NFC用鐵氧體磁性屏蔽材料的加工方法解析

最近一則關(guān)于“北京地鐵聯(lián)合北京市政交通一卡通啟動(dòng)刷手機(jī)乘車項(xiàng)目，項(xiàng)目首期在房山線啟動(dòng)試點(diǎn)。目前，小米、華為、三星、努比亞、一加、魅族等品牌近160款具有NFC功能的機(jī)型，均已支持這一服務(wù)”新聞勾起了我的興趣。對(duì)于模切行業(yè)高度敏感的我又捕捉到商機(jī)了。而這個(gè)商機(jī)就是NFC功能，這可是和我們模切行業(yè)息息相關(guān)，且是一個(gè)正在崛起的新材料行業(yè)。

那么NFC到底和模切有什么關(guān)系呢，其實(shí)NFC本身具有近場(chǎng)通訊功能，屬于RFID行業(yè)范疇，和我們關(guān)聯(lián)性不大。但是在NFC近場(chǎng)通訊功能中使用的一種不可或缺的吸波屏蔽材料“鐵氧體”磁片就和我們有相當(dāng)大的關(guān)聯(lián)了！隨著近場(chǎng)通訊功能在移動(dòng)終端的廣泛應(yīng)用，對(duì)于NFC吸波材鐵氧體材料的需求也就越來(lái)越大了。而對(duì)于鐵氧體材料的加工成型就是我們模切行業(yè)該干的事情了！

什么是鐵氧體？

首先，帶大家先來(lái)了解一下什么是鐵氧體。來(lái)自百度百科的資料：鐵氧體是由鐵和其他一種或多種金屬組成的復(fù)合氧化物。如尖晶石型鐵氧體的化學(xué)式為 MeFe2O4或 MeO·Fe2O3，其中Me是離子半徑與二價(jià)鐵離子(Fe2+)相近的二價(jià)金屬離子(如Mn2+、Zn2+、Cu2+、Ni2+、Mg2+、Co2+等)或平均化學(xué)價(jià)為二價(jià)的多種金屬離子組。

在電性上屬于半導(dǎo)體范疇，所以又稱磁性半導(dǎo)體。磁鐵礦(主要成分是Fe3O4)是一種最簡(jiǎn)單的鐵氧體。國(guó)際上早在20世紀(jì)初已合成鐵氧體，在30年代，法、日、德、荷相繼進(jìn)行了系統(tǒng)研究。荷蘭從1946年就開始鐵氧體軟磁材料工業(yè)生產(chǎn)。中國(guó)在1956年前后開始鐵氧體的工業(yè)生產(chǎn)。鐵氧體已在通信廣播、計(jì)算技術(shù)、自動(dòng)控制、雷達(dá)導(dǎo)航、宇宙航行、衛(wèi)星通信、儀表測(cè)量、印刷顯示、污染處理、生物醫(yī)學(xué)、高速運(yùn)輸?shù)确矫鎻V泛應(yīng)用。

對(duì)于這一段可能大家了解不是很清楚，根據(jù)小編現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，這里跟大家通俗的解釋一下：鐵氧體材料主要是用磁性氧化鐵粉末通過(guò)高溫?zé)Y(jié)形成的固定規(guī)格形狀的磁片材料，其來(lái)料方式為片材形式、一般規(guī)格在180x180mm 到40x40mm不等規(guī)格。此種材料的終端使用需要將磁性片材進(jìn)行雙層雙面膠或單面膠包邊、碾碎、切片、或模切成型后方可使用。

其在應(yīng)用終端時(shí)一般是上下兩層包裹單面膠、保護(hù)膜使用。其主要功能為吸波材對(duì)近場(chǎng)通訊設(shè)備的干擾信號(hào)進(jìn)行屏蔽使用，在RFID電子標(biāo)簽行業(yè)應(yīng)用廣泛。

材料特點(diǎn)及加工難

其材料特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：此種材料基本以片材的形式出現(xiàn)、厚度薄、質(zhì)量偏重、高度易碎，用手指提起的過(guò)程中稍加用力就會(huì)產(chǎn)生破裂。在常規(guī)受力情況下破裂不隨受力方向開裂。

點(diǎn)

“身軀單薄”“易碎”的鐵氧體材料

通過(guò)以上的材料特點(diǎn)我們不難發(fā)現(xiàn)，此種材料想要進(jìn)行像石墨片那樣的雙層包邊，其加工難點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面：

1、原材料難以提取送料；

2、如何實(shí)現(xiàn)批量自動(dòng)化貼片作業(yè)；

3、如何實(shí)現(xiàn)包邊后的再碾碎工藝；

4、如何進(jìn)行有效的切片或者模切；

圍繞以上問(wèn)題點(diǎn)我們發(fā)現(xiàn)，普通的片材轉(zhuǎn)卷材的策略無(wú)非是用機(jī)械手或者機(jī)器人通過(guò)真空吸盤進(jìn)行抓取作業(yè)即可完成?？墒菍?duì)于今天我們遇到的這種奇葩材料，我們的機(jī)械手真空吸盤剛一接觸到磁片，稍微用力磁片即可破裂。即使沒(méi)有破裂在磁片運(yùn)送過(guò)程中因?yàn)榱Φ淖饔靡矔?huì)出現(xiàn)不同程度的破裂，嚴(yán)重影響磁片材料的復(fù)合加工作業(yè)。

目前國(guó)內(nèi)通行的作業(yè)方法

目前國(guó)內(nèi)關(guān)于鐵氧體磁片的加工方法主要以手工居多，配合多工種、工位設(shè)備進(jìn)行分布加工工藝完成，其工作流程主要如下：

