AT151503B - Verfahren zur Herstellung von magnetisch fein unterteilten Körpen, vorzugsweise von Magnetkernen für die Schwachstromtechnik (z. B. Ton- und Hochfrequenztechnik), aus einer Masse aus magnetischen Einzelteilen. - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Verfahren zur Herstellung von magnetisch fein unterteilten   Korpern, vorzugsweise von Magnet-     kernen filr die Schwachstromtechnik   (z. B. Ton-und Hochfrequenztechnik), aus einer Masse ans magnetischen Einzelteilen. 



   In der   Schwachstromteclnik,   insbesondere für   Ton-und Hochfrequenzzwecke,   wird heute vorzugsweise magnetisches Material verwendet, welches zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten senkrecht zur magnetischen   Feldrichtung   und zur Erhöhung der magnetischen Stabilität und Herabsetzung der Hysterese in der   Feldriehtung   fein unterteilt ist. Die Unterteilung zur Herabsetzung der Wirbelstromverluste muss elektrisch mehr oder weniger isolierend sein, während die Unterteilung zur Herabsetzung der Hysterese und zur Erhöhung der magnetischen Stabilität elektrisch und magnetisch oder auch nur rein magnetisch (d. h. elektrisch aber nicht magnetisch leitend) sein kann. 



   Die Anforderungen, die an einen derartigen Magnetkörper gestellt werden, sind neben einer feinen magnetischen Unterteilung eine genügend hohe magnetische Leitfähigkeit für die in Frage kommenden, im allgemeinen sehr niedrigen Feldstärken, sowie eine ausreichende mechanische Festigkeit. 



   Derartige   Magnetkörper   werden heute im allgemeinen durch Pressen von isoliertem Eisenpulver mit hohen   Pressdrucken   hergestellt. Bei geeigneter Wahl des Pulvers ist es auch möglich, solche Kerne aus dem Ausgangsmaterial mit verhältnismässig geringen   Pressdrucken   zu formen. Sowohl die Anwendung höherer Drucke wie auch die Herstellung eines Eisenpulvers, welches bereits bei geringen Drucken genügend dichte Kerne ergibt, sind technisch umständlich und teuer. Dazu kommt, dass beim Pressverfahren für jeden Kern, oder, falls der Kern aus mehreren einzelnen Ringen zusammengesetzt ist, für jeden solchen Ring ein besonderer Pressvorgang einer besonderen Form (Matrize) erforderlich ist. 



   Es ist ein magnetischen Zwecken dienendes Material bekannt, das aus einer Legierung von 3 bis 
 EMI1.1 
 Ausglühen einer Kaltwalzung unterworfen werden kann. Durch die Kaltwalzung soll ein blättiges
Gefüge erzielt werden. Diese Legierung ist jedoch in ihrer Zusammensetzung homogen : sie enthält daher kein elektrisch isolierendes und magnetisch unterteilendes Material. 



   Die vorliegende Erfindung gibt nun zur Erreichung des gesteckten Zieles : fein unterteilter Magnetkern mit genügend hoher Permeabilität und geringen Wirbelstromverlusten, einen neuen Lösungsweg an. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass bei den üblichen Pressverfahren nur eine im Verhältnis zum   aufgewendeten   Druck geringe Verdichtung des Ausgangsmaterials zum   Magnetkörper   stattfindet und dass eine wesentlich intensivere Verdichtung dadurch zu erzielen ist, dass das Ausgangsmaterial nicht einfach in fester Form und Lage unter Druck gesetzt, sondern gewalzt, gehämmert oder geschmiedet oder einer ähnlichen Bearbeitung unterworfen wird.

   Diese Bearbeitung muss jedoch anderseits so vor sieh gehen, dass wie beim Pressvorgang die   ursprüngliche   magnetische und elektrische Unterteilung des Ausgangsmaterials ganz oder teilweise gewahrt bleibt. 



   Es ist zwar schon bekannt, feste   Magnetkörper   durch Sintern und Walzen von magnetischem Pulver herzustellen, es handelt sieh dabei jedoch um die Herstellung zusammenhängender magnetischer Bleche, welche magnetisch nicht unterteilt sind und die daher für die gestellte Aufgabe keine Verwendung finden können. 



   Gemäss der Erfindung kann die Verdichtung der Masse aus magnetischen Einzelteilen und magnetisch und elektrisch unterteilendem Material durch Hämmern, Sehmieden, Walzen, Ziehen u. dgl. je nach den gegebenen Verhältnissen bei normaler oder bei erhöhter Temperatur,   beispielsweise G1Üh-   temperatur, erfolgen. Die magnetischen Einzelelemente können aus Pulver oder grösseren Eisen-   stüekehen,   Blechen, Bändern oder anderem Material bestehen. 



   Zur Erzielung geringer Wirbelstromverluste ist es erforderlich, dass die einzelnen Eisenteilchen wenigstens in einer zur Feldrichtung senkrechten Richtung genügend fein unterteilt sind. Besonders für   Hoehfrequenzzwecke   muss die Unterteilung ausserordentlich weit getrieben werden. Selbst bei Verwendung sehr feinen Pulvers sind bei den durch Pressen hergestellten Körpern die Wirbelstromverluste für Hochfrequenz immer noch erheblich. Trotzdem erreicht man bei derartigem Pulver auch mit sehr hohen Pressdrueken wegen der feinen Unterteilung in der Feldriehtung nur noch geringe Permeabilitäten. Bei Anwendung der erfindungsgemässen mechanischen Bearbeitung können nun aus den ursprünglich angenähert runden Pulverteilchen so feine Blättchen ausgewalzt werden, dass die Wirbelstromverluste beliebig gering werden.

