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NFC用铁氧体磁性屏蔽片的加工方法
[发布日期:2018-08-28  点击次数:363]

前不久一则关于“北京地铁联合北京市政交通一卡通启动刷手机乘车项目,项目首期在房山线启动试点。目前,小米、华为、三星、努比亚、一加、魅族等品牌近160款具有NFC功能的机型,均已支持这一服务”新闻揭示了NFC功能和一些应用

NFC具有近场通讯功能,属于RFID行业范畴,在NFC近场通讯功能中使用一种不可或缺的吸波屏蔽材料“铁氧体”磁片随着近场通讯功能在移动终端的广泛应用,对于NFC吸波材铁氧体材料的需求也就越来越大了。

首先,带大家先来了解一下什么是铁氧体。铁氧体是由铁和其他一种或多种金属组成的复合氧化物。如尖晶石型铁氧体的化学式为 MeFe2O4或 MeO·Fe2O3,其中Me是离子半径与二价铁离子(Fe2+)相近的二价金属离子(如Mn2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Co2+等)或平均化学价为二价的多种金属离子组。

在电性上属于半导体范畴,所以又称磁性半导体。磁铁矿(主要成分是Fe3O4)是一种最简单的铁氧体。国际上早在20世纪初已合成铁氧体,在30年代,法、日、德、荷相继进行了系统研究。荷兰从1946年就开始铁氧体软磁材料工业生产。中国在1956年前后开始铁氧体的工业生产。铁氧体已在通信广播、计算技术、自动控制、雷达导航、宇宙航行、卫星通信、仪表测量、印刷显示、污染处理、生物医学、高速运输等方面广泛应用。

NFC铁氧体材料主要是用磁性氧化铁粉末通过高温烧结形成的固定规格形状的磁片材料,其来料方式为片材形式、一般规格在180x180mm 到40x40mm不等规格。此种材料的终端使用需要将磁性片材进行双层双面胶或单面胶包边、碾碎、切片、或模切成型后方可使用。

其在应用终端时一般是上下两层包裹单面胶、保护膜使用。其主要功能为吸波材对近场通讯设备的干扰信号进行屏蔽使用,在RFID电子标签行业应用广泛。

材料特点及加工难点

其材料特点主要表现为:此种材料基本以片材的形式出现、厚度薄、质量偏重、高度易碎,用手指提起的过程中稍加用力就会产生破裂。在常规受力情况下破裂不随受力方向开裂。

通过以上的材料特点我们不难发现,此种材料想要进行像石墨片那样的双层包边,其加工难点主要有以下几个方面:

1、原材料难以提取送料;

2、如何实现批量自动化贴片作业;

3、如何实现包边后的再碾碎工艺;

4、如何进行有效的切片或者模切;

围绕以上问题点我们发现,普通的片材转卷材的策略无非是用机械手或者机器人通过真空吸盘进行抓取作业即可完成。可是对于今天我们遇到的这种奇葩材料,我们的机械手真空吸盘刚一接触到磁片,稍微用力磁片即可破裂。即使没有破裂在磁片运送过程中因为力的作用也会出现不同程度的破裂,严重影响磁片材料的复合加工作业。

目前国内关于铁氧体磁片的加工方法

目前国内关于铁氧体磁片的加工方法主要以手工居多,配合多工种、工位设备进行分布加工工艺完成,其工作流程主要如下:

1、手工取料放置磁片在剥离好的双面胶上面,等间距放置;

2、贴合上层单面胶,基本使用单工位的小型复合机器;

3、然后通过不同的过料杆,利用拉力的不同实现碾碎;

4、然后进入切片机进行切片;


    而针对以上步骤我们发现效率极其低下、且材料放置位置参差不齐。且复合过程中的碎屑容易产生。最后到复合过程中难以把控复合效果。碾碎规格不统一,无法实现XY两个方向的碾碎效果。

而围绕以上问题点,宏文科技拿出了接近三年的关于铁氧体片材自动化成型的研发成果。也就是近期在市面上不断投放的铁氧体自动化一体机。通过现场演示我们了解到,该款设备不仅具备自动化取料、送料、等间距贴片、材料复合、XY两个方向的固定规格碾碎到最终切片成型的整套自动化生产工艺。

首先,在取料方面,该机台实现了有批量放量设置的料盒,其料盒的功能在于当上片材料取完后能够通过光电感应实现自动顶料。然后机械手通过海绵吸盘完成对磁片材料的吸附抓取。值得注意的是此种海绵吸盘能够有效的吸附抓取磁片材料而使磁片实现整个平面均匀受力从而规避因为单一点力的作用过大使磁片破裂,同时保障磁片在运输的过程中不受运输外力的作用而破裂。

其次,在送料以及定位方面,该机械手臂使用的视觉定位系统能够有效识别磁片的规格方向位置,通过视觉比对定位的方式有效的将磁片进行规定位置的抓取贴片,而此种限位方式包含XY两个方向(走料方向和垂直走料方向)然后通过伺服拉里系统精准拉料将上层双面胶复合在磁片上面从而完成对磁片材料的片材贴卷材的等间距材料复合。

第三,在碾碎方面,此款机型通过XY两个方向不同的碾压棍进行压力碾碎,而控制碾碎规格的技巧就在碾压棍的纹路齿宽上面得到了有效的解决。

第四、而在磁片复合材料的切片模切方面的,宏文科技并没有按照传统的简单的定长方式拉距进行切片。而是根据铁氧体片材的磁性特征以及片材的摆放特点使用高精度的电磁感应传感器控制追踪定位的方式进行切片。通过这种方式则有效的解决了定长的累计公差问题,同时规避了因定长错位引起的多片磁性材料损耗问题。

而以上四点也是宏文科技关于铁氧体自动化一体机的优势所在,通过此款机型的使用有效的规避了因为铁氧体磁性材料本身特性而导致的加工难点问题。并且对于磁片复合材料在成型冲切加工过程中容易产生的毛刺、掉粉、毛边等问题现象宏文科技也给出了比较完善的解决方案。关于宏文科技铁氧体自动化一体的基本运行参数如下:

磁片贴合效率:2-5s/pcs

材料复合精度:0.2m

磁片贴合精度:0.5mm

模切精度:0.1mm

拉料精度:0.2mm

机械手臂作业半径:600mm

料盒容量:500pcs/批次

吸盘规格范围:200~40mm方形规格范围

成品

随着市场不断的成熟,NFC、RFID这两个关键词已经对模切行业的影响逐渐显现出来,我相信,敢于创新,用于发展。我们不愁没订单!铁氧体自动化一体机就是一个很好的例子,可能我们今天才发现市场的趋向,可是人家已经研发应用三年有余了。所以市场需要超前的眼光才能立于不败之地,模切人,加油吧!

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