RU2054783C1

RU2054783C1 - Method for manufacture cylindrical print winding

Info

Publication number: RU2054783C1
Application number: RU94002347A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иосифович Лившиц; Владимир Александрович Петров
Original assignee: Владимир Иосифович Лившиц; Владимир Александрович Петров
Priority date: 1994-01-24
Filing date: 1994-01-24
Publication date: 1996-02-20

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: cylindrical print winding is formed from blank by bending it through 180 deg at least once. Blank has flexible base carrying desired quantity of printed conductors. Conductors are formed so that main sections are alternating with reduced-width ones. In the course of bending of blank trapezoidal board is obtained, rolled into cylinder across line of bending, and printed conductor ends are electrically connected. EFFECT: provision for dispensing with additional insulating layers when making winding involving multiple bending of blank; elimination of conductivity error associated with accuracy of alignment of lines of bending with conductor patter increasing with quantity of winding layers; provision for alignment of ends of strictly determined printed conductors when manufacturing cylindrical print winding due to reduced-length sections of printed conductors. 4 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для изготовления коллекторных и бесколлекторных якорных обмоток электродвигателей и других устройств электромеханики малой и средней мощности с беспазовой активной зоной, в частности постоянного тока с полым ротором и обращенных, а также вентильных, синхронных и асинхронных машин с гладким обмоточным слоем на статоре. The invention relates to electrical engineering and can be used for the manufacture of collector and brushless anchor windings of electric motors and other devices of low and medium power electromechanics with a baseless core, in particular direct current with a hollow rotor and reversed, as well as valve, synchronous and asynchronous machines with a smooth winding layer on the stator.

Известны печатные способы изготовления цилиндрических обмоток, основанные на формировании ряда печатных проводников на поверхности гибкой заготовки с последующим ее перегибом и свертыванием в цилиндр поперек линии перегиба, впервые описанные в [1] Дальнейшие усовершенствования таких способов [2,3] оставаясь в рамках технологий изготовления печатных плат, не позволяли достичь высокого коэффициента использования обмоточного слоя и принципиально не обеспечивали получения более чем двух уровней расположения проводников. Последнее ограничение было преодолено в способе [4] являющемся наиболее близким к объекту изобретения по совокупности существенных признаков. Known printing methods for the manufacture of cylindrical windings, based on the formation of a series of printed conductors on the surface of a flexible billet with its subsequent bending and rolling into a cylinder across the bend line, were first described in [1]. Further improvements of such methods [2,3] while remaining within the framework of printing technologies circuit boards did not allow to achieve a high utilization rate of the winding layer and basically did not provide more than two levels of conductors. The last limitation was overcome in the method [4] which is closest to the object of the invention by the combination of essential features.

Согласно этому способу, формируют заготовку, включающую требуемое число изолированных печатных проводников на поверхности гибкого основания, перегибают полученную плату на 180^о по меньшей мере один раз до получения трапецеидальной платы, свертывают последнюю в цилиндр поперек линий перегиба и осуществляют электрическое соединение окончаний проводников.According to this method, a blank is formed that includes the required number of insulated printed conductors on the surface of the flexible base, the resulting board is bent 180 ^° at least once to obtain a trapezoidal board, the latter is rolled into a cylinder across the bend lines and the ends of the conductors are electrically connected.

Очевидно, что годная обмотка может быть получена этим способом лишь при условии, что в результате всех трансформаций геометрии исходного проводникового рисунка (многократные перегибы и свертывание) в совмещенное положение на цилиндре придут окончания заранее заданных проводников, электрическое соединение которых только и может дать требуемую обмотку в виде замкнутой электрически непрерывной цепи, включающей все проводники без исключения. С другой стороны, при описанной конфигурации проводников в виде группы параллельных полосок одинаковой ширины неизбежна набегающая ошибка при многократном складывании, связанная с невозможностью точной привязки линий перегиба к проводниковому рисунку, причем тем большая, чем больше слоев в обмотке требуется получить. Следовательно, процент выхода годных обмоток будет мал, а требуемая технологическая оснастка сложной. Obviously, a suitable winding can be obtained in this way only on the condition that as a result of all the transformations of the geometry of the original conductor pattern (multiple bends and coiling), ends of predetermined conductors will come to the combined position on the cylinder, the electrical connection of which can only give the required winding in in the form of a closed electrically continuous circuit, including all conductors, without exception. On the other hand, with the described configuration of conductors in the form of a group of parallel strips of the same width, an on-going error with multiple folding is inevitable due to the impossibility of accurately linking the inflection lines to the conductor pattern, and the larger the more layers you need to get in the winding. Therefore, the percentage of suitable windings will be small, and the required technological equipment is complicated.

