DD146409A1 - Verfahren zum profilieren von koerpern aus duennen metallischen lamellen oder schichten - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Profilierverfahren fuer Koerper aus Metallamellen oder lamellierter Schichtfolgen mit beliebig geformtem Profil fuer die Anwendung in der Elektrotechnik. Das Ziel besteht darin, profilierte und lamellierte Koerper zu schaffen, bei denen auch bei Verwendung sehr duenner Einzellamellen oder -schichten die mechanische Beanspruchung minimal ist und dadurch physikalische Werte des profilierten Koerpers erreicht werden, die kein anderes Profilverfahren zulaeszt. Zusaetzlich soll das Profil mit geringem Aufwand schnell geaendert werden koennen. Erfindungsgemaesz wird die Aufgabe dadurch geloest, dasz das Profil aus der gegebenenfalls mit duennen Zwischenschichten mechanisch verbundenen und/oder elektrisch und/oder magnetisch isolierten Lamellen- oder Schichtfolge elektroerosiv herausgeschnitten wird. Zusaetzlich koennen die Einzellamellen oder -schichten vor dem Erodieren elektrisch miteinander verbunden werden, um das Bearbeitungsverfahren zu verbessern. So hergestellte Koerper werden in der Elektrotechnik fuer hoeherfrequente Anwendungen z.B. als Uebertragungskerne, Kerne in Magnetkoepfen, vielschichtige Abschirmungen, aber auch als vielschichtige Strukturen der Mikroelektronik und Hybridtechnik benoetigt.

Description

Verfahren zum Profilieren von Körpern aus dünnen metallischen Lamellen oder Schichten

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für Körper aus Metallamellen oder Schichten mit beliebig geformten Profil senkrecht zu den Lamellen. Die Erfindung dient der Schaffung von Körpern aus sehr dünnen metallenen Lamellen oder Schichten für die Elektrotechnik und eignet sich vorzugsweise für das Profilieren von Kernen aus mechanisch sehr empfindlichen Lamellen oder Schichtfolgen.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Kerne aus dünnen metallischen Lamellen oder lamellierten Schichtfolgen, wie sie z.B. zum Verringern von Wirbelstromverlusten bei höheren Arbeitsfrequenzen verwendet werden, lassen sich nach den bekannten Verfahren folgendermaßen herstellen:

1. Profilieren der Einzellamellen durch Stanzen (Heck,.C. "Magnetische Werkstoffe" Hüttig Verlag Heidelberg 1975) oder Potoätzen (Limann, D. "Die Formteilätzung" Elektronik 1967, 5 Se 153-6) und stapeln zu Kernen, Dünne Bleche oder Folien erhalten beim Stanzen einen Grat, der nach dem Stapeln einen meist unerwünschten elektrischen Schluß zwischen den Lamellen erzeugt. Folien unter 20 /um Dicke lassen sich nur mit erheblichem Aufwand stanzen. Stanzwerkzeuge sind teuer und nur für große Stückzahlen mit gleichbleibendem Profil anwendbare Die mechanische Lamellenbeanspruchung ist groß, weshalb bei weichmagnetischen Blechen eine IJachglühung nötig ist» Mit abnehmender Foliendicke lassen sich die Bleche auch kaum ohne mechanische Beanspruchung stapeln, wodurch sich die magnetischen Werte des Kerns verschlechtern,,

2«. Abscheiden einer lamellierten Schichtfolge durch Abdeckmasken oder andere Abdeckmittel (Heisig, U, "Bedampfungstechnik" Verlag Technik 1976).

Der Aufwand und die Ausschußquote sind gegenüber dem freien Beschichten der gesamten Trägerfläche sehr groß.

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,3o Profilieren der gestapelten Bleche oder der lamellierten Schichtfolge mit mechanisch abtragenden Verfahren, z.B, durch Schleifen ( Staudinger, H. "Das Schleifen und Polieren der Metalle" Springer Verlag 1955)·

.Mechanisch abtragende Verfahren deformieren die Lamellenkanten, so daß sie elektrischen Kontakt mit den Nachbarlamellen bekommen.

