CN103594242B - 一种日字型软磁铁氧体磁芯的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种日字型软磁铁氧体磁芯的制备方法，在每次烧结时，在承烧板上放置有一块田字型软磁铁氧体磁芯坯件，在该田字型软磁铁氧体磁芯坯件上叠放有一块以上的日字型软磁铁氧体磁芯坯件。所述田字型软磁铁氧体磁芯坯件与日字型软磁铁氧体磁芯坯件相比，结构上不仅包括边框和中柱，还包括中筋。所述田字型软磁铁氧体磁芯坯件与日字型软磁铁氧体磁芯坯件的边框和中柱的形状和尺寸相同，每次在烧结工序中都需要在底部放置，且不能重复使用。该方法操作简单、加工方便、易于工业化生产。而且，能够节约企业的生产成本，避免产品不合格率，节省资源，值得推广应用。

Description

一种日字型软磁铁氧体磁芯的制备方法

技术领域

本发明涉及软磁铁氧体磁芯制造技术领域，具体涉及一种日字型软磁铁氧体磁芯的制备方法。

背景技术

软磁铁氧体磁芯作为一种高频导磁材料，是电子变压器中的重要组成部分，是电子工业、家电工业等领域的重要基础性功能材料。随着国内外电子产品更新换代速度加快，对软磁铁氧体磁芯的研究，越来越受到世界各国的重视，生产产量不断增加。

目前，随着对电子变压器的工作要求的不断提高，对软磁铁氧体磁芯设计、制造、加工的难度也不断提升，其结构越来越复杂，尺寸精度要求越来越精确，这也对企业的生产提出了更高的要求。但是，随着磁芯加工难度的增大，生产过程中产品极易变形，造成产品不合格率居高不下。

日字型软磁铁氧体磁芯作为一种磁芯结构比较复杂的产品，主要采用陶瓷工艺生产法，其生产工序包括冲压成型、烧结、磨加工等。在加工过程中，特别是烧结工序中，一方面，由于是多个日字型软磁铁氧体磁芯坯件竖直叠放在承烧板上进行高温加热，易使在承烧板上的下层坯件受重压，由受力不均匀从而引发受热不均匀，导致磁芯坯件变形；另一方面，软磁铁氧体磁芯坯件存在叠放时受热易脱水的情况，一般会失水15%，这也极易会导致磁芯坯件变形，提高产品的不合格率，增加企业制造加工的难度。

因此，针对日字型软磁铁氧体磁芯在烧结工序中易变形的缺陷，如何找到一种操作简单、快速、防变形、易于工业生产的制备方法，已经成为目前亟待解决的问题，值得研究和探索。

发明内容

本发明的目的在于提供一种日字型软磁铁氧体磁芯的制备方法，用于解决现有技术中日字型软磁铁氧体磁芯在烧结工序中易变形的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种日字型软磁铁氧体磁芯的制备方法，包括如下步骤：

1）冲压成型：所述冲压成型步骤所得坯件为日字型软磁铁氧体磁芯坯件和田字型软磁铁氧体磁芯坯件；

2）烧结：将步骤1）所得坯件进行烧结，在每次烧结时，在承烧板上放置有一块田字型软磁铁氧体磁芯坯件，所述田字型软磁铁氧体磁芯坯件上叠放有一块以上的日字型软磁铁氧体磁芯坯件；