Функциональные возможности этого и подобных способов в части определяющего для таких обмоток параметра коэффициента использования обмоточного слоя резко ограничивает то, что диэлектрическая пленка, механически связывающая и электрически изолирующая проводники, используется как непрерывное основание, наложенное с одной стороны проводникового рисунка, начиная с его формирования традиционными технологическими приемами изготовления печатных плат. Поэтому, будучи сложенной вдвое проводниками наружу, такая плата оказывается с диэлектриком вдвое большей толщины, чем первоначальная. При многократном же складывании платы в многослойных и многополюсных якорях, ситуация становится крайне неблагоприятной, поскольку слои обмотки, изолированные диэлектриком двойной толщины, начинают чередоваться слоями, между которыми диэлектрик отсутствует. The functionality of this and similar methods regarding the parameter of the winding layer utilization factor determining for such windings is sharply limited by the fact that the dielectric film, mechanically bonding and electrically insulating the conductors, is used as a continuous base superimposed on one side of the conductive pattern, starting from its formation by traditional technological techniques for manufacturing printed circuit boards. Therefore, being folded twice by the conductors outward, such a board turns out to be twice as thick with the dielectric than the original one. With multiple folding of the board in multi-layer and multi-pole anchors, the situation becomes extremely unfavorable, since winding layers insulated by a double-thickness insulator begin to alternate with layers between which there is no dielectric.

Цель изобретения создание существенно более технологичного в производстве и обладающего расширенными функциональными возможностями способа. The purpose of the invention is the creation of a much more technologically advanced in production and with enhanced functionality of the method.

Цель достигается тем, что в способ изготовления цилиндрической печатной обмотки, согласно которому формируют заготовку, включающую требуемое число печатных проводников на поверхности гибкого основания, перегибают полученную плату на 180^о по меньшей мере один раз до получения трапецеидальной платы, свертывают последнюю в цилиндр поперек линий перегиба и осуществляют электрическое соединение окончаний проводников, внесены следующие отличительные особенности.The goal is achieved in that in a method for manufacturing a cylindrical printed winding, according to which a blank is formed comprising the required number of printed conductors on the surface of the flexible base, the resulting board is bent at least 180 ^° at least once to obtain a trapezoidal board, the latter is rolled into a cylinder across the bend lines and carry out the electrical connection of the ends of the conductors, made the following distinctive features.

Печатные проводники формируют с чередующимися основными участками и участками уменьшенной ширины, по которым и осуществляют перегиб заготовки. Поскольку линии, на которых расположены участки проводников уменьшенной ширины, являются одновременно линиями наименьшей жесткости заготовки, это позволяет полностью исключить набегающую ошибку при перегибах, линии которых самосовмещаются таким образом с проводниковым рисунком вне зависимости от точности базирования платы по отношению к технологической оснастке для сгибания. Кроме того, становится допустимым первоначальное отсутствие или разрушение в процессе сгибания электрической изоляции проводников на перегибах, поскольку зоны взаимного наложения различных проводников от линий перегиба отодвигаются. Что же касается локальных увеличений плотности тока в участках уменьшенной ширины, то они опасности не представляют, так как, вследствие относительно малой длины последних, дополнительная теплота в них эффективно отводится за счет продольной теплопроводности проводников и температура перегибов не повышается сколько-нибудь существенно против общего уровня. The printed conductors are formed with alternating main sections and sections of reduced width, over which the bending of the workpiece is carried out. Since the lines on which the sections of conductors of reduced width are located are simultaneously the lines of the least stiffness of the workpiece, this completely eliminates the oncoming error during bends, the lines of which are self-aligned in this way with the conductor pattern, regardless of the accuracy of the board's base with respect to the technological equipment for bending. In addition, the initial absence or destruction during bending of the electrical insulation of the conductors at the bends becomes permissible, since the overlapping zones of the various conductors are moved away from the bend lines. As for local increases in current density in areas of reduced width, they do not pose a danger, since, due to the relatively short length of the latter, additional heat is effectively removed in them due to the longitudinal thermal conductivity of the conductors and the temperature of the kinks does not increase any significantly against the general level .

