CN107680770A - 软磁铁氧体生坯雕刻加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种软磁生坯的雕刻加工工艺，通过用数控雕刻机来进行软磁材料的生产加工，所述刀具铣刀的刀刃数为单刃，角度为60度，所述数控雕刻机的主轴电机转速为8万转。本发明方法可减少制作周期，降低制作成本，且不会造成生坯的断裂。电机转速的调整来改善加工过程中有掉块，表面光洁度达不到要求的难点。

Description

软磁铁氧体生坯雕刻加工工艺

技术领域

本发明涉及一种软磁生坯的雕刻加工工艺，尤其是电子磁性材料行业的软磁铁氧体生坯雕刻加工方法。

背景技术

软磁铁氧体是近三十年来迅速发展起来的一种新型非金属磁性材料，应用广泛，多用于制作磁芯。常规加工工艺一是手工雕刻，精度无法保证，二是先开模具，根据模具压制成型，制作周期长且模具成本高。软磁材料现有的加工方法，主要是用模具的压合成型，而用此方法制作周期长(大约1月左右)，成本高。如用数控雕铣机来进行加工，而普通的数控铣机的加工方法，无法来对软磁材料的加工。

1、无法装夹

普通老虎钳夹不住这种材料，该材料是用铁氧体颗粒模具压合而成，特点是生坯较软易碎，用平口钳一夹就碎，即使夹住，生坯组织结构发生了改变，烧结之后影响使用。

2、物理刀具的选择

普通的数控刀具①主要有数控平铣刀②多头铣刀③平头铣刀倒角④成型铣刀等，而这些刀具都有一个特点就是多刀，而多刀的刀具加工软磁生坯容易粘刀，黏住刀具后，刀具在高速旋转的状态下容易使毛坯断裂，从而加工失败，

3、机电的转速

现在市面上的数控雕刻机的主轴电机转速在1万-2万转之间，而加工软磁生坯，即使用到2万转，表面的光结度也达不到客户的要求，加工出来表面有掉块，从而会影响其使用。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种软磁生坯雕刻成型工艺，快速低成本，来加工软磁材料生坯，从而来达到跟模具压合一样的效果。

为了实现上述目的，本发明采取如下技术方案：

用天然植物胶加上特有的配方，用粘结的方法来改变传统的平口钳，两边夹的方法固定到机床上面。平口钳装夹软磁材料生坯易碎，为解决该问题，本发明采用胶粘生坯这样不会使生坯碎裂。市面上有万能胶，强力胶等等各种各样的胶水，而这些胶水的特点基本上都是化工合成(有毒性)会对软磁生坯有一定的腐蚀；且粘性较大粘住之后不易取下。为了克服上述缺点，本发明使用纯天然植物胶再加上特有的配方来进行粘结，用这种方法的特点如下：①纯天然胶没有任何毒性，不带任何化学成分，不会改变软磁生坯材料的性能，②常温下易粘合，在普通的室温下就能粘到铁板上，而且粘性特别强，而且不会对生坯有任何破坏性；加热容易取下，同样不会破坏生坯。

数控刀具的特点

普通的数控铣刀主要是加工铁件钢件等金属材料，由于本发明的软磁材料的特殊性，普通的数控铣刀具无法加工，市面上数控刀具都是多刀，而多刀的刀具加工坯件断裂。由多刀的刀头改成单刀，这样就不会出现上述问题。

电机转速的调整

现在市面上的数控雕刻机的主轴电机转速在1万-2万转之间，而加工软磁生坯即使用到2万转，表面的光法度达不到客户的使用要求，表面也有掉块，从而影响其使用，为了改变这个问题，本发明对现有的雕刻机进行的组装和改进，把原有的主轴电机换成特别的8万转的电机，这样加工出来的生坯表面光洁度和用模具压合的生坯一样，而其烧结后的性能跟模具压合的一样。

本发明采用的具体技术方案如下：

一种软磁生坯的雕刻加工工艺，包括如下步骤：

具体步骤如下：

一、制备软磁材料生坯

(1)将原料混料：将三氧化二铁、四氧化三锰和氧化锌混合；所述软磁材料生坯主成分为三氧化二铁50～54％，氧化锰35～38％，氧化锌11～13％(成分百分比都以摩尔数为百分比单位)；

(2)造粒：将三种原材料在纯水中混合均匀，加入粘合剂PVA，然后通过喷雾塔烘干后形成颗粒料；

(3)预烧：通过回转窑进行预烧，温度控制在900～950℃；

(4)砂磨：在此工序中，将配方所需要的添加剂加入砂磨机，即一次加杂，与原材料一起混合研磨；加入的添加剂及摩尔百分比含量为CaCO₃ 0.03～0.04％、Co₂O₃ 0.3～0.4％、Nb₂O₅ 0.04～0.05％、ZrO 0.03～0.04％；

(5)喷雾造粒：与步骤(2)相同，可通过调整喷孔和涡流片的尺寸，得到利于压制成型的粉末颗粒料；

(6)二次加杂：加入氯化锂水溶液，浓度为300～400PPM，在步骤(5)制备的粉末颗粒料进行调湿时通过调湿机喷洒在材料之中，

(7)烧结成型；

二、采用胶水粘合的方法将软磁材料生坯粘合在铁板上，再通过电磁铁吸合固定到机床上；

三、采用数控雕刻机加工软磁材料生坯，其中使用铣刀的刀刃数为单刃，角度为60度的数控铣刀雕刻软磁生坯，数控雕刻机的主轴电机转速为8万转。

(1)用天然植物胶水加上A配方制成的植物胶，将软磁材料生坯粘接到铁板上然后用电磁铁吸合的方法来固定到机床上。

所述天然植物胶水以常规粮食为原料加以微量的酸碱进行中和调和而成，如红薯做糖稀50％，玉米淀粉做成的黄糊精50％，加以微量的酸碱进行中和调和而成，调节pH值为7。后经抽样检验合格后方可使用，外观呈微黄液体。这种天然植物胶水没有任何毒性，粘性强，不会对产品形成掉块，裂纹，而且成本相当便宜。

