上附著第二導(dǎo)電層42。這種方式選用的雕刻方式為激光處理,因?yàn)榧す獾窨烫幚硭俣群芸?,?dāng)然也可以選用刀具雕刻。經(jīng)過雕刻處理后,絕緣槽3中至少不能殘存任何第一導(dǎo)電層41和貴金屬層6的成分,一般而言絕緣槽3還會伸入 載體1的基體中一部分。
第二種處理方式的步驟為:
S31’、對載體1進(jìn)行化學(xué)鍍處理,以在貴金屬層6上附著第一導(dǎo)電層41;
S32’、對載體1進(jìn)行電鍍處理,以在載體1的第一導(dǎo)電層41上附著第二導(dǎo)電層42;
S33’、對附著有第二導(dǎo)電層42的的載體1表面進(jìn)行雕刻處理,以在載體1上形成至少一組按照預(yù)定繞線路徑延伸的隔離壁2以及位于相鄰隔離壁2之間的絕緣槽3。
可見,第二種方式與第一種方式不同的是,在第一導(dǎo)電層41上附著第二導(dǎo)電層42之后再對載體1進(jìn)行雕刻處理,以形成按照預(yù)定繞線路徑延伸的隔離壁2,以及位于相鄰的隔離壁2之間的絕緣槽3。由于載體1上已經(jīng)附著第二導(dǎo)電層42,整個(gè)導(dǎo)電層4厚度比較大,激光雕刻的方式穿透厚度有限,不足以一次性去除第一導(dǎo)電層41、第二導(dǎo)電層42和貴金屬層6,因此第二種方式一般選用刀具雕刻,當(dāng)然也不排除激光雕刻,線槽的深度為2mm至8mm。經(jīng)過雕刻處理后,絕緣槽3中至少不能殘存任何第一導(dǎo)電層41、第二導(dǎo)電層42和貴金屬層6的成分,一般而言絕緣槽3還會伸入載體1的基體中一部分。
進(jìn)一步的,以如下優(yōu)選實(shí)施例具體闡述第一導(dǎo)電層41的化學(xué)鍍處理過程:將載體1浸泡在化學(xué)鍍液中,化學(xué)鍍液中的導(dǎo)電金屬離子在貴金屬層6的催化作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng),將生成的導(dǎo)電金屬微粒附著在貴金屬層6上,從而形成第一導(dǎo)電層41。
第一導(dǎo)電層41可選為化學(xué)鍍鎳層,當(dāng)然也可以選為其它的金屬,如銅、鉻、錫、白銅錫等各種電鍍金屬或者合金鍍層。以化學(xué)鍍鎳為例說明:將載體1浸泡在化學(xué)鍍液中,該化學(xué)鍍液包括硫酸鎳(15-40g/L)、檸檬酸鈉(5-15g/L)、次磷酸鈉(15-40g/L)及乳酸(15-40ml),同時(shí)在化學(xué)鍍的過程中將實(shí)施溫度控制在80-90℃,時(shí)間控制在20-30min,pH控制在4.3至4.8,以實(shí)現(xiàn)充分反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)在 貴金屬層6上形成鍍鎳層。
進(jìn)一步的,以如下優(yōu)選實(shí)施例具體闡述第二導(dǎo)電層42的電鍍處理過程:將鍍有第一導(dǎo)電層41的載體1浸入電鍍液中,電鍍液中的導(dǎo)電金屬離子在電流的作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成導(dǎo)電金屬微粒附著在第一導(dǎo)電層41,形成第二導(dǎo)電層42。
第二導(dǎo)電層42作為低電阻導(dǎo)電層4,可選用電鍍銅,當(dāng)然,也可以采用電鍍或者化學(xué)鍍金、銀、鋁等導(dǎo)電性較好的金屬。以電鍍銅為例說明:將鍍有第一導(dǎo)電層41的載體1浸入電鍍液中,電鍍液包括硫酸銅(180-240g/L)、硫酸(70-80g/L)、氯化物(80ppm)及添加劑(0.1-0.3g/L);而且在電鍍過程中將陽極電流密度控制為2-8A/dm2,電鍍的實(shí)施溫度可選為15-40℃,陽極選為磷銅;同時(shí)在電鍍過程中通過攪拌空氣使氧化還原反應(yīng)更加充分。而且,電鍍時(shí)間控制在60-90分鐘,使其得到充分反應(yīng)。當(dāng)然,根據(jù)電鍍材料的不同,控制不同的反應(yīng)時(shí)間,當(dāng)電鍍鎳時(shí),時(shí)間控制在10-20分鐘左右。
為了使得貴金屬層6能牢固的附著在載體1的表面,本實(shí)施例在S10載體1成型步驟和S20對載體1進(jìn)行活化處理步驟之間還包括:對載體1表面進(jìn)行化學(xué)粗糙化處理,以形成附著貴金屬層6的粗糙面。
