DE10019831C2 - Pressstempel, Pulverpressvorrichtung und Pulverpressverfahren - Google Patents
Pressstempel, Pulverpressvorrichtung und PulverpressverfahrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Pressstempel zum Pressen eines
Pulvers, wie beispielsweise eines Legierungspulvers eines
Seltenerdmetalls, in einen Presskörper zum Herstellen eines in
einem Schwingspulenmotor verwendeten Magneten, eine
Pulverpressvorrichtung und ein Pulverpressverfahren unter
Verwendung des obigen Pressstempels, einen durch dieses
Pressverfahren gebildeten Presskörper, einen Sinterkörper und
einen Schwingspulenmotor, in dem dieser Sinterkörper verwendet
wird.
Mit Bezug auf die Fig. 14 und 15 wird eine übliche Methode
zum Pressen eines Legierungspulvers aus einem Seltenerdmetall
in einen Presskörper 8 (siehe Fig. 16) beschrieben. Der
Presskörper 8 wird gesintert und dann als Magnet für den
Schwingspulenmotor verwendet.
Um den Presskörper 8 herzustellen, wird eine Presse 1 für den
in Fig. 14 gezeigten Pressvorgang verwendet. Die Presse 1 weist
eine Pressform 3 mit einem Durchgangsloch 2, einen unteren
Stempel 4, der als erstes in das Durchgangsloch 2 eingesetzt
wird, und einen oberen Stempel 5 auf, der in das Durchgangsloch
2 eingesetzt wird. Der untere Stempel 4 ist mit einer oberen
Fläche mit einem zentralen Abschnitt versehen, der mit einem im
Allgemeinen bogenförmigen Vorsprung 4a und zwei Randabschnitten
versehen ist, die jeweils als flanschähnliche Vorsprünge 4b
ausgebildet sind. Der obere Stempel 5 hat eine untere Fläche,
die mit einer Vertiefung 5a versehen ist. Sowohl der untere
Stempel 4 als auch der obere Stempel 5 besteht aus einer
Hartmetall-Legierung, wie beispielsweise einem Sinterkarbid,
wobei zum Schutz vor einem Abplatzen bzw. einer Rissbildung
jedes obere Ende des Vorsprungs 4b an einem Randbereich 5b mit
einer Fase von 0,8 mm abgerundet ist.
Beim Pressen wird zunächst der untere Stempel 4 abgesenkt, um
einen Hohlraum 6 in dem Durchgangsloch 2 zu bilden, woraufhin
der Hohlraum 6 mit einem Legierungspulver 7 eines
Seltenerdmetalls gefüllt wird.
Dann wird das Seltenerdmetall-Legierungspulver 7 in dem
Hohlraum 6 zwischen dem unteren Stempel 4 und dem oberen
Stempel 5 während einer Orientierung durch ein Magnetfeld
gepresst. Der Pressvorgang des Seltenerdmetall-
Legierungspulvers 7 dauert so lange, bis die zwei Randbereiche
5b des oberen Stempels 5 näherungsweise die entsprechenden
Vorsprünge 4b des unteren Stempels 4 berühren (bis ein Spalt
zwischen den Stempeln beispielsweise nur noch 1 mm beträgt),
wie das in Fig. 15 gezeigt ist, um eine Form zu bilden, die der
des Endproduktes gleicht.
Im Ergebnis wird ein Presskörper 8 gemäß Fig. 16 erhalten.
Der Presskörper 8 ist derart ausgebildet, dass er einen im
Allgemeinen bogenförmigen Abschnitt mit einer durch die
Vertiefung 5a des oberen Stempels 5 gebildeten oberen Fläche
8a, eine durch die Vorsprünge 4a des unteren Stempels 4
gebildete untere Fläche 8b, Schrägen 8c, die durch die
Vorsprünge 4b des unteren Stempels 4 gebildet werden, und
Endflächen 8d aufweist, die durch eine Wand des Durchgangslochs
2 gebildet werden.
Bei dem in Fig. 16 gezeigten Presskörper 8 taucht das Problem
auf, dass ein Bereich entlang der Grenzkanten 8e zwischen der
oberen Fläche 8a und der Schräge 8c Risse A zeigt.
Ursachen eines Risses A werden nun beschrieben.
Fig. 14 zeigt, wie beim Einfüllen des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers 7 in den Hohlraum 6 Schichten
eines Markierungsmaterials B mit einer zu der des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers 7 unterschiedlichen Farbe in
vorbestimmten Höhen eingefüllt wurden, und ein Pressvorgang
dann vollzogen wurde. Wie das in Fig. 15 gezeigt ist, wurde der
Zwischenraum zwischen den Schichten des Markierungsmaterials B
zwischen dem Vorsprung 4b des unteren Stempels 4 und dem
Randbereich 5b des oberen Stempels 5 in engem Abstand
wiedergefunden. Das zeigt, dass das Seltenerdmetall-
Legierungspulver 7 eine höhere Dichte zwischen dem Vorsprung 4b
des unteren Stempels 4 und dem entsprechenden Randbereich 5b
des oberen Stempels 5 als in anderen Bereichen hat. Das liegt
nun daran, dass das Seltenerdmetall-Legierungspulver, das nur
eine geringfügige Fließeigenschaft zeigt, beim Pressen zwischen
einem Ende des Vorsprungs 4b des unteren Stempels 4 und einem
Ende des Randbereichs 5b des oberen Stempels 5 übereinander
geschichtet war, so dass eine Bewegung nicht mehr stattfinden
konnte und es mit einer derart hohen Dichte an den Randbereich
8e gepresst wurde. So nimmt der auf die Presskörper 8
aufgebrachte Druck beim Herausnehmen des Presskörpers 8 aus dem
Durchgangsloch 2 der Pressform 3 ab, was einem höher
komprimierten Abschnitt, wie beispielsweise dem Grenzbereich 8e
ermöglicht, sich weitaus bedeutender auszudehnen, was oft zu
Rissen oder Brüchen führt. Ein ähnliches Problem tritt bei
einem Sinterverfahren auf.
Wenn das Seltenerdmetall-Legierungspulver 7 in einem starken
Magnetfeld gepresst wird, das nicht kleiner ist als 0,5 MA/m
und in einer gemäß dem Pfeil C aufgezeigten Richtung orientiert
ist (Längsrichtung des Vorsprungs 4b), siehe Fig. 16, stoßen
sich die Körner des magnetisierten
Seltenerdmetall-Legierungspulvers 7 gegenseitig ab, was zu
einer höheren Pulverdichte in einem Bereich führt, der der
Begrenzungslinie des Hohlraums 6 näher ist als in einem
zentralen Bereich des Hohlraumes 6, wodurch die Dichte nahe des
Vorsprungs 4b weiter erhöht wird. Überdies wird, wenn ein
unterer Rand des Zufuhrgehäuses (nicht gezeigt) das in den
Hohlraum 6 eingefüllte Seltenerdmetall-Legierungspulver 7 an
einer oberen Kante des Hohlraumes 6 gleichmäßig abstreift,
einem durch den Vorsprung 4b zu pressenden Bereich mehr
Seltenerdmetall-Legierungspulver 7 zugeführt als das notwendig
ist. Da das Seltenerdmetall-Legierungspulver 7 nicht die nötige
Fließeigenschaft zeigt, wird die Dichte in dieser Region nach
dem Pressen höher als in anderen Regionen. Deshalb entwickeln
sich in diesen Fällen die Risse oder Brüche prädestiniert in
dem Grenzbereich 8e des Presskörpers 8, wenn der Presskörper
aus dem Hohlraum 6 genommen wird.
