磁環(huán)電感生產(chǎn)提效6倍！安可遠(yuǎn)是如何實(shí)現(xiàn)？

銅價(jià)飆升創(chuàng)歷史新高，招工還越來越難！看安可遠(yuǎn)磁芯如何通過突破自動(dòng)化繞線難題，實(shí)現(xiàn)磁環(huán)電感的降本增效？

銅價(jià)新高 磁性元件企業(yè)成本壓力陡增

近期銅價(jià)又為磁性元件企業(yè)成本再添了一把火。

5月份銅價(jià)持續(xù)飆升，刷新了銅價(jià)歷史高點(diǎn)，一度達(dá)到8.6萬元/每噸，讓磁性元件等供應(yīng)商成本壓力陡增?；葜菔邪部蛇h(yuǎn)磁性器件有限公司(下稱“安可遠(yuǎn)”)總經(jīng)理王理平提到，電感廠向使用終端提價(jià)又提不上去，向下游銅線廠壓價(jià)又不可能。所以，銅價(jià)上漲導(dǎo)致很多電感企業(yè)廠不敢接單生產(chǎn)了或是少接單，按照此前的訂單價(jià)格交付，做一個(gè)虧一個(gè)。

手工繞制效率低 傳統(tǒng)電感生產(chǎn)難跟時(shí)代潮流

除了材料價(jià)格上漲，磁環(huán)類電感產(chǎn)品手工繞制成本也越來越高。組合類的磁芯人工組裝及治具管控的成本也越來越高!目前除了新能源領(lǐng)域的扁線電感外，中小功率的磁環(huán)類電感產(chǎn)品均以手工繞線為主，這種生產(chǎn)方式存在著諸多缺點(diǎn)：一是生產(chǎn)效率低，以 2.0線徑、6mm2的線為例，兩條線并繞 60 圈，一個(gè)熟練繞線工人每小時(shí)約可繞制60-100顆，尤其訂單規(guī)模大時(shí)產(chǎn)能無法保障;二是采用鉤針繞線，繞制過程中可能把銅線鉤破，提高電感產(chǎn)品不良率，降低了產(chǎn)品一致性;三是手工繞制線圈分布不均勻，甚至重疊，導(dǎo)致電感產(chǎn)品的雜散電容分布不均勻，相對而言EMC測試更難通過;四是線材報(bào)廢率高，不同電感種類的線材，按照2023年的數(shù)據(jù)看加工費(fèi)大致在7-10元/公斤，也是一筆不小的成本。

當(dāng)然想要保證電感產(chǎn)能也不是不可能，只需要堆工人數(shù)量即可。但目前珠三角地區(qū)一個(gè)熟練的電感繞線工人成本已接近10000元，盲目堆工人數(shù)量也并非上策，且五險(xiǎn)一金的代價(jià)也非常大。加上手工只能繞小顆電感產(chǎn)品，像6mm2以上線材手工繞制電感已非常困難了，這種生產(chǎn)方式也逐漸與時(shí)代脫節(jié)。

磁環(huán)電感為何成自動(dòng)化“漏網(wǎng)之魚”

大功率的扁線電感、片式電感等均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，為何偏偏漏了磁環(huán)類電感呢?王理平也向我們道出了其中的緣由。

第一是沒有針對磁環(huán)類電感磁芯自動(dòng)化繞線的相關(guān)研究，目前市面上的傳統(tǒng)磁環(huán)其截面均是長方形的，線圈與磁芯貼合度不高，銅線用量會(huì)增加，漏磁增大，且繞制圈數(shù)少，實(shí)用性很低;第二是缺乏配套的自動(dòng)化電感生產(chǎn)設(shè)備;第三是涉及到PCB板的布局，電源企業(yè)修改成熟方案的意愿較低。

傳統(tǒng)磁環(huán)的結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)磁環(huán)繞制的電感產(chǎn)品，圖片來源：包圖網(wǎng)

那是否意味著磁環(huán)類電感將始終游離于自動(dòng)化生產(chǎn)之外?

