CN113980618B - 一种在电感成型压制过程中预防粉料粘模的粘接剂及其压制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种在电感成型压制过程中预防粉料粘模的粘接剂及其压制方法，所述粘接剂包括热固性树脂、热塑性树脂和硅烷偶联剂；以粉料和粘接剂的质量和计为100％，其中，热固性树脂的比例为0.1‑0.8％，热塑性树脂的比例为1‑2％，硅烷偶联剂的比例为0.1‑0.8％。所述压制方法包括依次进行的调粉、冷压塑形、装模、预热、热压、冷却和脱模。本发明提升了生产效率和产品良率，同时在不降低胶含量的前提下，确保了产品强度处于良好水平。
Description
技术领域
本发明属于电感制造技术领域，涉及一种粘接剂，尤其涉及一种在电感成型压制过程中预防粉料粘模的粘接剂及其压制方法。
背景技术
一体成型电感包括磁芯本体和绕组本体，由绕组本体埋入金属磁性粉末内部压制而成，引脚为绕组本体的引出脚直接成形于磁芯本体表面。目前制作一体成型电感的工艺方法有很多种：常规的冷压，就是在常温下压制成型；热压，就是需要通过模具加热后再压制等。成型压制所需要的粉料，由金属粉通过绝缘包覆处理后得到，绝缘处理所需要的粘接剂，主要作用是粉料颗粒之间的绝缘和粘接，在热压成型过程中，加热会使得粉体里的粘接剂软化，成型时磁芯表面的粘接剂会连同粉料一同粘附于成型模具的表面，影响产品外观及特性，而且模具上的粘料处理起来比较麻烦，不仅影响生产效率，而且如果清理不干净，容易造成模具损坏。
CN 113410037A公开了一种磁性器件及其制备方法，所述制备方法通过将固定有线圈绕组和定位辅材的载体与磁性粉料置于模腔内进行压制，得到磁性器件整板；沿定位辅材对所述磁性器件整板进行切割，得到多个磁性器件，有利于提升磁性粉料的利用率和制程产能，从而降低器件的制造成本。所述发明只描述了如何采用粘接固定和整板压制然后切割的方法来提升产能，降低成本，但是在成型过程中出现的磁性粉末与模具粘连的技术问题并未涉及，无法解决成型过程中产生的一系列外观问题。
CN 1622236A公开了一种软磁铁硅铝磁粉芯的制造方法，软磁铁硅铝磁粉经处理后容易模压成型，再经浸润涂层处理提高强度和其他电磁性能，从而达到目前最高水平的软磁铁硅铝磁粉芯的制造方法。所述发明描述的是通过浸润来提高强度，并没有涉及在成型时如何确保产品强度，存在忽视粉料中胶含量对强度的影响，无法解决从粉料端引起强度降低的技术问题。
由此可见，如何提供一种在电感成型压制过程中预防粉料粘模的粘接剂及其压制方法，提升生产效率和产品良率，同时在不降低胶含量的前提下，确保产品强度处于良好水平，成为了目前本领域技术人员迫切需要解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种在电感成型压制过程中预防粉料粘模的粘接剂及其压制方法，所述发明提升了生产效率和产品良率，同时在不降低胶含量的前提下，确保了产品强度处于良好水平。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种在电感成型压制过程中预防粉料粘模的粘接剂，所述粘接剂包括热固性树脂、热塑性树脂和硅烷偶联剂。
以粉料和粘接剂的质量和计为100％，其中，所述热固性树脂的比例为0.1-0.8％，所述热塑性树脂的比例为1-2％，所述硅烷偶联剂的比例为0.1-0.8％。
本发明中，所述热固性树脂的比例为0.1-0.8％，例如可以是0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％或0.8％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述热塑性树脂的比例为1-2％，例如可以是1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％或2％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
本发明中，所述硅烷偶联剂的比例为0.1-0.8％，例如可以是0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％或0.8％，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用。