Primäre Aufgabe der Erfindung ist es somit, einen Pressstempel,
eine Pulverpressvorrichtung und ein Pulverpressverfahren zu
schaffen, mit denen es möglich ist, eine Entwicklung von Rissen
und Brüchen in dem Produkt zu verhindern, wodurch die
Produktivität verbessert wird.
Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, einen durch das obige
Verfahren hergestellten Presskörper zu schaffen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Sinterkörper
und einen Schwingspulenmotor unter Verwendung des Sinterkörpers
zu schaffen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Pressstempel
vorgesehen, der zum Pressen eines
Seltenerdmetall-Legierungspulvers verwendet wird, der eine
Stempeloberfläche zum Pressen des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers aufweist. Die
Stempeloberfläche hat einen Randabschnitt mit einem Vorsprung,
der ein Ende aufweist, das mit einer Fase abgerundet ist, die
nicht größer als 0,5 mm ist.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist eine
Pulverpressvorrichtung vorgesehen, die den oben beschriebenen
Stempel mit dem durch eine Fase von weniger als 0,5 mm
abgerundeten Ende aufweist, und eine Pressform mit einem
Durchgangsloch zum Einsetzen des Stempels.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein
Pulverpressverfahren vorgesehen, in dem der obige Stempel
verwendet wird, der ein mit einer Fasenbreite von nicht mehr
als 0,5 mm abgerundetes Ende hat, und eine Pressform mit einem
Durchgangsloch zum Einsetzen des Stempels. Das Verfahren
umfasst einen ersten Schritt der Zugabe eines
Seltenerdmetall-Legierungspulvers in einen in dem
Durchgangsloch ausgebildeten Hohlraum und einen zweiten Schritt
des Pressens des in den Hohlraum eingefüllten
Seltenerdmetall-Legierungspulvers unter Verwendung des
Stempels.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung ist ein
Presskörper vorgesehen, der durch das oben beschriebene
Pulverpressverfahren hergestellt wird.
Das Seltenerdmetall-Legierungspulver besteht aus einem
scharfkantigen Korn und weist nur eine geringfügige
Fließeigenschaft auf. Deshalb kann sich das
Seltenerdmetall-Legierungspulver, selbst wenn es beispielsweise
während des Pressens geschüttelt wird, nicht fließend in dem
Hohlraum während des Pressens bewegen, was es schwierig macht,
eine gleichmäßige Dichte des Presskörpers zu erhalten. Durch
Verminderung der Fasenbreite des abgerundeten Abschnittes, der
ein an dem Ende des an dem Randbereich der Stempeloberfläche
vorgesehenen Vorsprungs ausgebildeter Abschnitt ist, auf 0,5 mm
oder weniger, wird die Fließeigenschaft des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers um den Randbereich
verbessert, wodurch die Menge des gepressten und durch die
Randbereiche verdichteten Seltenerdmetall-Legierungspulvers
reduziert wird.
Deshalb bewegt sich das Seltenerdmetall-Legierungspulver
entlang der Schräge des Vorsprungs in einen Bereich mit
geringerer Dichte, ohne an dem Ende des Vorsprungs zu stocken,
wenn eine Druckkraft auf das Seltenerdmetall-Legierungspulver
an dem Ende des Vorsprungs der Stempelfläche während des
Pressens aufgebracht wird. So ist es möglich, einen Presskörper
mit einheitlicher Dichte zu erhalten, wodurch Risse und Brüche
verhindert werden können, die aufgrund uneinheitlicher Dichte
entstehen.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Stempel zum Pressen
eines Seltenerdmetall-Legierungspulvers vorgesehen, der eine
Stempeloberfläche zum Pressen des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers aufweist. Die
Stempeloberfläche umfasst einen Vorsprung und der Vorsprung hat
eine Schräge mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra von nicht mehr
als 1.0 µm.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist eine
Pulverpressvorrichtung mit dem oben beschriebenen Pressstempel
vorgesehen, der eine Schräge mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra
von nicht mehr als 1.0 µm hat und eine Pressform mit einem
Durchgangsloch zum Einsetzen des Stempels hat.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein
Pulverpressverfahren vorgesehen, in dem der oben beschriebene
Pressstempel verwendet wird, der eine Schräge mit einer
Oberflächenrauhigkeit Ra von nicht mehr als 1.0 µm und eine
Pressform mit einem Durchgangsloch zum Einsetzen des Stempels
hat. Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt der Zufuhr
eines Seltenerdmetall-Legierungspulvers in einen Hohlraum, der
in dem Durchgangsloch ausgebildet ist, und einen zweiten
Schritt des Pressens des in den Hohlraum zugeführten
Seltenerdmetall-Legierungspulvers unter Verwendung des
Pressstempels.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung ist ein durch
das oben beschriebene Pulverpressverfahren hergestellter
Presskörper vorgesehen.
Gemäß der Erfindung ist es möglich, die Fließeigenschaft des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers während des Pressens zu
verbessern, indem die Rauhigkeit Ra der Schräge nicht größer
als 1.0 µm gemacht wird.
Deshalb bewegt sich das in einem Bereich hoher Dichte
befindliche Seltenerdmetall-Legierungspulver entlang der
Schräge, wie beispielsweise um das Ende des Vorsprunges der
Stempeloberfläche, in einen Bereich niedriger Dichte. Im
Ergebnis ist es möglich, eine einheitliche Dichte des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers innerhalb des Hohlraumes zu
erhöhen. Deshalb ist es möglich, den Presskörper mit einer
hohen einheitlichen Dichte zu erhalten, was es möglich macht,
die durch eine ungleiche Dichte verursachten Risse und Brüche
zu verhindern.
Die Stempeloberfläche ist vorzugsweise aus einem legierten
Stahl oder einer Hartlegierung (Sinterkarbid) hergestellt.
Dadurch ist in diesem Fall die Abriebfestigkeit der
Stempeloberfläche verbessert. So ist die Stempeloberfläche
selbst bei einer Fasenbreite des Endes des Vorsprungs mit nicht
mehr als 0,5 mm oder einer Oberflächenrauhigkeit Ra der
Stempeloberfläche mit nicht mehr als 1,0 µm zur Erhöhung der
Fließeigenschaft des Seltenerdmetall-Legierungspulvers
praktisch frei von einer Abnutzung, wodurch es möglich wird,
ein gutes Pressergebnis zu erhalten.
Überdies hat zumindest der Vorsprung in der Stempeloberfläche
vorzugsweise eine HRA-Härte, die nicht kleiner ist als 75 und
nicht größer als 93. In diesem Fall kann selbst bei einer
Ausbildung des Vorsprunges der Stempeloberfläche an einer
scharfen Kante der Stempel ohne eines Versagens des Vorsprunges
für einen langen Zeitraum genutzt werden, weil die Festigkeit
verbessert ist.
Die Fließeigenschaft erhöht sich um so mehr, wenn dem
Seltenerdmetall-Legierungspulver ein Gleitmittel zugegeben
wird. Die Gleichförmigkeit der Pulverdichte innerhalb des
Hohlraumes kann zudem bei Zugabe eines Gleitmittels erhöht
werden, da die Fließeigenschaft des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers gemäß der Erfindung erhöht
wird.
Wenn das Seltenerdmetall-Legierungspulver durch ein
Härtebadverfahren hergestellt wird, wird die Fließeigenschaft
sehr schlecht, da die Korngrößenverteilungskurve des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers scharf wird, wobei die
Korngröße in einem kleinen Bereich eingegrenzt ist. Die
Pulverdichtengleichförmigkeit innerhalb des Hohlraumes kann
jedoch verbessert werden, selbst wenn das
Seltenerdmetall-Legierungspulver durch ein Härtebadverfahren
hergestellt wird, da die Fließeigenschaft des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers gemäß der Erfindung
verbessert werden kann.
