Давайте будемо розбиратися, як впливають матеріали, з яких виготовлена котушка, на її конкретні якості. Для початку ми визначимо «ідеал», спробуємо охарактеризувати найкращий стан, а потім подивимося, що маємо в сучасній практиці.
1. Отже, ідеальний каркас котушки повинен.
• ... бути міцним, щоб легко переносити величезні навантаження.
• ... бути виконаний точно, щоб поміщатися в самих щільних зазорах.
• ... бути максимально легким, щоб забезпечувати максимальну ефективність.
• ... мати максимальну магнітною проникністю, щоб не заважати роботі полів.
• ... мати максимальну магнітною проникністю, щоб впливати на форму полів.
• ... швидко відводити необмежену кількість тепла, щоб не дати намотуванні можливість різко нагріватися.
• ... швидко і ефективно розсіювати максимум тепла, щоб охолоджувати намотування при тривалій роботі.
• ... мати гідну адгезію.
• ... коштувати дешево, зі зрозумілих причин.
Як бачимо, в цій простоті все дуже складно, багато вимог до каркасу суперечливі, багато хто взагалі неможливо досягти, не "убивши» все інше. Ось чому існує безліч різних матеріалів, з яких каркаси виготовляють сьогодні.
Найпоширеніший матеріал для виробництва каркасів алюміній. Досить міцний і легкий, технології точного лиття існують і дешеві, забезпечує ефективний тепловідвід, з магнітною проникністю все гірше.
Все ще гірше з адгезію, тому, для спрощення і підвищення якості збірки, для поліпшення багатьох інших властивостей, на алюміній наносять різні покриття - від анодування і NOMEX до вуглецевих волокон, що на порядок збільшує кінцеву вартість.
Мідь так само застосовується у виробництві каркасів. Мідний каркас дуже ефективно відводить тепло і має кращу (в порівнянні з алюмінієм) адгезію, прийнятною ціною. З через проблеми з вагою і низькою магнітною проникністю, мідні каркаси практично не застосовують.
Титан - одні з найефективніших каркасів виробляються з цього металу. Такі каркаси міцні і легкі, помірно добре відводять тепло, мають високу магнітною проникністю. Як у випадку з іншими металами, потрібна додаткова модифікація каркаса. Разом з чим, широкому поширенню заважає висока складність обробки і вкрай висока підсумкова ціна.
Сталь - своєрідний антипод титану. Дешево, але майже всі параметри середні або нижче середнього.
Текстоліт - ще один дешевий матеріал, що володіє цілим комплексом достоїнств, і недоліків так само. Магнітна проникність пластиків дуже висока, через що, ефективність динаміків з такими каркасами дуже висока. Середня вага, середня міцність, висока адгезія. Однак, проблеми з теплоотводом істотно обмежують можливості застосування таких каркасів, тому, вони з успіхом застосовуються для малопотужних виробів.
Каптон - порівняно новий матеріал, його вартість вище текстоліту, а вага - нижче. Він придбав всі достоїнства стеклотектолітових каркасів, але не позбувся їх недоліків.
Композитні каркаси - найбільш актуальний напрямок в промисловому виробництві каркасів для котушок. Виробники використовують різні матеріали у різних поєднаннях, щоб домагатися високих, компромісних, характеристик. Розрізняють прості композити, наприклад, алюміній + бакелитовая папір, і складні композити, до складу яких входить безліч елементів. Зі збільшенням складності каркасів, збільшується і вартість виготовлення, і, на жаль, реальні позитивні якості каркасів ростуть не пропорційно ціні.
Нано-матеріали та нано-технології - про це неможливо не згадати. Ми стоїмо на порозі винаходів іншого, набагато більш високого рівня. Ймовірно, в найближчому майбутньому з'явиться матеріал, який буде здатний замінити всі перераховані вище.
2. Ідеальна намотування звукової котушки відповідає таким вимогам.
• Мінімальна вага.
• Максимальна і стабільна токопроводной.