В частности, участки уменьшенной ширины и соответствующие им линии перегиба так располагают по отношению к проводниковому рисунку, чтобы, по завершению формирования трапецеидальной платы, расстояние между концом первого и началом последнего проводника по основанию трапеции составляло бы величину NπD_ср+2х, где N= 0,1,2. число дополнительных по отношению к двум пар слоев обмотки; D_ср средний диаметр обмотки; Х среднее значение шага расположения окончаний. Когда такая трапецеидальная плата будет свернута в цилиндр, то начало каждого последующего проводника окажется совмещенным и электрически соединенным с концом предыдущего, а конец последнего проводника с началом первого. Таким образом получается замкнутая простая волновая обмотка, для случаев N>0 с многовитковыми секциями.In particular, the sections of reduced width and the corresponding inflection lines are positioned so as to the conductor pattern so that, upon completion of the formation of the trapezoidal board, the distance between the end of the first and the beginning of the last conductor at the base of the trapezoid is NπD _cp + 2x, where N = 0 , 1,2. the number of additional winding layers with respect to two pairs; D _{cf the} average diameter of the winding; X is the average pitch of the ending location. When such a trapezoidal board is rolled into a cylinder, the beginning of each subsequent conductor will be combined and electrically connected to the end of the previous one, and the end of the last conductor with the beginning of the first. Thus, a closed simple wave winding is obtained, for cases N> 0 with multi-turn sections.

Последующие отличия касаются принципов формирования электрической изоляции в цилиндрической печатной обмотке. В различных частных случаях возможны следующие варианты решения этой технологической проблемы. Subsequent differences relate to the principles of forming electrical insulation in a cylindrical printed winding. In various special cases, the following solutions to this technological problem are possible.

Первый вариант исходит из возможности наличия на сформированном описанным способом проводниковом рисунке обмотки свободных от изоляции полос на уровне линий перегиба. Он состоит в формировании изоляции печатных проводников до перегибания заготовки путем наложения диэлектрического материала с противоположных сторон печатных проводников, расположенных на смежных основных участках. Очевидно, что такая изоляция, независимо от числа полюсов и слоев обмотки, а также направления складывания, будет постоянной и одинарной толщины между всеми слоями, что благоприятно скажется на коэффициенте использования обмоточного слоя. The first option is based on the possibility of the presence on the conductor pattern formed by the described method of winding of insulation-free strips at the level of the inflection lines. It consists in forming insulation of the printed conductors before bending the workpiece by applying dielectric material on the opposite sides of the printed conductors located on adjacent main sections. Obviously, such insulation, regardless of the number of poles and layers of the winding, as well as the direction of folding, will be a constant and single thickness between all layers, which will favorably affect the utilization of the winding layer.

Второй вариант возможен только для двухполюсной обмотки, наиболее эффективной в якорях микромашин. Он исходит из того, что результирующий шаг перегибов исходной заготовки с печатной обмоткой по основаниям трапеции в случае, когда двойное полюсное деление обмотки соответствует длине окружности цилиндра, может несколько превышать ширину заготовки. В данном варианте изоляцию формируют в процессе перегибания заготовки путем обертывания его пленочного диэлектрического материала с двухсторонними клеящими свойствами. The second option is possible only for a bipolar winding, the most effective in the anchors of micromachines. It proceeds from the fact that the resulting bending step of the initial workpiece with a printed winding along the trapezium bases in the case when the double pole division of the winding corresponds to the circumference of the cylinder may slightly exceed the width of the workpiece. In this embodiment, the insulation is formed in the process of bending the workpiece by wrapping its film dielectric material with double-sided adhesive properties.

Этот вариант интересен тем, что в нем, в отличие от предыдущего, не требуется применять несколько полос электроизоляционного материала с индивидуальным механическим базированием каждой из них по отношению к проводниковому рисунку, а достаточно одной полосы соответствующей ширины, самоустанавливающейся внутри плоской спирали. Если первые два варианта представляют использование диэлектрического материала в виде армированной тканью или политой адгезивом полимерной пленки, то третий вариант предусматривает работу с особо тонкими и хрупкими диэлектрическими слоями, которые имеются только в виде покрытий на поверхности металлической основы. Таковы, в частности, оксидные и фторидные пленки на ряде металлов, обладающие, при чрезвычайно малой толщине, достаточной прочностью в электрическом и механическом отношениях, что открывает принципиальную возможность получения максимально высоких значений коэффициента использования обмоточного слоя. This option is interesting in that, unlike the previous one, it does not require the use of several strips of electrical insulation material with individual mechanical basing of each of them with respect to the conductive pattern, but only one strip of the corresponding width, self-aligning inside a flat spiral, is sufficient. If the first two options represent the use of a dielectric material in the form of a polymer film reinforced with cloth or adhesive, then the third option involves working with extremely thin and brittle dielectric layers, which are available only in the form of coatings on the surface of the metal base. Such, in particular, oxide and fluoride films on a number of metals, possessing, at an extremely small thickness, sufficient strength in electric and mechanical respects, which opens up the fundamental possibility of obtaining the highest values of the utilization coefficient of the winding layer.