Ein Presskörper hat nach dem Pressen vorzugsweise eine Dichte
von 3,90 g/cm3 bis 4,60 g/cm3. In diesem Fall kann eine
notwendige Festigkeit des Presskörpers erhalten werden und ein
seltener Erdmetall-Magnet mit einer guten Magnetcharakteristik
kann erhalten werden.
Wenn das Magnetfeld auf das Seltenerdmetall-Legierungspulver in
dem Hohlraum in einer zur Pressrichtung des Stempels vertikalen
Richtung aufgebracht wird, stoßen sich Körner des
magnetisierten Seltenerdmetall-Legierungspulvers gegenseitig ab
und die Pulverdichte neigt dazu, in einem Bereich, der näher an
der Grenzlinie des Hohlraumes ist, höher zu werden als in einem
zentralen Bereich des Hohlraumes. Da die Fließeigenschaft des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers auf der Stempeloberfläche
jedoch gemäß der Erfindung verbessert werden kann, bewegt sich
das Seltenerdmetall-Legierungspulver von einem Bereich mit
hoher Dichte in einen Bereich niedriger Dichte. Deshalb kann
eine Differenz in der Dichte des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers innerhalb des Hohlraumes
vermindert werden, selbst wenn das
Seltenerdmetall-Legierungspulver in dem Magnetfeld ausgerichtet
ist.
Überdies wird die Abstoßungskraft unter den magnetisierten
Seltenerdmetall-Legierungskörnern größer, wenn das
Seltenerdmetall-Legierungspulver in einem Magnetfeld orientiert
wird, das nicht kleiner als 0,5 MA/m ist, was zu einer
Ungleichförmigkeit der Pulverdichtenverteilung innerhalb des
Hohlraumes führt, wodurch die Dichte in einem Bereich näher
einer Grenzlinie des Hohlraumes höher wird. Gemäß der Erfindung
kann jedoch selbst bei einer derartigen oben genannten
Magnetorientierung die Ungleichförmigkeit der Dichte innerhalb
des Hohlraumes und die Zunahme der Dichte nahe der Grenzlinie
des Hohlraumes reduziert werden, wodurch es möglich ist, die
Risse und Brüche wirksam zu reduzieren.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein
Pulverpressverfahren unter Verwendung einer Presse mit einer
Pressform mit einem Durchgangsloch und einem Paar aus einem
oberen und unteren Stempel vorgesehen. Zumindest ein Stempel
des oberen oder unteren Stempels hat eine Stempeloberfläche zum
Pressen des Seltenerdmetall-Legierungspulvers und die
Stempeloberfläche hat einen Randbereich, der mit einem
Vorsprung versehen ist. Das Verfahren umfasst einen ersten
Schritt der Zugabe des Seltenerdmetall-Legierungspulvers in
einen in dem Durchgangsloch ausgebildeten Hohlraum und einen
zweiten Schritt des Pressens des in den Hohlraum zugeführten
Seltenerdmetall-Legierungspulvers unter Verwendung des oberen
und unteren Stempels. In dem zweiten Schritt wird der obere
Stempel und der untere Stempel gegenseitig in einen
Minimalabstand angenähert, der nicht kleiner als 1,7 mm ist.
Gemäß der Erfindung kann der Presskörper nach dem Pressen eine
Seitenoberfläche mit einer Breite aufweisen, die nicht kleiner
als 1,7 mm ist.
Deshalb können die Risse und Brüche in der Seitenoberfläche des
Presskörpers reduziert werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein aus einem
Seltenerdmetall-Legierungspulver gefertigter Presskörper
vorgesehen, der aufweist: eine konvex ausgebildete Hauptfläche,
eine weitere konkav ausgebildete Hauptfläche; eine von einer
Kante der anderen Hauptfläche ausgehende Schräge; und eine
Seitenfläche, die zwischen der Hauptfläche und der Schräge
ausgebildet ist. Gemäß diesem Presskörper hat die Seitenfläche
eine Breite, die nicht kleiner als 1,7 mm ist, oder bei einer
Maximalhöhe H der Hauptfläche hat die Seitenfläche eine Breite
S und S/H ist nicht kleiner als 0,15.
Gemäß der Erfindung ist die Breite der Seitenfläche des
Presskörpers nicht kleiner als 1,7 mm, oder das Verhältnis der
Breite der Seitenfläche des Presskörpers zur Höhe des höchsten
Abschnittes der Hauptfläche ist nicht kleiner als 0,15. Deshalb
ist es möglich, extreme Dichteerhöhungen in der Seitenfläche zu
verhindern, was es möglich macht, die Differenz in der Dichte
zu anderen Abschnitten zu reduzieren. Im Ergebnis kann die
Gefahr eines Risses und/oder eines Bruchs in der Seitenfläche
des Presskörpers reduziert werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein Sinterkörper
aus einem Seltenerdmetall-Legierungspulver vorgesehen, der
aufweist: eine konvex ausgebildete Hauptfläche; eine andere
konkav ausgebildete Hauptfläche; eine von einer Kante der
anderen Hauptfläche sich erstreckende Schräge; und eine
zwischen der Hauptfläche und der Schräge ausgebildete
Seitenfläche. Gemäß diesem Sinterkörper hat die Seitenfläche
eine Breite, die nicht größer als 1,45 mm ist, oder mit einer
maximalen Höhe H der Hauptfläche und einer Breite S der
Seitenfläche ist das Verhältnis S/H nicht kleiner als 0,15.
In diesem Fall wird der Presskörper während des Pressens mit
einer Breite einer Seitenfläche ausgebildet, die nicht kleiner
als 1,7 mm ist, oder die Breite der Seitenfläche des
Presskörpers ist während des Pressens mit einem Verhältnis zur
Höhe des höchsten Abschnittes der Hauptfläche ausgebildet, die
nicht kleiner als 0,15 ist. Deshalb können die Risse und Brüche
in der Seitenfläche des Presskörpers reduziert werden. Im
Ergebnis kann eine Ausbeute im Herstellungsverfahren und die
Produktivität des Sinterkörpers verbessert werden.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist ein
Schwingspulenmotor vorgesehen, in dem der obige Sinterkörper
verwendet wird. Der oben beschriebene, erhaltene Sinterkörper
ist weniger geeignet einen derartigen Mangel, wie
beispielsweise Risse und Brüche zu entwickeln. Deshalb kann
unter Verwendung eines derartigen Sinterkörpers ein
Schwingspulenmotor von dauerhafter Qualität erhalten werden.