為了防止導(dǎo)電層4的氧化影響導(dǎo)電層4的導(dǎo)電性能,本實(shí)施例在S30對載體1進(jìn)行雕刻處理和附著導(dǎo)電層4處理步驟之后還包括:對載體1進(jìn)行電鍍處理,以在隔離壁2的第二導(dǎo)電層42上附著防氧化層5。
防氧化層5的制作方法可選擇電鍍鎳,也可以選擇電鍍鉻、金、鉑、鈀、白銅錫、鎳磷合金等其它金屬及合金。以電鍍鎳為例具體闡述電鍍過程的參數(shù)設(shè)置:電鍍液包括硫酸鎳(15-30g/L)及次磷酸鈉(25-35g/L),電鍍過程中控制電流密度為2-8A/dm2,實(shí)施溫度控制在80-85℃,pH值控制為10-11,反應(yīng)時(shí)間控制在10-20min,并在鍍完防氧化層5之后,對其進(jìn)行干燥處理。
實(shí)施例三
本實(shí)施例還提供一種電磁加熱設(shè)備,其包括實(shí)施例一至實(shí)施例二 中的線圈盤。該線圈盤包括載體1,載體1上具有至少一組按照預(yù)定繞線路徑延伸的隔離壁2,相鄰的隔離壁2之間形成絕緣槽3,隔離壁2上附著有經(jīng)過活化處理形成的貴金屬層6,貴金屬層6上附著有導(dǎo)電層4。至于線圈盤載體1的材料和成型方式,隔離壁2和絕緣槽3的成型方式,導(dǎo)電層4的組成和導(dǎo)電層4附著于隔離壁2上的方式等均可以參照前面線圈盤的描述,此處不再贅述。
該電磁加熱設(shè)備包括電磁加熱設(shè)備為電磁爐、煎拷機(jī)、豆?jié){機(jī)、電熱水壺、咖啡機(jī)、電燉盅、電飯煲或者電壓力鍋。對于電磁爐來說,將實(shí)施例一及實(shí)施例二提供的線圈盤與功率板、主機(jī)板、燈板(操控顯示板)、溫控器、熱敏支架、風(fēng)機(jī)、電源線、爐面板(瓷板、黑晶板)、塑膠上下蓋等組裝起來就可以構(gòu)成一個(gè)完整的電磁爐。
值得說明的是,根據(jù)具體應(yīng)用的產(chǎn)品不同,線圈盤載體的形狀會有不同的變化。比如對于電磁爐和電熱水壺來說,線圈盤載體的形狀一般為圓盤狀。對于電飯煲和電壓力鍋而言,線圈盤載體的形狀則為空心的半球狀,也可以說呈碗狀。而且如果要使得線圈盤載體直接對電飯煲和電壓力鍋的內(nèi)鍋側(cè)壁加熱的話,線圈盤載體還可以為圓筒狀,即空心的圓柱狀。即線圈盤中的盤并不對線圈盤的形狀構(gòu)成任何限定此外。可以參照前面線圈盤的描述,此處不再贅述。
綜上所述,本發(fā)明提供一種線圈盤及其制作方法、電磁加熱設(shè)備,通過附著導(dǎo)電金屬層的方式在載體的表面上直接繞制線圈,相比于現(xiàn)有技術(shù)其具有如下技術(shù)效果:
一、降低載體的材料要求,該線圈盤首先通過活化處理的方式在載體的表面附著貴金屬層,然后在貴金屬層上附著導(dǎo)電層,使得對載體的材料要求大大降低,可適用于小型化的集成感應(yīng)加熱線圈的生產(chǎn)。
二、制造成本低,該線圈盤在附著導(dǎo)電層之后成型絕緣槽,無需選用特殊的LDS材料和激光設(shè)備,加工周期短,降低生產(chǎn)成本。
三、繞線工藝簡單,不需要在載體上設(shè)置卡接線圈的限位槽、定位筋之類的結(jié)構(gòu),使得載體的結(jié)構(gòu)更為簡單。
四、線圈形式靈活多樣,可以根據(jù)用戶的需求來繞制各種形狀的線圈,具有柔性化生產(chǎn)的特點(diǎn)。
五、生產(chǎn)效率高,該線圈盤的制造效率較以往的繞制銅線生產(chǎn)線圈盤的方式高很多,利于量產(chǎn)。
六、使用方便且安全系數(shù)高,該線圈盤相比于傳統(tǒng)繞制漆包線的方式,其在使用過程中可實(shí)現(xiàn)避免出現(xiàn)跳線、刮傷、短線的制程不良的問題,其具有安全系數(shù)高和節(jié)能減耗的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的實(shí)施例是為了示例和描述起見而給出的,而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用,并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。