3）磨加工：将步骤2）所得日字型软磁铁氧体磁芯坯件进行磨加工处理，从而获得日字型软磁铁氧体磁芯。

较佳的，所述步骤1）中所述日字型软磁铁氧体磁芯坯件包括边框和中柱；所述边框呈口字型，所述中柱呈一字型，构成日字型坯件。

较佳的，所述步骤1）中所述田字型软磁铁氧体磁芯坯件包括边框和中柱，还包括中筋；所述边框呈口字型，所述中柱呈一字型，所述中筋呈一字型且垂直于中柱，构成田字型坯件。

较佳的，所述步骤1）中日字型软磁铁氧体磁芯坯件的边框和中柱的形状和尺寸与田字型软磁铁氧体磁芯坯件的边框和中柱的形状和尺寸相同。

较佳的，所述步骤1）中所述日字型软磁铁氧体磁芯坯件和田字型软磁铁氧体磁芯坯件都是双向冲压成型。

较佳的，所述步骤2）中，在烧结时，日字型软磁铁氧体磁芯坯件与田字型软磁铁氧体磁芯坯件以边框对边框、中柱对中柱对齐的方式叠放。

较佳的，所述步骤2）中，在烧结时，所述田字型软磁铁氧体磁芯坯件每块只能使用一次。

较佳的，所述步骤2）中，所述田字型软磁铁氧体磁芯坯件上叠放的日字型软磁铁氧体磁芯坯件为10～20块。更佳的，所述田字型软磁铁氧体磁芯坯件上叠放的日字型软磁铁氧体磁芯坯件为10～15块。最佳的，所述田字型软磁铁氧体磁芯坯件上叠放的日字型软磁铁氧体磁芯坯件为15块。

较佳的，所述步骤2）中在承烧板上叠放的日字型软磁铁氧体磁芯坯件和田字型软磁铁氧体磁芯坯件表面撒有锆粉。防止产品在烧结过程中发生粘连。

较佳的，所述步骤2）中将放有日字型软磁铁氧体磁芯坯件和田字型软磁铁氧体磁芯坯件的承烧板放入氮窖中进行烧结。

较佳的，所述步骤2）中，所述烧结工序的烧结温度为1330～1380℃，保温时间为4～6小时。更佳的，所述烧结工序的烧结温度为1350℃，保温时间为5小时。

如上所述，本发明提供一种日字型软磁铁氧体磁芯烧结中的烧结方法，具有以下有益效果：

①本发明方法能够有效防止日字型软磁铁氧体磁芯材料在烧结工序中的变形现象，提高产品合格率，最高合格率可达95%。

②本发明的防变形方法专门针对日字型软磁铁氧体磁芯材料，操作简单、加工便捷、易于工业化生产。

③本发明方法能够为企业节省生产过程中的人力、物力和制造时间，提高生产效率，节约成本，提升企业效益。

附图说明

图1显示为日字型软磁铁氧体磁芯平面示意图

图2显示为田字型软磁铁氧体磁芯平面示意图

图3显示为烧结工序中软磁铁氧体磁芯坯件叠放立体示意图

附图标记

1 边框

2 中柱

3 中筋

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，本发明提供一种日字型软磁铁氧体磁芯坯件包括边框、中柱。该日字型软磁铁氧体磁芯坯件的制备，是先将料粉放入原坯成型区呈日字型的凹模中，在上冲压头和下冲压头的双向冲压作用下，压制成型。

如图2所示，本发明提供一种田字型软磁铁氧体磁芯坯件不仅包括边框、中柱，还包括中筋。该田字型软磁铁氧体磁芯坯件的制备，是先将料粉放入原坯成型区呈田字型的凹模中，在上冲压头和下冲压头的双向冲压作用下，压制成型。

如图3所示，本发明提供的田字型软磁铁氧体磁芯坯件与日字型软磁铁氧体磁芯坯件的边框和中柱的形状和尺寸相同。按图3的箭头所示的方向，在承烧板上，在一块田字型软磁铁氧体磁芯坯件上叠放一块以上的日字型软磁铁氧体磁芯坯件，日字型软磁铁氧体磁芯坯件与田字型软磁铁氧体磁芯坯件以边框对边框、中柱对中柱对齐的方式整齐叠放。

在烧结时，每块田字型软磁铁氧体磁芯坯件只能使用一次，每次应当更换新的田字型软磁铁氧体磁芯坯件。所述田字型软磁铁氧体磁芯坯件上叠放的日字型软磁铁氧体磁芯坯件为10～20块。所述烧结工序的烧结温度为1330～1380℃，保温时间为4～6小时。