Die Erfindung wird nun unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung
näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
Pulverpressvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der in Fig. 1 verwendeten
oberen und unteren Stempel;
Fig. 3 eine Seitenansicht eines Hauptabschnittes eines
Vorsprunges in einer Stempeloberfläche des unteren Stempels;
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Abfolge von
Verfahrensschritten gemäß der in Fig. 1 gezeigten
Ausführungsform;
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Hauptabschnittes zum
Beschreiben eines Verdichtungszustandes eines Pulvers in einer
Pressform;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht eines Presskörpers;
Fig. 7 eine Grafik, die die Beziehung zwischen einer
Fasenbreite h und einer Entwicklungsrate eines Risses
darstellt;
Fig. 8 eine Grafik, die eine Beziehung zwischen einer
Oberflächenrauhigkeit Ra und der Entwicklungsrate eines Risses
aufzeigt;
Fig. 9 eine Seitenansicht eines Hauptabschnittes des
Vorsprunges auf der Stempeloberfläche des unteren Stempels als
eine Ausführungsform;
Fig. 10 einen seitlichen Querschnitt eines Hauptabschnittes des
oberen und unteren Stempels, die gemäß einer weiteren
Ausführungsform der Erfindung einander angenähert sind;
Fig. 11 eine Grafik, die die Beziehung zwischen dem
Dimensionsverhältnis S/H und der Anzahl an Rissen darstellt;
Fig. 12 eine Grafik, die ein Beispiel einer Beziehung zwischen
einer Breite S der Seitenfläche und einer Anzahl an Rissen
darstellt;
Fig. 13 eine Grafik, die ein anderes Beispiel einer Beziehung
zwischen der Breite S der Seitenfläche und der Anzahl an Rissen
darstellt;
Fig. 14 einen seitlichen Querschnitt eines Hauptabschnittes,
der einen Zustand in der Pressform vor dem Pressen nach dem
Stand der Technik zeigt;
Fig. 15 einen seitlichen Querschnitt eines Hauptabschnittes des
oberen und unteren Stempels, die gemäß dem Stand der Technik
angenähert sind; und
Fig. 16 eine perspektivische Ansicht eines Presskörpers im
Stand der Technik.
Die Ausführungsformen der Erfindung werden nun mit Bezug auf
die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine Pulverpressvorrichtung 10 als Ausführungsform
der Erfindung, die einen käfigförmigen Rahmen 12 aufweist. An
sowohl einem unteren als auch oberen Abschnitt innerhalb des
Rahmens 12 ist eine Stempelhalteplatte 14 und eine Platte 16 in
horizontaler Richtung angeordnet.
Überdies ist eine Presse 18 zum Pressen in dem Rahmen 12
vorgesehen. Die Presse 18 wird verwendet, um einen Presskörper
88 (nachfolgend beschrieben) für einen Seltenerdmetall-Magneten
herzustellen, der beispielsweise in einem Schwingspulenmotor
verwendet wird.
Die Presse 18 weist eine Pressform 22 mit einem Durchgangsloch
20, einen unteren Stempel 24, der zuerst in das Durchgangsloch
20 eingesetzt wird, und einen oberen Stempel 26 auf, der in das
Durchgangsloch 20 eingesetzt wird. Bei dieser Anordnung ist ein
Hohlraum 27 im Durchgangsloch 20 der Pressform 22 ausgebildet.
Die Pressform 22 wird an Pressformsetzvorrichtungen 28, 30
gesetzt. Die Pressformsetzvorrichtung 30 hat eine obere Fläche,
die mit einem Zufuhrgehäuse 32 versehen ist. Das Zufuhrgehäuse
32 enthält ein Seltenerdmetall-Legierungspulver 34. Das
Zufuhrgehäuse 32 steht über eine Zylinderkolbenstange 36 mit
einem Hydraulikzylinder 38 in Verbindung. Dadurch kann das
Zufuhrgehäuse 32 mittels des Hydraulikzylinders 38 zum
Durchgangsloch 20 hin und von diesem weg bewegt werden.
Jede der Pressformsetzvorrichtungen 28, 30 hat eine untere
Fläche, die über Führungsträger 40 an einer Anschlussplatte 42
für die Pressformsetzvorrichtung befestigt ist. Diese
Anschlussplatte 42 ist über eine Zylinderkolbenstange 44 mit
einem unteren Hydraulikzylinder 46 verbunden. Dadurch sind die
Pressform 22 und die Pressformsetzvorrichtung 28, 30 in der
Vertikalrichtung durch den unteren Hydraulikzylinder 46
bewegbar. Das Maß des Vorschubs der Zylinderstange 44, d. h. die
Position der Pressform 22, wird durch eine lineare Skala 48
gemessen, wobei die Arbeitsweise des unteren Hydraulikzylinders
46 auf der Grundlage dieser Messung gesteuert wird.
Der untere Stempel 24 ist auf einer Grundplatte 50 vorgesehen.
Die Grundplatte 50 ist auf der Stempelhalteplatte 14 über einen
Träger 52 angeordnet. Der untere Stempel 24 ist mit dieser
Anordnung fixiert.
Der obere Stempel 26 hat ein oberes Ende, das an einer oberen
Stempelplatte 54 befestigt ist. Die obere Stempelplatte 54 ist
über eine Zylinderkolbenstange 56 mit einem oberen
Hydraulikzylinder 58 verbunden. Der obere Hydraulikzylinder 58
ist auf der Platte 16 angeordnet. Darüber hinaus hat die obere
Stempelplatte 54 zwei Randabschnitte, durch die jeweils ein
Führungsträger 60 hindurchgeht. Deshalb ist die obere
Stempelplatte 54 durch den oberen Hydraulikzylinder 58 vertikal
bewegbar, während sie durch die Führungsträger 60 geführt wird.
Das Maß des Vorschubes der oberen Stempelplatte 54, d. h. einer
Position des oberen Stempels 26, wird durch eine lineare Skala
62 gemessen, wobei die Arbeitsweise des oberen
Hydraulikzylinders 58 auf der Grundlage dieser Messung
gesteuert wird.
Um das in den Hohlraum 27 eingeführte Pulver 34 durch ein
Magnetfeld zu orientieren, sind überdies ein Paar Polstücke 64
und Spulen 66, die um die Polstücke 64 jeweils gewickelt sind,
nahe der Pressform 22 vorgesehen.
In der oben beschriebenen Pulverpressvorrichtung 10 gilt die
Aufmerksamkeit dem oberen Stempel 26 und dem unteren Stempel
24.
Sowohl der obere Stempel 26 als auch der untere Stempel 24 sind
aus einem WC-Ni gesinterten Hartmetall (Sinterkarbid)
gefertigt, die eine HRA-Härte aufweisen, die nicht kleiner als
75 und nicht größer als 93 ist, und typischerweise 1,6
Gewichtsprozent Mo und 20 Gewichtsprozent Ni aufweisen, wobei
der Restanteil beispielsweise WC ist. Der nachfolgend
verwendete Begriff einer gesinterten Hartmetall-Legierung
bezieht sich auf eine durch Sintern der folgenden
Pulvermischung hergestellte Legierung. Die Pulvermischung
umfasst ein aus einem Karbid bestehendes Pulver, das zumindest
ein Element unter den neun Elementen, die zu den Gruppen IVa,
Va, VIa des Periodensystems der Elemente gehören, und ein
Pulver aus einem eisenhaltigen Metall, wie beispielsweise Fe,
Co, Ni, Mo, und Sn oder einer daraus hergestellten Legierung.
Die gesinterte Hartmetall-Legierung kann alternativ eine
WC-TaC-Co, WC-TiC-Co-Legierung oder eine WC-TiC-TaC-Co
Legierung sein.
Alternativ kann der obere Stempel 26 und der untere Stempel 24
aus einem legierten Stahl hergestellt sein. Die nachfolgend
verwendete Bezeichnung "legierter Stahl" betrifft eine
Legierung, die primär aus Fe-C besteht und aus einem
Schnellarbeitsstahl gemacht sein kann, einem mit Mangan
hochlegierten Stahl, Gesenkstahl oder dergleichen, wenn dieser
die bestimmte Härte aufweist.
Durch Herstellen des oberen Stempels 26 und des unteren
Stempels 24 aus einer gesinterten Hartmetall-Legierung oder
einem Legierungsstahl mit der HRA-Härte, die nicht kleiner als
75 und nicht größer als 93 ist, wird die Festigkeit und ein
bestimmtes Niveau an Elastizität erreicht, und es wird möglich,
ein Einreißen und Abplatzen selbst dann zu verhindern, wenn der
obere Stempel 26 und der untere Stempel 24 mit scharfkantigen
Abschnitten versehen sind.
