用于制造永久磁铁的方法和装置技术领域
本发明涉及一种用于通过在压模中热压粉末压块制造永久磁铁的方法,该粉末压
块由机械预压缩的磁粉制成,在该方法中粉末压块和/或压模在热压之前被涂覆脱模剂,以
防止粉末压块附着于压模上。本发明还涉及一种装置,所述装置包括可加热的成形模具,在
该成形模具中构成有用于容纳粉末压块的压模,以及所述装置包括用于在压模中将粉末压
块热压成原磁铁的冲模,按规定地在热压期间在粉末压块和压模之间存在脱模剂,以防止
粉末压块附着于压模上。
背景技术
永久磁铁通常由含有稀土的结晶粉末制成,该粉末首先在室温下被压出形状并且
由此被压缩。粉末状的永久磁铁材料通常通过熔融纺丝方法制成,所产生的磁粉具有平均
小于几百纳米的极小颗粒尺寸。通过压缩产生的压块具有紧凑结构、大多为立方体形状并
且因此可作为运输单元易于处理和操纵。但粉末压块是多孔的并且在机械外力作用下破
碎。
然后烧结粉末压块,即在加热的压模内将其热压成原磁铁。通常这样选择在热压
时的温度和压力,使得粉末颗粒的表面熔化并且材料连接,且粉末颗粒并未完全熔化。由于
压力熔体被压入粉末压块的孔隙中,从而原磁铁体积小于在初始状态中的粉末压块的体
积。通过热压使粉末压块具有加固的、紧凑的形状,在此,原材料的磁特性得到保留。
目前,压缩可在强磁场中进行,在该强磁场中晶体的磁矩对齐。但通过使得温度达
到800℃和1100℃之间的烧结或热压,磁化强度丢失并且因此必须再次恢复,在此,将原磁
铁重新置于强磁场中。
在高温且同时高于50MPa的高压下,在热压方法中需要将粉末压块与压模材料分
离,以避免在粉末压块和压模之间的结块。这种类型的结块将导致热压的粉末压块很难从
压模中取出并且还具有以裂纹和/或隆起形式的显著缺陷。此外部分磁粉附着于压模上,以
致该压模在几个热压过程之后由于积聚的粉末结块而不能再使用。
为了避免这种结块并且为了使脱模更简单,在制造永久磁铁时在粉末压块的所有
面上涂覆脱模剂。该脱模剂防止在粉末压块和压模的表面之间的材料连接。通常在此使用
石墨或含石墨的材料。通常借助载体介质将黑色石墨粉涂覆于磁粉压块上,石墨粉悬浮于
载体介质中,并且将粉末压块浸入载体介质中。广泛使用乙醇作为载体介质、如异丙醇,但
偶尔也将水用作载体介质。在浸入时粉末压块的整个表面被涂覆。随后载体介质蒸发,使得
在粉末压块的表面上保留薄的石墨层。
但水基的润滑剂是不适合的,因为水损坏磁粉并且也附加地产生有爆炸危险的氢
气,该氢气必须在过程技术上被吸走。此外,乙醇作为载体介质也增加了安全风险,因为它
是可燃的、易爆的、挥发性的并且损害健康的。因此无论是出于防火观点还是出于安全生产
规章制度的原因乙醇只能在增加过程花费和安全措施的情况下才能被处理,因而需要显著
的技术花费,以便最大程度地降低在生产中对于操作人员的危险。
在使用载体介质的情况下涂覆脱模剂的另一缺点在于等待干燥时间。只有在载体
介质蒸发后才能热压/烧结粉末压块。在使用乙醇时乙醇可能在压模内燃烧。在此产生的温
度会损坏成形模具。此外,使用液态载体介质可导致载体介质进入粉末压块的孔隙中,以致
在挤压时阻碍粉末颗粒的连接并且在热压的粉末压块的表面附近形成裂纹。
发明内容
因此,本发明的任务在于克服上述缺点并且提供一种高效、安全、技术相对简单并
且快速的永久磁铁制造方法以及一种相应的装置。
所述任务通过具有权利要求1特征的方法以及具有权利要求11特征的装置来解
决。有利的扩展方案在从属权利要求中给出。