在电感成型压制过程中，热压的原理是加热模具来软化树脂并提高粉料可塑性，这样就可以在相同的压力下得到更高的密度，从而提升产品的电感值。但是在压制过程中，软化的树脂很容易连同粉料粘附在上冲模具表面，造成产品外观缺陷及性能下降。为了解决粘模问题，本发明在传统粘接剂只采用热固性树脂的基础上加入热塑性树脂和硅烷偶联剂，并合理调控各组分的比例。其中，由于热固性树脂的交联密度高，固化物脆性大，成型易开裂，加入一定比例的热塑性树脂可进行增韧，且加入一定比例的硅烷偶联剂可提升胶合强度，最终提升了生产效率和产品良率，同时在不降低胶含量的前提下，确保了产品强度处于良好水平。
优选地，所述热固性树脂包括环氧树脂、酚醛树脂或硅醚树脂中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括环氧树脂与酚醛树脂的组合，酚醛树脂与硅醚树脂的组合，环氧树脂与硅醚树脂的组合，或环氧树脂、酚醛树脂与硅醚树脂的组合，进一步优选为环氧树脂。
优选地，所述环氧树脂包括双酚A型环氧树脂和/或缩水甘油胺型环氧树脂。
优选地，所述热塑性树脂包括聚乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛或聚酰胺中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括聚乙烯与聚乙烯醇的组合，聚乙烯醇与聚乙烯醇缩丁醛的组合，聚乙烯醇缩丁醛与聚酰胺的组合，聚乙烯、聚乙烯醇与聚乙烯醇缩丁醛的组合，聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛与聚酰胺的组合，或聚乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛与聚酰胺的组合，进一步优选为聚乙烯和/或聚乙烯醇缩丁醛。
优选地，所述硅烷偶联剂包括KH550、KH560、KH570、KH792、DL602或DL171中的任意一种或至少两种的组合，典型但非限制性的组合包括KH550与KH560的组合，KH560与KH570的组合，KH570与KH792的组合，KH792与DL602的组合，DL602与DL171的组合，KH550、KH560与KH570的组合，KH560、KH570与KH792的组合，KH570、KH792与DL602的组合，或KH792、DL602与DL171的组合。
本发明中，所述粘接剂在电感成型压制过程中预防粉料粘模的效果与粉料的具体种类及规格无关，即所述粘接剂适用于本领域中各种粉料的成型压制，故在此不对粉料的具体种类及规格做特别限定。
第二方面，本发明提供一种将如第一方面所述粘接剂用于电感成型压制过程中的压制方法，所述压制方法包括依次进行的调粉、冷压塑形、装模、预热、热压、冷却和脱模。
优选地，所述预热的温度为120-160℃，例如可以是120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃或160℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为140℃。
优选地，所述预热的保温时间为40-60s，例如可以是40s、42s、44s、46s、48s、50s、52s、54s、56s、58s或60s，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为50s。
优选地，所述热压的温度为140-180℃，例如可以是140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃或180℃，但并不仅限于所列举的数值，该数值范围内其他未列举的数值同样适用，进一步优选为160℃。
优选地，所述热压的保压时间为60-140s，例如可以是60s、70s、80s、90s、100s、110s、120s、130s或140s，进一步优选为80-120s。
本发明中，采用的热固性树脂可根据热压条件进行选择，优选可以在热压温度下快速固化的树脂，即要求所选树脂在热压温度前软化，在热压过程中可以固化或半固化，这样在热压完成后，就可以降低产品粘模的风险。除了选择适合的树脂，也可以通过适当延长保压时间使得树脂发生一定程度上的固化，原理上是一样的，即让粘接剂在热压完成前固化，而不是软粘的形态。
作为本发明第二方面优选的技术方案，所述压制方法包括依次进行的调粉、冷压塑形、装模、预热、热压、冷却和脱模。
其中，所述预热的温度为120-160℃，保温时间为40-60s；所述热压的温度为140-180℃，保压时间为60-140s。
本发明中，所述压制方法对于粉料粘模的影响只存在于预热和热压环节，且预热的温度及保温时间，热压的温度及保压时间对于粉料粘模的预防效果影响显著，故在此不对压制方法中其余环节的具体条件做特别限定。
第三方面，本发明提供一种在电感成型压制过程中预防粉料粘模的方法。