Gemäß Fig. 2 weist der untere Stempel 24 einen unteren
Stempelhauptkörper 68 auf, der ein oberes Ende aufweist, das
mit der Stempeloberfläche 70 zum Pressen des Pulvers 34
versehen ist. Die Stempeloberfläche 70 weist einen im
Allgemeinen bogenförmigen Vorsprung 72 über die längsseitige
Mittellinie und zwei Seiten auf, die jeweils mit einem
längsseitigen, flanschähnlichen Vorsprung 74 versehen sind. Im
Ergebnis ist zwischen dem Vorsprung 72 und dem Vorsprung 74
eine längsseitige Rille 76 ausgebildet. Unter Bezug auf die
Fig. 3 wird nun das Ende 78 des Vorsprunges 74 beschrieben.
Das Ende 78 des Vorsprunges 74 ist mit einer Fase abgerundet.
Die gestrichelte Linie 80 zeigt das Ende des Vorsprunges 74 vor
dem Ausführen der Fasenabrundung. Durch das Abfasen des mit der
gestrichelten Linie gekennzeichneten Endes 80 wird ein
bogenförmiges Ende 78 mit einem Radius R ausgebildet. Es ist zu
beachten, dass der Vorsprung 74 hier als eine Schräge
ausgebildet ist mit einem Abschnitt über einer Grenzkante X1,
der in einer gekrümmtem Oberfläche ausgebildet ist, und einem
Abschnitt unterhalb, der in einer flachen Fläche ausgebildet
ist. Überdies ist die Fasenbreite h als ein minimaler Abstand
von der Grenzkante X1 zu einer Stempelseitenfläche 82
definiert. Gemäß dieser Ausführung ist die Fasenbreite h nicht
größer als 0,5 mm. Die Fasenbreite h beträgt überdies noch
vorteilhafter nicht mehr als 0,1 mm. Hinsichtlich des
Verhinderns einer Störung ist es von Vorteil, dass die
Fasenbreite h 0,02 mm-0,05 mm beträgt.
Mit Rückbezug auf die Fig. 2 weist der obere Stempel 26 einen
oberen Stempelhauptkörper 84 auf. Der obere Stempelhauptkörper
84 hat ein Bodenende, das mit einer konkaven Stempeloberfläche
86 zum Pressen des Pulvers 34 ausgebildet ist.
Überdies sind die Stempeloberfläche 86 des oberen Stempels 26
und die Stempeloberfläche 70 des unteren Stempels 24 so
behandelt, dass sie eine Oberflächenrauhigkeit Ra aufweisen,
die nicht größer ist als 1 µm.
Gemäß dieser Ausführungsform kann die Oberflächenbehandlung nur
auf einen Teil des Vorsprungs 74 der Stempeloberfläche 70
ausgeführt werden, so dass der behandelte Teil eine
Oberflächenrauhigkeit Ra aufweist, die nicht größer als 1 µm
ist.
Es ist hier zu beachten, dass falls der obere Stempel 26 und
der untere Stempel 24 aus einem Legierungsstahl gefertigt sind,
die Oberflächenbehandlung eine TiN-Beschichtung oder eine
diamantförmige Kohlenstoff-(DLC) Beschichtung enthalten kann,
wodurch die Lebensdauer gegenüber einem Nd-Fe-B
Legierungspulver erhöht wird, das einen hohen Schleifabrieb
zeigt. Dieselbe Oberflächenbehandlung erhöht überdies die
Lebensdauer, wenn der obere Stempel 26 und der untere Stempel
24 aus der gesinterten Hartmetall-Legierung gefertigt sind.
Überdies kann eine derartige Oberflächenbehandlung angewendet
werden, wenn der obere und der untere Stempel 26, 24 einander
umgekehrt angeordnet sind.
Das als das Pulver 34 verwendete
Seltenerdmetall-Legierungspulver wird wie folgt hergestellt.
Ein Rohblock wird unter Anwendung eines Gießverfahrens
hergestellt, wie das in der US-Patentschrift 5,383,978 als ein
Härtebadverfahren aufgezeigt ist.
Insbesondere wird eine durch ein bekanntes Verfahren
hergestellte Legierung mit einer Bestandteilzusammensetzung von
30% Nd, 1,0% B, 1,2% Dy, 0,2% Al, 0,9% Co (Gewichtsprozent) und
einem Restbestandteil von Fe und unvermeidbaren
Verunreinigungen in einem Hochfrequenz-Schmelzverfahren in
einer Gussform geschmolzen. Der Guss wird bei 1350°C gehalten
und dann auf einer Einzelwalze abgeschreckt. Zu diesem
Zeitpunkt liegen die Kühlbedingungen bei einer
Walzenumfangsgeschwindigkeit von ca. 1 m/s, einer Kühlrate von
500°C/s und einem Unterkühlen von 200°C. Dieser Abkühlprozess
liefert einen Rohblock einer schieferartigen Legierung mit
einer Dicke von ca. 0,3 mm. Es ist zu betonen, dass die
Kühlrate hier in dem Aushärteverfahren bei 102°C/s bis 104
°C/s liegen kann.
Der erhaltene Legierungsrohblock wird durch ein
Wasserstoffaufnahmeverfahren pulverisiert und dann in ein
feines Legierungspulver mit einem durchschnittlichen
Korngrößendurchmesser (gemittelter Wert) von ca. 3,5 µm durch
eine Gasstrahlmühle in einer Stickstoffatmosphäre gemahlen.
Einem derartigen Legierungspulver aus einem Seltenerdmetall
wird ein Gleitmittel zugegeben. In diesem Fall wird ein
Fettsäure-Esther als Gleitmittel verwendet und ein
Lösungsmittel auf Erdölbasis wird beispielsweise als
Lösungsmittel verwendet. Der mit dem Erdöl-Lösungsmittel
verdünnte Fettsäure-Esther wird mit einer Menge von 0,3
Gewichtsprozent (Gleitmittelbasis) des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers zugegeben und gemischt.
Nachfolgend wird der Arbeitsvorgang der Pulverpressvorrichtung
10 mit Bezug auf die Fig. 4 beschrieben.
Der erste Zustand ist ein Zustand, in dem ein vorangehender
Zyklus des Pressvorganges vervollständigt wird. Gemäß Fig. 4
(a) bleibt die Pressform 22 an einem Ende ihrer unteren
Hubbewegung, während der obere Stempel 26 an einem Ende seiner
oberen Hubbewegung bleibt. Dann wird gemäß Fig. 4(b) das
Zufuhrgehäuse 32 in Richtung des Durchgangsloches 20
vorgeschoben. Genau über dem Durchgangsloch 20 wird gemäß Fig.
4(c) das Zufuhrgehäuse 32 angehalten. Daraufhin wird gemäß
Fig. 4(d) die Pressform 22 angehoben, um den Hohlraum 27 in
einem oberen Abschnitt des Durchgangsloches 20 zu bilden,
woraufhin das in dem Zufuhrgehäuse 32 gehaltene Pulver 34 in
den Hohlraum 27 fällt.
Dann wird gemäß Fig. 4(e) das Zufuhrgehäuse 32 von dem oben
erwähnten Hohlraum 27 entfernt, wenn die Pressform 22 ein Ende
ihrer oberen Hubbewegung erreicht, wobei das Pulver 34 durch
eine Bodenkante des Zufuhrgehäuses 32 glattgestrichen wird.
