Productie van spoelen - stap voor stap uitgelegd
In de elektrotechniek zijn spoelen belangrijke elektrische componenten die onder meer worden gebruikt in transformatoren, elektromotoren of relais. Er zijn vele verschillende invloeden die een rol spelen in de productie, waardoor het moeilijk is ze allemaal bij te houden.
De klantspecifieke spoelenproductie is afhankelijk van een groot aantal factoren die veel verder gaan dan de spoel zelf.
Bij de keuze van een spoelenproducent moet er daarom op worden gelet dat niet alleen nauwkeurige spoelenproductie wordt gegarandeerd - maar ook welke raadgevingen de spoelenleverancier biedt op het gebied van haalbaarheid en mogelijkheid tot serieproductie, en of extra stappen met toegevoegde waarde bij één en dezelfde leverancier kunnen worden besteld.
In dit artikel hebben wij de meest relevante informatie over spoelenproductie voor u in beknopte vorm samengevat.
Lees hier meer:
-
Hoe worden spoelen gemaakt
-
Welke wikkelprocessen zijn er
-
Waar het gebruikte type spoel van afhangt
-
Welke aandachtspunten zijn belangrijk bij het kiezen van de juiste spoelenproducent
Hoe worden spoelen gemaakt?
Elke op maat gemaakte spoel begint met een tekening en een engineering layout. Terwijl de tekening de afmetingen en toleranties met betrekking tot de te vervaardigen spoel beschrijft, bevat het technisch ontwerp details over de elektrische waarden, het aantal windingen, de vervaardiging met of zonder kern of met of zonder spoel.
De wikkelprocessen bij de fabricage van spoelen
De wikkeltechniek creëert een geometrische structuur van één of meer windingen, die vervolgens een gedefinieerd magnetisch veld opwekt. Afhankelijk van het type en de geometrie wordt de wikkeltechniek in verschillende groepen onderverdeeld:
-
Lineair wikkelen: Bij lineair wikkelen wordt de te wikkelen spoel in een rotatie gebracht en wordt de draad om de roterende spoel gewikkeld. De rotatie van de spoel en de toevoer van de draadgeleider creëren een lineaire legbeweging die de draad in de overeenkomstige wikkelruimte verdeelt.
De lineaire wikkeltechniek kan door middel van multi-spindel wikkelmachines op meerdere spoelen tegelijk worden toegepast, waardoor het proces uiterst economisch is.
-
Naaldwikkeling: Naaldwikkelingstechnologie wordt gebruikt voor het wikkelen van elektronisch gecommuteerde meerpolige driefasenmotoren. Bij naaldwikkeling beweegt een van een mondstuk voorziene naald zich in een heen en weer gaande beweging langs de statorpakketten van de motor om de draad door de gleuf van de twee aangrenzende polen af te zetten. De naalddrager is gewoonlijk gekoppeld aan een CNC-coördinatensysteem, zodat ruimtelijk verplaatsen mogelijk is.
-
Flyer wikkelen: Bij de flyer wikkeltechnologie wordt de spoel gewikkeld door de draad aan te voeren met behulp van een haspel die zich op een roterende schijf, de flyer, bevindt. De draad wordt aangevoerd via de as van de flyer. Het te wikkelen onderdeel hoeft geen bewegingen te maken, zodat flyer winding ook kan worden gebruikt om zeer volumineuze of omvangrijke spoelen te maken.
-
Ringkern wikkelen: Bij toroïdale kernwikkeling wordt de ringkern eerst gespannen. Een ringvormige ring, ook wel draadopslagring genoemd, wordt dan in het midden van de ringkern geplaatst. Op de draadborgring wordt draad gewikkeld, waarvan het uiteinde aan de ringkern wordt bevestigd. Beide elementen worden nu tegelijk in rotatie gebracht, waardoor de wikkeling ontstaat.
Toroïdale kern wikkeling is relatief duur vanwege het hoge aandeel handwerk, maar wordt veel gebruikt vanwege een lage magnetische lekstroom en een zeer goede vermogensdichtheid.
-
Trickle wikkelen: Trickle wikkelen is een zeldzaam, speciaal geval met een hoog aandeel aan handwerk.
Perifere processen in de productie van spoelen
Bij de productie van spoelen gaat het natuurlijk niet alleen om de keuze van het geschikte wikkelproces ! Het is veel belangrijker om de gehele productontwikkeling van A-Z te begeleiden. Alleen op die manier kan worden gegarandeerd dat bij de start van de serieproductie met alle productieaspecten rekening is gehouden:
-
Ontwerp van de spoeldrager
-
Selectie van de benodigde montagedelen
-
Verbindingstechniek / contactproces
-
Elektronische componenten
Automatisering van productieprocessen
Voor een economische productie van spoelen zijn snelheid, eenvoudige schaalbaarheid en betrouwbare processen essentieel. Met productielijnen die individueel op een product zijn afgestemd, kunnen spoelen zowel op een hoogkwalitatieve manier als op een commercieel buitengewoon aantrekkelijke manier worden geproduceerd.
