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一片铝箔的旅行

发布时间:2020-05-29 发布时间:
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                            ——尼吉康富田工厂、大野工厂参观记

  一辆哼着迪士尼歌曲的小车缓缓向你驶来,但这里既不是迪士尼乐园,也不是音乐现场秀。而是位于福井县大野市的一家工厂——尼吉康制箔富田工厂,在这里即将开始我们的铝箔旅行。

  阳极铝箔初炼成:富田篇
 
  提及尼吉康(NICHICON),人们自然会想到铝电解电容。铝电解电容因容量、价格等优势而应用到生活的方方面面,在电子市场,几毛钱、几块钱就可以买到。但就是这款随处可见的电容,却包含着非常复杂的制作工序,工序的不同,直接导致了产品品质的千差万别。一般而言,工序主要包括:铝原箔的腐蚀&化成阶段、铝箔剪裁&组装阶段、老化&出品阶段。 

  本次参观的起点——尼吉康制箔富田工厂,承担的就是铝箔的化成工序。1999年,尼吉康富田工厂成立于水资源丰富、电力资源稳定的福井县大野市,在2012年,与位于日本长野县大町市的大町工厂合并为尼吉康制箔株式会社,正式成为尼吉康独立子公司。该工厂占地面积为106,800平方米,现有员工74名,实行4班3倒的8小时工作制,从而保证设备全年运行,稳定地输送化成箔。

  化成箔的初始原材料是铝原箔。铝原箔首先在尼吉康制箔大町工厂完成腐蚀工序,即通过对铝原箔进行腐蚀加工和原箔的粗面化加工,制造腐蚀坑从而扩大箔表面积,实现扩大电容量的作用。接着,腐蚀后的箔被运送到富田工厂,进行化成工序,所谓化成工序是在腐蚀坑上生成薄薄的氧化皮膜,以此确保耐电压。值得注意的是,所有化成工序需在化成液中进行,富田工厂对所有化成过程都采用了集中管理系统对化成生产条件进行连续记录和管理,这个过程中,只需要工作人员输入特定的参数,整个化成过程均为自动完成,从而保证了尼吉康化成箔品质的高稳定性。

              富田工厂化成一体化设备

                富田工厂中央监控室

  对于化成工序上使用的腐蚀箔或完成的化成箔的储存,富田工厂也有自己一套完备的自动仓库管理系统,所有的化成箔/腐蚀箔都有特定的地址,需要哪个箔,系统会自动定位并调出,最多可以保管766根箔。在设备与仓库间的运输,就依靠本文开头提及的自动搬运车(AGV)了,自动搬运车的工作就是将腐蚀箔搬运到设备开始端,在结束端自动回收化成箔,并运送至仓库,所有的一切都是电脑控制完成的。

  在不断提升产品品质的同时,富田工厂也努力通过各种措施,来保证与自然的和谐发展:比如,对于化成时产生的工业废水,通过位于厂区内北边的排水处理设备和药液回收装置进行处理,同时使用先进的节能技术,实现以少耗电替代以前耗电量大的生产任务,极大降低了化成箔的成本等等。过硬的自动化管理、对素材的研发等等措施,使得富田工厂源源不断地生产着高品质化成箔,据富田工厂长关弘治介绍,富田工厂生产的化成箔很多工厂都在使用,其中就包括离富田工厂不远的尼吉康大野工厂。
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  铝箔变身记:大野篇

               尼吉康大野株式会社总厂全景

  同样位于日本福井县大野市的尼吉康大野总厂,占地面积为54,157平方米。一方面,大野总厂作为技术中心,承接其关联工厂的R&D,包括从素材(电极/电解液)开始开发、统括技术开发部门,提高产品开发速度、同时引进了统一管理整体组装厂的技术/品管的总厂制度。另外一方面,大野总厂也承担着小型/芯片型铝电解电容器的生产,即将上述处理过的铝箔,深度加工成铝电解电容,流程包括:剪裁工序、素子工序、组装工序、老化工序、加工工序、出厂等。接下来,我们可以跟着大野工程师,捕捉到铝箔的下一步脚步。

  首先,是剪裁工序:一般而言,化成工序出来的箔,纯度高达99.98%,厚度约为0.1mm,被制作成一个宽500mm,重约80~100公斤的滚筒形状,通过自动化的剪切设备,根据客户需求,将箔剪裁成合适的宽度。

  接着,是素子工序:该程序是将阳极及阴极铝箔上压紧引线棒后,将铝箔切割成指定尺寸且夹住电解纸后,卷成圆筒型制作素子。这个时候,可以看到铝电解电容的基本雏形。


                素子工序图解

  第三步,就是组装程序:该程序需要以下材料:素子、密封橡胶、铝壳和套筒。首先将素子真空浸渍电解液。在素子的引线棒上插入密封橡胶,再将素子插入铝壳。从侧面和上面进行卷边的方式密封素子后,用热缩套筒完成。从而形成电解电容的形状。

  第四步,老化程序:对于上个步骤生产的电解电容施加规定电压,并且修复铝氧化皮膜。再在高温烤箱中放进电容器进行1小时老化。其后,全面检测电容器的重要特性的容量、漏电流、损失等数据。

  第五步,加工工序:需要根据客户的需求,在二次加工工序中进行引线切割、成型加工、编带加工等二次加工。

  最后,是出厂前的准备工序,包括包装工序、出厂包装工序、出厂工序。将成品电解电容装袋包装,1袋50个、100个、200个为单位进行装袋,之后向自动仓库入库。出厂包装工序包括被入库的产品依据出厂单据,按照客户指示的数量进行拣货包装后。被送到发货站。之后,在发货站按照配送点、用户被分拣后,装上卡车出厂送到客户处。与富田工厂一样,大野工厂的仓库也是全自动化配置,货品的运输、调出、装入、组装都是自动完成的。

                大野工厂生产车间一览(1)

                大野工厂生产车间一览(2)

  自动化的生产线、高效生产的生产设备及技术改造,配合灵活应对客户要求交货期的生产体系,同时还可根据客户要求应对多种引线加工形状的能力,使得尼吉康大野工厂能够提供确保符合车载要求的高品质铝电解电容。此外,大野工厂也在不断寻求技术的进步、流程的优化等小组讨论,希望大野工厂一直是尼吉康工厂中的NO.1,拥有多年经验的大野工厂长久保范晃表示。
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  除尼吉康大野总厂、尼吉康制箔大町工厂、富田工厂外,尼吉康铝电解电容器生产网络的还有:尼吉康大野第二工厂、尼吉康大野第三工厂、尼吉康岩手工厂以及尼吉康海外工厂,他们分别承担着不同的铝电解电容制造任务。特别指出的是,尼吉康大野第二工厂、尼吉康电子(宿迁)有限公司、日科能高电子(苏州)有限公司,三家公司正承担着导电性高分子铝电解电容器的生产,尼吉康生产的此类电容器具有高耐压化技术,实现了行业最高的额定电压125V,同时最大限度地激活导电性高分子的特长,在广泛的温度范围内获得了稳定的特性。最重要的是,尼吉康拥有非常广泛的产品阵容,非常适合高可靠应用。

                 铝电解电容器生产网络

  从铝原箔、到腐蚀箔、到化成箔、再到成型的铝电解电容,铝箔的旅行在尼吉康工厂经历了数十道工序,自动化的设备、新技术的研发、严密的生产管理流程以及可靠的硬件资源,相信经过如此精雕细琢的铝电解电容,能够带给工程师们一个奇迹、一份安心。

关键字:尼吉康  铝箔加工  大野  富田  铝电解电容


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