根据本发明,提出一种用于通过在压模中热压粉末压块制造永久磁铁的方法,该
粉末压块由机械预压缩的磁粉制成,在该方法中粉末压块和/或压模在热压之前被涂覆脱
模剂,以防止粉末压块附着于压模上,所述脱模剂不导电并且由陶瓷材料制成或含有陶瓷
材料,该脱模剂被静电涂覆于粉末压块和/或压模上。
此外,根据本发明建议一种用于由粉末压块制造永久磁铁的装置,该粉末压块由
机械预压缩的磁粉制成,所述装置包括可加热的成形模具,在该成形模具中构成有用于容
纳粉末压块的压模,以及所述装置用于在压模中将粉末压块热压成原磁铁的冲模,按规定
地在热压期间在粉末压块和压模之间存在脱模剂,以防止粉末压块附着于压模上,设有与
第一电压电位连接的喷嘴,用于静电涂覆脱模剂到与第二电压电位连接的粉末压块和/或
与第二电压电位连接的压模上,所述脱模剂不导电并且由陶瓷材料制成或含有陶瓷材料。
本发明的核心思想在于两个方面的组合、即将特定材料用作脱模剂及其涂覆方
法。
在涂覆方法方面实验表明,干燥的石墨粉可附着于粉末压块上,其方式为:将粉末
压块压入大量石墨粉中以便形成松散的涂层,使得干燥的粉末不附着于粉末压块上。另一
种由金属板粉末涂层已知的方法——在其中加载静电待涂覆的工件以便沉积粉末——也
不能直接使用。实验表明,纯石墨作为脱模剂或主要含有石墨的脱模剂的静电沉积基于石
墨的导电性是不可行的。因此尝试寻找替代的、可静电涂覆的脱模剂。
现在根据本发明建议,使用不导电的脱模剂或至少具有极高的、尤其是兆欧范围
内的欧姆电阻的脱模剂,该脱模剂由陶瓷材料制成或至少含有陶瓷材料。在第二种情况下,
脱模剂是含有陶瓷材料的混合物。该无导电性确保脱模剂可静电涂覆。
优选地,脱模剂不含石墨或至少基本上不含石墨,使得一定的石墨含量不导致脱
模剂的明显导电性。虽然可通过石墨产生低导电性,但该导电性不应如此之高,以致电阻小
于一兆欧姆、优选甚至远高于一兆欧姆。石墨含量不应超过10%的体积百分比。石墨改善脱
模剂的润滑性能并且改善挤压时工件的处理。
静电涂覆作为脱模剂的陶瓷材料具有不同优点。一方面可避免使用有安全隐患的
乙醇作为用于脱模剂的载体介质。所述装置的技术结构由此得到简化并且对于人员和设备
的安全风险被最小化。此外,无需等待至载体介质蒸发或粉末压块干燥(载体介质的蒸发干
燥)即可热压粉末压块,从而被涂覆的粉末压块可在涂覆之后立即被处理。
因此,借助本发明方法,每单位时间可制造显著更多的永久磁铁。
如果脱模剂不含石墨或至少基本上不含石墨,则产生下述附加优点,即磁铁在热
压之后在外部不再被石墨涂覆,即“脏”的。因而这种类型的涂层不存在专门清洁问题。
静电涂覆的另一优点在于表面、至少可接近的部分表面的均匀涂覆。因为在静电
涂覆时粉末状脱模剂借助于压缩空气通过与第一电压电位连接的喷嘴喷出并且在此被加
载静电。离开喷嘴的、被加载静电的粉末颗粒在电场中加速并且沉积于与第二电压电位、尤
其是地线连接的物体、尤其是粉末压块或压模的表面上。电场在此由在第一和第二电位之
间的电压差引起。电场的均匀的场线分布确保陶瓷材料均匀沉积于表面上。虽然粉末压块
优选是大致立方体形的,但其仍可具有任何几何形状和表面结构,因为场线将陶瓷材料的
带电颗粒导向粉末压块的所有表面区域。就这点而言,压模也可被极均匀地被涂覆。
出于该原因,在立方体粉末压块的情况下优选为五个面静电进行涂覆。粉末压块
借助其第六个面位于接地的搁架上。该搁架例如可以是由金属刀刃构成的十字架。由此,在
