CN115954199A - 一种软磁铁氧体的烧结装置及烧结方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁氧体烧结技术领域，具体涉及一种软磁铁氧体的烧结装置及烧结方法，烧结装置包括多块承烧板和多个桩柱。桩柱与承烧板可拆卸连接；相邻承烧板之间均均匀设置有多个桩柱；其中，承烧板上设置有多个第一放置位和多个第二放置位；多个第一放置位和多个第二放置位交错布置，且第一放置位靠近第一方向设置，第二放置位远离第一方向设置。桩柱与承烧板易于拆卸，从而能够对应不同尺寸的软磁铁氧体安装对应尺寸的桩柱，进而使得本发明的烧结装置能够适应多种尺寸的软磁铁氧体的安装。将多个铁氧体毛坯交错码放于承烧板上，能够使得每一个铁氧体毛坯的受热更加均匀，降低铁氧体毛坯烧结过程中开裂的风险，保证烧结良率。

Description

一种软磁铁氧体的烧结装置及烧结方法

技术领域

本发明涉及铁氧体烧结技术领域，具体涉及一种软磁铁氧体的烧结装置及烧结方法。

背景技术

大尺寸的软磁铁氧体在船舶，起重机，重型车辆等设备场合有广泛应用。大尺寸产品自身重量重，多为几百克甚至上千克，体积也相应地比较大，因此材料成本和制作难度都相应的提高。软磁铁氧体在生产中，重要的一个环节就是烧结工序，一个铁氧体生坯经过合适的烧结温度烧制后，形成成品，为客户提供需要的材料性能。

铁氧体的烧结过程较为复杂，铁氧体生坯在烧结窑炉里受热、反应、成型，在烧结时，需尽量保证软磁铁氧体的各处受热均匀，否则容易造成软磁铁氧体的开裂。解决开裂的方法有很多种，如降低烧结温度，调节烧结气氛都可以缓解这一现象，但是这两种方法容易造成产品电性能不合格，因此在保证烧结温度及气氛不变的前提下，可以通过改变码放方式来缓解和解决软磁铁氧体的开裂问题。

在一次烧结过程中，通常在烧结装置内码放有多块铁氧体毛坯，采用堆叠的方式同时进行多块软磁铁氧体的烧结。不同的码放方式会使得铁氧体各处的受热程度不同，导致不同程度的开裂，影响产品良率，尤其是对于大尺寸的铁氧体而言，大尺寸的软磁铁氧体的体积大，烧结时更易出现受热不均而开裂的情形，因此烧结前软磁铁氧体的码放方式就显得尤为重要。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点和不足，本发明提供一种软磁铁氧体的烧结装置及烧结方法，其解决了大尺寸铁氧体烧结时易开裂的技术问题。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明的软磁铁氧体的烧结装置包括：

多块承烧板；

多个桩柱，所述桩柱与所述承烧板可拆卸连接；相邻所述承烧板之间均均匀设置有多个所述桩柱；

其中，所述承烧板上设置有多个第一放置位和多个第二放置位；多个所述第一放置位和多个所述第二放置位交错布置，且所述第一放置位靠近第一方向设置，所述第二放置位远离所述第一方向设置。

可选地，所述承烧板上开设有安装槽，所述桩柱能够卡设于所述安装槽内。

可选地，所述桩柱上设置有螺纹杆，所述承烧板上开设有多个螺纹孔，所述桩柱与所述承烧板螺纹连接。

可选地，多块所述承烧板堆叠放置。

可选地，所述桩柱的厚度在30-50mm之间。

可选地，所述第一放置位和所述第二放置位处均设置有刻度线。

进一步地，本发明还提供一种软磁铁氧体的烧结装置的烧结方法，所述软磁铁氧体的烧结装置的烧结方法基于如上所述的软磁铁氧体的烧结装置实施，所述烧结方法包括以下步骤：

往所述承烧板上撒金刚砂；

将铁氧体毛坯对应放入多个所述第一放置位和多个所述第二放置位；

根据需烧结产品的尺寸，在所述承烧板上安装对应尺寸的所述桩柱；

盖上另一块所述承烧板；

重复上述步骤，逐层码放铁氧体毛坯；

进行烧结。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：桩柱与承烧板可拆卸连接，使得桩柱与承烧板易于拆卸，从而能够对应不同尺寸的软磁铁氧体安装对应尺寸的桩柱，进而使得本发明的烧结装置能够适应多种尺寸的软磁铁氧体的安装。

多个第一放置位和多个第二放置位交错布置，且第一放置位靠近第一方向设置，第二放置位远离第一方向设置。将多个铁氧体毛坯交错码放于承烧板上，能够使得每一个铁氧体毛坯的受热更加均匀，降低铁氧体毛坯烧结过程中开裂的风险，保证烧结良率。

