DD146409A1

DD146409A1 - METHOD FOR PROFILING BOXES OF THREE METALLIC LAMBS OR LAYERS

Info

Publication number: DD146409A1
Application number: DD21602479A
Authority: DD
Inventors: Florian Kampf; Peter Debniack
Original assignee: Florian Kampf; Peter Debniack
Priority date: 1979-10-04
Filing date: 1979-10-04
Publication date: 1981-02-11

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.The invention relates to a Profilierverfahren for body made of metal lamellae or laminated layer sequences with arbitrarily shaped profile for use in electrical engineering. The aim is to create profiled and laminated bodies in which, even when using very thin single lamellae or layers, the mechanical stress is minimal and thereby physical values of the profiled body are achieved, which allows no other profile process. In addition, the profile should be able to be changed quickly with little effort. According to the invention, the object is achieved in that the profile is cut out of the lamella or layer sequence which is mechanically connected, if appropriate, with thin intermediate layers and / or electrically and / or magnetically isolated. In addition, the individual laminations or layers can be electrically connected together before eroding to improve the machining process. Thus produced bodies are used in electrical engineering for higher frequency applications e.g. as transmission cores, cores in magnetic heads, multi-layered shields, but also as multi-layered structures of microelectronics and hybrid technology.

Description

Verfahren zum Profilieren von Körpern aus dünnen metallischen Lamellen oder SchichtenMethod for profiling bodies from thin metallic lamellae or layers

Field of application of the invention

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.The invention relates to a manufacturing method for bodies of metal blades or layers with any shaped profile perpendicular to the slats. The invention serves to create bodies of very thin metal lamellae or layers for electrical engineering and is preferably suitable for profiling cores from mechanically very sensitive lamellae or layer sequences.

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:Characteristics of the known technical solutions Cores of thin metallic lamellae or laminated layer sequences, as used, for example, for reducing eddy current losses at higher operating frequencies, can be produced according to the known methods as follows:

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,,1. profiling of the individual lamellae by punching (Heck, C.C. "Magnetische Werkstoffe" Hüttig Verlag Heidelberg 1975) or Potoätzen (Limann, D. "The molding etching" electronics 1967, 5 Se 153-6) and stack to cores, thin sheets or Foils receive a burr when punching, which generates a mostly unwanted electrical lock between the slats after stacking. Foils under 20 / um thickness can be punched only with considerable effort. Punching tools are expensive and can only be used for large quantities with a consistent profile The mechanical lamella stress is high, which is why soft annealing is necessary for soft magnetic sheets »With decreasing film thickness, the sheets can hardly be stacked without mechanical stress, which causes the magnetic values of the core to deteriorate. .

2«. Abscheiden einer lamellierten Schichtfolge durch Abdeckmasken oder andere Abdeckmittel (Heisig, U, "Bedampfungstechnik" Verlag Technik 1976).2 ". Separation of a laminated layer sequence by Abdeckmasken or other covering means (Heisig, U, "Bedampfungstechnik" Verlag Technik 1976).

Der Aufwand und die Ausschußquote sind gegenüber dem freien Beschichten der gesamten Trägerfläche sehr groß.The effort and the reject rate are compared to the free coating of the entire support surface very large.

-%- 2U024 -% - 2U024

,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)·, 3o Profiling the stacked sheets or the laminated layer sequence with mechanically removing processes, for example, by grinding (Staudinger, H. "The grinding and polishing of metals" Springer Verlag 1955)

.Mechanisch abtragende Verfahren deformieren die Lamellenkanten, so daß sie elektrischen Kontakt mit den Nachbarlamellen bekommen.Mechanically abrasive processes deform the blade edges to make electrical contact with the adjacent blades.

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, ;The mechanical stresses remaining in the lamellae worsen their physical values. Lamellated layer sequences can lose individual layers as a result of the stress or can even be completely torn off the support.

Object of the invention

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»The aim of the invention is to provide a method for the exact, simple and mechanically very gentle profiling of metallic lamellae or layer sequences, so that, for example, also profiles of very thin individual lamellae or layers while maintaining the physical properties of the lamellae and also can quickly change the shape of the profile without much effort »

Explanation of the essence of the invention

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 EinsenkenThe invention has for its object to provide a method for profiling of bodies of thin metallic lamellae or layers, which may also contain non-metallic intermediate layers, while avoiding the disadvantages of the known methods, in which no mechanical stress on the lamellae or layers occurs and the necessary Effort for changing profiles is very low. This is intended to preserve the physical and geometrical properties of the lamellae in the profiled body, improve the characteristic values of lamellar magnetic cores, use extremely thin individual lamellae and layers and reduce the expense. According to the invention, this object is achieved by the profile of the lug in a holder Body is eroded by electroerosive. The profile can be advantageous by means of erosion wire or electrical erosion

216 02 4216 02 4

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.be generated. To ensure a uniform removal over all lamellae or layers, in particular when using intermediate layers, the metallic lamellae or layers are electrically connected to one another at at least one point prior to profiling.

embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention will be explained below with reference to exemplary embodiments. The accompanying drawings show:

Pig, 1: Draht-erosives Profilieren eines lamellierten Kerns,Pig, 1: Wire erosive profiling of a laminated core,

Figo 2: Draht-erosives Profilieren eines Kerns aus einer lamellie.rten Schichtfolge.Fig. 2: Wire erosive profiling of a core from a laminated layer sequence.

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.In Fig. 1 is a sheet or foil package 1, which consists of individual metallic lamellae 2 and possibly mechanically connecting and / or electrically and / or magnetically insulating, in relation to the lamella thin intermediate layers 3, taken on both sides in jaws. The erosion wire 5 cuts a core profile 6 by introducing a separating groove 7 out of the laminated core 1. Between the -Erodierdraht 5 and the fins 2, which are contacted via the jaws 4 and / or additional electrical connections, the pulsed operating voltage is applied · To make the material removal evenly, the processing zone is located in a moving liquid bath, the electrical contacting of individual lamellae, if the intermediate layers do not allow enough electrical contacts, in addition ζ, B.-through holes 8, which are filled with solder, can be achieved. The insulating interlayers are less than 2 μm thick and do not disturb the processing method.

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. · · 'According to this method, over 10 mm thick packages of 10-100 μm thick magnetic / impermeable films, which had been bonded to 1-2 / μm thick electrically insulating layers, could be produced with a dimensional accuracy of 10 μm in one operation. The permeability and the Eddy current losses of the core correspond very well to those of the individual annealed sheet, which is by far not achieved, z, B, with cores from stamped sheets. · · '

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.In Pig. 2, the same process is illustrated for a layer sequence 10 of metal layers 11 and insulating intermediate layers 12 applied to a metallic substrate 9 by vapor deposition, cathode ray irradiation, electroplating, chemical deposition o, in particular in microelectronics, the so-called Thin film magnetic heads and hybrid magnetic heads for highest operating frequencies saves the process the complicated production of the profile by partial coating of the carrier. With this method, the entire carrier 9 can be coated with the layer sequence 10 and the core manufactured subsequently without major mechanical or physical stresses v / earth.

Claims

Erfindungeanspruch

1 "process for profiling bodies of thin metallic lamellae or layers, which may also contain non-metallic intermediate layers, characterized in that the profile of the body located in a holder is cut out by electrical discharge ·

2p Verfahren.nach point 1 _r characterized in that the profile is produced by electrical erosion sinking.

3 »method according to item 1, characterized in that the profile is cut out by means of erosion wire,

4. Method according to points 1 to 3 »characterized in that the metallic lamellae or individual layers are electrically connected to one another at at least one point before profiling«

drawing