优选地，所述方法包括如第二方面所述的压制方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明在传统粘接剂只采用热固性树脂的基础上加入热塑性树脂和硅烷偶联剂，并合理调控各组分的比例；其中，由于热固性树脂的交联密度高，固化物脆性大，成型易开裂，加入一定比例的热塑性树脂可进行增韧，且加入一定比例的硅烷偶联剂可提升胶合强度，最终提升了生产效率，产品良率最高可达98％，同时在不降低胶含量的前提下，确保了产品强度处于良好水平；
(2)本发明提供的粘接剂在用于电感成型压制过程中，在热压温度前软化，在热压过程中可以固化或半固化，这样在热压完成后，降低了产品粘模的风险。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例提供一种在电感成型压制过程中预防粉料粘模的粘接剂及其压制方法，所述粘接剂采用双酚A型环氧树脂5000+聚乙烯25000+硅烷偶联剂KH550，且比例分别对应地为0.5％+1.5％+0.5％(以粉料和粘接剂的质量和计为100％)。
本实施例中，所述压制方法为利用所述粘接剂与铁硅粉料进行调粉，先冷压塑形，然后将冷压后的产品转移到热压模具中预热，预热温度为140℃，保温时间为50s，然后进行热压，热压温度为160℃，保压时间为80s，热压完成后，冷却并脱模，得到规格为10mm×10mm×8mm的一体成型电感。
本实施例在电感成型压制过程中，所述粘接剂在热压温度前软化，在热压过程中可以固化，这样在热压完成后，并未出现粉料粘模现象，生产效率大幅提升，且连续压制100件电感的产品良率高达98％。
实施例2
本实施例提供一种在电感成型压制过程中预防粉料粘模的粘接剂及其压制方法，所述粘接剂采用4,4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺+聚乙烯醇缩丁醛40000+硅烷偶联剂KH560，且比例分别对应地为0.4％+1.6％+0.4％(以粉料和粘接剂的质量和计为100％)。
本实施例中，所述压制方法为利用所述粘接剂与铁硅粉料进行调粉，先冷压塑形，然后将冷压后的产品转移到热压模具中预热，预热温度为140℃，保温时间为50s，然后进行热压，热压温度为160℃，保压时间为120s，热压完成后，冷却并脱模，得到规格为10mm×10mm×8mm的一体成型电感。
本实施例在电感成型压制过程中，所述粘接剂在热压温度前软化，在热压过程中可以固化，这样在热压完成后，并未出现粉料粘模现象，生产效率大幅提升，且连续压制100件电感的产品良率高达98％。
实施例3
本实施例提供一种在电感成型压制过程中预防粉料粘模的粘接剂及其压制方法，所述粘接剂采用双酚A型环氧树脂5000+聚乙烯醇30000+硅烷偶联剂KH570，且比例分别对应地为0.8％+1％+0.1％(以粉料和粘接剂的质量和计为100％)。
本实施例中，所述压制方法为利用所述粘接剂与铁硅粉料进行调粉，先冷压塑形，然后将冷压后的产品转移到热压模具中预热，预热温度为120℃，保温时间为60s，然后进行热压，热压温度为140℃，保压时间为140s，热压完成后，冷却并脱模，得到规格为10mm×10mm×8mm的一体成型电感。
本实施例在电感成型压制过程中，所述粘接剂在热压温度前软化，在热压过程中可以固化，这样在热压完成后，并未出现粉料粘模现象，生产效率大幅提升，且连续压制100件电感的产品良率高达96％。
实施例4
本实施例提供一种在电感成型压制过程中预防粉料粘模的粘接剂及其压制方法，所述粘接剂采用4,4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺+聚酰胺-66+硅烷偶联剂KH792，且比例分别对应地为0.1％+2％+0.8％(以粉料和粘接剂的质量和计为100％)。
本实施例中，所述压制方法为利用所述粘接剂与铁硅粉料进行调粉，先冷压塑形，然后将冷压后的产品转移到热压模具中预热，预热温度为160℃，保温时间为40s，然后进行热压，热压温度为180℃，保压时间为60s，热压完成后，冷却并脱模，得到规格为10mm×10mm×8mm的一体成型电感。
本实施例在电感成型压制过程中，所述粘接剂在热压温度前软化，在热压过程中可以固化，这样在热压完成后，并未出现粉料粘模现象，生产效率大幅提升，且连续压制100件电感的产品良率高达97％。
对比例1
本对比例提供一种用于电感成型压制的粘接剂及其压制方法，所述粘接剂采用双酚A型环氧树脂5000，且比例为0.5％(以粉料和粘接剂的质量和计为100％)。所述压制方法与实施例1相同，故在此不做赘述。