粉末压块和搁架之间的接触面最小并且粉末压块也接地。优选随后翻转粉末压块,使得其
底面现在朝上,并且重新对五个面进行涂覆。
与液态载体介质相比,静电涂覆陶瓷材料还具有以下优点:陶瓷材料仅保留在压
块表面上并且没有不希望的载体材料、如增附剂等可进入粉末压块的孔隙中并在热压时引
起裂纹。通过静电涂覆陶瓷材料或含有陶瓷材料的脱模剂可在热压时避免粉末压块表面上
的裂纹形成。
陶瓷材料特别适合用作按本发明方法的脱模剂,因为陶瓷材料一方面可被加载静
电并且防止磁粉附着于压模上。另一方面陶瓷材料经得起压模中的热压极端条件,尤其是
其自身状态不改变并且也不与粉末压块或压模反应或改变它们的状态且不影响粉末压块
的磁特性。
氮化硼已表明特别适合用作陶瓷材料,其满足所有上述特性。因此规定,为了热
压/烧结由磁粉制成的粉末压块,在此之前为粉末压块和/或压模涂覆纯氮化硼。在使用氮
化硼时粉末压块的变形特性不受影响并且其磁特性得到保留。
特别优选六方氮化硼用作脱模剂或含有六方氮化硼的脱模剂。因为六方氮化硼具
有特殊的润滑特性,从而允许在粉末压块和挤压装置(尤其是包括压模和冲模)之间的相对
运动并且不引起在粉末压块或原磁铁中的张力或挠曲。
在静电涂覆陶瓷材料于粉末压块或压模上之后,热压粉末压块。这优选在少于20
小时的时间内进行,因为随着等待时间的增加脱模剂粉末颗粒的静电消失并且脱模剂因此
逐渐从表面脱落。
热压的粉末压块构成原磁铁,其可被进一步处理。优选在第二压模内热冲挤原磁
铁,以便使其获得最终形状和尺寸。此外,由此在原磁铁上实现磁化的优选取向。磁优选取
向在挤压方向上或垂直于流动方向产生、在待制造的磁铁中优选在其厚度方向上产生。热
冲挤优选在与热压相似的温度下进行、例如在最大相差20℃的温度下进行。
第二压模在至少一个空间方向上大于原磁铁,从而原磁铁基于挤压具有第二压模
的内部形状、即流入第二压模中。由于在热冲挤时在原磁铁和压模之间出现相对运动,因此
有利的是在热冲挤时原磁铁上具有润滑剂。但通过热压脱模剂进入原磁铁中,从而在热压
之后脱模剂仍存在并且理想的是可用作这种润滑剂。因此在接下来的热冲挤中形成润滑剂
膜。六方氮化硼具有特别好的润滑特性,从而该六方氮化硼在热压时特别适合用作脱模剂
并且同时在热冲挤时适合用作润滑剂。为了进一步提高脱模剂的润滑特性,可添加石墨,但
优选体积百分比小于10%,从而不影响电绝缘性。
虽然不一定需要在热冲挤之前在原磁铁上附加涂覆润滑剂层,但可在热冲挤之前
重新涂覆脱模剂,以确保在整个表面上形成足够厚的润滑剂层。为此甚至不需要冷却原磁
铁。
相反,所述原磁铁可在红热地被从热压模具取出之后再次被涂覆脱模剂——类似
于添加润滑剂——并被放入热冲挤模具中。
优选地,如前所述静电涂覆现在用作润滑剂的脱模剂到原磁铁上,因为为此所需
的技术器件本来就存在并且因此不需要附加的涂覆单元。
因此建议,在热冲挤之前将由陶瓷材料制成的润滑剂涂覆到原磁铁和/或第二压
模上,在此,润滑剂与按本发明的脱模剂及其静电涂覆方法相同。为此参见关于脱模剂的说
明。
为了涂覆或进一步处理粉末压块或原磁铁,需要夹持或至少保持并移动粉末压块
或原磁铁、尤其是必要时将其运输至功能特定的加工站(热压机、热冲挤机)。如果在此脱模
剂应保留于压块或原磁铁的表面上,则须设置特殊器件。已表明,通过过程和自动化技术的
常见夹持工具和其它保持工具的侧向夹持是不利的,因为脱模剂会大量脱落。这除了机械