Данный вариант состоит в том, что изоляцию формируют до образования печатных проводников путем размещения слоя диэлектрического материала между двумя слоями гибкого металлического основания, а затем формируют печатные проводники с взаимным перекрытием их основных участков, расположенных на противоположных сторонах слоев гибкого основания. Участки уменьшенной ширины при этом чередуются с промежутками. This option consists in the fact that the insulation is formed before the formation of the printed conductors by placing a layer of dielectric material between the two layers of the flexible metal base, and then the printed conductors are formed with the mutual overlapping of their main sections located on opposite sides of the layers of the flexible base. The sections of reduced width in this case alternate with gaps.

Сформированный таким образом проводниковый рисунок представляют собой самонесущую конструкцию, в которой все механические нагрузки приходятся на металл проводников, причем проводники одной стороны являются несущими связками между проводниками другой, и наоборот. Диэлектрическая прослойка при этом выполняет только функцию электрической изоляции и никаких механических нагрузок не воспринимает. Что же касается сгибания, то в процессе его значительной деформации подвергаются только разделенные промежутками участки уменьшенной ширины, на которых разрушение изоляции допустимо. Деформация же основных участков при свертывании трапецеидальной платы в цилиндр за счет большого на практике отношения радиуса изгиба к толщине обмотки настолько мала, что опасности не представляет. The conductor pattern thus formed is a self-supporting structure in which all the mechanical loads are on the metal of the conductors, the conductors of one side being load-bearing bundles between the conductors of the other, and vice versa. In this case, the dielectric layer performs only the function of electrical insulation and does not perceive any mechanical loads. As for bending, in the process of its significant deformation only sections of reduced width separated by gaps are exposed, on which destruction of the insulation is permissible. The deformation of the main sections during the folding of the trapezoidal plate into the cylinder due to the large in practice ratio of the bending radius to the thickness of the winding is so small that it is not dangerous.

Особый практический интерес в последнем варианте представляет случай формирования проводникового рисунка путем двухстороннего размерного травления (химического или электрохимического) через взаимно совмещенные маскирующие рисунки (нанесенные путем офсетной или фотопечати) заготовок в виде двух листов анодированного алюминия, склеенных между собой через пропитывающую оксидный слой тонкую клеевую прослойку. Сочетание алюминий-анодный оксид является оптимальным для подавляющего большинства практических случаев, поскольку алюминий при его дешевизне и относительно высокой электропроводности обладает малой плотностью, позволяющей значительно улучшить электромеханическую постоянную двигателя по сравнению с медью, а анодное окисление дает не только прочные, но и пористые изолирующие слои, позволяющие эффективно соединить их между собой тончайшими клеевыми прослойками, проникающими в объем пор. По энергетическим показателям электродвигатель с алюминиевой обмоткой, выполненной данным способом, не будет уступать аналогу с печатной или проволочной медной обмоткой, если доли металла в поперечных сечениях медной и алюминиевой обмоток отличаются не менее, чем в 1,5 раза, что в большинстве случаев вполне реально. Of particular practical interest in the latter case is the case of the formation of a conductive pattern by double-sided etching (chemical or electrochemical) through mutually combined masking patterns (applied by offset or photo printing) of blanks in the form of two sheets of anodized aluminum glued together through a thin adhesive layer impregnating through the oxide layer . The combination of aluminum-anode oxide is optimal for the vast majority of practical cases, since aluminum, with its low cost and relatively high electrical conductivity, has a low density, which can significantly improve the electromechanical constant of the engine compared to copper, and anodic oxidation gives not only strong, but also porous insulating layers , allowing you to effectively connect them together with the thinnest adhesive layers that penetrate into the pore volume. According to energy indicators, an electric motor with an aluminum winding made by this method will not be inferior to an analogue with a printed or wire copper winding if the metal fractions in the cross sections of the copper and aluminum windings differ by at least 1.5 times, which in most cases is quite realistic .

