當新生兒需要依賴機械通氣系統時,就必須確保氧氣以精准調控的壓力進入他們嬌嫩的肺部。因此,氣體流量調節閥就必須穩定運轉並確保氣量精准。其工作原理就是依靠電磁執行器——簡而言之就是一枚金屬銷,它會在電磁場的吸引下做出動作, 從而控制閥門開閉。電磁執行器已被廣泛用於將電信號轉化為機械動作的應用場景之中。
這家來自德國 Memmingen 的家族企業目前由第四代傳人經營,自 1912 年成立以來,該公司就一直專注於電磁執行器和感應器的開發,產品應用範圍上到太空,下至深海。Magnet-Schultz 公司服務於多個行業領域,包括汽車、航空航太、醫療技術、液壓、氣動和機電技術等。
為電氣連接做好準備
銅線圈是 Magnet-Schultz 公司產品的核心部件。依靠分別位於 Memmingen 及 Memmingerberg(前德國聯邦國防軍用地)的兩家工廠,該公司每年可生產數百萬個線圈,其被廣泛應用於液壓或氣動閥門,用以調控油流或氣流。但為為什麼要對線圈銅線進行清潔——即去除漆層呢?
因為在線圈銅線上覆有一層絕緣漆。沒有這層漆,線圈就發揮不出電磁體的功能,因為從電氣領域來看,未絕緣的繞線與一坨實心銅塊無異。不過有一處的絕緣漆會成為「障礙」:即觸點,也稱為繞線觸針。因此就必須為銅線去除此位置的絕緣漆。來自 Magnet-Schultz 製程技術部門的 Bernd Pfadler 解釋道:「之所要去除銅繞線觸針上的絕緣漆,是因為我們要在此處對線圈進行電氣連接。」
從刀具升級成雷射
Magnet-Schultz 公司最初採用機械方式去除絕緣漆,即使用三把刀片繞銅線旋轉。但有一個問題:刀片調整十分繁瑣,而且長期使用會磨損。這就會導致線圈品質波動,且有時銅線甚至會被意外削薄。Pfadler 指出:「銅線的直徑不盡相同,在 0.5 和 0.6 mm 之間。所以我們不得不調整刀具以適配不同直徑的銅線,這樣既繁瑣又浪費節拍時間。而且使用道具還會導致污垢產生。」
於是,Magnet-Schultz 公司的製程團隊便開始思考是否有別的方式去除漆層。最終,他們想到了自家的 TRUMPF 雷射雕刻機。其中有些雕刻機已在該公司車間中服役了二十多年,用於為各種合成材料和金屬標註。fadler 的思緒來到了專案開始的時候,他說道:「我們當時先用現有的雷射器進行了測試,看是否能將銅線上的漆層剝離。」
在節拍生產過程中去除絕緣漆層
測試成功後,Magnet-Schultz 公司就聯絡了 TRUMPF, 表示想要將雷射去漆製程整合到一台現有的專用機台之中。該機僅需幾個步驟,便能全自動完成線圈的預處理,為後續加工做好準備。因此,雷射器必須跟得上機台的節拍。收到諮詢後,TRUMPF 隨即開展了多輪測試,以確定 TruMark 5000 系列中哪一款雷射器最適合用於去除絕緣漆層。Pfadler 解釋說:「繞線觸針上待去漆的表面很小,而且我們機台的節拍也不是很快。」
最終該公司選擇了一款緊湊型雷射器——TruMark 5010。Magnet-Schultz 公司此前已將雷射技術用於焊接和標註,如今則是首次將其用於去除零件的絕緣漆層。「雷射提升了我們的生產力,且不會造成任何磨損」,Pfadler 說道。雷射不僅能去除絕緣漆,還在無形之中減輕了生產人員的額外負擔。










