CN115424853A

CN115424853A - 一种模压电感粉末的造粒方法

Info

Publication number: CN115424853A
Application number: CN202211237626.5A
Authority: CN
Inventors: 郑亮
Original assignee: Hunan Aerospace Magnet and Magneto Co Ltd
Current assignee: Hunan Aerospace Magnet and Magneto Co Ltd
Priority date: 2022-10-11
Filing date: 2022-10-11
Publication date: 2022-12-02

Abstract

一种模压电感粉末的造粒方法，包括以下步骤：（1）称取适量的制造电感用磁粉，称取适量的粘合剂溶解于适量丙酮溶液中；（2）采用捏合机将磁粉和粘合剂丙酮溶液混合搅拌均匀；（3）将搅拌均匀的磁粉和粘合剂丙酮溶液混合料置于料盘中，风干，形成待造粒粉末；（4）采用60目筛对待造粒粉末进行造粒；（5）将造粒后的粉末置于烤箱中烘烤；（6）粉末烘烤完后，冷却到室温，然后将粉末置于捏合机中，加入适量丙酮，搅拌均匀；（7）将搅拌均匀的粉末与丙酮的混合料置于料盘中，风干，再用50目筛对风干料进行二次造粒，得模压粉末。本发明制得的模压粉末具有优异的成型特性，可以明显提高模压电感产品的合格率。

Description

一种模压电感粉末的造粒方法

技术领域

本发明涉及一种电感器的制造方法，尤其是涉及一种模压电感粉末的造粒方法。

背景技术

一体成型模压电感是采用将铜线绕组本体置于磁性粉末中压制而成。一体成型模压电感磁路自封闭，具有良好的磁屏蔽性，与周围的器件不会形成干扰（EMI 性能良好），体积小，有利于元器件的高密度安装，可焊性好，形状规则，更适合于现代化的自动化表面安装流水线生产工艺。

由于电子终端产品不断向“小型化，集成化，多功能化，大功率化”等方向发展，传统的插装类电感器难以适应多功能小型化的需求，而适合于高密度表面安装的一体成型模压电感在消费电子、汽车电子、工业控制等领域获得广泛应用，逐步成为电感器件的重要发展方向。

现有的一体成型模压电感的制造工艺包括以下步骤：线圈绕制-磁粉造粒-模压-固化-折弯-外检-测包。

线圈绕制：采用铜线圈绕制成设计的线圈规格，然后将绕制好的线圈焊接到料片上。采用的设备是绕线电焊一体机。

磁粉造粒：对磁粉添加粘合剂，进行造粒，制造成适合于模压的粉体。磁粉造粒生产过程中采用的主要设备包括捏合机和造粒机。

模压：将铜线圈置于粉末中加压成型，压制成所需要的外形。模压采用的设备主要是机械式或者液压式大吨位压机。

固化：将模压后的产品，置于烤箱中加热，并保温一段时间，实现产品的强度要求。

折弯：将固化的产品电极端子折弯于产品的工字面。

外检：对产品的外观进行分选，将有外观缺陷的产品选出。

测包：对产品的电气特性进行测试，将合格的产品包装好。

一体成型模压电感主要由：铜线绕组、磁粉、端子三个部分组成，其主要技术指标包括：产品外观、感值、电阻等，其中产品的外观缺陷主要包括：开裂和产品缺损，这些缺陷主要是由于粉末质量波动造成的，因此要获得较高的一体成型模压电感制造合格率，磁粉造粒质量尤为重要。

现有磁粉造粒，是采用一次造粒方法，即在磁粉中添加粘合剂后，通过50-60目筛网造粒，这种方法容易造成粉末中粒度过粗或者过细的粉末含量偏高，造成粉末成型性差，导致产品容易出现开裂、缺损等缺陷，使得电感产品的外观合格率很难超过97%。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种新的模压电感粉末的造粒方法，采用该方法制得的模压粉末进行模压，生产的模压电感产品，外观合格率可以达到99%以上。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种模压电感粉末的造粒方法，包括以下步骤：

（1）称取适量制造电感用的磁粉；称取相当于磁粉重量2.0%-5.0%的粘合剂，称取相当于磁粉重量12%-30%的丙酮，将称取的粘合剂溶解于称取的丙酮中，得粘合剂丙酮溶液；

（2）将步骤（1）称取的磁粉加入捏合机中，再将步骤（1）所得粘合剂丙酮溶液加入捏合机中，用捏合机将磁粉和粘合剂丙酮溶液混合搅拌均匀，使粘合剂均匀包覆于磁粉颗粒表面，得粘合剂包覆的磁粉和粘合剂丙酮溶液的混合料；