磨损之外尤其是归因于夹持和保持工具及其部件由金属制成并且可能接地,从而粉末颗粒
的电荷在保持时通过保持工具流失。
在静电涂覆前五个表面之后翻转粉末压块或原磁铁时夹持位置并不重要,只要必
要时在翻转后通过重新涂层再次施加脱落的脱模剂。因此,为了翻转粉末压块或原磁铁,夹
具能以夹指侧向夹持、翻转粉末压块或原磁铁并将其再次放置到搁架上。
但在表面完全涂覆之后、即尤其是在将涂覆的粉末压块放入热压模具中或将涂覆
的原磁铁放入热冲挤模具中时不允许或只允许最少的脱模剂脱落。
为此建议,借助保持工具在粉末压块或原磁铁的上侧上保持粉末压块或原磁铁以
便使其运动,该保持工具具有电绝缘的保持板,该保持板在保持时与粉末压块或原磁铁的
涂覆脱模剂的上侧接触。这具有以下优点,即脱模剂在保持时不丢失其静电荷并且因此不
易于脱落。
例如保持板可由电绝缘材料制成。但当保持板由与脱模剂相同的材料制成时,得
到更好的结果。保持板因此可以是氮化硼板,从而在保持涂覆的粉末压块或原磁铁时相同
的材料彼此接触。已表明,与由塑料制成的保持板相比在此情况下附着于保持板上的脱模
剂显著减少。
优选保持工具是用于磁力吸附粉末压块或原磁铁的磁力升降机。为此保持工具可
在保持板的背离待吸附的粉末压块或原磁铁的一侧上具有磁铁。根据一种实施方式,磁铁
可构造为可切换的电磁铁,从而可借助保持工具可控地吸附和放下粉末压块和原磁铁。该
电磁铁的磁场因此可有针对性地接通和关断。但在电磁铁中应考虑线圈铁芯的剩磁,由此
磁粉颗粒逐渐积聚于保持工具上并且可引起保持工具下侧的污染,由此脱模剂在保持时越
来越多地脱落。因此需要不断清洁保持板。
克服该缺点的一种可能性在于,电磁铁相对于保持板可运动地构造,使得在保持
板与电磁铁之间的距离可改变。因此电磁铁可移开较大的距离,使得保持板上的剩磁不再
明显。在电磁铁运行时,电磁铁可移动到保持板附近。电磁铁的移动例如可通过气动驱动装
置来实现。
有利的是,根据另一种实施方案,保持板的磁铁构造为永久磁铁,其与保持板的距
离可改变。这具有以下优点:不需要用于为磁铁通电的电气装置,由此保持工具的结构显著
简化并且重量减轻。当应释放粉末压块或原磁铁时,永久磁铁移动到释放距离。这样选择该
释放距离,使得在保持板上不再有磁力作用。优选地,保持工具由封闭的箱子构成,其下侧
构成保持板,磁铁后移这样的距离,使得整个箱子在外部无磁性。
根据本发明,脱模剂不仅可被涂覆到粉末压块或原磁铁上也可被涂覆到相应的压
模上。这可替代地或附加地进行。在压模情况下当然也可将施加力的挤压装置、如压模或冲
模在其朝向压块或原磁铁定向的一侧上涂覆。由于在每个挤压过程中都有一些脱模剂脱
落,因此必须在每个新的挤压过程之前重新涂覆。而压块和原磁铁的涂覆在技术上就更为
简单,因为其基于其小的尺寸和其相对于机器结构的独立性更易于操纵。此外在热压之后
压模仍很热。于此相关应考虑,用于涂覆脱模剂的喷枪在外部必须由电绝缘材料制成以防
止触电并且通常由塑料(热塑性塑料)制成,该塑料可通过压模的热被损坏。因此必须等待
或冷却压模,直至可借助传统喷枪涂覆脱模剂。由此在制造过程中会产生大量延迟时间。因
而根据本发明的一种优选实施方式,将脱模剂涂覆于粉末压块或原磁铁上。
如上所述,为了涂覆粉末压块或原磁铁,需要夹持或至少保持粉末压块或原磁铁。
这是因为应在所有面上涂覆脱模剂并且因此由喷嘴喷出的喷雾必须能够接近粉末压块或
原磁铁的所有面。