相较于实施例1，本对比例并未在粘接剂中加入热塑性树脂和硅烷偶联剂，导致在压制过程中，软化的树脂很容易连同粉料粘附在上冲模具表面，生产效率大幅度降低，且连续压制100件电感的产品良率仅为62％。
对比例2
本对比例提供一种用于电感成型压制的粘接剂及其压制方法，所述粘接剂采用双酚A型环氧树脂5000+硅烷偶联剂KH550，且比例分别对应地为0.5％+0.5％(以粉料和粘接剂的质量和计为100％)。所述压制方法与实施例1相同，故在此不做赘述。
相较于实施例1，本对比例并未在粘接剂中加入热塑性树脂，导致在压制过程中，软化的树脂很容易连同粉料粘附在上冲模具表面，生产效率大幅度降低，且连续压制100件电感的产品良率仅为75％。
对比例3
本对比例提供一种用于电感成型压制的粘接剂及其压制方法，所述粘接剂采用双酚A型环氧树脂5000+聚乙烯25000，且比例分别对应地为0.5％+1.5％(以粉料和粘接剂的质量和计为100％)。所述压制方法与实施例1相同，故在此不做赘述。
相较于实施例1，本对比例并未在粘接剂中加入硅烷偶联剂，虽然所述粘接剂在热压温度前软化，在热压过程中可以半固化，避免了在热压完成后出现粉料粘模现象，但是产品强度不及实施例1。
由此可见，本发明在传统粘接剂只采用热固性树脂的基础上加入热塑性树脂和硅烷偶联剂，并合理调控各组分的比例；其中，由于热固性树脂的交联密度高，固化物脆性大，成型易开裂，加入一定比例的热塑性树脂可进行增韧，且加入一定比例的硅烷偶联剂可提升胶合强度，最终提升了生产效率，产品良率最高可达98％，同时在不降低胶含量的前提下，确保了产品强度处于良好水平。此外，本发明提供的粘接剂在用于电感成型压制过程中，在热压温度前软化，在热压过程中可以固化或半固化，这样在热压完成后，降低了产品粘模的风险。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种在电感成型压制过程中预防粉料粘模的粘接剂，其特征在于，所述粘接剂由热固性树脂、热塑性树脂和硅烷偶联剂组成；
以粉料和粘接剂的质量和计为100％，其中，所述热固性树脂的比例为0.1-0.8％，所述热塑性树脂的比例为1-2％，所述硅烷偶联剂的比例为0.1-0.8％；
所述热固性树脂为双酚A型环氧树脂和/或缩水甘油胺型环氧树脂；
所述热塑性树脂为聚乙烯和/或聚乙烯醇缩丁醛；
所述硅烷偶联剂包括KH550、KH560、KH570、KH792、DL602或DL171中的任意一种或至少两种的组合。
2.一种将如权利要求1所述粘接剂用于电感成型压制过程中的压制方法，其特征在于，所述压制方法包括依次进行的调粉、冷压塑形、装模、预热、热压、冷却和脱模。
3.根据权利要求2所述的压制方法，其特征在于，所述预热的温度为120-160℃。
4.根据权利要求3所述的压制方法，其特征在于，所述预热的温度为140℃。
5.根据权利要求2所述的压制方法，其特征在于，所述预热的保温时间为40-60s。
6.根据权利要求5所述的压制方法，其特征在于，所述预热的保温时间为50s。
7.根据权利要求2所述的压制方法，其特征在于，所述热压的温度为140-180℃。
8.根据权利要求7所述的压制方法，其特征在于，所述热压的温度为160℃。
9.根据权利要求2所述的压制方法，其特征在于，所述热压的保压时间为60-140s。
10.根据权利要求9所述的压制方法，其特征在于，所述热压的保压时间为80-120s。
11.根据权利要求2-10任一项所述的压制方法，其特征在于，所述压制方法包括依次进行的调粉、冷压塑形、装模、预热、热压、冷却和脱模；
其中，所述预热的温度为120-160℃，保温时间为40-60s；所述热压的温度为140-180℃，保压时间为60-140s。
12.一种在电感成型压制过程中预防粉料粘模的方法，其特征在于，所述方法包括如权利要求2-11任一项所述的压制方法。
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Denomination of invention: A bonding agent and its pressing method for preventing powder sticking during the induction molding and pressing process Granted publication date: 20221104 Pledgee: Dongyang Branch of China Construction Bank Co.,Ltd. Pledgor: HENGDIAN GROUP DMEGC MAGNETICS Co.,Ltd. Registration number: Y2024330000801 |