• Максимальна термостійкість.
• Максимальна здатність розсіювати тепло.
• Стійка ізоляція.
В якості основи для виготовлення провідників широко поширені два матеріали - мідь і алюміній. Суперечки з цього приводу не вщухають досі, так давайте раз і назавжди поставимо крапку в цьому питанні.
Раунд 1. Вага. Поміркуймо, спираючись на щільність - 8,93 г \ кв.см у міді проти 2,7 у алюмінію. Різниця в 3.3 рази на користь алюмінію.
Раунд 2. Електрична провідність. 58,1млн Див \ м у міді проти 27,0млн у алюмінію. Різниця в 2,2 рази в користь міді.
Раунд 3. Тепловідведення. 401 Вт \ (м * К) у міді проти 220 у алюмінію. Різниця в 1,8 рази в користь міді.
У фіналі у нас немає переможця, результати по сумі достоїнств практично рівні, але вони не рівні з огляду на різного об'єму, який займуть провідники при рівній вазі. Так котушки з великою висотою намотування вийдуть ефективніше з алюмінію, а з малої - з міді. Тут криється основна «Але», що визначає вибір. Як відомо, збільшення ходу без втрат не відбувається безкоштовно, буде потрібно збільшувати і постійний магніт, як зазвичай, непропорційно. Зважаючи на це чинника, буде відрізнятися і характер використання кінцевих динаміків - якість або гучність.
Фінальний раунд зіграний в нічию, але це тільки один бій, який не визначає результат війни. Результат війни визначить ізоляційний лак, яким покритий провідник, і з'єднувальний лак, який допомагає намотуванні надійно триматися на каркасі.
Електро-ізоляційні лаки утворюють плівку на провіднику і відрізняються стійкістю на пробій і термостійкість - від цього залежить і вага провідника, і його характеристики. Кераміка - найнадійніший ізолятор, але істотно збільшує вагу і ціну намотування. Акрилові лаки простіше, але втрачають властивості навіть при порівняно невеликому нагріванні. Так ізоляційний лак вибирають в якості якогось середнього варіанту, щоб забезпечити помірну вагу і досить надійну ізоляцію, але необхідна термостійкість впливає на ціну, так чи інакше.
Склеювальний лак відрізняється термостійкістю, він повинен не просто надійно тримати обмотку, але і не повинен втрачати своїх властивостей з нагріванням. У різних виробників він може бути різним, але різниця в ціні, як і в випадку з ізоляційним лаком, в основному, полягає в дорожнечі обробки. Так, лаки повітряного затвердіння вимагають тільки нанесення і часу на сушку, а термоотверждающімі лаки вимагають значного і тривалого нагрівання. Чим вище термостійкість потрібно, тим вище нагрівання для затвердіння лаку, тим вище кінцева вартість виробу. Колір лаку, в залежності від нагрівання для затвердіння або його відсутності, змінюється від однорідного світлого із застосуванням воздушноотверждаемих лаків, і до темно-чорних неоднорідних тонів намотування, підданої серйозного нагрівання для затвердіння високоякісного лаку і має максимальну термостійкість.
Таким чином, саме якість лаку визначає реальну різницю між різними варіантами намотування. З огляду на використання різних за якістю і методу затвердіння лаків, вартість намотування може відрізнятися в кілька разів, як будуть відрізнятися і якості звукової котушки. На жаль, як ніде в природі, ви й тут не побачите зростання якості виробу, відповідного зростання ціни.
Підіб'ємо підсумки другої частини. Як завжди, підсумки прості і короткі. Залежно від матеріалів, що застосовуються для виготовлення звукової котушки, можна судити про "характер" динаміка. Ще один важливий урок, який слід засвоїти в черговий раз - тут немає чудес, «безкоштовним сир буває тільки в мишоловці». Про все це ви і так завжди здогадувалися, але тепер маєте лише трохи більше знань. Попереду чекає третя частина - «проблемна». Далі буде…