На фиг.1-4 показан пример простейшей двухполюсной обмотки, состоящей из 11 одновитковых секций с изоляцией, выполненной по первому варианту: на фиг. 1 проводниковый рисунок заготовки с вынесенными сечениями частей, расположенных по разные стороны от линии сгиба; на фиг.2 трансформация заготовки в трапецеидальную плату в результате перегиба; на фиг.3 развернутая схема обмотки, получившейся в результате свертывания трапецеидальной платы в цилиндр, условно разрезанная по первому выводу; на фиг.4 вид на торец этого цилиндра со стороны выводов в зоне стыка краев трапецеидальной платы; на фиг.5-6 показан переход к многовитковым секциям в подобной по всем остальным параметрам обмотке; на фиг.5 условно разорванная трапецеидальная плата; на фиг.6 вид на торец цилиндра в случае одного промежуточного витка платы, дающего четырехслойную двухполюсную обмотку. Исходная заготовка данной обмотки, являющаяся прямым продолжением изображенной на фиг.1, в силу своей очевидности не показана. Figure 1-4 shows an example of a simple bipolar winding, consisting of 11 single-turn sections with insulation, made according to the first embodiment: in Fig. 1 conductor drawing of the workpiece with extended sections of parts located on opposite sides of the fold line; figure 2 transformation of the workpiece into a trapezoidal plate as a result of bending; figure 3 detailed diagram of the winding resulting from the folding of the trapezoidal board in the cylinder, conditionally cut according to the first conclusion; figure 4 is a view of the end face of this cylinder from the side of the conclusions in the joint zone of the edges of the trapezoidal board; Figures 5-6 show the transition to multi-turn sections in a winding similar to all other parameters; figure 5 conditionally torn trapezoidal board; Fig.6 is a view of the end face of the cylinder in the case of one intermediate turn of the board, giving a four-layer bipolar winding. The initial blank of this winding, which is a direct continuation of the one depicted in figure 1, due to its obviousness is not shown.

На фиг.7 показан пример второго варианта выполнения электрической изоляции и проставлены рекомендуемые геометрические соотношения. Условные обозначения: D_в, D_ср, D_н внутренний, средний и наружный диаметры обмотки соответственно; N число дополнительных пар слоев; Х среднее значение шага; на фиг.8-10 показана реализация простейший многополюсной (в частности, четырехполюсной) обмотки с изоляцией по первому варианту, которая при тех же исходных данных и принципах соединения выводов в результате трех перегибов по линиям аb, сd и еf автоматически становится четырехслойной; на фиг.8 исходная заготовка; на фиг.9 трапецеидальная плата; на фиг.10 развернутая схема получившейся обмотки.Figure 7 shows an example of a second embodiment of electrical insulation and affixed recommended geometric ratios. Legend: D _in , D _cf , D _n inner, middle and outer winding diameters, respectively; N is the number of additional pairs of layers; X is the average value of the step; on Fig-10 shows the implementation of the simplest multipolar (in particular, four-pole) winding with insulation according to the first embodiment, which, with the same initial data and the principles of connecting the terminals as a result of three bends along the lines ab, cd and ef, automatically becomes four-layer; in Fig.8 initial blank; Fig.9 trapezoidal plate; figure 10 detailed diagram of the resulting winding.

Фиг. 11 детально изображает фрагмент проводникового рисунка заготовки с третьим вариантом изоляции тончайшей диэлектрической пленкой и состоит из вида в плане и трех вынесенных сечений: крайние по основным участкам, и среднее по участкам уменьшенной ширины, дающим линию механического ослабления в необходимом месте сгиба. FIG. 11 depicts in detail a fragment of the conductive drawing of a workpiece with a third variant of insulation with the thinnest dielectric film and consists of a plan view and three remote sections: extreme in the main sections, and average in the sections of reduced width, giving the line of mechanical weakening at the desired bend.

Номера проводников на сечениях дают возможность установить соответствие между данным вариантом проводникового рисунка и предыдущими, которые являются эквивалентными по схеме. Конфигурация и взаиморасположение проводников в различных слоях прослеживаются на виде в плане, в левой части которого показаны оба слоя, а в правой только верхний слой. The numbers of conductors in the sections make it possible to establish a correspondence between this variant of the conductor pattern and the previous ones, which are equivalent in the scheme. The configuration and relative position of the conductors in different layers are traced in a plan view, in the left part of which both layers are shown, and in the right only the upper layer.

При всех вариантах выполнения изоляции фактические границы проводникового рисунка могут несколько отличаться от параллелограмма, приближаясь к трапеции, с учетом возрастания длин окружностей при переходе от внутреннего к внешнему слоям обмотки. With all variants of insulation, the actual boundaries of the conductor pattern may slightly differ from the parallelogram, approaching the trapezoid, taking into account the increase in the lengths of the circles during the transition from the inner to the outer layers of the winding.