（3）将步骤（2）所得混合料转运至料盘中，风干，得待造粒粉末；

（4）将步骤（3）所得待造粒粉末采用60目筛对粉末进行第一次造粒，得一次造粒粉末；

（5）将步骤（4）所得一次造粒粉末置于烤箱中烘烤，烘烤温度60℃-90℃，时间1.5-4.0小时，得烘烤后的一次造粒粉末；

（6）将步骤（5）所得烘烤一次造粒粉末冷却到室温，然后将其置于捏合机中，加入相当于粉末重量25%-35%的丙酮，搅拌均匀，得烘烤一次造粒粉末丙酮混合料；

（7）将步骤（6）所得烘烤一次造粒粉末丙酮混合料置于料盘中，进行风干，丙酮挥发，得风干料，然后选用50目筛对风干料进行造粒，得二次造粒粉末，即模压粉末，作为后续模压工序的原料。

进一步，步骤（1）中，称取的粘合剂的重量相当于磁粉重量的2.5%-4.0%。

进一步，步骤（1）中，称取的丙酮的重量相当于磁粉重量的15%-26%，优选20%-24%。

进一步，步骤（5）中，所述烘烤的温度为70℃-80℃，烘烤的时间为2-3小时。

进一步，步骤（6）中，加入的丙酮的重量相当于磁粉重量的27%-33%，优选30-32%。

研究表明，步骤（1）中，将粘合剂溶解于丙酮中，配制成粘合剂丙酮溶液，有利于粘合剂的分散，当将磁粉加入其中时，可以使粘合剂更容易均匀分布在磁粉颗粒的外表面，从而保证粘合剂对磁粉颗粒包覆均匀；配制粘合剂丙酮溶液的组分配比，选择的粘合剂重量占磁粉重量的2.0-5.0%（优选2.5%-4.0%），丙酮重量占磁粉重量的15%-30%（优选15%-26%，更优选20%-24%），主要原因是，如粘合剂的比例过低，会造成粘性不足，导致产品不具备足够的强度；若粘合剂添加量过多，容易导致粘合剂在高温烘烤阶段溢出，造成产品外观不良；若丙酮比例过低，则无法保证粘合剂的均匀包覆，若丙酮比例过高，会造成丙酮浪费，同时也会延长粉末风干的时间，降低生产效率。

步骤（2）中，应确保磁粉和粘合剂的搅拌均匀，这样，有利于粘合剂在磁粉颗粒表面的均匀包覆。

步骤（3）中，将磁粉颗粒表面包覆有粘结剂的磁粉风干后，再进行造粒，可以保证磁粉的粒度更细，有利于提高产品的电气特性指标。

步骤（4）中，选用60目筛网进行第一次造粒：筛网目数过高，筛孔孔径过小，会造成生产效率低下，筛网目数过低，筛孔孔径过大，会导致粉末粒度过大，影响产品外观的美观和电气特性指标。

步骤（5）中，烘烤过程中，粘合剂中各组份在高温条件下，加速发生交联反应，从而大幅度的提高产品的强度。粉末烘烤温度过低或过高、烘烤时间过长或者过短，均会对粘合剂的反应造成不良影响，导致产品的强度下降，容易造成产品外观缺损，并且在后续的折弯过程中会导致产品开裂。

步骤（6）中，丙酮添加量为磁粉重量的25%-35%（优选27-%-33%，更优选30-%-32%）；过少则不能保证磁粉均被丙酮溶液润湿，过多则会造成浪费也会增加粉末风干时间。

步骤（7）中，采用50目筛网对粉末进行二次造粒，筛网目数过高，筛孔孔径过小，会造成细粉过多，影响粉末的成型；筛网目数过低，筛孔孔径过大，会导致粉末中的粗粉无法有效筛出，影响产品外观的美观和电气特性指标。

研究表明，本发明对磁粉颗粒采用二次造粒的方式，在一次造粒阶段选用60目筛网，可以有效的缩小粉末的粒径，提高产品的电气特性；在二次造粒阶段采用50目筛网，可以有效的将一次造粒烘烤后产生的粗粉排出，且经过二次造粒后，在一次造粒阶段产生的细粉末可以重新捏合，从而提高粉末的均匀性。与现有传统的造粒技术相比，本发明方法可以有效改善模压粉末的粒度分布，将生产的电感产品的外观质量合格率提高到99%以上。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

实施例1-4

（1）称取磁粉200千克；称取粘合剂、丙酮，将粘合剂溶解于丙酮中，得粘合剂丙酮溶液；

（2）将步骤（1）称取的磁粉加入捏合机，将步骤（1）配制所得粘合剂丙酮溶液倒入捏合机，开启捏合机，将磁粉和粘合剂丙酮溶液搅拌均匀，使粘合剂均匀包覆于磁粉颗粒表面，得粘合剂包覆磁粉和粘合剂丙酮溶液的混合料；

