CN102376444A - 一种磁芯的烧结方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁芯的烧结方法，采用氮窑进行磁芯的烧结，在磁芯烧结时，100-900℃之间的平均升温速率为每小时20-50℃，从900℃升高至烧结温度的平均升温速率为每小时100-150℃，烧结保温时间为5-8小时，采用强制风冷和水冷方式降至室温。磁芯在氮窑的外轨道上排出其内部水分时间为4-6小时。本发明还提出一种氮窑烧结设备，将氮窑的窑炉尺寸加长2-5米，在氮窑的外轨道上设置长度为3-8米的排水装置。在本发明中，通过对传统的磁芯氮窑烧结方法和设备进行改进，在氮窑烧结时避免磁芯出现开裂现象，提高了产品合格率，满足了磁芯批量化生产的需求。
Description
技术领域
本发明涉及磁芯烧结技术领域，尤其涉及一种磁芯的烧结方法及设备。
背景技术
现有技术中，外径在80及以上的磁芯一般采用钢包炉进行烧结。由于钢包炉采用的是自然排气的原理，所以烧结升温的时间较长，从室温到900℃的升温区间，视产品的大小一般需要3-5天的时间，从900℃升高至烧结温度(1350℃-1420℃)一般需要15-20小时，并保温8-10小时，随炉冷却到室温一般需要3天左右的时间，因此，磁芯的烧结工艺累计耗时在7-10天左右。普遍采用的钢包炉进行磁芯烧结时，每炉的产量在300Kg-800Kg左右。在钢包炉中进行批量化磁芯烧结时，烧结气氛是人工控制方式，因周围环境的气压、温度等参数的影响，以及操作工的操作技能的差异等均会造成烧结气氛控制上的差异，每炉的烧结气氛均的不同，将导致各炉的产品在性能与尺寸上均存在较大的差异。可见，采用钢包炉进行磁芯烧结时，其烧结的时间周期长、产量低、产品性能的一致性和稳定性差，不适合磁芯的大批量生产需求。
在磁芯烧结加工时，还可以采用氮窑进行磁芯烧结。但是，在采用氮窑进行磁芯烧结时，由于传统的氮窑设备的缺陷以及烧结工艺控制的不完善，在烧结磁芯时容易出现磁芯开裂的现象，产品合格率在30％～50％左右，不适宜进行磁芯的大批量生产。
发明内容
针对以上缺陷，本发明提出了一种磁芯的烧结方法及设备，对传统的磁芯氮窑烧结方法和设备进行改进，在氮窑烧结时避免磁芯出现开裂现象，提高了 产品合格率，满足了磁芯批量化生产的需求。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种磁芯的烧结方法，采用氮窑进行磁芯的烧结，在磁芯烧结时，100-900℃之间的平均升温速率为每小时20-50℃，从900℃升高至烧结温度的平均升温速率为每小时100-150℃，烧结保温时间为5-8小时，采用强制风冷和水冷方式降至室温。
优选的，磁芯在氮窑的外轨道上排出其内部水分时间为4-6小时。
一种氮窑烧结设备，将氮窑的窑炉尺寸加长2-5米，在氮窑的外轨道上设置长度为3-8米的排水装置。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
在本发明提出的一种磁芯的烧结方法及设备，通过对传统的磁芯氮窑烧结方法和设备进行改进，在氮窑烧结时避免磁芯出现开裂现象，提高了产品合格率，满足了磁芯批量化生产的需求。
具体实施方式
本发明提出了一种磁芯的烧结方法，在该方法中采用氮窑进行磁芯的烧结，并对传统的磁芯烧结的升温曲线和进出气方式进行调整。在升温曲线调整方面，磁芯在氮窑外轨道上排出内部水分时间由1-2小时调整到4-6小时；在氮窑中进行磁芯烧结时，100-900℃之间的平均升温速率由每小时1-2小时提高至每小时20-50℃，以保证有足够的时间以排除PVA与杂质，以及磁芯内部应力的充分释放；从900℃升高至烧结温度(1330℃-1390℃)的平均升温速率为每小时100-150℃，在烧结温度下保温5-8小时，并采用强制风冷和水冷方式降至室温。在进出气方式的调整方面，加大300～500℃和700～900℃温度区 间的进气与出气量，即加大该温度区间的空气循环速率。
为了满足上述磁芯的烧结方法的应用，对现有技术中氮窑的结构进行适当的调整。在现有技术中氮窑的窑炉尺寸加长2-5米，例如，将现有技术中36米双推氮窑的窑炉加长2米成为38米的窑炉，同时在氮窑的外轨道上增加长度为3-8米的排水装置，热能利用氮窑降温区域的强制风冷装置所产生的热风，旋风风机由6台增加到10台，以强化窑炉内气体的流动，便于PVA的充分挥发。
通过以上调整，采用在氮窑进行磁芯烧结时，避免磁芯出现烧结开裂的现象，产品合格率可以达到90％左右，其最大可以烧结到EE188级别的大功率磁芯，单只产品重量可以达到2Kg，磁芯的日烧结量可以达到2吨-3.5吨。
上面对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种磁芯的烧结方法，采用氮窑进行磁芯的烧结，其特征在于，在磁芯烧结时，100-900℃之间的平均升温速率为每小时20-50℃，从900℃升高至烧结温度的平均升温速率为每小时100-150℃，烧结保温时间为5-8小时，采用强制风冷和水冷方式降至室温。
2.如权利要求1所述的磁芯的烧结方法，其特征在于，磁芯在氮窑的外轨道上排出其内部水分时间为4-6小时。
3.一种应用权利要求1或2所述磁性的烧结方法的氮窑烧结设备，其特征在于，将氮窑的窑炉尺寸加长2-5米，在氮窑的外轨道上设置长度为3-8米的排水装置。
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