способ изготовления плоского фольгового нагревателя

Формула изобретения

Способ изготовления плоского фольгового нагревателя, включающий формообразование резистивного элемента с наличием технологических перемычек между необрабатываемой зоной заготовки и резистивным элементом, его закрепление на электроизоляционной плите и последующее удаление технологических перемычек, отличающийся тем, что для удаления технологических перемычек подают напряжение на необрабатываемую зону заготовки и резистивный элемент, при этом соотношение ширины дорожек резистивного элемента и технологических перемычек должно быть не менее четырех.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для изготовления фольговых нагревателей.

Известен способ изготовления плоских нагревателей, заключающийся в соединении металлической фольги с электроизоляционным основанием, нанесении рисунка на металлическую фольгу посредством трафарета с последующим протравливанием пробельных участков фольги (см. патент Японии 52-47-79 по М.кл.⁴ Н 05 В 3/20).

Недостатками данного способа является относительно низкая производительность, связанная с многооперационностью процесса.

Указанный недостаток частично устранен в способе изготовления плоского фольгового нагревателя (см. Авт. свидетельство СССР 1774522 по М.кл⁴ Н 05 В 3/28 от 28.11.1988, Бюл. 41 от 07.11.92), состоящем в том, что формируют нагревательный элемент из листовой заготовки и закрепляют его на электроизоляционном основании, а между нагревательным элементом и необработанной зоной заготовки выполняют технологические перемычки, которые удаляют после закрепления нагревательного элемента.

Основным недостатком данного способа является удаление технологических перемычек, что приводит к повреждению электроизоляционной плиты, а также к уменьшению производительности процесса изготовления плоского фольгового нагревателя из-за трудоемкости удаления технологических перемычек.

Задачей данного изобретения является повышение производительности процесса.

Указанная задача решается тем, что в способе изготовления плоского фольгового нагревателя, состоящего в формообразовании резистивного элемента с наличием технологических перемычек между необрабатываемой зоной заготовки и резистивным элементом, его закреплении на электроизоляционном основании, для удаления технологических перемычек подают напряжение на необрабатываемую зону заготовки и резистивный элемент, при этом соотношение сечений дорожек резистивного элемента и технологических перемычек должно быть не менее четырех.

На фиг. 1 показан обработанный электрохимическим методом резистивный элемент, соединенный посредством технологических перемычек с заготовкой; на фиг.2 дан узел I фиг.1.

Процесс изготовления плоских фольговых нагревателей включает формообразование резистивного элемента 1 из заготовки 2 тонколистового высокоомного сплава с наличием технологических перемычек 3, обеспечивающих жесткую связь резистивного элемента 1 с заготовкой 2. Затем с одной стороны к резистивному элементу 1 наклеивают электроизоляционную плиту.

Для удаления технологических перемычек 3 подают напряжение на резистивный элемент 1 и необработанную зону заготовки 2.

Для уменьшения времени удаления технологических перемычек 3, необходимо экспериментально выбирать величину напряжения.

Варьируя величиной напряжения и соотношением сечений дорожек резистивного элемента 1 и технологических перемычек 3, можно выбрать оптимальное время и качество удаления технологических перемычек.

Для обеспечения высокого качества удаления перемычек 3 необходимо электроды, на которые подают напряжение, расположить с минимальным расстоянием от технологических перемычек.

Соотношение между сечениями дорожек резистивных элементов и технологических перемычек не менее четырех выбирается из следующих соображений. Чем меньше сечение технологических перемычек 3, тем меньшее напряжение и меньшее время требуется для их удаления.

Однако в процессе электрохимического формообразования технологические перемычки 3 являются также токоподводами к резистивному элементу. Поэтому значительное уменьшение сечения технологических перемычек 3 приведет к увеличению плотности тока, протекающего через них, а следовательно, дополнительному нагреву в зоне обработки, что в свою очередь приведет к ее нестабильности. Как показала практика изготовления плоских фольговых нагревателей, ширина перемычек 3 при электрохимическом формообразовании резистивного элемента 1, величина которых не вызывает заметного местного перегрева, равно 0,4-0,5 мм. При этом в конструкциях высокотемпературных плоских фольговых нагревателей, как правило, ширина дорожек резистивного элемента не бывает менее 1,8-2 мм.

Пример конкретного выполнения. Был изготовлен плоский фольговый нагреватель для бытового утюга мощностью 1,0 кВт. В качестве заготовки для изготовления резистивного элемента 1 служила высокоомная фольга толщиной 0,05 мм из сплава Х23Ю5. Формообразование резистивного элемента 5 осуществлялось электрохимическим методом одновременно с двух сторон в проточном электролите через трафареты, имеющие зеркальное отображение один относительно другого.

В качестве электролита использовался 10%-ный раствор NаNО₃. Затем резистивный элемент 1, связанный с необработанной зоной заготовки 2 технологическими перемычками 3, наклеивали на электроизоляционную ленту, изготовленную из слюдопластового материала. Ширина дорожки резистивного элемента составляла 2 мм, а ширина технологических перемычек - 0,5 мм.

Для удаления технологических перемычек 3 подавалось напряжение (30 В) на резистивный элемент 1 и необработанную зону заготовки 2. Контуры электродов, посредством которых подавалось напряжение на резистивный элемент 1 и необрабатываемую зону заготовки 2, выполнялись эквидистантно контуру резистивного элемента 1. Зазор между электродами составлял 1 мм, заливался диэлектриком на основе эпоксидной смолы. После удаления необработанных зон заготовки 2 с помощью органосиликатной композиции ОС-74-03 наклеивали с другой стороны резистивного элемента 1 вторую электроизоляционную плиту из слюдопластового материала. Термофиксацию нагревателя проводили при температуре 370-400^oС и давлении 5-10 МПа. Проверка нагревателей была проведена согласно программе и методике испытаний.

Результаты испытаний показали, что предлагаемый способ изготовления плоского фольгового нагревателя позволяет повысить производительность в среднем на 30-40% за счет уменьшения времени удаления перемычек.