自2024年以來，磁集成話題熱度不斷上升，成為磁性元件行業技術創新的焦點之一。然而，隨著磁性元件行業實踐不斷深入，磁集成背后的挑戰也逐步顯現。從復雜的繞線工藝到高頻環境下的電氣性能適應性，再到自動化生產的精度要求，磁集成技術在提升產品性能的同時，也對生產工藝、材料選擇和設備能力提出了更高的要求。

如何在保證高可靠性和高性能的前提下，突破技術瓶頸，實現磁集成產品規?；a，成為行業亟待解決的關鍵問題。本文結合部分線材企業的相關探索，深入探討磁集成技術在實際應用中面臨的挑戰，并分享其創新解決方案與實踐經驗。

磁集成產品，圖片來源：普晶電子

更難自動化生產的三類磁集成產品

結合當前磁性元件行業的相關磁集成產品和實踐經驗，主要有三種產品在磁集成后面臨自動化難題。

一是高可靠性磁集成產品。高可靠性磁集成產品通常用于關鍵領域，如航空航天、醫療設備等，對產品的性能和一致性要求極高。自動化生產過程中，如何確保每個線圈的匝數、位置和絕緣性能的精確性是一個重大挑戰。

三是用于高溫環境的磁集成產品，如新能源汽車電控系統中的電感或變壓器，它們需要在高溫條件下保持穩定的性能，但其在高溫環境下的穩定性和耐久性仍是一個挑戰。

三是具有異形磁芯的磁集成產品。由于異形磁芯的復雜幾何結構，繞線路徑更加復雜，自動化設備難以精確控制繞線的張力和位置，容易導致匝數誤差或層間短路等問題。

自動化生產是提升效率和一致性的關鍵。然而，這三類磁集成產品在自動化生產中面臨顯著挑戰，不僅考驗著自動化設備的精度和靈活性，也推動了行業在工藝創新和設備升級方面的持續探索。

磁集成產品自動化生難題的具體表現

具體到實際生產中，其自動化難點主要表現在以下幾個方面：

一是磁集成產品復雜的繞線結構。在高功率電源轉換、儲能系統中，磁集成電感或變壓器通常需要在同一磁芯上繞制多個線圈，甚至存在多層繞組結構。

這種復雜的繞線方式對自動化設備的精度和靈活性提出了極高要求。例如，自動化設備難以像人工操作那樣精確控制繞線的張力、位置和纏繞方式，容易出現匝數誤差、層間短路等質量問題。

二是多線徑繞線。某些磁集成產品需要根據電路設計需求，使用不同線徑的導線進行繞制，以兼顧電流承載能力和電磁特性。自動化設備在頻繁切換不同規格導線時，難以保證繞線的連續性和穩定性。

解決磁集成自動化難題的創新嘗試

針對上述難點，一些線材企業也配合變壓器、電感和整機客戶進行了諸多創新性探索。

比如，某新能源汽車電控系統中的多繞組磁集成電感，繞組數量多且繞線路徑復雜，傳統生產方式難以滿足需求。

通過多軸繞線結合AI算法優化的方式，成功解決了復雜結構磁集成產品的自動化繞線難題。

而利用AI算法優化磁集成產品繞線路徑，實現智能路徑規劃，減少繞線交叉和干擾，并采用6軸繞線機，支持多繞組同步繞線。設備也采用定制的模塊化設備，支持快速更換繞線模具和線材，適應不同繞組需求。

這種嘗試也取得了良好的效果。

生產效率：多繞組繞線時間縮短 60%。

一致性：繞組間一致性達到 99.5%，滿足高精度要求。

靈活性：設備可快速切換生產不同規格產品，適應多品種小批量生產。

此外，對于更復雜的繞線結構，可使用預制線圈（線餅），或者在關鍵環節采用人工輔助，確保繞組結構的合理性。

預制線圈可以根據設計要求預先繞制完成，客戶只需將其穿入磁芯，從而降低磁集成自動化繞線的難度。

總結

磁集成技術在提升電子設備性能的同時，也對自動化生產提出了挑戰。而一些企業通過AI等技術手段，可實現智能繞線路經規劃，取得了一些突破性進展。

但這僅僅是開始，面對磁集成自動化生產的復雜難題，僅憑個別企業的努力是遠遠不夠的。我們呼吁更多磁元件企業加入到這一領域的探索與創新中，共同攻克技術瓶頸，推動行業進步。只有通過全行業的協作與努力，才能加速實現磁集成技術的規模化應用，為電子設備的小型化、高頻化和高可靠性提供更強有力的支持。

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審核編輯 黃宇