本发明中所述产品合格率是指日字型软磁铁氧体磁芯经冲压成型、烧结、磨加工等工序后，不发生变形的产品百分率。

实施例1

在承烧板底部上放置一层田字型软磁铁氧体磁芯坯件，在每块田字型软磁铁氧体磁芯坯件上分别叠放10块、12块、15块、18块、20块日字型软磁铁氧体磁芯坯件，每堆都靠在一起，将承烧板摆满为止。

然后，在承烧板上日字型软磁铁氧体磁芯坯件和田字型软磁铁氧体磁芯坯件表面撒上锆粉。将承烧板放入氮窖中进行高温烧结，烧结温度分别为1380℃，保温时间为5小时。

烧结后，冷却，取出坯件，将日字型软磁铁氧体磁芯坯件再进行磨加工，整理后从而获得日字型软磁铁氧体磁芯，具体数据见表1。由表1可知，当日字型软磁铁氧体磁芯坯件叠放为10～15块时，最终日字型软磁铁氧体磁芯的产品合格率相差不大，效果较好；从提高工作效率的角度，叠放15块日字型软磁铁氧体磁芯坯件是最佳选择。

表1.日字型软磁铁氧体磁芯坯件烧结叠放块数比较表

型号	田字型坯件	叠放块数	烧结温度（℃）	保温时间（小时）	产品合格率（%）
						日字型	有	10	1380	5	93.3
日字型	有	12	1380	5	93.1
						日字型	有	15	1380	5	93.5
日字型	有	18	1380	5	87.2
						日字型	有	20	1380	5	86.1

实施例2

在承烧板底部上放置一层田字型软磁铁氧体磁芯坯件，在每块田字型软磁铁氧体磁芯坯件上叠放15块日字型软磁铁氧体磁芯坯件，每堆都靠在一起，将承烧板摆满为止。

然后，在承烧板上日字型软磁铁氧体磁芯坯件和田字型软磁铁氧体磁芯坯件表面撒上锆粉。将承烧板放入氮窖中进行高温烧结，烧结温度分别为1330℃、1350℃、1380℃，保温时间为4小时。

烧结后，冷却，取出坯件，将日字型软磁铁氧体磁芯坯件再进行磨加工，整理后从而获得日字型软磁铁氧体磁芯，具体数据见表1。由表1可知，当烧结温度为1350℃时，日字型软磁铁氧体磁芯的产品合格率最高，达到93.8%。

表2.日字型软磁铁氧体磁芯坯件烧结温度比较表

型号	田字型坯件	叠放块数	烧结温度（℃）	保温时间（小时）	产品合格率（%）
						日字型	有	15	1330	4	90.2
日字型	有	15	1350	4	93.8
						日字型	有	15	1380	4	92.1

实施例3

在承烧板底部上放置一层田字型软磁铁氧体磁芯坯件，在每块田字型软磁铁氧体磁芯坯件上叠放15块日字型软磁铁氧体磁芯坯件，每堆都靠在一起，将承烧板摆满为止。

然后，在承烧板上日字型软磁铁氧体磁芯坯件和田字型软磁铁氧体磁芯坯件表面撒上锆粉。将承烧板放入氮窖中进行高温烧结，烧结温度为1350℃，保温时间分别为4小时、5小时、6小时。

烧结后，冷却，取出坯件，将日字型软磁铁氧体磁芯坯件再进行磨加工，整理后从而获得日字型软磁铁氧体磁芯，具体数据见表1。由表1可知，当保温时间为5小时和6小时时，日字型软磁铁氧体磁芯的产品合格率相差不大，效果较好；从节约成本、提高效率的角度，保温时间为5小时是最佳选择。

表3.日字型软磁铁氧体磁芯坯件保温时间比较表

型号	田字型坯件	叠放块数	烧结温度（℃）	保温时间（小时）	产品合格率（%）
						日字型	有	15	1350	4	93.8
日字型	有	15	1350	5	95.0
						日字型	有	15	1350	6	94.9