Die in den Lamellen verbleibenden mechanischen Spannungen verschlechtern ihre physikalischen'Werte· Lameliierte Schichtfolgen können durch die Beanspruchung einzelne Schichten verlieren oder auch ganz vom Träger •abgerissen werden, ;

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum exakten, einfachen und mechanisch sehr schonenden Profilieren von metallischen Lamellen- oder Schichtfolgen zu schaffen, so daß man beispielsweise auch Körper aus sehr dünnen Einzellamellen oder -schichten unter Beibehaltung der physikalischen Eigenschaften der Lamellen profilieren und auch-die Form des Profils schnell ohne größeren Aufwand ändern kann»

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Profilieren von Körpern aus dünnen metallischen Lamellen oder Schichten, die auch nichtmetallische Zwischenschichten enthalten können, unter Vermeidung der Nachteile der bekannten Verfahren zu schaffen, bei dem keine mechanische Beanspruchung der Lamellen oder Schichten auftritt und der nötige Aufwand für wechselnde Profile sehr gering ist. Dadurch sollen die physikalischen und geometrischen Eigenschaften der Lamellen im profilierten Körper erhalten bleiben, die Kennwerte lameliierter Magnetkerne verbessert, extrem dünne Einzellamellen und -schichten einsetzbar und der Aufwand' gesenkt werden« Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Profil des in einer Halterung befindlichen Körpers elektroerosiv herausgeschnitten wird. Dabei kann das Profil vorteilhaft mittels Erodierdraht oder elektroerosives Einsenken

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erzeugt werden. Zur Gewährleistung eines gleichmäßigen Abtrages über alle Lamellen bzw» Schichten, insbesondere bei Verwendung von Zwischenschichten, werden, die metallischen Lamellen bzw. Schichten an mindestens einer Stelle vor dem Profilieren elektrisch miteinander verbunden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Pig, 1: Draht-erosives Profilieren eines lamellierten Kerns,

Figo 2: Draht-erosives Profilieren eines Kerns aus einer lamellie.rten Schichtfolge.

In Fig. 1 ist ein Blech- oder Folienpaket 1, das aus einzelnen metallischen Lamellen 2 und ggf. mechanisch verbindenden und/ oder elektrisch und/oder magnetisch isolierenden, im Verhältnis zur Lamelle dünnen Zwischenschichten 3 besteht, beiderseitig in Klemmbacken gefaßt. Der Erodierdraht 5 schneidet ein Kernprofil 6 durch Einbringen einer Trennut 7 aus dem Blechpaket 1 heraus. Zwischen dem-Erodierdraht 5 und den Lamellen 2, die über die Klemmbacken 4 und/oder über zusätzliche elektrische Verbindungen kontaktiert werden, liegt die gepulste Betriebsspannung an· Um den Werkstoffabtrag gleichmäßig zu gestalten, liegt die Bearbeitungszone in einem bewegten Flüssigkeitsbad, Das elektrische Kontaktieren der einzelnen Lamellen kann, falls die Zwischenschichten nicht genügend elektrische Kontakte zulassen, zusätzlich ζ,B.-durch Bohrungen 8, die mit Lot ausgegossen werden, erreicht werden. Die isolierenden Zwischenschichten, sind unter 2 /um dick und stören das Bearbeitungsverfahren/nicht.

Nach diesem Verfahren konnten aiii einem Arbeitsgang über 10 mm dicke Pakete aus 10 - 100 yum dicken v/eichmagnetischen Folien, die mit 1-2 /Um 'dicken elektrisch isolierenden Schichten verklebt waren mit 10/um Maßhaltigkeit hergestellt werden.» Die Permeabilität und die Wirbelstromverluste des Kerns entsprechen sehr gut denen des einzelnen geglühten Bleches, was man z,B, mit Kernen aus gestanzten Blechen bei weitem-nicht erreicht. · · '

In Pig· 2 wird das gleiche Verfahren für eine auf einem metallischen Träger 9 durch Bedampfen, Katodenstrahlzerstäu-'bung, Galvanisieren, chemisches Abscheiden o„ä« aufgebrachte Schichtfolge 10 aus Metallschichten 11 und isolierende Zwischenschichten 12 dargestellte Insbesondere in der Mikroelektronik, bei den sogenannten Dünnschichtmagnetköpfen und Hybrid—.magnetkopfen für höchste Arbeitsfrequenzen erspart das Verfahren das komplizierte Herstellen des Profils durch partielles Beschichten des Trägers. Mit diesem Verfahren kann der gesamte Träger 9 mit der Schichtfolge 10 beschichtet werden und der Kern nachträglich ohne größere mechanische oder physikalische Beanspruchungen hergestellt v/erden.

Claims (1)

1. Erfindungeanspruch

   1„ Verfahren zum Profilieren von Körpern aus dünnen metallischen Lamellen oder Schichten, die auch nichtmetallische Zwischenschichten enthalten können, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil des in einer Halterung befindlichen Körpers elektroerosiv herausgeschnitten wird·

   2p Verfahren.nach Punkt 1_r dadurch gekennzeichnet, daß das Profil durch elektroerosives Einsenken hergestellt wird.

   3» Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil mittels Erodierdraht herausgeschnitten wird,

   4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die metallischen Lamellen bzw· Einzelschichten an mindestens einer Stelle vor dem Profilieren elektrisch miteinander verbunden v/erden«

   Zeichnung