Dann wird nachfolgend gemäß Fig. 4(f) der obere Stempel 26 in
das Durchgangsloch 20 (den Hohlraum 27) abgesenkt. Das in dem
Hohlraum 27 befindliche Pulver 34 wird durch das Magnetfeld
ausgerichtet und das Pulver 34 wird durch den oberen Stempel 26
und den unteren Stempel 24 in einen Presskörper 88 gepresst.
Fig. 4(g) zeigt den Zustand, wenn der Pressvorgang
abschließend vollzogen ist und der obere Stempel 26 während
einem Absenken der Pressform 22 angehoben wird, um den
Presskörper 88 herauszunehmen.
Mit Bezug auf Fig. 5 wird nun ein Zustand in dem Hohlraum 27
während des in Fig. 4(f) gezeigten Pressvorganges beschrieben.
Gemäß Fig. 5 sind der obere Stempel 26 und der untere Stempel
24 in dem Durchgangsloch 20 der Pressform jeweils von oben und
unten eingesetzt. Das Pulver 34 wird durch die Pressform 22,
den oberen Stempel 26 und den unteren Stempel 24 gepresst. Zu
diesem Zeitpunkt wird das Magnetfeld mit einer Stärke von nicht
weniger als 0,5 MA/m in einer Vertikalrichtung auf die
Papierebene in Fig. 5 in einer Längsrichtung des Presskörpers
88 (längsseits des Vorsprunges 74), das heißt in einer
Vertikalrichtung zu den Pressrichtungen des oberen und unteren
Stempels 26, 24 aufgebracht, wie das durch einen Pfeil C in
Fig. 6 aufgezeigt ist. Das erhöht die Pulverdichte über den
Vorsprüngen 74 und gegenüber einem zentralen Abschnitt des
Hohlraumes 27.
Gemäß einem Pfeil P in Fig. 5 bewegt sich das Pulver 34
oberhalb des Vorsprunges 74 mit der Abwärtsbewegung des oberen
Stempels 26 in Richtung der Rille 76.
Nun erhöht das mit der Fasenbreite h von nicht mehr als 0,5 mm
ausgebildete Ende 78 des Vorsprunges 74 die Fluidität
(Fließeigenschaft) des Pulvers 34, wodurch es dem Pulver 34
oberhalb des Vorsprunges 74 möglich wird, entlang der
Oberfläche des Vorsprunges 74, ohne über dem Vorsprung 74
gebremst zu werden, sich gleichmäßig nach unten zu bewegen.
Insbesondere ist es möglich, dass sich das Pulver 34 entlang
des Vorsprungs 74 gleichmäßig nach unten bewegt, weil der
Vorsprung 74 derart behandelt ist, dass er eine
Oberflächenrauhigkeit Ra aufweist, die nicht größer als 1,0 µm
ist. Dadurch ist es möglich, eine gleichförmige
Dichteverteilung des Pulvers 34 insbesondere nahe des
Vorsprungs 74 einschließlich des Endes 78 zu erhalten. Im
Ergebnis kann der Presskörper 88 mit einer gleichförmigen
Dichte erhalten werden, wodurch es möglich ist, Risse und
Brüche aufgrund einer ungleichförmigen Dichteverteilung zu
verhindern.
Deshalb kann die Gleichförmigkeit der Presskörperdichte selbst
bei einer Verminderung der Fließeigenschaft des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers durch die Zugabe des
Gleitmittels, oder wenn die Fließeigenschaft des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers aufgrund der Herstellung
durch das Härtebadverfahren gering ausfällt, verbessert werden.
Überdies kann eine Differenz in der Dichte des Pulvers 34 im
Hohlraum 27 reduziert werden, selbst wenn das Pulver 34 durch
das Magnetfeld ausgerichtet ist, das nicht kleiner als 0,5 MA/m
ist.
Fig. 6 zeigt den Presskörper 88, wie er nach obiger
Beschreibung ausgebildet ist. Der Presskörper 88 ist in einer
Gestalt mit einem im Allgemeinen bogenförmigen Abschnitt
ausgebildet und er weist eine konvexe obere Fläche 90, eine
konkave untere Fläche 92, Schrägen 94, die sich jeweils von
zwei Kantender unteren Fläche 92 nach oben erstrecken,
Seitenflächen 96, die zwischen den jeweiligen Paaren eines
Randes der oberen Fläche 90 und einem Rand der Schräge 94
gebildet sind, und im Allgemeinen bogenförmige Endflächen 100
auf.
Die obere Fläche 90 ist durch die Stempeloberfläche 86 der
oberen Stempels 26 gebildet. Die untere Fläche 92 ist durch den
Vorsprung 72 der Stempelfläche 70 des unteren Stempels 24
gebildet. Die Schräge 94 wird durch den Vorsprung 74 der
Stempelfläche 70 des unteren Stempels 24 gebildet. Jede der
Seitenflächen 96 und der Endflächen 100 ist durch die Wand des
Durchgangsloches 20 der Pressform 22 gebildet.
Wie das aus der obigen Beschreibung mit Bezug auf die Fig. 5
hervorgeht, wird die Dichteverteilung des Pulvers 34 um die
Seitenfläche 96 einheitlich. Deshalb wird im Gegensatz zu einem
herkömmlichen Presskörper 8 gemäß Fig. 16, bei dem die
Dichteverteilung nicht einheitlich ist, die Entwicklung eines
Risses A wahrlich eliminiert.
Überdies kann durch die gezielte Steuerung der Dichte des
Presskörpers 88 nach dem Pressvorgang auf einen Wert von 3,90 g/cm3
bis 4,60 g/cm3 die notwendige Festigkeit des
Presskörpers 88 erreicht werden, und ein Magnet aus einem
Seltenerdmetall mit einer guten magnetischen Eigenschaft kann
erhalten werden. Wenn die Dichte nicht größer als 3,90 g/cm3
ist, ist die Festigkeit des Presskörpers 88 für eine einfache
Handhabung zu gering. Andererseits ist die Kompressionsrate des
Presskörpers 88 zu hoch, wenn die Dichte nicht geringer als
4,60 g/cm3 ist, was zu einer Zerstörung der magnetischen
Ausrichtung führt.
Fig. 7 zeigt nun ein experimentelles Ergebnis, das eine
Beziehung zwischen der Fasenbreite h beider Stempel und einer
Entwicklungsrate eines Risses aufzeigt.
In diesem Experiment betrug die Breite W der oberen Fläche 90 -
52,22 mm und eine Höhe H zu dem höchsten Punkt der oberen
Fläche 90 betrug 30,2 mm. Der Presskörper 88 hat eine Dicke D
von 25,04 mm und die Seitenfläche 96 hat eine Breite S von 7,55 mm.
Die Oberflächenrauhigkeit Ra des Vorsprunges 74 der
Stempeloberfläche 70 betrug 0,033 µm. Das einen
durchschnittlichen Korngrößendurchmesser
(Mittelwertdurchmesser) von 3,5 µm aufweisende
Seltenerdmetall-Legierungspulver wurde als das Pulver 34
verwendet und die Presskörperdichte nach dem Pressvorgang
betrug 4,1 g/cm3. Die Rissentwicklungsrate lag durchschnittlich
bei 0,2%, wenn die Fasenbreite h zwischen 0,05 mm bis 0,50 mm
lag. Wenn die Fasenbreite h 0,60 mm betrug, betrug die
Rissentwicklungsrate 0,4%, und wenn die Fasenbreite h 0,70 mm
betrug, betrug die Rissentwicklungsrate 1,43%. Wenn die
Fasenbreite h 1,0 mm betrug, betrug die Rissentwicklungsrate
2,36%.
Deshalb ist die Fasenbreite h vorzugsweise nicht größer als 0,5 mm.