安可遠(yuǎn)推出可自動(dòng)化繞線的磁環(huán)與磁芯

為了解決這一行業(yè)痛點(diǎn)問題，安可遠(yuǎn)與使用終端以及電感廠合作伙伴一起研討，一起試驗(yàn)，一起從新電感產(chǎn)品的立項(xiàng)開始介入，歷時(shí)2年，研發(fā)出磁芯截面為純圓形系列電感產(chǎn)品：安可遠(yuǎn)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，不會(huì)受制于人，如AYX與AKX系列電感磁芯，突破了磁環(huán)類電感磁芯自動(dòng)化繞線系列難題。

AYX系電感磁芯產(chǎn)品圖

AYX系電感產(chǎn)品繞線成品示意圖

研發(fā)圓形截面磁環(huán)類電感磁芯破解自動(dòng)化繞線難題。金屬磁粉芯壓制過程中，每平方厘米壓力高達(dá)18噸/cm2以上，做這種截面為純圓形的磁環(huán)與磁芯，模具是非常容易爆裂。安可遠(yuǎn)與模具廠合作伙伴經(jīng)過反復(fù)的實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證，最終找到了能夠承受足夠壓力的圓形模具材料來達(dá)到設(shè)計(jì)上的要求。從而完成小批到大批量的生產(chǎn)制造工藝管控。直接推動(dòng)電感行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。

聯(lián)合設(shè)備企業(yè)共同實(shí)現(xiàn)磁環(huán)類電感自動(dòng)化繞線。安可遠(yuǎn)還聯(lián)合電感設(shè)備供應(yīng)商，共同研發(fā)設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化繞線的設(shè)備和配套治具，解決大平方的扁線銅線繞制困難與效率的問題，完美替代人工拉線，大線徑，繞線圈數(shù)多的磁環(huán)類電感產(chǎn)品自動(dòng)化繞線難題，最大可繞制12mm2線材。安可遠(yuǎn)的AKX系電感產(chǎn)品可以直接替代目前中功率(如充電樁20KW-60KW電源模塊)PFC電感。

傳統(tǒng)的組合磁芯圖示

做成成品電感圖示

通過專用的繞線機(jī)一圈一圈的折繞而成

安可遠(yuǎn)公司將這種組合的磁芯進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，做成了同樣Ae面積，成品尺寸，將上下蓋板與中柱的面積進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，得到如下圖示結(jié)構(gòu)的磁芯：

ACYC公司研發(fā)的全新AKX結(jié)構(gòu)磁芯示意圖

ACYC AKX系例磁芯做成成品電感示意圖

通過大功率繞線機(jī)推繞成型，繞線速度比傳統(tǒng)折繞繞線提高4倍以上

電感生產(chǎn)效率提高4-6倍。采用自動(dòng)化設(shè)備后，AYX系電感磁環(huán)每小時(shí)可繞制500-600 顆，生產(chǎn)效率相當(dāng)于手工繞制的6倍左右。且更適合于圈數(shù)多，線徑大的電感產(chǎn)品，優(yōu)勢更加明顯。AKX系電感產(chǎn)品，替代傳統(tǒng)的組合類磁芯優(yōu)勢非常之明顯，以充電樁30-40KW為例，改用上述AKX系電感磁芯進(jìn)行制做時(shí)，繞線速度快3倍左右，后段節(jié)省人工組合時(shí)間，治工具的投入，銅線用量相對也會(huì)減少!終端應(yīng)用上體現(xiàn)散勢效果更明顯，電源效率更高!高品質(zhì)，性價(jià)比更優(yōu)。

隨著國內(nèi)人工智能的高速發(fā)展，未來AI算力將大輻度的增加，這就會(huì)直接帶動(dòng)服務(wù)器電源的增量，安可遠(yuǎn)的AKX系電感產(chǎn)品也在這個(gè)領(lǐng)域也進(jìn)行了前期的開發(fā)與探索，就終端廠測試情況來分析，650W-2000W的服務(wù)器電源PFC電感替代是沒有問題的，完全可以代替之前傳統(tǒng)的磁環(huán)類的PFC電感，且對比傳統(tǒng)的手工繞制的PFC電感在成本可下降10-20%左右，超大批量生產(chǎn)沒有壓力。AKX系電感產(chǎn)品除更好的產(chǎn)品一致性好外，自動(dòng)化繞制的電感線圈分布更加均勻，雜散電容均勻度(PID指數(shù))提高了1倍。能夠更好的通過EMC/EMI等測控。

傳統(tǒng)手工繞制的PFC電感實(shí)裝圖

AKX鐵硅鋁/鐵硅二代實(shí)測圖

AKX鐵鎳材質(zhì)實(shí)測圖

無論外部環(huán)境如何變化，通過材料的降本始終是有限的，只有技術(shù)的突破和工藝的改進(jìn)，才能更好地幫助電感企業(yè)實(shí)現(xiàn)降本增效，大家覺得這種自動(dòng)化繞線方式能否成為磁環(huán)類電感的主流生產(chǎn)方式

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審核編輯 黃宇