所述A配方为乙醇65％、高级脂肪醇21％、丙烯酸酯14％。

植物胶中天然植物胶水与A配方的质量比为2：1。

(2)使用铣刀的刀刃数为单刃，角度为60度的数控铣刀雕刻软磁生坯，数控雕刻机的主轴电机转速为8万转；

(3)软磁生坯加工成型后，加热到70-80℃下可以将植物胶融化，软磁生坯易从铁板上取下来，而且不会对生坯形状有任何破坏性。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

(1)很大程度上减少制作生坯的生产成本，从而为客户提供生产样品，来解决客户的难点。

(2)减少生坯制作的生产时间，原生生产样品需一个月时间，现在只用1天的时间就能完成。

(3)使用天然胶粘合的方法，来改变无法装夹的生产办法。

(4)数控刀具特制成一个刃来改变加工过程中生坯的断裂。

(5)电机转速的调整来改善加工过程中有掉块，表面光洁度达不到要求的难点。

具体实施方式

下面结合实施例详细描述本发明，但实施例不应限制本发明的范围。

实施例1：

一、软磁材料生坯通过如下步骤制成：

(1)将原料混料：将摩尔数为百分比单位的三氧化二铁51.0±0.3％，氧化锰37.5±0.2％，氧化锌11.5±0.2％混合；

(2)造粒：将三种原材料在纯水中混合均匀，加入聚乙烯醇，然后通过喷雾塔烘干后形成颗粒料；

(3)预烧：通过回转窑进行预烧，温度控制在850～950℃；

(4)砂磨：在此工序中，将配方所需要的添加剂加入砂磨机，即一次加杂，与原材料一起混合研磨；加入的添加剂及摩尔百分比含量为CaCO₃ 0.035％、Co₂O₃ 0.3％、Nb₂O₅0.04％、ZrO 0.04％；

(5)喷雾造粒：与步骤(2)相同，可通过调整喷孔和涡流片的尺寸，得到利于压制成型的粉末颗粒料；

(6)二次加杂：加入氯化锂水溶液，浓度为300PPM，在步骤(5)制备的粉末颗粒料进行调湿时通过调湿机喷洒在材料之中；

(7)烧结成型。

二、采用胶水粘合的方法将软磁材料生坯粘合在铁板上，再通过电磁铁吸合固定到机床上；

三、采用数控雕刻机加工软磁材料生坯。软磁材料生坯在数控雕刻机上的装夹是用天然植物胶水加上A配方制成的植物胶，将软磁材料生坯粘接到铁板上然后用电磁铁吸合的方法来固定到机床上。

所述天然植物胶水以红薯做糖稀50％，玉米淀粉做成的黄糊精50％，加以微量的酸碱进行中和调和而成。后经抽样检验合格后方可使用，外观呈微黄液体。这种天然植物胶水没有任何毒性，粘性强，不会对产品形成掉块，裂纹，而且成本相当便宜。

所述A配方为乙醇65％、高级脂肪醇21％、丙烯酸酯14％。

植物胶中天然植物胶水与A配方的质量比为2：1。

使用软磁生坯数控雕刻加工的刀具雕刻软磁生坯加工成形，铣刀的刀刃数为单刃，角度为60度；数控雕刻机的主轴电机转速为8万转；

软磁生坯加工成型后，加热到70-80℃下可以将植物胶融化，软磁生坯易从铁板上取下来，而且不会对生坯形状有任何破坏性。

Claims (1)

1.一种软磁生坯的雕刻加工工艺，包括如下步骤：

一、制备软磁材料生坯

(1)将原料混料：将三氧化二铁、四氧化三锰和氧化锌混合；所述软磁材料生坯主成分为三氧化二铁50～54％，氧化锰35～38％，氧化锌11～13％(成分百分比都以摩尔数为百分比单位)；

(2)造粒：将三种原材料在纯水中混合均匀，加入粘合剂PVA，然后通过喷雾塔烘干后形成颗粒料；

(3)预烧：通过回转窑进行预烧，温度控制在900～950℃；

(4)砂磨：在此工序中，将配方所需要的添加剂加入砂磨机，即一次加杂，与原材料一起混合研磨；加入的添加剂及摩尔百分比含量为CaCO₃ 0.03～0.04％、Co₂O₃ 0.3～0.4％、Nb₂O₅ 0.04～0.05％、ZrO 0.03～0.04％；

(5)喷雾造粒：与步骤(2)相同，可通过调整喷孔和涡流片的尺寸，得到利于压制成型的粉末颗粒料；

(6)二次加杂：加入氯化锂水溶液，浓度为300～400PPM，在步骤(5)制备的粉末颗粒料进行调湿时通过调湿机喷洒在材料之中，

(7)烧结成型；

二、采用胶水粘合的方法将软磁材料生坯粘合在铁板上，再通过电磁铁吸合固定到机床上；

三、采用数控雕刻机加工软磁材料生坯，其中使用铣刀的刀刃数为单刃，角度为60度的数控铣刀雕刻软磁生坯，数控雕刻机的主轴电机转速为8万转。