1、手工取料放置磁片在剝離好的雙面膠上面，等間距放置；

2、貼合上層單面膠，基本使用單工位的小型復(fù)合機(jī)器；

3、然后通過(guò)不同的過(guò)料桿，利用拉力的不同實(shí)現(xiàn)碾碎；

4、然后進(jìn)入切片機(jī)進(jìn)行切片；

而針對(duì)以上步驟我們發(fā)現(xiàn)效率極其低下、且材料放置位置參差不齊。且復(fù)合過(guò)程中的碎屑容易產(chǎn)生。最后到復(fù)合過(guò)程中難以把控復(fù)合效果。碾碎規(guī)格不統(tǒng)一，無(wú)法實(shí)現(xiàn)XY兩個(gè)方向的碾碎效果。

而圍繞以上問(wèn)題點(diǎn)，宏文科技拿出了接近三年的關(guān)于鐵氧體片材自動(dòng)化成型的研發(fā)成果。也就是近期在市面上不斷投放的鐵氧體自動(dòng)化一體機(jī)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)演示我們了解到，該款設(shè)備不僅具備自動(dòng)化取料、送料、等間距貼片、材料復(fù)合、XY兩個(gè)方向的固定規(guī)格碾碎到最終切片成型的整套自動(dòng)化生產(chǎn)工藝。

首先，在取料方面，該機(jī)臺(tái)實(shí)現(xiàn)了有批量放量設(shè)置的料盒，其料盒的功能在于當(dāng)上片材料取完后能夠通過(guò)光電感應(yīng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)頂料。然后機(jī)械手通過(guò)海綿吸盤完成對(duì)磁片材料的吸附抓取。值得注意的是此種海綿吸盤能夠有效的吸附抓取磁片材料而使磁片實(shí)現(xiàn)整個(gè)平面均勻受力從而規(guī)避因?yàn)閱我稽c(diǎn)力的作用過(guò)大使磁片破裂，同時(shí)保障磁片在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中不受運(yùn)輸外力的作用而破裂。

其次，在送料以及定位方面，該機(jī)械手臂使用的視覺(jué)定位系統(tǒng)能夠有效識(shí)別磁片的規(guī)格方向位置，通過(guò)視覺(jué)比對(duì)定位的方式有效的將磁片進(jìn)行規(guī)定位置的抓取貼片，而此種限位方式包含XY兩個(gè)方向（走料方向和垂直走料方向）然后通過(guò)伺服拉里系統(tǒng)精準(zhǔn)拉料將上層雙面膠復(fù)合在磁片上面從而完成對(duì)磁片材料的片材貼卷材的等間距材料復(fù)合。

第三，在碾碎方面，此款機(jī)型通過(guò)XY兩個(gè)方向不同的碾壓棍進(jìn)行壓力碾碎，而控制碾碎規(guī)格的技巧就在碾壓棍的紋路齒寬上面得到了有效的解決。

第四、而在磁片復(fù)合材料的切片模切方面的，宏文科技并沒(méi)有按照傳統(tǒng)的簡(jiǎn)單的定長(zhǎng)方式拉距進(jìn)行切片。而是根據(jù)鐵氧體片材的磁性特征以及片材的擺放特點(diǎn)使用高精度的電磁感應(yīng)傳感器控制追蹤定位的方式進(jìn)行切片。通過(guò)這種方式則有效的解決了定長(zhǎng)的累計(jì)公差問(wèn)題，同時(shí)規(guī)避了因定長(zhǎng)錯(cuò)位引起的多片磁性材料損耗問(wèn)題。

而以上四點(diǎn)也是宏文科技關(guān)于鐵氧體自動(dòng)化一體機(jī)的優(yōu)勢(shì)所在，通過(guò)此款機(jī)型的使用有效的規(guī)避了因?yàn)殍F氧體磁性材料本身特性而導(dǎo)致的加工難點(diǎn)問(wèn)題。并且對(duì)于磁片復(fù)合材料在成型沖切加工過(guò)程中容易產(chǎn)生的毛刺、掉粉、毛邊等問(wèn)題現(xiàn)象宏文科技也給出了比較完善的解決方案。目前小編掌握的關(guān)于宏文科技鐵氧體自動(dòng)化一體的基本運(yùn)行參數(shù)如下：

磁片貼合效率：2-5s/pcs

材料復(fù)合精度：0.2m

磁片貼合精度：0.5mm

模切精度：0.1mm

拉料精度：0.2mm

機(jī)械手臂作業(yè)半徑：600mm

料盒容量：500pcs/批次

吸盤規(guī)格范圍：200~40mm方形規(guī)格范圍

成品

隨著市場(chǎng)不斷的成熟，NFC、RFID這兩個(gè)關(guān)鍵詞已經(jīng)對(duì)模切行業(yè)的影響逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，我相信，敢于創(chuàng)新，用于發(fā)展。我們不愁沒(méi)訂單！鐵氧體自動(dòng)化一體機(jī)就是一個(gè)很好的例子，可能我們今天才發(fā)現(xiàn)市場(chǎng)的趨向，可是人家已經(jīng)研發(fā)應(yīng)用三年有余了。所以市場(chǎng)需要超前的眼光才能立于不敗之地，模切人，加油吧！

※聲明：本文圖片均來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)，文字均為原創(chuàng)；轉(zhuǎn)載或使用請(qǐng)?zhí)崆奥?lián)系我們，我們尊重原創(chuàng)，也致力于保護(hù)版權(quán)！