本发明通过改变软磁铁氧体的码放角度及方位，大大降低了大尺寸软磁铁氧体烧结时开裂的现象，提高了产品合格率的同时，也减少了材料浪费和经济损失。

附图说明

图1为本发明的软磁铁氧体的烧结装置的结构示意图；

图2为本发明的软磁铁氧体烧结的工艺流程图；

图3为对比例一的码放方式的示意图；

图4为对比例二的码放方式的示意图；

图5为本发明实施例的码放方式的示意图。

【附图标记说明】

1：承烧板；2：铁氧体毛坯；3：桩柱。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；“连接”可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1，本发明提供一种软磁铁氧体的烧结装置，软磁铁氧体的烧结装置包括多块承烧板1和多个桩柱3。桩柱3与承烧板1可拆卸连接，桩柱3可以是直接与相邻的承烧板1抵接，或通过机械结构进行连接，只要能够起到支撑和方便拆卸的作用即可；相邻承烧板1之间均均匀设置有多个桩柱3；其中，承烧板1上设置有多个第一放置位和多个第二放置位；多个第一放置位和多个第二放置位交错布置，且第一放置位靠近第一方向设置，第二放置位远离第一方向设置。第一方向即图5所示箭头方向，第一方向由左上角的桩柱3指向左下角的桩柱3，且第一方向与承烧板1所在平面平行。

桩柱3与承烧板1可拆卸连接，使得桩柱3与承烧板1易于拆卸，从而能够对应不同尺寸的软磁铁氧体安装对应尺寸的桩柱3，进而使得本发明的烧结装置能够适应多种尺寸的软磁铁氧体的安装。

多个第一放置位和多个第二放置位交错布置，且第一放置位靠近第一方向设置，第二放置位远离第一方向设置。将多个铁氧体毛坯2交错码放于承烧板1上，能够使得每一个铁氧体毛坯2的受热更加均匀，降低铁氧体毛坯2烧结过程中开裂的风险，保证烧结良率。

本发明通过改变软磁铁氧体的码放角度及方位，大大降低了大尺寸软磁铁氧体烧结时开裂的现象，提高了产品合格率的同时，也减少了材料浪费和经济损失。

在一实施方式中，承烧板1上开设有安装槽，桩柱3能够卡设于安装槽内。本实施方式中，桩柱3为长方体形状，也可以是三棱柱或圆柱等形状，可根据实际需求进行设置。相应地，安装槽的形状与桩柱3的形状相配适，桩柱3为长方体形状时，安装槽为矩形槽，以使桩柱3能够与安装槽卡合，增强连接的稳固性。具体地，桩柱3上下两侧的承烧板1均对应开设有安装槽。

在一另实施方式中，桩柱3上设置有螺纹杆，承烧板1上开设有多个螺纹孔，桩柱3与承烧板1螺纹连接。本实施方式中，桩柱3的底面设置有螺纹杆，可以一体化设置或通过焊接连接，螺纹杆与螺纹孔相配适；在一块承烧板1上开设多个螺纹孔，多个桩柱3与多个螺纹孔一一对应螺纹连接。本实施方式中，两个承烧板1之间共计设置有四个桩柱3，四个桩柱3分别设置于承烧板1的四个拐角处，以对承烧板1进行支撑。

进一步地，多块承烧板1堆叠放置。堆叠放置能够节省占用空间，同时烧结更多的软磁铁氧体；堆叠放置的层数取决于窑炉的尺寸。

其次，桩柱3的厚度在30-50mm之间。桩柱3的厚度与软磁铁氧体的厚度是基本一致的，在烧结时，桩柱3能够在支撑承烧板1的同时，对铁氧体毛坯2的变形进行限位，最终能够保证烧结后的软磁铁氧体的厚度在设定范围内。

另外，第一放置位和第二放置位处均设置有刻度线。也可以是标识框或显示槽，目的在于标识承烧板1上铁氧体毛坯2的放置位置，确保在人工放置时，能够基本将铁氧体毛坯2放入第一放置位和第二放置处，以保证各铁氧体毛坯2之间的间距，使得各铁氧体毛坯2在烧结时的受热情况基本一致。

本发明对铁氧体毛坯2的码放方式进行了大量实验，如图2-图5所示，图2为软磁铁氧体烧结的工艺流程，图3、图4和图5为铁氧体毛坯2的三种码放方式，其中以图5的码放方式的烧结结果为最理想。

具体地，为了控制实验变量，本发明在投料工序使用相同的原材料及杂质，经检验合格后进入下一道工序；在成型工序使用相同的铁氧体原材料，经同一压制设备制作铁氧体生坯2，检验合格后进入下一道工序；在烧结工序设置同样的烧结温度及烧结曲线，使用同样的烧结装置。

