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Verfahren zur Herstellung von Sinterdauermagneten
Es ist bekannt, aus mehreren nach ihren magnetischen Eigenschaften verschiedenen Teilen zusammengesetzte Dauermagnetsysteme dadurch herzustellen, dass die aus Sinterlegierungen bestehenden Einzelteile je für sich gesintert und nach ihrer Zusammensetzung in einem zusätzlichen Sinterverfahren miteinander vereinigt wer- den. Hiebei hat sich jedoch gezeigt, dass der Zusammenhalt eines derartig hergestellten Magnetsystems keineswegs den an seine Festigkeit gestellten Anforderungen entsprach, da die durch das zusätzliche Sintern aneinander gefügten Einzelteile nicht die erforderliche zuverlässige Verbindung miteinander eingehen.
Man hat zwar versucht, diesen Mangel durch Löten oder Verschweissen der Einzelteile oder durch Anwendung von Bindemitteln, wie Kobaltoxalat od. dgl., zu beheben, doch schliessen diese Verfahren infolge der damit verbundenen Anwendung hoher Temperaturen eine Gefährdung der angestrebten magnetischen Eigenschaften des Systems nicht aus. Sie sind überdies umständlich und zeitraubend.
Durch das Verfahren nach der Erfindung werden diese Nachteile in einfacher und absolut sicherer Weise vermieden. Die Erfindung besteht darin, dass beim Herstellen der Einzelkörper ein Pressdruck und gegebenenfalls eine Sintertemperatur angewendet werden, die gerade hinreichen, den Einzelkörpern eine derartige Festigkeit zu geben, dass sie gegebenenfalls einer formgebenden Behandlung unterzogen werden können und anschliessend mit entsprechend höherem Pressdruck bzw. Sintertemperatur zu einem Gesamtkörper vereinigt werden.
Es ist also im Sinne der Erfindung wesentlich, dass die Einzelkörper durch das Verpressen bzw.
Vorsintern gerade nur eine solche Festigkeit erhalten, dass sie bei den einzelnen Verfahrensstufen gehandhabt werden können, d. h. z. B. beim Nehmen aus der Press-oder Sinterform nicht zerfallen. Durch die erfindungsgemässen Massnahmen tritt bereits beim Zusammenpressen der gesinterten Einzelteile an deren Berührungsflächen ein weitgehendes Ineinandergreifen zwischen diesen ein, so dass bei der nachfolgenden Sinterung des Gesamtkörpers infolge erleichterter Legierungsbildung verschiedener Komponenten eine feste und dauerhafte Verbindung der Einzel- teile erzielt wird.
Nach der Erfindung wird dieses Ergebnis auf Grund umfangreicher Ver- suche insbesondere dadurch erzielt, dass beim
Herstellen der Einzelkörper ein Pressdruck von höchstens ltlcml, beün Verpressen des End- körpers dagegen ein Pressdruck von mindestens
4 tJcm2 angewendet wird.
Als zweckmässig hat es sich auch erwiesen, die Einzelkörper porös vorzusintem. Hiebei wird von schwach gepresstem oder in Formen lose eingeschüttetem bzw. eingerütteltem Pulver ausgegangen. Gesintert werden diese Teile bei vergleichsweise niederen Temperaturen. Die anzuwendenden Verdichtungen und Temperaturen sind hiebei von dem jeweils verwendeten Werkstoff abhängig, wie auch der Porositätsgrad je nach den vorliegenden Bedingungen zu wählen ist. Die porös vorgesinterten Körper sind kompressibel, so dass beim Fertigpressen gerade bei solchen vorgesinterten Einzelkörpern gute Bindungen mit den übrigen Teilen des Gesamtkörpers erzielt werden. Dies gilt, was die Kompressibilität der porösen Einzelkörper anlangt, in besonderem Masse für Körper, die aus Weicheisen bestehen.
Für die gute Verbindung zwischen den Einzelteilen mit verschiedenen magnetischen Eigenschaften hat es sich als vorteilhaft gezeigt, deren gegenseitige Berührungsflächen durch Aufrauhen zu vergrössern. Dies kann z. B. während des Vorpressens dadurch erfolgen, dass diese Flächen mit rillenförmigen Vertiefungen versehen werden.
Eine weitere Massnahme zur Erzielung des angestrebten Effektes besteht darin, dass in die Fertigpressform zwischen die beiderseitigen Berührungsflächen der Einzelkörper pulverförmiger Werkstoff eingefüllt wird, der zweckmässig der Zusammensetzung eines der Einzelkörper entspricht. Es ist aber auch durchaus möglich, hiefür ein Pulver anderer Zusammensetzung zu verwenden, welches z. B. besonders gute presstechnische Eigenschaften aufweist oder besonders geeignet ist, den Zusammenhalt bei der Sinterung noch zu verbessern, doch darf ein solches Pulver nicht zur Bildung eines magnetischen Widerstandes in den Berührungsflächen des fertigen Körpers führen.
Das Verfahren nach der Erfindung bietet noch weitere Möglichkeiten, verwickelte Formen aufzubauen, indem z. B. zunächst von einem oder
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mehreren gepressten bzw. vorgesinterten Einzel- körpern ausgegangen wird. Diese werden in die
Endpressform eingelegt und weitere Abschnitte der Form mit Pulver ausgefüllt, worauf hieraus der Endkörper gepresst und gesintert wird.
Die Möglichkeiten der Formgebung für den Endkörper können schliesslich noch dadurch vermehrt werden, dass die vorverdichteten oder vorgesinterten Einzelkörper vor dem Einlegen in die Endpressform einer spanabhebenden Bearbeitung unterworfen werden. An sich ist eine derartige Bearbeitung von vorgepressten bzw. vorgesinterten Körpern bekannt, so dass die hiezu anzuwendenden Mittel dem Fachmann geläufig sind. Auf diese Weise ist es aber möglich, die einzelnen Abschnittkörper auch mit Formen zu versehen, die durch Pressen allein nicht hergestellt werden könnten. Zusammengesetzt mit anderen Abschnittkörpem ergibt sich auf diese Weise schliesslich ein Endkörper, der durch einstückiges Pressen überhaupt nicht hergestellt werden könnte.
Nach dem Verfahren gemäss der Erfindung können alle Arten einstückig zu sinternder Dauermagnetsysteme, u. zw. insbesondere solcher hergestellt werden, die infolge ihres Aufbaues mit Polschuhen, Eisenleitwegen u. dgl. und gegebenenfalls Abschnitten von Dauermagnetwerk- stoffen unterschiedlicher Zusammensetzung häufig presstechnisch äusserst verwickelte End- formen aufweisen. Hier erweist sich das Verfahren nach der Erfindung also als besonders anpassungsfähig.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung einstückig gesinterter Dauermagnetsysteme, bestehend aus Dauermagnetwerkstoff und magnetisch weichem Werkstoff, wobei für die nach der stofflichen Zusammensetzung unterschiedlichen Abschnitte zunächst Einzelkörper gepresst und gegebenenfalls vorgesintert und diese dann in einer gemeinsamen Pressform zum kombinierten Endkörper verpresst und anschliessend in bekannter Weise gesintert werden, dadurch gekennzeichnet, dass beim Herstellen der Einzelkörper ein Pressdruck und gegebenenfalls eine Sintertemperatur angewendet werden, die gerade hinreichen, den Einzelkörpern eine derartige Festigkeit zu geben, dass sie gegebenenfalls einer formgebenden Behandlung unterzogen werden können und anschliessend mit entsprechend höherem Pressdruck bzw. Sintertemperatur zu einem Gesamtkörper vereinigt werden.