实施例4

在承烧板底部上放置一层田字型软磁铁氧体磁芯坯件，在每块田字型软磁铁氧体磁芯坯件上叠放15块日字型软磁铁氧体磁芯坯件，每堆都靠在一起，将承烧板摆满为止。

同时，在承烧板上直接叠放15块日字型软磁铁氧体磁芯坯件，每堆都靠在一起，将承烧板摆满为止。

然后，在承烧板上日字型软磁铁氧体磁芯坯件和田字型软磁铁氧体磁芯坯件表面撒上锆粉。将承烧板放入氮窖中进行高温烧结，烧结温度为1350℃，保温时间为5小时。

烧结后，冷却，取出坯件，将日字型软磁铁氧体磁芯坯件再进行磨加工，整理后从而获得日字型软磁铁氧体磁芯，具体数据见表4。由表4可知，在日字型软磁铁氧体磁芯坯件底部放置田字型软磁铁氧体磁芯坯件的制备方法比常规直接叠放日字型软磁铁氧体磁芯坯件的方法的产品合格率高出将近30%，效果明显，其最终产品合格率可达95.0%。

表4.日字型软磁铁氧体磁芯坯件不同叠放方式比较表

型号	田字型坯件	堆放块数	烧结温度（℃）	保温时间（小时）	产品合格率（%）
						日字型	有	15	1350	5	95.0
日字型	没有	15	1350	5	67.8

由实施例1-4可知，在进行烧结工艺时，在承烧板底部上放置一层田字型软磁铁氧体磁芯坯件，且在每块田字型软磁铁氧体磁芯坯件上叠放10～15块日字型软磁铁氧体磁芯坯件，设定烧结温度为1330～1380℃，保温时间分别为4～6小时，使日字型软磁铁氧体磁芯的合格率达到90～95%，远远优于常规工艺中的合格率67.8%。

综上所述，本发明在烧结后，获得的日字型软磁铁氧体磁芯避免了常规生产中在烧结工序中，由于产品叠放，易使下层产品受重压从而受热不均匀和受热易脱水导致出现的变形现象。该制备方法操作简单、加工方便、易于工业化生产。而且，能够节约企业的生产成本，避免产品不合格率，节省资源，值得推广应用。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种日字型软磁铁氧体磁芯的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)冲压成型：所述冲压成型步骤所得坯件为日字型软磁铁氧体磁芯坯件和田字型软磁铁氧体磁芯坯件；

2)烧结：将步骤1)所得坯件进行烧结，在每次烧结时，在承烧板上放置有一块田字型软磁铁氧体磁芯坯件，所述田字型软磁铁氧体磁芯坯件上叠放有一块以上的日字型软磁铁氧体磁芯坯件；

3)磨加工：将步骤2)所得日字型软磁铁氧体磁芯坯件进行磨加工处理，从而获得日字型软磁铁氧体磁芯；

所述日字型软磁铁氧体磁芯坯件包括边框和中柱，所述边框呈口字型，所述中柱呈一字型，构成日字型坯件；所述田字型软磁铁氧体磁芯坯件包括边框和中柱，还包括中筋，所述边框呈口字型，所述中柱呈一字型，所述中筋呈一字型且垂直于中柱，构成田字型坯件；

所述日字型软磁铁氧体磁芯坯件的边框和中柱的形状和尺寸与田字型软磁铁氧体磁芯坯件的边框和中柱的形状和尺寸相同；

在烧结工序中，所述日字型软磁铁氧体磁芯坯件与田字型软磁铁氧体磁芯坯件在承烧板上以边框对边框、中柱对中柱对齐的方式叠放；

所述田字型软磁铁氧体磁芯坯件上叠放的日字型软磁铁氧体磁芯坯件为10～20块。

2.根据权利要求1所述的一种日字型软磁铁氧体磁芯的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述日字型软磁铁氧体磁芯坯件和田字型软磁铁氧体磁芯坯件都是双向冲压成型。

3.根据权利要求1所述的一种日字型软磁铁氧体磁芯的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，在烧结时，所述田字型软磁铁氧体磁芯坯件每块只能使用一次。

4.根据权利要求1所述的一种日字型软磁铁氧体磁芯的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，所述烧结工序的烧结温度为1330～1380℃，保温时间为4～6小时。