对比例一：参见图3，在每一层的承烧板1上均放置有六块铁氧体生坯2，其中四块铁氧体生坯2阵列设置，位于同一高度上；剩余两块铁氧体生坯2分别设置于阵列设置的四块铁氧体生坯2的正上方和正下方。经烧结后验证，图示产品1和产品2在烧结后开裂，产品1和产品2居中的位置有不同长度的小裂纹出现，对产品进行破坏性解剖后，对小裂纹进行分析，判断为排胶过程产生的裂纹，但阵列设置的四块铁氧体生坯2均没有产生裂纹。

对比例二：参见图4，在每一层的承烧板1上均放置有四块铁氧体生坯2，四块铁氧体生坯2阵列设置，位于同一高度上。经烧结后验证，图示产品3和产品4在烧结后，产品3和产品4居中的位置偶尔有不同长度的小裂纹出现，对产品进行破坏性解剖后，对小裂纹进行分析，判断为排胶过程产生的裂纹，但靠近中间位置的两块铁氧体生坯2均没有产生裂纹。

实施例：参见图5，在每一层的承烧板1上均放置有四块铁氧体生坯2，四块铁氧体生坯2对应放置于两个第一放置位和两个第二放置位，即交错放置。经烧结后验证，四块铁氧体生坯2均未产生裂纹。判断原因为交错放置的码放方式，使得窑炉内温度能够均匀施加到每一块铁氧体生坯2上，最大程度地将每一块铁氧体生坯2曝露在窑炉中，从而降低铁氧体生坯2烧结过程中开裂的情形。

大尺寸产品产生裂纹的数量情况如表1所示：

表1

从表1中可以看出，本发明的实施例的码放方式烧结后的裂纹情况明显优于对比例一和对比例一的码放方式。本发明在不额外增加改善设备的前提下，以较小的成本提高了软磁铁氧体的烧结良率。

进一步地，本发明还提供一种软磁铁氧体的烧结装置的烧结方法，软磁铁氧体的烧结装置的烧结方法基于如上的软磁铁氧体的烧结装置实施，烧结方法包括以下步骤：

往承烧板1上撒金刚砂；

将铁氧体毛坯2对应放入多个第一放置位和多个第二放置位；

根据需烧结产品的尺寸，在承烧板1上安装对应尺寸的桩柱3；

盖上另一块承烧板1；

重复上述步骤，逐层码放铁氧体毛坯2；

进行烧结。

需要理解的是，以上对本发明的具体实施例进行的描述只是为了说明本发明的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，但本发明并不限于上述特定实施方式。凡是在本发明权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种软磁铁氧体的烧结装置，其特征在于，所述软磁铁氧体的烧结装置包括：

多块承烧板(1)；

多个桩柱(3)，所述桩柱(3)与所述承烧板(1)可拆卸连接；相邻所述承烧板(1)之间均均匀设置有多个所述桩柱(3)；

其中，所述承烧板(1)上设置有多个第一放置位和多个第二放置位；多个所述第一放置位和多个所述第二放置位交错布置，且所述第一放置位靠近第一方向设置，所述第二放置位远离所述第一方向设置。

2.根据权利要求1所述的软磁铁氧体的烧结装置，其特征在于，所述承烧板(1)上开设有安装槽，所述桩柱(3)能够卡设于所述安装槽内。

3.根据权利要求1所述的软磁铁氧体的烧结装置，其特征在于，所述桩柱(3)上设置有螺纹杆，所述承烧板(1)上开设有多个螺纹孔，所述桩柱(3)与所述承烧板(1)螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的软磁铁氧体的烧结装置，其特征在于，多块所述承烧板(1)堆叠放置。

5.根据权利要求1所述的软磁铁氧体的烧结装置，其特征在于，所述桩柱(3)的厚度在30-50mm之间。

6.根据权利要求1所述的软磁铁氧体的烧结装置，其特征在于，所述第一放置位和所述第二放置位处均设置有刻度线。

7.一种软磁铁氧体的烧结装置的烧结方法，其特征在于，所述软磁铁氧体的烧结装置的烧结备方法基于权利要求1-6中任意一项所述的软磁铁氧体的烧结装置实施，所述烧结方法包括以下步骤：

往所述承烧板(1)上撒金刚砂；

将铁氧体毛坯(2)对应放入多个所述第一放置位和多个所述第二放置位；

根据需烧结产品的尺寸，在所述承烧板(1)上安装对应尺寸的所述桩柱(3)；

盖上另一块所述承烧板(1)；

重复上述步骤，逐层码放铁氧体毛坯(2)；

进行烧结。

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