   Da anderseits die Blättehen mit ihrer verhältnismässig grossen Fläche in Feldrichtung liegen, ist trotzdem eine genügende Permeabilität gewährleistet. 



   Im folgenden seien einige Beispiele angegeben, welche das Herstellungsprinzip erläutern sollen, ohne dass der Umfang der Erfindung auf diese Ausführungsarten beschränkt ist. 



   1. Eisenpulver wird mit feinem Pulver aus Glimmer, Glas, Porzellan oder einem andern zur Herstellung von Magnetkernen bekannten Isoliermittel gemischt und zwischen zwei Stahlblechen oder anderem festen Material gewalzt. Das entstehende Masseband oder die Masseplatte wird durch Aus- 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 stanzen, Schneiden, Drehen,   Fräsen oder anderes zu den gewünschten Formen verarbeitet. Durch  
Hinzufügen von isolierenden Bindemitteln, wie z. B. Gummi, Lacke, Faserstoffe, zu der Mischung vor dem Walzen oder durch nachträgliches Tränken oder Bestreichen mit isolierenden Materialien können die Bänder oder Platten eine grössere mechanische Festigkeit usw. erhalten. 



   2. Grössere Eisenstückchen, grobes oder feines Eisenpulver oder auch   Drahtstüekchen   werden mit zusätzlichen isolierenden Materialien einer Bearbeitung durch Walzen, Hämmern usw. analog dem
Beispiel 1 unterworfen. Die Eisenteilchen sind vor ihrer Bearbeitung zu gross, um eine für den betreffenden Zweck genügende Freiheit von Wirbelstromverlusten im fertigen Magnetkörper, vor allem etwa bei Hochfrequenz, zu gewährleisten. Durch die Bearbeitung selbst werden sie jedoch in einer oder zwei Dimensionen derartig verringert, dass sie nunmehr einen ausreichend wirbelstromfreien Kern ergeben. 



   3. Ein zylinderförmiger Körper aus sehr festem Material wird in einem Abstand von beispielsweise 20-50 mm von einem Mantel aus zähem Material mit verhältnismässig geringer Wandstärke umgeben. Der Zwischenraum wird mit der zu bearbeitenden Mischung ausgefüllt. Das ganze wird nunmehr einem Walz-oder Ziehprozess derart unterworfen, dass der äussere Mantel und die zu bearbeitende Mischung stark zusammengedriickt werden. Das ganze wird dann vor oder nach Herausnehmen des inneren Kernes in Scheiben geschnitten, welche ringförmige Magnetkerne ergeben. Zur Erleichterung des Sehneideverfahrens kann man beispielsweise den inneren Kern aus ringförmigen Scheiben zusammensetzen, welche von einer zentralen, durch alle Scheiben hindurchgehenden Achse zusammengehalten werden. 



   Die beschriebenen Verfahren können u. a. auch untereinander kombiniert oder entsprechend variiert angewandt werden. 



   PATENT-ANSPRUCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von magnetisch fein unterteilten Körpern, vorzugsweise zum Aufbau von Magnetkernen für die Schwachstromtechnik (z. B. Ton-und Hochfrequenztechnik), aus einer Masse magnetischer Einzelteile, denen sowohl elektrisch als auch magnetisch unterteilendes Material gegebenenfalls in fein verteiltem Zustand oder ein entsprechend isolierendes Bindemittel beigemischt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Masse durch einen Verformungsvorgang, der ein Strecken der Masse bewirkt, z. B. durch Walzen, Schmieden, Hämmern oder Ziehen, verdichtet wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sowohl elektrisch als auch magnetisch unterteilte Masse einem genügend weitgehenden Verformungsvorgang unterworfen wird, der ein Strecken der Masse und zugleich ihrer Einzelteile hervorruft, dergestalt, dass die Abmessungen der magnetischen Einzelteile in ein oder zwei Dimensionen so verkleinert werden, dass die Einzelteile die Form dünner Blättchen oder Fasern erhalten, die einen ausreichend wirbelstromfreien Kern ergeben.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Bearbeitung aus der sowohl elektrisch als auch magnetisch unterteilten Masse Platten, Bleche, Bänder, Stäbe, Drähte oder Rohre hergestellt werden, die zu magnetischen Kernen weiter verarbeitet werden.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung der sowohl elektrisch als auch magnetisch unterteilten Masse (z. B. durch Walzen) zwischen zwei Blechen erfolgt.

   5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitung der sowohl elektrisch als auch magnetisch unterteilten Masse in einer geschlossenen formveränderlichen Hülle (z. B. in einem Rohr aus Stahl oder Kupfer) erfolgt.

   6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zu verdichtende sowohl elektrisch als auch magnetisch unterteilte Masse in den Raum zwischen zwei konzentrisch angeordnete Rohre gebracht und einem Verformungsvorgang, vorzugsweise einem Walzen oder Ziehen, unterworfen wird.