Поскольку сделанные комментарии к фигурам являются достаточными для понимания смысла изображенного, в дальнейших примерах конкретного осуществления способа выделены ключевые моменты в различных последовательностях технологических операций и видах исходной заготовки, позволяющие получить различные в конструктивном отношении варианты печатных обмоток. Since the comments made to the figures are sufficient to understand the meaning of the depicted, in further examples of the specific implementation of the method, key points are highlighted in various sequences of technological operations and types of the initial blank, allowing to obtain various structurally different versions of printed windings.

П р и м е р 1. Изготовление обмотки с алюмомедными проводниками, изолированными по первому варианту. В качестве исходной заготовки берут алюминиевую фольгу, с обеих сторон которой методами офсетной или фотопечи формируют взаимно совмещенные защитные маски из гальваностойкого резиста, закрывающие промежутки между проводниками. Обработав заготовку в одном из растворов для подготовки поверхности алюминия к гальванопокрытиям, с обеих ее сторон гальванически осаждают медь, которая, благодаря защитным маскам, ложится строго по заданному контуру проводникового рисунка. Затем не нужный далее резист удаляют. PRI me R 1. The manufacture of windings with alumina conductors insulated according to the first embodiment. As the initial billet, aluminum foil is taken, on both sides of which mutually combined protective masks of an electroplating resist are formed by offset or photo-furnace methods, closing the gaps between the conductors. Having processed the workpiece in one of the solutions for preparing the aluminum surface for electroplating, copper is galvanically deposited on both sides, which, thanks to the protective masks, lies exactly along the given contour of the conductive pattern. Then the unnecessary further resist is removed.

Выполненную таким образом биметаллическую заготовку помещают между двумя технологическими листами, на каждом из которых с взаимным базированием закреплены ленты из диэлектрического материала с односторонними клеящими свойствами клеевыми сторонами наружу. Сгруппировав из чередующихся заготовок и технологических листов с изоляцией пакет заданной толщины, его прессуют под давлением и с температурой, обеспечивающими режим склеивания. A bimetallic billet made in this way is placed between two technological sheets, on each of which tapes of dielectric material with one-sided adhesive properties with adhesive sides outward are fixed to each other. Having grouped a package of a given thickness from alternating blanks and technological sheets with insulation, it is pressed under pressure and with a temperature that ensures the bonding mode.

Полученную плату, с обеих сторон которой на уровне основных участков проводников в процессе прессования закреплены ленты изоляции, обрабатывают в растворе для селективного травления алюминия по отношению к меди, в результате чего не защищенные медью и диэлектриком участки алюминия между проводниками удаляются на всю толщину, обеспечивая взаимную электрическую изоляцию проводников. После травления и промывки плату обрабатывают в растворе для пассивации алюминия, открывшегося на краях проводников. Затем полученную плату перегибают требуемое число раз и формуют в цилиндрический якорь путем обертывания оправки соответствующего диаметра, обжатия и термофиксации с нагревом до температуры начала размягчения диэлектрика и медленным охлаждением. Механическую прочность готовому якорю придают, например, путем капиллярной пропитки высокотекучим компаундом, проникающим по щелевым зазорам между проводниками по все свободные промежутки между слоями. Электрические соединения выводов осуществляют пайкой с нейтральным флюсом по медной поверхности проводников. The resulting board, on both sides of which insulating tapes are fixed at the level of the main sections of the conductors during the pressing process, is treated in a solution for selective etching of aluminum with respect to copper, as a result of which the sections of aluminum between the conductors that are not protected by copper and dielectric are removed to the entire thickness, ensuring mutual electrical insulation of conductors. After etching and washing, the board is treated in a solution for passivation of aluminum that has opened at the edges of the conductors. Then, the resulting board is bent the required number of times and formed into a cylindrical anchor by wrapping the mandrel of the appropriate diameter, crimping and thermofixing with heating to the temperature of the onset of softening of the dielectric and slow cooling. The mechanical strength of the finished anchor is given, for example, by capillary impregnation with a high-fluid compound penetrating through the gap gaps between the conductors at all free gaps between the layers. The electrical connections of the terminals are carried out by soldering with a neutral flux along the copper surface of the conductors.

