本发明属于铁氧体磁性材料工形磁芯干压成形制造方法,特别适用于大工形磁芯制作。 铁氧体工形磁芯是彩电、录像机、收录机以及计算机等电子设备中用量很多的一种电感元器件基础材料,全国年需求量数亿只,其中大工形<指φ大于6mm>的磁芯年需求量在0.5亿-0.8亿只。国内一般采用灌浆成型方法制造,国外先进工艺采用干压磨削成形法,即先冲压成所需尺寸的棒状后,由成形磨床(自动磨槽机)用金刚石砂轮车磨而成工字形。近年来,我国引进了几条类似的流水线,除需花费国家大量外汇外,还存在如下缺点:1.除采用昂贵的成形磨床和不同规格的金刚石砂轮外,还须有配套的专用技术才能使用,而且产品规格不全,至今未能正常生产出直径大于6mm的大工形磁芯,而只能沿用落后的灌浆(热压)工艺生产;2.磨削工艺严格,稍有不慎,就会造成中心柱的断裂,直径越大,成品率越低;3.磨削下来的粉料须回收处理,使工序增加。
本发明就是为了解决以上的问题,而提出的一种采用干压成形装配的工艺来制造工形磁芯的方法,该方法特别适用于制造大工形铁氧体磁芯。
本发明的特征是:工形磁芯的上下圆片和中心柱棒分别干压成形,装配,然后按常规铁氧体材料烧结曲线升温至1150℃-1300℃高温下保温2小时烧结为一体。
附图1为工形磁芯的正视图,图中1、2为上下圆片,3为中心柱棒。
本发明的制造方法如下:
将铁氧体磁性材料成形粉颗粒置入各种规格的模具中,由自动冲压机干压成上下圆片1、2和中心柱3形状。
将干压冲制成的中心柱棒3在1150℃-1300℃的高温下预烧2小时,以减少其在成烧时地收缩率。
上下两圆片1、2的中心分别冲制有一圆形凹槽,该圆形凹槽的直径稍大于已预烧过的中心柱棒3的直径。然后将圆片1.2及中心柱3装配成工形状,置入1150℃-1300℃的高温炉中烧结2小时。由于中心柱3已预烧收缩,再烧时收缩很小,而上下两圆片1.2则在此高温下收缩较大,这样,就保证了上、下两圆片1.2与中心柱棒3的紧密配合,以适应实际使用时的强度和致密度。
本发明的实施例如下所述:
以18×3×9的大工形磁芯为例(该产品用于烧制松下、三洋及其它彩电中的固定电感器6.8mll>。其毛坯装配剖面图为图2所示,图中:4是中心柱棒;5.6为上下圆片毛坯;7.8为圆片中心凹槽。
先干压成形中心柱棒毛坯,以实际产品中心柱直径3mm在高温下收缩率为87-90%计算,压制毛坯尺寸为3.5mm-3.3mm,经过按常规铁氧体材料烧结曲线升温至1150℃-1300℃高温下预烧2小时达到所设计的装配尺寸。为便于装配,在上下两圆片(毛坯)5.6的中心均冲有圆形凹槽7.8,该凹槽的深度约占圆片厚度的2/3。凹槽的直径φd'及圆片的外径φD',按成烧后收缩率η%计算设计公式如下:
φD= (φD)/(η%) - 8/0.87 =9.2(mm) 设η=0.87
并考虑中心凹槽的直径和中心柱棒直径装配时的间隙一般控制在0.03-0.15mm范围内。
将上下两圆片5.6(毛坯)及已预烧过的中心柱棒4装配成工形,置高温炉中烧结,成烧温度按常规的铁氧体材料烧结工艺温度曲线控制,并在1150℃-1300℃高温下保温2小时左右,即可生产出符合设计要求的合格产品。
用于绕制松下彩电中固定电感器的18×3×9的磁芯要求是:
<按φ0.12×385-390T绕制,>L/Q=6.8mH/>60
l-252KHz R内阻<10 Ω l自谐频率>0.5MHz
电流迭加 (L50mA)/(L0mA) >90%
而使用本产品18×3×9磁芯绕制的电感器,经测试可达到:
L/Q=6.8mH>80 R内阻<9.5 Ω
l 自谐频率>0.6MHz 电流迭加 (L50mA)/(L0mA) >92%
完全达到进口同类产品的性能指标。
按照本发明方法制造工形磁芯,工艺简单,成本低廉,成品率在95%以上,性能指标完全达到进口同类产品的要求,价格比进口同类产品要降低30%以上。在全国推广本发明以及产品可为国家节约大量外汇,且可使国内电感器件在质量上有一个飞跃。