如上所述,静电涂覆优选包括两个喷涂步骤,在这两个喷涂步骤之间移动、尤其是
翻转粉末压块或原磁铁。
因此,静电涂覆包括第一喷涂步骤,在其中脱模剂仅涂覆到粉末压块或原磁铁的
部分表面上、例如其表面的五个面上。接着使粉末压块的尚未涂覆的剩余表面对于第二喷
涂步骤可接近。随后在第二喷涂步骤中脱模剂至少被静电涂覆于剩余表面上。但部分表面
也可被喷涂两次。但优选也可在五个表面上进行二次涂覆。
根据一种简单的实施方案,第一喷涂步骤在粉末压块或原磁铁位于搁架上或模具
中时进行。在搁架情况下,除支承表面(粉末压块以该表面支承于搁架上)之外,粉末压块的
表面均可接近,即其顶面和边缘侧面(与其几何形状有关)均可接近。如果粉末压块位于模
具中、如压缩磁性材料的压缩模具中时,至少其顶面可自由接近。如果粉末压块突出于模
具,则也可接近部分边缘侧面。搁架例如可以是由刀刃构成的十字架、栅格或导电板。
在第一喷涂步骤中涂覆可接近的表面之后,夹持工具可放置到粉末压块或原磁铁
的已涂覆的表面区域中并将其提升,从而可接近其底面或未涂覆的剩余表面。例如在此可
涉及具有指状件的夹具,该夹具侧向夹持粉末压块或原磁铁。如果在此接触位置上脱模剂
脱落,则在第二喷涂步骤中再次涂覆脱模剂。现在可翻转粉末压块或原磁铁并将其重新搁
放于搁架上,以便使剩余表面朝向喷嘴。之前位于下侧的底面现在是顶面。
虽然在此描述了一种两阶段喷涂方法,但原则上也可实现单阶段静电涂层方法。
即代替在搁架上将粉末压块或原磁铁搁放/放置于由细栅格条或金属丝制成的金属栅格或
金属丝网上。这能实现在仅一个唯一的喷涂过程中同时为所有面进行涂覆。为此必要时可
使用一个可运动的喷嘴或两个或更多个朝向不同方向喷射的喷嘴。虽然与栅格条或金属丝
接触的表面局部区域最初未被涂覆。但在将被涂层的压块或原磁铁放入压模中时,这些沟
状自由区封闭,因为粉末状脱模剂可被压入自由区中。
附图说明
下面借助实施例和附图详细说明按本发明的方法和按本发明的装置的其它特征
和优点。在附图中:
图1为按本发明的方法的一种方案的流程图;
图2为具有粉末压块的按本发明的装置的压缩工具的横截面图;
图3为在静电涂覆脱模剂的第一喷涂步骤中工具装置的横截面图;
图4为在夹持粉末压块时工具装置的横截面图;
图5为在静电涂覆脱模剂的第二喷涂步骤中工具装置的横截面图;
图6为在借助磁力升降机提升粉末压块之前工具装置的横截面图;
图7为在将粉末压块放入挤压工具的压模中时挤压工具的横截面图;
图8为在热压粉末压块之前挤压工具的横截面图;
图9为在热压粉末压块之后挤压工具的横截面图。
具体实施方式
在图1中示例性以流程图示出根据本发明方法的永久磁铁9的制造并且在下面结
合其它的、示出一种示例性装置的附图进行说明。
起点在当前是磁粉15,该磁粉在现有技术中充分公开并且为了实现强的永久磁铁
通常包括稀土成分、如钕或镝。在第一方法步骤1中,粉末状的永久磁铁材料15被压缩成粉
末压块2。图2示出可用于此的压缩工具17的横截面,该压缩工具是按本发明的装置的一部
分。在压缩工具17中构成有压缩模具18,在该压缩模具中填入待压缩量的磁粉15。压缩冲模
19可移动到压缩模具18中,该压缩冲模在施加压力F1的情况下压缩磁粉15。在压缩1之后形
成粉末压块2,该粉末压块具有多孔结构并且在外力作用下粉碎。
接着,制出的粉末压块2被涂上脱模剂12。这有利地在前面的压缩工具17之外在由
刀刃构成的十字形搁架14上进行,如图3可见。在此情况下,涂覆过程3分为两个部分过程、