П р и м е р 2. Изготовление обмотки с медными проводниками, изолированными по второму варианту. Обмотку такого рода целесообразно изготавливать гальванопластическим способом, для чего в качестве исходной заготовки берут гибкий стальной лист, используемый далее в качестве технологической матрицы. На первом этапе химическим фрезерованием осуществляют подготовку матрицы, заключающуюся в ее разделении сквозными разрезами на участки в форме параллелограмма, соединенные технологическими связками с полем матрицы. При повышенных требованиях к точности предусматривают также надрезы половинной глубины для дополнительного механического ослабления сгибов, получающиеся за счет одностороннего травления. PRI me R 2. The manufacture of a winding with copper conductors insulated in the second embodiment. It is advisable to produce a winding of this kind by the electroforming method, for which purpose a flexible steel sheet is used as the initial billet, which is further used as a technological matrix. At the first stage, the chemical preparation of the matrix is carried out by dividing it through sections into sections in the form of a parallelogram connected by technological ligaments to the matrix field. With increased accuracy requirements, half-depth cuts are also provided for additional mechanical weakening of the bends resulting from one-side etching.

На поверхности подготовленной матрицы известными методами наносят гальваностойкий резист и формируют с одной из сторон совмещенный с разделительными линиями рисунок промежутков между проводниками, а другу сторону, за исключением рисунка ленточных выводов и контактных площадок, полностью маскируют. Затем с обеих сторон гальванически осаждают медь необходимой толщины и удаляют резист. Полученные стальные заготовки в форме параллелограмма с односторонним проводниковым рисунком, оканчивающимся, с одной стороны ленточными выводами, а с другой контактными площадками, продублированными медью с двух сторон, по технологическим связкам выделяют из матрицы. Using known methods, a galvanic resist is applied to the surface of the prepared matrix and a pattern of gaps between the conductors is combined on one side with dividing lines, and the other side, with the exception of the pattern of tape leads and contact pads, is completely masked. Then, copper of the required thickness is galvanically deposited on both sides and the resist is removed. The obtained steel blanks in the form of a parallelogram with a one-sided conductive pattern ending on the one hand with tape leads, and on the other contact pads duplicated by copper on both sides, are isolated from the matrix by technological bundles.

Для формирования трапецеидальной платы на полученную заготовку со стороны проводимого рисунка помещают ленту из двухсторонне-клеящей электрической изоляции (в частности, тонкого стеклоэпоксидного препрега) и спиралеобразно обертывают ее заготовкой, сгибая последнюю по линиям механического ослабления. Затем полученные спирали спрессовывают между плоскопараллельными плитами при соответствующих давлении и температуре. To form a trapezoidal plate, a tape of double-sided adhesive electrical insulation (in particular, a thin glass-epoxy prepreg) is placed on the obtained workpiece from the side of the pattern being drawn and wrapped in a spiral shape with the workpiece, bending the latter along the lines of mechanical weakening. Then the obtained spirals are pressed between plane-parallel plates at the corresponding pressure and temperature.

Матрицы удаляют химическим травлением спрессованных плат в растворе, селективно действующем на сталь. В тех местах, где матрица была защищена медью с двух сторон у окончаний проводников, остаются стальные фрагменты, являющиеся несущим сердечником внешних выводов в виде лент и площадок, необходимым для повышения их жесткости и электропроводности. Цилиндрическую обмотку из полученных таким образом трапецеидальных плат формируют аналогично описанному ранее, за исключением введения при обертывании дополнительной электроизоляционной ленты, разделяющей открытые с обеих сторон плат проводники. В конечном итоге, как и в предыдущем случае, любые смежные уровни расположения проводников в обмотке оказываются разделенными ровно одним слоем электрической изоляции. Важным преимуществом введения дополнительной ленты с двухсторонними клеящими свойствами при формировании цилиндра является возможность обеспечения с ее помощью необходимой механической прочности якоря непосредственно после его опрессовки и термофиксации без каких-либо пропиток. Matrices are removed by chemical etching of pressed boards in a solution that selectively acts on steel. In those places where the matrix was protected by copper on both sides at the ends of the conductors, steel fragments remain, which are the supporting core of the external terminals in the form of tapes and pads, necessary to increase their rigidity and electrical conductivity. The cylindrical winding of the trapezoidal boards thus obtained is formed in a manner similar to that described previously, with the exception of the introduction of an additional electrical insulating tape during wrapping that separates the conductors open on both sides of the boards. In the end, as in the previous case, any adjacent levels of the location of the conductors in the winding are separated by exactly one layer of electrical insulation. An important advantage of introducing an additional tape with double-sided adhesive properties during cylinder formation is the ability to provide with it the necessary mechanical strength of the armature immediately after crimping and heat setting without any impregnation.

П р и м е р 3. Изготовление обмотки с алюминиевыми проводниками, изолированными по третьему варианту. PRI me R 3. The manufacture of the winding with aluminum conductors, insulated according to the third option.