Waarvan hangt het type spoel af ?
Elke spoel heeft een zeer specifiek doel, en de op de markt verkrijgbare varianten zijn dan ook even veelzijdig. Welk spoeltype het meest geschikt is voor een project hangt onder meer af van
-
De verdere verwerking van de spoel
-
De verdere assemblagestappen (bijvoorbeeld spoelen en elektronica als een bedrade en geassembleerde eenheid)
-
Volgende waarde-toevoegende stappen
-
Bestemming: In welke industrie, voor welk apparaat of voor welk onderdeel zal de spoel worden gebruikt?
-
Materiaal van de spoeldrager (kunststof/ferriet) en het materiaal van de geleider (koperdraad/alternatieven)
Belangrijke factoren bij de keuze van een spoelenfabrikant
Zoals men zich kan voorstellen, is elke spoel een klein technisch wonder. De produktie van spoelen vereist dan ook een ervaren en gespecialiseerd produktiebedrijf, dat niet alleen de produktie van de spoelen beheerst, maar vooral overtuigt door ervaring, know-how en innovatiekracht. Bij de keuze van een geschikte spoelenleverancier dient met de volgende zaken rekening te worden gehouden:
-
Advies: Een nieuw ontworpen spoel moet zo snel en automatisch mogelijk in serie kunnen worden geproduceerd om aan de economische eisen van het product te voldoen. Een spoelenproducent moet daarom reeds in het beginstadium van de ontwikkeling van een spoel uitgebreid advies bieden, zodat een prototype zo snel mogelijk een product oplevert dat klaar is voor serieproduktie.
-
Kwaliteit: Certificeringen op het gebied van kwaliteitsmanagement moeten als een basisvereiste worden beschouwd bij de keuze van een spoelenproducent.
-
Uitvoerbaarheid: Een spoel moet zowel technisch als commercieel zinvol zijn. Daarom moet een spoelenleverancier zijn deskundigheid inbrengen in de productontwikkeling.
-
Een stabiel proces: De spoelenproducent moet in staat zijn de vereiste kwaliteit, de productie in een later stadium en betrouwbare documentatie te garanderen, zelfs bij grotere volumes.
-
Wereldwijde inkoop: Nabijheid bij de klant is belangrijker dan ooit in tijden van onder spanning staande toeleveringsketens. Een spoelenleverancier die op minstens twee continenten aanwezig is, kan een betrouwbare levering van producten mogelijk maken, zelfs in geval van logistieke knelpunten.
-
Services from a single source: Voor toeleveringsketens zonder escalerende complexiteit en dus met een aanzienlijke tijdsbesparing, is het voordelig als een spoelenproducent verschillende productiestappen vanuit één leverancier aanbiedt. Bijvoorbeeld de assemblage van complete samenstellingen.
-
Automatisering: Geautomatiseerde fabricageprocessen zijn betrouwbaar, nauwkeurig en kostenbesparend. Een spoelenleverancier die automatiseringsoplossingen op maat ontwikkelt en bouwt, biedt aanzienlijke voordelen op het gebied van kosten, flexibiliteit, schaalbaarheid en implementatietijd bij de productie van spoelen.
-
Prijs: Tenslotte moet een spoel ook nog economisch produceerbaar zijn. Grotere spoelenproducenten kunnen niet alleen aantrekkelijke staffelprijzen aanbieden voor grotere productiepartijen, maar bieden gewoonlijk ook fabricage-alternatieven voor producten met een hoog aandeel handarbeid in landen met lagere loonniveaus.
-
Innovatieve kracht: Een spoelenproducent moet in staat zijn zelfs zeer speciale oplossingen toe te passen. Een hoge mate van automatisering in de productie en succesvol geïmplementeerde, digitale processen in de productie zijn belangrijke indicatoren voor de innovatiekracht van een fabrikant op het gebied van de spoelenproductie.
Conclusie
Bij de productie van spoelen is diversiteit aan de orde van de dag. Een grote verscheidenheid aan wikkelprocessen, soorten spoelen en materialen voor de spoeldragers maken het moeilijk om alles bij te houden. Des te belangrijker is het om een klantspecifieke spoelenproducent aan uw zijde te hebben met specialistische kennis en expertise die veel verder gaat dan pure spoelenproductie.
Om een nieuw ontwikkelde spoel snel op de markt te brengen, met technische volwassenheid en een hoge mate van betrouwbaarheid, zijn "soft skills", zoals advies of het overnemen van extra assemblagestappen, het beslissende concurrentievoordeel in de spoelenproductie.
