CN113380524A - 一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法 - Google Patents

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王金良
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Abstract

本发明提供一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法，步骤A1，将绕制有线圈的磁芯放入模具腔体内；步骤A2，向模具腔体内加入磁性粉末并热压成型，形成半成品；步骤A3，将半成品放入磁场炉中进行烧结固化处理，形成一体成型电感。可以根据需求调整电感产品的性能，并且能够避免空气中固化使得电感产品生锈导致性能下降。

Description

一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法
技术领域
本发明涉及电感制备技术领域，尤其涉及一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法。
背景技术
传统的一体成型电感制备的工艺步骤中，将饶有线圈的磁性放入加热成型模具中进行热压成型后，通产会在氮气或者空气中进行固化处理，空气中固化容易造成电感产品生锈，从而导致电感产品的性能下降。而在氮气中固化处理无法根据需求调整产品性能。
发明内容
基于上述问题，本发明提供一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法，旨在解决现有技术中使得电感性能下降或者无法调整电感性能等技术问题。
一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法，包括如下步骤：
步骤A1，将绕制有线圈的磁芯放入一模具腔体内；
步骤A2，向模具腔体内加入磁性粉末并热压成型，形成半成品；
步骤A3，将半成品放入磁场炉中进行烧结固化处理，以形成一体成型电感。
进一步的，在步骤A3中，向半成品施加纵向磁场，纵向磁场的磁场强度为500～1000奥斯特。
进一步的，在步骤A3中，向半成品施加横向磁场，横向磁场的磁场强度为500～1000奥斯特。
进一步的，在步骤A3中，向半成品同时施加具有纵向磁场和横向磁场形成的复合磁场，复合磁场的磁场强度为600～1500奥斯特。
进一步的，在步骤A1之前还包括：
步骤A01，通过冷压成型形成磁芯；
步骤A02，对磁芯进行固化处理；
步骤A03，在磁芯上进行线圈绕制。
进一步的，在步骤A3中，在磁场炉中进行烧结固化处理的温度为150～250℃。
进一步的，在步骤A3中，在磁场炉中进行烧结固化处理的时间为60～240min。
进一步的，步骤A3之后还包括如下步骤：
步骤A4，将半成品放入磁场炉中进行烧结固化处理后，再在外表面涂覆一层绝缘保护层，以形成一体成型电感。
进一步的，步骤A4后还包括：
步骤A5，采用激光方式使得线圈的引脚露出一体成型电感的表面。
进一步的，步骤A5之后还包括：
步骤A6，在露出的引脚上进行电镀形成外电极。
本发明的有益技术效果是：本发明提供一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法，在对绕有线圈的磁芯热压成型后放入磁场炉中进行烧结固化处理，可以根据需求调整电感产品的性能，并且能够避免空气中固化使得电感产品生锈导致性能下降。
附图说明
图1-2为本发明一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
参见图1，一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法,包括如下步骤：
步骤A1，将绕制有线圈的磁芯放入一模具腔体内；
步骤A2，向所述模具腔体内加入磁性粉末并热压成型，形成半成品；
步骤A3，将一半成品放入磁场炉中进行烧结固化处理，以形成所述一体成型电感。
进一步的，在所述步骤A3中，向所述半成品施加纵向磁场，所述纵向磁场的磁场强度为500～1000奥斯特。
进一步的，在所述步骤A3中，向所述半成品施加横向磁场，所述横向磁场的磁场强度为500～1000奥斯特。
进一步的，在所述步骤A3中，向所述半成品同时施加具有纵向磁场和横向磁场形成的复合磁场，所述复合磁场的磁场强度为600～1500奥斯特。
参见图2，进一步的，在步骤A1之前还包括：
步骤A01，通过冷压成型形成磁芯；
步骤A02，对磁芯进行固化处理；
步骤A03，在磁芯上进行线圈绕制。
进一步的，在步骤A02中，对磁芯进行固化处理的温度为120～300℃。
进一步的，在步骤A3中，在磁场炉中进行烧结固化处理的温度为150～250℃。
进一步的，在步骤A3中，在磁场炉中进行烧结固化处理的时间为60～240min。
进一步的，步骤A3之后还包括如下步骤：
步骤A4，将所述半成品放入磁场炉中进行烧结固化处理后，再在外表面涂覆一层绝缘保护层，以形成所述一体成型电感。
进一步的，步骤A4后还包括：
步骤A5，采用激光方式使得线圈的引脚露出一体成型电感的半成品的表面。
进一步的，步骤A5之后还包括：
步骤A6，在露出的引脚上进行电镀形成外电极。
具体的，在步骤A01中，采用第一磁性粉末在磁芯模具中进行冷压成型形成磁芯。