Анодирование алюминиевой фольги или листа проводят в одном из электролитов, обеспечивающих высокие электроизоляционные свойства покрытия (например, в серно- или щавелевокислом). Затем, не закрывая пор, на одну из анодированных сторон листа протяжкой между валками, нижний из которых погружен в ванну с раствором клеевой композиции, наносят полимерный клей, проникающий в поры покрытия. После сушки клея листы попарно складывают клеем навстречу друг другу и прессуют между плоскопараллельными плитами под давлением и с температурой по режиму склеивания. Все данные операции при крупносерийном производстве проводят на непрерывных лентах, последовательно транспортируемых через автоматизированные установки рулонного типа, а прессование заменяют протяжкой двух лент между нагретыми валками. Anodizing of aluminum foil or sheet is carried out in one of the electrolytes, providing high electrical insulation properties of the coating (for example, in sulfuric or oxalic acid). Then, without closing the pores, polymer glue penetrating into the pores of the coating is applied to one of the anodized sides of the sheet with a broach between the rollers, the lower of which is immersed in a bath with a solution of the adhesive composition. After drying the glue, the sheets are folded in pairs with glue facing each other and pressed between plane-parallel plates under pressure and with a temperature according to the bonding mode. All these operations in large-scale production are carried out on continuous belts, sequentially transported through automated roll-type plants, and pressing is replaced by a broach of two belts between heated rolls.

Затем с обеих сторон заготовки, содержащей пару анодированных алюминиевых листов и тонкую прослойку полимерного клея, известными методами наносят химически стойкий резист по контуру проводниковых рисунков, сдвинутых один по отношению к другому на половину шага расположения проводников в каждом слое. После нанесения резиста алюминий вместе с открытым внешним окислом травят на всю толщину. Then, on both sides of the workpiece containing a pair of anodized aluminum sheets and a thin layer of polymer glue, using known methods, a chemically resistant resist is applied along the contour of the conductor patterns, shifted one relative to the other by half the pitch of the conductors in each layer. After applying the resist, aluminum along with the open external oxide is etched to its entire thickness.

Резист на проводниках целесообразно сохранять в качестве дополнительного защитного покрытия, уменьшающего контактные напряжения в процессе опрессовки цилиндрической обмотки, которые могли бы нарушить целостность оксидного слоя. С целью исключения дополнительной пропитки, рекомендуемым вариантом является использование в качестве резиста полимерного слоя, способного к размягчению и взаимному склеиванию в процессе термофиксации обмотки. It is advisable to keep the resist on conductors as an additional protective coating that reduces contact stresses during crimping of the cylindrical winding, which could violate the integrity of the oxide layer. In order to exclude additional impregnation, the recommended option is to use a polymer layer as a resist, which is capable of softening and mutual bonding in the process of thermofixing of the winding.

Каких-либо иных особенностей складывание и формовка обмотки, изолированной по третьему варианту, не имеют. Алюминиевые ленточные выводы такой обмотки после химического удаления с них резиста и окисла соединяют между собой и с коллекторными пластинами путем конденсаторной сварки, пайки или термоосадки с обязательной защитой мест соединения влагозащитным компаундом. Folding and forming of the winding, isolated according to the third option, do not have any other features. After the chemical removal of resist and oxide from the aluminum tape leads of such a winding, they are connected to each other and to the collector plates by capacitor welding, soldering, or thermal shrinkage, with mandatory protection of the joints at the moisture-proof compound.

Claims

1. METHOD FOR PRODUCING A CYLINDRICAL PRINTING WIRING, according to which a blank is formed comprising the required number of insulated printed conductors on the surface of a flexible base, the blank is bent at 180 ^° at least once to obtain a trapezoidal board, the board is rolled into a cylinder across the bend lines and the electrical connection is made the endings of the printed conductors, characterized in that the printed conductors are formed with periodically repeating main sections and sections of reduced width, on which bends of billets are carried out to obtain a board.

2. The method according to claim 1, characterized in that the insulation of the printed conductors is formed before bending the workpiece and by applying dielectric material from opposite sides of the printed conductors in their adjacent main sections.

3. The method according to claim 1, characterized in that the insulation of the printed conductors is formed in the process of bending the workpiece by wrapping it with a film of dielectric material with bilateral adhesive properties.

4. The method according to claim 1, characterized in that the insulation is formed before the formation of the printed conductors by placing a layer of dielectric material between the two layers of the flexible metal base, and then the printed conductors are formed with the mutual overlapping of their main sections formed on opposite sides of the layers of the flexible metal base .