Magnet_Schultz_Stage
Jennifer Lieb

实现直接导电:通快激光器可轻松去除绝缘漆层

M agnet-Schultz 公司是电磁执行器、传感器和阀门的制造专家,且这些产品所用的铜线圈均系该公司自主生产。为了去除铜线表面妨碍导电的绝缘漆层,该公司此前只能使用繁琐耗时的工艺,但如今他们利用激光束就可将其轻松去除。

当新生儿需要依赖机械通气系统时,就必须确保氧气以精准调控的压力进入他们娇嫩的肺部。因此,气体流量调节阀就必须稳定运转并确保气量精准。其工作原理就是依靠电磁执行器——简而言之就是一枚金属销,它会在电磁场的吸引下做出动作, 从而控制阀门开闭。电磁执行器已被广泛用于将电信号转化为机械动作的应用场景之中。

这家来自德国 Memmingen 的家族企业目前由第四代传人经营,自 1912 年成立以来,该公司就一直专注于电磁执行器和传感器的开发,产品应用范围上到太空,下至深海。Magnet-Schultz 公司服务于多个行业领域,包括汽车、航空航天、医疗技术、液压、气动和机电技术等。

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Magnet-Schultz 公司最初只将通快的激光打标机用于部件打标。

Markierlaser

所使用的是一台 TruMark Station 5000。

Beschriftung

为部件打上二维码,以便公司内部对各个工艺步骤进行追溯管理。

为电气连接做好准备

铜线圈是 Magnet-Schultz 公司产品的核心部件。依靠分别位于 Memmingen 及 Memmingerberg(前德国联邦国防军用地)的两家工厂,该公司每年可生产数百万个线圈,其被广泛应用于液压或气动阀门,用以调控油流或气流。但为为什么要对线圈铜线进行清洁——即去除漆层呢?

因为在线圈铜线上覆有一层绝缘漆。没有这层漆,线圈就发挥不出电磁体的功能,因为从电气领域来看,未绝缘的绕线与一坨实心铜块无异。不过有一处的绝缘漆会成为“障碍”:即触点,也称为绕线触针。因此就必须为铜线去除此位置的绝缘漆。来自 Magnet-Schultz 工艺技术部门的 Bernd Pfadler 解释道:“之所要去除铜绕线触针上的绝缘漆,是因为我们要在此处对线圈进行电气连接。”

激光提升了我们的生产效率,且不会造成任何磨损。
Bernd Pfadler,Magnet-Schultz 公司的工艺工程师

从刀具升级成激光

Magnet-Schultz 公司最初采用机械方式去除绝缘漆,即使用三把刀片绕铜线旋转。但有一个问题:刀片调整十分繁琐,而且长期使用会磨损。这就会导致线圈质量波动,且有时铜线甚至会被意外削薄。Pfadler 指出:“铜线的直径不尽相同,在 0.5 和 0.6 mm 之间。所以我们不得不调整刀具以适配不同直径的铜线,这样既繁琐又浪费节拍时间。“而且使用刀具还会导致污垢产生。”

于是,Magnet-Schultz 公司的工艺团队便开始思考是否有别的方式去除漆层。最终,他们想到了自家的通快激光打标机。其中有些打标机已在该公司车间中服役了二十多年,用于为各种合成材料和金属打标。Pfadler 的思绪来到了项目开始的时候,他说道:“我们当时先用现有的激光器进行了测试,看是否能将铜线上的漆层剥离。”

Mikroskop

Bernd Pfadler 使用显微镜对去漆效果进行了检验。

TruMark_5010

在此之前,TruMark 5010 激光器已将铜线的绝缘漆层去除。然后就可对线圈进行电气连接。

Anwickelpins

左:去除绝缘漆层后的绕线触针;右:激光去漆处理前的铜线。

在节拍生产过程中去除绝缘漆层

测试成功后,Magnet-Schultz 公司就联系了通快, 表示想要将激光去漆工艺集成到一台现有的专用机床之中。该机仅需几个步骤,便能全自动完成线圈的预处理,为后续加工做好准备。因此,激光器必须跟得上机床的节拍。收到咨询后,通快随即开展了多轮测试,以确定 TruMark 5000 系列中哪一款激光器最适合用于去除绝缘漆层。Pfadler 解释说:“绕线触针上待去漆的表面很小,而且我们机床的节拍也不是很快。”

最终该公司选择了一款紧凑型激光器——TruMark 5010。Magnet-Schultz 公司此前已将激光技术用于焊接和打标,如今则是首次将其用于去除零件的绝缘漆层。“激光提升了我们的生产效率,且不会造成任何磨损”,Pfadler 说道。激光不仅能去除绝缘漆,还在无形之中减轻了生产人员的额外负担。

创建日期 2025-06-05
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