具体的，分别通过60目和200目筛网进行第一磁性粉末的粒径筛选，选取粒径在60目至200目之间的第一磁性粉末填充入磁芯模具中，冷压成型形成磁芯。
具体的，冷压成型选取的成型压力在100～350kg之间。
具体的，在步骤A03中，优选的线圈绕线方式为阿尔法绕线方式。
具体的，在步骤A2中，加入模具腔内的磁性粉末为第二磁性粉末，分别通过100目和200目筛网进行第二磁性粉末的粒径筛选，选取粒径在100目至200目之间的第二磁性粉末填充入模具腔体中。
具体的，第一磁性粉末为软磁粉末，为铁氧体、铁粉、铁硅铝、铁硅、铁硅镍、铁硅铬、铁镍、铁镍钼、非晶及纳米晶的一种或多种。
具体的，第二磁性粉末为软磁粉末，软磁粉末为为铁粉、铁硅铝合金粉末、铁硅合金粉末、铁硅铬合金粉末、铁硅镍合金粉末、铁硅铝镍合金粉末、铁镍合金粉末、铁镍钼合金粉末、非晶粉末及纳米晶粉末中的一种或多种。
具体的，在步骤A2中，热压成型的压力为200～500kg。
具体的，本发明将热压成型的一体成型电感的半成品放入磁场炉进行烧结固化处理，通过控制磁场方向和磁场强度可以改善和调整电感的各项参数性能。
具体的，横向磁场可以有效降低矫顽力从而降低产品损耗，减少电感工作时的发热量。
具体的，纵向磁场可以有效减缓产品随频率提高性能降低的情况，在一定频率范围内，性能几乎保持不变，大大提高电感产品的使用工作频率。
具体的，采用复合磁场，同时兼顾横向磁场和纵向磁场的优点，根据需求调整产品性能。
具体的，采用横向磁场进行磁场炉烧结固化时与现有技术中的烧结固化相比，获得的电感的相关性能电阻值和Q值比较如下表所示。
Figure BDA0003078330090000051
由此可知，和采用常规的烧结固化得到的电感相比，采用横向磁场固化的电感的电阻值较低，而Q值得到升高，说明电感的性能升高。
具体的，采用纵向磁场进行磁场烧结固化时与现有技术中的烧结固化相比，获得的电感的相关性能电感值Ls(单位微亨μН)比较如下表所示。
Figure BDA0003078330090000052
由上可知，在频率分别1MHz和3MHz时，常规烧结固化的电感的电感值变化较大，而纵向磁场中烧结固化形成的电感的电感值变化却相对较少，这说明纵向磁场中烧结固化形成的电感的工作频率得以提高。
具体的，在步骤A01中，形成的磁芯的整体形状为T字型、棒型或者工字型。
具体的，在步骤A01，磁性包括绕制线圈的磁芯中柱，磁芯中柱的横截面形状为正方形、长方形、椭圆形、圆形或者跑道形。
具体的，线圈为扁平线或者圆线。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A1，将绕制有线圈的磁芯放入一模具腔体内；
步骤A2，向所述模具腔体内加入磁性粉末并热压成型，形成半成品；
步骤A3，将所述半成品放入磁场炉中进行烧结固化处理，以形成所述一体成型电感。
2.如权利要求1所述的一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法，其特征在于，在所述步骤A3中，向所述半成品施加纵向磁场，所述纵向磁场的磁场强度为500～1000奥斯特。
3.如权利要求1所述的一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法，其特征在于，在所述步骤A3中，向所述半成品施加横向磁场，所述横向磁场的磁场强度为500～1000奥斯特。
4.如权利要求1所述的一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法，其特征在于，在所述步骤A3中，向所述半成品同时施加具有纵向磁场和横向磁场形成的复合磁场，所述复合磁场的磁场强度为600～1500奥斯特。
5.如权利要求1所述的一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法，其特征在于，在所述步骤A1之前还包括：
步骤A01，通过冷压成型形成磁芯；
步骤A02，对所述磁芯进行固化处理；
步骤A03，在所述磁芯上进行线圈绕制。
6.如权利要求1所述的一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法，其特征在于，在所述步骤A3中，在所述磁场炉中进行烧结固化处理的温度为150～250℃。
7.如权利要求1所述的一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法，其特征在于，在所述步骤A3中，在所述磁场炉中进行烧结固化处理的时间为60～240min。
8.如权利要求1所述的一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法，其特征在于，所述步骤A3之后还包括如下步骤：
步骤A4，将所述半成品放入磁场炉中进行烧结固化处理后，再在外表面涂覆一层绝缘保护层，以形成所述一体成型电感。
9.如权利要求8所述的一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法，其特征在于，所述步骤A4后还包括：
步骤A5，采用激光方式使得所述线圈的引脚露出所述一体成型电感的表面。
10.如权利要求9所述的一种使用磁场固化的一体成型电感的制备方法，其特征在于，所述步骤A5之后还包括：
步骤A6，在露出的引脚上进行电镀形成外电极。
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