即第一喷涂步骤3a和第二喷涂步骤3c。
所述涂覆在静电喷射方法3中借助喷射单元进行,该喷射单元在图3中示出并且包
括至少一个静电喷嘴20/粉末喷枪,脱模剂12在压力下以喷雾21形式从喷嘴/喷枪中喷出。
在此扁平喷嘴是特别合适的,因为在圆形喷嘴中灰尘形成会更多。
在喷嘴20和粉末压块2之间施加电压U,从而在喷嘴20和压块2之间产生电场。通常
喷嘴20位于高电压电位,而待涂覆的粉末压块2可与地线电连接。磁性材料15是导电的。压
缩工具17也是如此,其由金属制成。在离开喷嘴20时,脱模剂颗粒带电并且沿电场线飞向粉
末压块2,在那里脱模剂颗粒均匀沉积。由于静电粉末涂层的基本原理是众所周知的,因而
关于该方法的阐述参见相关文献。
使用陶瓷材料氮化硼(BN)作为脱模剂12,其具有六方晶体结构。氮化硼不导电并
且可特别好地静电地涂覆到粉末压块2上。与借助于乙醇载液涂覆石墨相比,按本发明的静
电涂覆氮化硼具有以下优点:制造过程的时间减少,技术复杂度降低并且对于环境和人员
更加安全,因为不需要用于载液蒸发干燥的等待时间并且可避免使用可燃且损害健康的载
液。
图3示出第一喷涂步骤3a,在其中将脱模剂12涂覆于粉末压块2的部分表面上、在
此五个面上。在此可到达的表面部分是粉末压块2的顶面及四个侧面。
随后,吸走多余的脱模剂并且利用夹持工具10在侧向夹持粉末压块2,以便能够接
近尚未涂层的剩余表面以进行静电涂覆。这在图4中纯示意性示出。夹持工具10是具有指状
件的夹具,粉末压块2保持在各指状件之间、被夹具10翻转并且最后再次被放置到搁架14
上,在此进行第二喷涂步骤3c,这在图5中示出。
在图5中未被涂覆的粉末压块底面朝向喷嘴20定向。现在在第二喷涂步骤3c中对
目前位于上方的底面及四个侧面进行静电涂覆。由此重新为由于夹具10使脱模剂12脱落的
部位进行涂覆。
也在第二喷涂步骤3c之后或至少在该第二喷涂步骤之后,将多余的脱模剂从粉末
压块吸走。脱模剂可重复使用。在此在挤压过程中从挤压工具上磨掉的金属颗粒有可能一
并被吸走并且污染脱模剂。然而实验表明,这些污染不妨碍不导电性或至少极小的导电性。
完全涂覆有脱模剂12的粉末压块2随后被输送到可加热的成形模具16的压模11
中,在该压模中进行热压。这通过图6示出。保持工具22由磁力升降机构成。该磁力升降机在
根据图6和7的实施方案中具有在正常运行中贴靠于被涂覆的粉末压块2上的保持板23,在
该保持板的背离粉末压块2的一侧上设有磁铁24。所述磁铁有利地构造为永久磁铁24,其可
相对于保持板23移开一定距离并且可接近保持板,以便受控地吸附粉末压块2并且也可再
次放下粉末压块。该移动运动借助于未示出的气动驱动装置实现。
保持板23、至少其朝向粉末压块2的接触面由与脱模剂12相同的材料、即由氮化硼
制成。基于该材料一致性,脱模剂12一方面在材料化学方面不附着于接触面上,并且也不基
于电荷损失而脱落,因为氮化硼电绝缘并且脱模剂12的静电荷不会流失。
图6中的箭头表示保持工具22朝向粉末压块2的方向运动,以便与其被涂覆的上侧
接触。图7示出这样的状态,在其中保持工具22磁力地保持粉末压块2并且将其放入压模11
中。在保持板23和粉末压块2之间在此存在一层脱模剂12。
图8示出按本发明的用于热压的装置的热压工具16、13的初始状态,相应的方法步
骤在图1中以附图标记4表示。除了成形模具16之外,热压工具13、16还包括可形锁合地移动