Überdies ist die Fasenbreite h vorzugsweise nicht größer
als 0,10 mm und eine Fasenbreite von weniger als 0,05 mm ist
noch besser, da die Rissentwicklungsrate mit einer Fasenbreite
h von 0,1 mm 0,1% betrug und die Rissentwicklungsrate mit der
Fasenbreite h von 0,05 mm 0% betrug.
Fig. 8 zeigt desweiteren ein Ergebnis des Experiments, das eine
Beziehung zwischen der Oberflächenrauhigkeit Ra und der
Rissentwicklungsrate aufzeigt.
In diesem Experiment betrug die Breite W der oberen Fläche 90 -
52,22 mm und eine Höhe H zu dem höchsten Punkt der oberen
Fläche 90 betrug 30,2 mm. Der Presskörper 88 hatte eine Dicke D
von 25,04 mm und die Breite S der Seitenfläche 96 betrug 7,55 mm.
Die Fasenbreite h beider Stempel betrug 0,05 mm. Das einen
durchschnittlichen Korngrößendurchmesser von 3,5 µm
aufweisende Erdmetall-Legierungspulver wurde als das Pulver 34
verwendet und die Presskörperdichte betrug nach dem
Pressvorgang 4,1 g/cm3.
Die Rissentwicklungsrate war bei einer Oberflächenrauhigkeit Ra
zwischen 0,05 µm und 0,52 µm nicht größer als 0,4%. Wenn die
Oberflächenrauhigkeit Ra 1,00 µm betrug, betrug die
Rissentwicklungsrate 0,8%. Wenn jedoch die
Oberflächenrauhigkeit 1,00 µm überstieg, stieg die
Rissentwicklungsrate rapide an: beispielsweise betrug die
Rissentwicklungsrate 2,5% bei einer Oberflächenrauhigkeit Ra
von 2,45 µm und mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra von 3,18 µm
betrug die Rissentwicklungsrate 3,5%. Deshalb ist die
Oberflächenrauhigkeit Ra vorzugsweise nicht größer als 1,00 µm.
Überdies ist die Oberflächenrauhigkeit Ra noch vorteilhafter
nicht größer als 0,52 µm.
Es ist zu betonen, dass hier ein unterer Stempel 24a mit einem
Vorsprung 74a anstelle des Vorsprunges 74 gemäß Fig. 9
verwendet werden kann.
Gemäß dem Vorsprung 74a des unteren Stempels 24a ist ein
flacher Abschnitt 104, der weniger steil ist als der flache
Abschnitt 102, zwischen einem gefasten Kurvenende 78a und einem
schrägen flachen Abschnitt 102 ausgebildet.
In diesem Fall wird zuerst ein Abschnitt nahe dem Ende des
Vorsprungs 74a hergestellt, um den flachen Abschnitt 104 zu
bilden. Die gestrichelte Linie 80a in Fig. 9 kennzeichnet das
Ende des Vorsprungs 74a nach der Ausbildung des obigen flachen
Abschnitts 104 und vor dem Vorgang des Abfasens. Bei dem durch
die gestrichelte Linie 80a gekennzeichneten Abfasen des Endes
ist das Kurvenende 78a mit einem Radius R ausgebildet.
Gemäß dem Vorsprung 74a ist eine Grenzkante X2 eine Grenze
zwischen dem Ende 78a und dem flachen Abschnitt 104, wobei eine
Grenzkante Y eine Grenze zwischen den beiden flachen
Abschnitten 104 und 102 ist.
Die Fasenbreite h ist ein minimaler Abstand von der Grenzkante
Y an eine Stempelseitenfläche 82a, d. h. ein minimaler Abstand
von einem Startpunkt der Fase zu der Stempelseitenfläche 82a.
Gemäß dieser Ausführungsform ist die Fasenbreite h nicht größer
als 0,5 mm. Überdies ist die Fasenbreite h noch vorteilhafter
nicht größer als 0,2 mm.
Gemäß dieser Ausführungsform kann die Fasenbreite h durch
Vorsehen des Fasenabschnitts 104 weiter vermindert werden.
Es ist zu beachten, dass hier eine Verbindung zwischen den
flachen Abschnitten 102 und 104 vorzugsweise glatt und gekrümmt
durch Fasen eines Abschnittes der Grenzkante Y gemacht werden
sollte. Überdies kann ein gekrümmter Abschnitt anstelle des
flachen Abschnittes 104 ausgebildet sein. Es folgt nun eine
Beschreibung einer anderen Ausführungsform der Erfindung unter
Bezug auf die Fig. 10.
In dieser Ausführungsform wird ein unterer Stempel 106 mit
einer Fasenbreite h verwendet, die größer als 0,5 mm ist.
Andere Bestandteile entsprechen denen in der
Pulverpressvorrichtung 10.
Während des Pressvorgangs des Pulvers 34 ist ein Minimalabstand
nicht kleiner als 2 mm, wenn der obere Stempel 26 und der
untere Stempel 106 nah zueinander geführt werden. Insbesondere
ist gemäß Fig. 10 ein Spalt G zwischen dem Rand 108 des oberen
Stempels 26 und dem Vorsprung 110 des unteren Stempels 106
zumindest nicht kleiner als 2 mm, wenn beide Stempel nahe
zueinander gebracht werden.
Deshalb ist die Breite S der Seitenfläche 96 des erhaltenen
Presskörpers 88 nicht kleiner als 2,0 mm. Überdies ist das
Verhältnis S/H vorzugsweise nicht kleiner als 0,15.
Der Presskörper 88 wird nachfolgend für eine Stunde bei
100°C-1200°C in einer Argonatmosphäre gesintert, wie das in
dem Absatz 10 (4) des US-Patents 4,792,368 aufgezeigt ist, in
dem ein Sinterkörper hergestellt wird. Die Breite der
Seitenfläche des Sinterkörpers wird nicht kleiner als 1,7 mm
und in diesem Zeitpunkt ist das Verhältnis S/H des
Sinterkörpers im Wesentlichen gleich dem Verhältnis S/H des
Presskörpers 88.
Nach obiger Beschreibung kann eine enorme Erhöhung der Dichte
in der Seitenfläche 96 durch Ausbilden der Seitenfläche 96 mit
einer Breite S von nicht weniger als 2 mm in dem Presskörper 88
vermieden werden, wodurch die Dichtedifferenz zu anderen
Abschnitten verringert wird. Folglich können Risse und Brüche
in der Seitenfläche des Presskörpers 88 reduziert werden.
Durch Verwendung eines derartigen Sinterkörpers, wie er oben
beschrieben wurde, kann die Ausbeute in einem
Herstellungsverfahren verbessert werden, und die Produktivität
zur Herstellung eines Magneten aus einem Seltenerdmetall ist
höher.
Überdies ist es durch Belassen der Seitenflächen 96 zwischen
der Schräge 94 und der oberen Fläche 90 des Presskörpers 88
während des Pressvorgangs möglich, die Seitenfläche 96 als
Bezugsfläche im Gestalten, Polieren und dem letztendlichen
Herstellungsschritt zu verwenden.
Überdies kann ein Schwingspulenmotor mit einer gewährleisteten
Qualität aufgrund des Sinterkörpers und seiner Verwendung
erhalten werden, der weniger anfällig auf Risse ist.
Ein diesbezüglicher Schwingspulenmotor wird beispielsweise in
einem Plattenantrieb verwendet, wie er in Fig. 9 des
US-Patentes 5,448,437 aufgezeigt ist. In dieser Fig. 9 ist der
Schwingspulenmotor durch die Bezugsziffer 37 gekennzeichnet.