（3）将步骤（2）所得混合料转运置料盘中，风干，得待造粒粉末；

（4）采用60目筛对步骤（3）所得待造粒粉末进行造粒，得造粒后的粉末；

（5）将步骤（4）所得造粒后的粉末置于烤箱中，烘烤，得烘烤后的粉末；

（6）将步骤（5）所得烘烤后的粉末冷却到室温，然后将粉末置于捏合机中，再加入丙酮，开启捏合机，搅拌均匀，得粉末丙酮混合料；

（7）将步骤（6）所得粉末丙酮混合料置于料盘中，风干，丙酮挥发，然后采用50目筛对风干粉末再进行造粒，得二次造粒模压粉末。

实施例1-4中各步骤的工艺参数见表1。

将本发明实施例1-4所得二次造粒模压粉末进行模压电感制造，制成06系列，感值10μH的一体成型模压电感，在160℃的温度下，固化2小时，观察检测电感产品外观，结果见表2。

表1 本发明实施例1-4及对比例1-5的工艺参数

注：表1中的“%”是以磁粉重量为计算基数。

对比例1-3

（1）称取磁粉200千克磁粉。称取粘合剂、丙酮，将粘合剂溶解于丙酮中；

（2）将步骤（1）称取的磁粉加入捏合机，将步骤（1）配制的粘合剂丙酮溶液倒入捏合机，开启搅拌器，将磁粉和粘合剂丙酮溶液搅拌均匀，得磁粉和粘合剂丙酮溶液的混合料；

（4）将步骤（3）所得待造粒粉末采用60目筛对粉末进行造粒，得造粒后的粉末；

（5）将步骤（4）所得造粒后的粉末置于烤箱中，烘烤，然后冷却置室温，得模压粉末。

对比例1-3中各步骤工艺参数见表1。

采用与实施例1相同的线圈规格和模压工艺，将所述模压粉末压制成06系列，感值10μH的一体成型模压电感，在160℃的温度下，固化2小时，观察检测电感产品外观，结果见表2。

对比例4

（1）称取磁粉200千克磁粉；称取粘合剂、丙酮，将粘合剂溶解于丙酮中；

（2）将步骤（1）称取的磁粉加入捏合机，将步骤（1）配制的粘合剂丙酮溶液倒入捏合机，开启搅拌器，使磁粉和粘合剂搅拌均匀，得磁粉和粘合剂丙酮溶液的混合料；

（4）将步骤（4）所得待造粒粉末采用50目筛进行造粒，得造粒后的粉末；

对比例4中各步骤工艺参数见表1。

将所得模压粉末采用与实施例1相同的线圈规格和模压工艺，压制成06系列，感值10μH的一体成型模压电感，在160℃的温度下，固化2小时，观察检测电感产品外观，结果见表2。

对比例5

采用与实施例1中相同的方式制造模压粉末，只是在步骤（7）中，采用60目筛对粉末进行造粒。各步骤的工艺参数见表1。

表2 本发明实施例1-4及对比例1-5模压粉末制成的电感外观质量检测数据

从表2所列利用本发明实施例1-4及对比例1-5制得的模压粉末压制而成的一体成型模压电感外观质量检测数据可见，采用本发明技术方案的实施例1-4制得的模压粉末，制成的一体成型模压电感外观质量合格率，可以高达99.35%，较对比例1-3的平均合格率提高约3%，较对比例4的合格率提高约5%，较对比例5的合格率提高约4%。

因此，本发明技术方案与各对比例技术方案相比，具有明显的优势。

Claims

1.一种模压电感粉末的造粒方法，其特征在于，包括以下步骤：

（3）将步骤（2）所得混合料转运至料盘中，风干，丙酮挥发，得待造粒粉末；

2.如权利要求1所述的一种模压电感粉末的造粒方法，其特征在于，步骤（1）中，所述粘合剂的重量为磁粉重量的2.5%-4.0%。

3.如权利要求1或2所述的一种模压电感粉末的造粒方法，其特征在于，步骤（1）中，所述丙酮的重量为磁粉重量的15%-26%。

4.如权利要求3所述的一种模压电感粉末的造粒方法，其特征在于，步骤（1）中，所述丙酮的重量为磁粉重量的20%-24%。

5.如权利要求1和2所述的一种模压电感粉末的造粒方法，其特征在于，步骤（5）中，烘烤温度为70℃-80℃，烘烤的时间为2-3小时。

6.如权利要求3所述的一种模压电感粉末的造粒方法，其特征在于，步骤（5）中，烘烤温度为70℃-80℃；烘烤的时间为2-3小时。

7.如权利要求1和2所述的一种模压电感粉末的造粒方法，其特征在于，步骤（6）中，所述丙酮的重量相当于磁粉重量的27%-33%。

8.如权利要求3所述的一种模压电感粉末的造粒方法，其特征在于，步骤（6）中，所述丙酮的重量相当于磁粉重量的27%-33%。

9.如权利要求4所述的一种模压电感粉末的造粒方法，其特征在于，步骤（6）中，所述丙酮的重量相当于磁粉重量的27%-33%。

10.如权利要求7所述的一种模压电感粉末的造粒方法，其特征在于，步骤（6）中，所述丙酮的重量相当于磁粉重量的30%-32%。