到压模11中的冲模13。在图8中可以看出,粉末压块2在所有面上被脱模剂12包围并且小于
压模11。
在进行热压4时,粉末压块2的永久磁铁材料15优选在20秒至50秒的时间上暴露于
750℃至850℃的温度下,成形模具被加热到该温度上。同时通过冲模13向粉末压块2施加在
10kN/cm2至15kN/cm2之间、优选约12kN/cm2的压力F3。在所述条件下,粉末颗粒的表面熔化
并且熔体被压入粉末压块的孔隙中。热压的粉末压块2构成具有紧凑形状的原磁铁5,在此,
粉末材料的磁特性得到保留。热压4的最终状态在图9中示出。原磁铁(Rohmagnet)5当前位
于压模11中。
根据原磁铁5的日后应用还可实施其它可选的方法步骤。原磁铁5例如可于热冲挤
步骤6中在第二压模内获得最终形状,在此,原磁铁在压力和温度下流成最终形状。第二压
模由此在至少一个空间方向上大于原磁铁,在其它空间方向上至少一样大或仅稍大,以便
能够将原磁铁放入第二压模中。通过所述流动,在原磁铁5的外表面和第二压模以及施加压
力的冲模的内表面之间发生相对运动。因此在热冲挤方法中特别有利的是使用润滑剂。
已表明,在此六方氮化硼也可用作润滑剂并且引起良好结果、尤其是完好成形的
永久磁铁9,因为通过氮化硼的六方结构,热压的粉末压块2可在第二压模的表面上滑动。通
过这种方式也可制造更为复杂的磁铁形状。
热冲挤步骤6还具有实现磁化的优选取向的作用。磁优选取向在挤压方向上或垂
直于流动方向产生,在待制造的磁铁中优选在其厚度方向上产生。如果待制造的永久磁铁9
应在特定方向上具有特别高的磁化强度,则在挤压时机械力作用必须位于该方向上。
最后,原磁铁5或热冲挤的原磁铁可进行机械后处理,例如研磨和/或抛光过程,这
在图1中以附图标记7表示。由此可精制原磁铁5的表面。此外,例如可精确调整原磁铁的尺
寸或形状,使得其可放入预定的配合套(Passform)中。出于保护或设计目的还可期望对表
面进行涂覆、如涂漆或设置另一功能特定层、如用于提高硬度的层。
在最后一个方法步骤中——在图1中以附图标记8给出——将热冲挤的原磁铁5磁
化。这通过将原磁铁5置于强磁场中进行。由此可使原磁铁5获得任意磁化强度。在磁化后得
到成品的永久磁铁9。
应指出,按本发明的方法不仅可用于制造单个永久磁铁。更确切地说,也可用于同
时制造多个甚至大量的永久磁铁9。例如压缩工具17可具有多个压缩模具18,在其中同时借
助压缩冲模19分别将磁粉15压缩成单个压块2。相应地,也可同时静电涂覆所有压块2。磁力
升降机22可为此具有一个覆盖所有压块2的板23,在该板后方为每个压块2分别设有一个永
久磁铁24或一个吸附所有压块的永久磁铁。热压工具16也可相应地具有多个压模11,在其
中被涂覆的粉末压块同时被热压成原磁铁5。通过这种方式按本发明的方法可特别有效地
用于制造永久磁铁9。
附图标记列表
1 预压缩磁粉
2 粉末压块
3 静电喷涂过程
3a 第一喷涂步骤、对部分表面进行涂覆
3b 使剩余表面可接近以便进行涂覆
3c 第二喷涂步骤、对剩余表面进行涂覆
4 热压/伴随再结晶的烧结
5 原磁铁
6 热冲挤
7 机械后处理
8 磁化
9 成品的永久磁铁
10 夹持工具
11 用于热压的压模
12 脱模剂
13 冲模
14 搁架、刀刃
15 磁粉
16 成形模具
17 压缩工具
18 压缩模具
19 压缩冲模
20 喷嘴
21 喷雾
22 保持工具、磁力升降机
23 保持板
24 磁铁、永久磁铁