从磁性元器件绕线工艺发展看未来革新之路

绕线工艺及设备如何一步步革新？其发展背后隐藏着哪些独特技术和设备？让我们一同揭开磁性元器件制造业的神秘面纱。

磁性元器件绕线工艺及设备的发展历程是一个不断演进、技术不断创新的过程，其演变轨迹可以清晰地分为多个阶段，并涉及线材、线圈以及绕线设备等多个方面。

据铭普光磁副总经理杨建民分享，他曾参观过的一家美国企业，其磁性元器件绕线设备水平大致相当于我国三四十年前的状态，这反映出当时全球绕线生产工艺与设备发展的不均衡性。

线材：从基础扁线到多元线材选择

具体到线材而言，据悉，集中式扁线绕组在1995年到了发展，这表明扁线作为一种电机绕组材料，在20世纪90年代中期已经开始得到应用。

磁性元器件立绕线技术真正崛起的时间是在近十几年间，虽然起步较晚，但发展迅速。其凭借提高绕线密度、降低损耗等优势，逐渐成为磁性元器件制造中的主流技术。

近年来新能源市场兴起，高频化应用的发展趋势下，压方线、Litz线、三层绝缘线、FIW线、膜包线等新型线材也备受瞩目。

特别是FIW线，这种线材在中国经历了从无到有、从小到大的发展过程。五年前，FIW线在中国还较为少见，但如今已有众多厂家生产，且质量上乘，广泛应用于网络变压器等磁性元器件领域。

三层绝缘线与FIW完全绝缘线 图源开联电业

线圈：从裸线到铝线立绕的革新之旅

磁性元器件线圈技术的发展历程是一段充满创新与变革的旅程。从最初的裸线立绕技术，到后来的铜线立绕，再到如今的铝线立绕，这一技术经历了显著的转变和升级。

在早期阶段，裸线立绕技术作为线圈技术的起点，为磁性元器件行业内的创新奠定了坚实基础。

然而，这一技术在实际应用中面临着诸多挑战，如线圈中间部分的扭曲问题，需要采用大量绝缘膜进行固定。尽管如此，随着技术的不断成熟和进步，这些问题逐渐得到了解决。

随着时间的推移，铜线立绕技术逐渐崭露头角。与裸线立绕相比，铜线立绕在导电性能和稳定性方面有了显著提升。这一技术的出现，进一步推动了线圈技术在各个领域的应用和发展。

近年来，磁性元器件行业的竞争日益激烈，为有效控制成本，铝线立绕技术成为线圈技术发展的新潮流。相较于铜，铝以其更低的成本和更轻的重量脱颖而出，为铝线立绕技术在成本效益和轻量化方面带来了显著优势。

与此同时，随着材料科学与制造工艺的持续进步，铝线立绕技术的性能也得到了大幅度提升，逐渐能够满足磁性元器件各种复杂应用场景的需求。

值得注意的是，在线圈技术的发展过程中，跨界融合成为了一个重要的趋势。

传统的磁性元器件或绕线机制造商面临着来自跨界进入的弹簧机制造商的竞争压力。这种竞争不仅推动了线圈技术的创新和发展，也为行业内的企业带来了新的商业机会和挑战。

此外，线圈技术在光伏领域的应用也取得了显著成果。随着光伏产业的快速发展，对高效、稳定的线圈技术的需求日益增加。线圈技术的不断创新和进步，为光伏产业的发展提供了有力支持。

设备：从手工绕制向全自动绕线发展

早期的线圈生产主要依赖人工操作，这种方式效率低下，且因人力供应不足而受限。更重要的是，人工作业导致线圈的特性指标一致性较差，不良品率较高。

作为劳动密集型行业，磁性元器件行业企业长期面临着招工困难和用工成本高昂的挑战。到了2013年前后，磁性元器件行业内开始意识到自动化转型的重要性，从完全依赖人工生产逐渐转向引进自动化设备生产。

手工绕制与自动化绕制产品对比 图源铭普光磁

在这一转变过程中，许多磁性元器件行业企业在设计工艺时，就已经前瞻性地考虑到后续磁性元器件自动化生产的需求，并据此进行了相应的调整。

随着技术的不断进步，磁性元器件绕线工艺及设备逐渐实现了全自动化生产。方形线圈立绕机、8字方形线圈立绕机、环形磁心立绕机、SQ绕线机等设备推动了磁性元器件的生产进程，实现了快速、高效的绕线方式，降低了人工成本。

以迈威智能研发的双头扁平线绕线机为例，每小时可绕制240颗扁线电感，生产效率提高超过4倍；星特科技推出的全自动双轴磁环电感绕线机有效降本30%，客户适应性提高30%。

此外，一些独特的绕线技术如大环形绕线也得到了不断发展和完善，实现单根绕线绕到5.3的绕线密度，为大型变压器，如30kw的变压器生产提供有力支持。

小结

磁性元器件绕线工艺及设备的发展历程是一个不断创新、不断升级的过程。

从古老的设备到现代化的全自动化生产线，从传统的线材到新型的高性能线材，从简单的绕线工艺到复杂的连绕、立绕技术，绕线技术及设备在不断地演进和发展中，为磁性元器件行业的发展提供了有力的支撑。

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审核编辑 黄宇