Terminološki lanac: svijetla folija, ugravirana folija, oblikovana folija
Aluminijska folija za kondenzatore prolazi kroz tri stanja koja se često miješaju. Lagana folija, koja se naziva i obična ili elektronička folija, je materijal u rolama kakav isporučuje tvornica i prava je sirovina industrije. Jetkana folija je lagana folija čija je površina elektrokemijski napadnuta kako bi se višestruko povećala efektivna površina. Formirana folija, koja se ponekad naziva i kemijska folija, je ugravirana folija na kojoj je uzgojen anodni oksid koji služi kao dielektrik. Folija za elektrode je skupni naziv za ugraviranu i oblikovanu foliju, a komercijalno se dijeli na visokonaponsku anodnu foliju, niskonaponsku anodnu foliju i katodnu foliju.
Čistoća i odabir legure
Anodna folija treba aluminij visoke čistoće, općenito 99,99% ili više, jer ostaci željeza, bakra i silicija povećavaju struju curenja i smanjuju otporni napon nastalog oksida. Standardni stupnjevi koji se koriste za materijale anode su 1050, 1060 i 1070 tipa materijala, s varijantama visoke čistoće gdje je primjena kritična po naponu, dok se katodna folija može izraditi od materijala niže čistoće jer se na njoj ne uzgaja dielektrik. Ograničenja sastava i označavanje kovanih razreda utvrđeni su u ISO 209 i u odgovarajućim nacionalnim oznakama, a debljina folije je konvencionalno klasificirana kao proizvod ispod 0,2 mm, s tolerancijama za isporuku reguliranim EN 546-1 i ekvivalentnim nacionalnim standardima za folije. Zahtjevi za kondenzatore, uključujući metode električnog ispitivanja, navedeni su u IEC 60384-4.
Od valjanja do graviranja i oblikovanja
Lagana folija se valja u mekom stanju do debljine od tipično 0,020-0,120 mm za anode i 0,015-0,050 mm za katode, zatim se reže na širine koje zahtijeva linija za namatanje. Kod jetkanja, folija prolazi kroz elektrolit na bazi klorida gdje kontrolirana struja otapa aluminij i stvara strukturu tunela ili jama; postiže se povećanje površine od otprilike 20 do 100 puta veće od geometrijskog područja, a točan dobitak se mijenja u odnosu na mehaničku čvrstoću, jer teško jetkanje čini foliju lomljivom. Formiranjem se zatim dielektrik razvija u otopini odabranoj za klasu napona: rast troši oko 1,2-1,4 nm oksida po voltu, tako da folija formirana na 500 V nosi oksid od otprilike 0,6-0,7 mikrometara po površini.
Faze proizvoda i tipični parametri
| Pozornica | Tipična debljina (mm) | Čistoća aluminija | Funkcija |
|---|---|---|---|
| Lagana folija (anoda) | 0.020-0.120 | 99,99% i više | Sirovina za anodne folije |
| Lagana folija (katoda) | 0.015-0.050 | 99,5% i više | Sirovina za katodnu foliju |
| Gravirana folija | kao gore | nepromijenjeno | Povećanje površine |
| Formirana folija | kao gore plus oksid | nepromijenjeno | Dielektrik za nazivni napon |
Niskonaponska anodna folija se formira na nekoliko desetaka volti i optimizirana je za vrlo visoko pojačanje površine, dok se visokonaponska anodna folija formira na nekoliko stotina volti i treba joj grublja tunelska struktura koja se neće pokvariti pod primijenjenim poljem.
Dolazna inspekcija i rukovanje
Proizvođači kondenzatora provjeravaju profil debljine folije po širini, nagib, visinu srha, broj rupica, čistoću površine i zaostalo ulje za valjanje, budući da se bilo koji od ovih nedostataka širi jetkanjem i oblikovanjem. Role se isporučuju na jezgrama s namotajem pod kontrolom napetosti i navedenim maksimalnim brojem spojeva, a njima se rukuje u čistim područjima jer otisci prstiju i vlaga uzrokuju lokalizirane defekte jetkanja. Gdje se folija isporučuje u žarenom stanju, ispitivanje tvrdoće ili rastezanja potvrđuje da mehaničko stanje odgovara prozoru procesa jetkanja. Kontrola neravnina je osobito važna: uzdignuti rub može probušiti separator u namotanom elementu i uzrokovati kratki spoj.
Često postavljana pitanja
Q:Koja je razlika između svjetlosne folije i elektrodne folije?
O: Lagana folija je obična smotana folija prije bilo kakve elektrokemijske obrade. Folija za elektrode je isti materijal nakon jetkanja i, za anode, nakon oblikovanja, i to je oblik koji je zapravo umotan u kondenzator.
Q:Zašto je za anodne folije potreban aluminij čistoće 99,99%?
O: Elementi nečistoća kao što su željezo, bakar i silicij stvaraju nedostatke u anodnom oksidu i povećavaju struju curenja, tako da je potrebna visoka čistoća za održavanje nazivnog napona i niske gubitke.
Q:Može li se ista folija koristiti za anodu i katodu?
O: Ne normalno. Anodna folija je veće čistoće i deblja, dok je katodna folija općenito niže čistoće i tanja jer na njoj nema dielektrika.
Q:Kako jetkanje utječe na mehaničku čvrstoću?
O: Jetkanje uklanja aluminij i stvara poroznu strukturu, tako da vlačna čvrstoća i istezanje opadaju kako porast površine raste. Procesni prozor je postavljen tamo gdje zahtijevani dobitak kapaciteta još uvijek ostavlja dovoljno snage za namatanje.
Q:Koja je tolerancija debljine normalna za elektroničku foliju?
O: Isporuke mlinova certificirane su u skladu s važećim standardom za foliju, s rasponima tolerancije obično u rasponu od nekoliko postotaka nominalne debljine, a linija kondenzatora mjeri profil, a ne debljinu jedne točke.
Q:Kako treba skladištiti elektroničku foliju?
O: U originalnom pakiranju, na stabilnoj temperaturi i niskoj vlažnosti, daleko od izravnog kontakta s golim rukama, jer vlaga i onečišćenje mijenjaju ponašanje jetkanja i mogu uzrokovati lokalizirane nedostatke.