Der in Fig. 6 gezeigte Presskörper 88 der vorliegenden
Anmeldung wird gesintert, dann parallel zu der Endfläche 100 in
dünnen Scheiben abgetragen und oberflächenbehandelt. Der
hierdurch geschaffene Seltenerdmetall-Magnet wird
beispielsweise als ein durch die Bezugsziffern 3, 4, 5 und 6 in
den Fig. 1 und 2 des US-Patents 5,448,437 gekennzeichneter
Magnet verwendet.
Es folgt nun eine Beschreibung der Ergebnisse der Experimente,
die durch die Pulverpressvorrichtung unter Verwendung eines
unteren Stempels 106 durchgeführt wurden, wobei auf die Fig.
11 und 12 Bezug genommen wird.
In dem Experiment wurde das Seltenerdmetall-Legierungspulver
mit dem oben beschriebenen zugegebenen Gleitmittel verwendet,
das aus einem Fettsäure-Ester hergestellt wurde. Das
Seltenerdmetall-Legierungspulver wurde in dem Magnetfeld von
1,0 MA/m ausgerichtet und mit einem Gründichtebereich von 4,0 g/cm3
bis 4,2 g/cm3 gepresst. Es wurden zwei Presskörper
hergestellt und die Anzahl der Risse, die sich auf den
Seitenflächen 96 in jedem der Presskörper 88 entwickelten,
wurde gezählt und gemittelt. Der Durchschnitt wurde als "Anzahl
der Risse" ausgegeben.
Fig. 11 zeigt die Beziehung zwischen dem Abmessungsverhältnis
S/H und der Anzahl der Risse. Das Experiment wurde mit zwei
Winkeleinstellungen durchgeführt; mit einem Winkel θ (siehe
Fig. 6) der durch die obere Fläche 90 und die Schräge 94 zu 950
und zu 120 gebildet wurde. Der in dem Experiment verwendete
Presskörper 88 hatte eine Breite W von 53,32 mm, die obere
Fläche 90 hatte einen Krümmungsradius von 37,58 mm, die untere
Fläche 92 hatte einen Krümmungsradius von 17,55 mm, und die
Länge des Presskörpers 88 in der Richtung der Ausrichtung
betrug 80 mm. In diesem Experiment betrug die Fasenbreite 0,05 mm
für sowohl den oberen Stempel 26 als auch den unteren
Stempel 106 und die Oberflächenrauhigkeit Ra der Schräge betrug
0,033 µm.
Gemäß Fig. 11 ergibt sich im wesentlichen keine
Rissentwicklung, wenn das Abmessungsverhältnis S/H nicht
kleiner als 0,15 ist. Mit einem Abmessungsverhältnis S/H, das
0,2 übersteigt, ergab sich eigentlich keine Rissentwicklung,
mit der Ausnahme in dem Fall, wenn der Winkel θ 95° betrug.
Fig. 12 zeigt die Beziehung zwischen der Breite S der
Seitenfläche 96 und der Anzahl an Rissen. Das Experiment wurde
mit drei Winkeleinstellungen ausgeführt; mit dem Winkel θ von
90°, 115° und 130°. Der in dem Experiment verwendete Presskörper
88 hatte eine Breite W von 33,57 mm, die obere Fläche 90 hatte
einen Krümmungsradius von 20,84 mm, die untere Fläche 92 hatte
einen Krümmungsradius von 13,27 mm und die Länge des
Presskörpers 88 betrug in der Richtung der Ausrichtung 80 mm.
In diesem Experiment betrug die Fasenbreite 0,8 mm für sowohl
den oberen Stempel 26 als auch den unteren Stempel 106, und die
Oberflächenrauhigkeit Ra der Schräge betrug 0,033 µm.
Gemäß Fig. 12 ergab sich im Wesentlichen keine Rissentwicklung,
wenn die Breite S nicht kleiner als 2 mm war. Mit der nicht
kleiner als 3 mm ausgebildeten Breite S ergab sich eigentlich
keine Rissentwicklung.
Überdies wurde das in den Fig. 10 und 12 zusammengefasste
Experiment unter Verwendung der Pulverpressvorrichtung 10 in
gleicher Weise ausgeführt, wobei der untere Stempel 24 eine
Fasenbreite h von 0,05 mm hatte. Mit Ausnahme der Verwendung
des unteren Stempels 24 wurde das Experiment unter denselben
Bedingungen wie den obigen in den Fig. 10 und 12
zusammengefassten Experimenten durchgeführt, und das erhaltene
Ergebnis ist in Fig. 13 aufgezeigt.
Fig. 13 zeigt die Beziehung zwischen der Breite S der
Seitenfläche 96 und der Anzahl an Rissen.
Gemäß Fig. 13 ergibt sich im Wesentlichen keine
Rissentwicklung, wenn die Breite S nicht kleiner als 1,7 mm
ist. Mit einer Breite S von nicht weniger als 3 mm ergab sich
tatsächlich keine Rissentwicklung.
Wie das oben beispielhaft dargestellt wurde, kann die Breite S
weiter reduziert werden, wenn die Pulverpressvorrichtung 10 mit
dem unteren Stempel 24 verwendet wird, der eine Fasenbreite h
von nicht mehr als 0,5 mm aufweist. Deshalb kann der minimale
Abstand zwischen dem oberen Stempel 26 und dem unteren Stempel
24, die einander angenähert wurden, reduziert werden, d. h. der
Spalt zwischen einem Rand 108 des oberen Stempels 26 und dem
Vorsprung 74 des unteren Stempels 24 beim Zusammenführen der
beiden Stempel zueinander kann nicht kleiner als 1,7 mm sein.
Zum Vergleich, wenn der Presskörper 88 mit einer Seitenfläche
96 der Breite S von 1,7 mm gesintert wird, wird die Breite der
Seitenfläche des Sinterkörpers 1,45 mm.
Es ist zu betonen, dass der Vorsprung 74 des unteren Stempels
24 in der Längsrichtung der Verdichtungsfläche 70 oder
zumindest teilweise davon ausgebildet sein sollte.
Überdies sollte zumindest einer der Stempel eine Fasenbreite h
von nicht mehr als 0,05 mm aufweisen.
Claims (23)
1. Pressstempel zum Pressen eines
Seltenerdmetall-Legierungspulvers (34), der eine
Stempel-Pressfläche zum Pressen des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers aufweist, wobei die
Stempel-Pressfläche einen Randabschnitt mit einem Vorsprung
(4b) aufweist, der ein mit einer Fasenbreite von nicht mehr als
0,5 mm abgerundetes Ende (78) aufweist.
2. Pressstempel zum Pressen eines
Seltenerdmetall-Legierungspulvers (34), der eine
Stempel-Pressfläche zum Pressen des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers aufweist, wobei die
Stempel-Pressfläche einen Vorsprung (4b) aufweist, und der
Vorsprung eine Schräge (74) mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra
von nicht mehr als 1,0 µm hat.
3. Pressstempel nach Anspruch 1 oder 2,
wobei die Stempel-Pressfläche aus einem Legierungsstahl oder
einer gesinterten Hartmetall-Legierung hergestellt ist.
4. Pressstempel nach Anspruch 1 oder 2, wobei zumindest der
Vorsprung in der Stempel-Pressfläche eine HRA-Härte von nicht
weniger als 75 und nicht größer als 93 aufweist.
5. Pulverpressvorrichtung zum Pressen eines
Seltenerdmetall-Legierungspulvers, die eine Pressform (22) mit
einem Durchgangsloch (20) und einen in das Durchgangsloch (20)
einzusetzenden Pressstempel aufweist, wobei der Pressstempel
eine Stempel-Pressfläche zum Pressen des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers (34) aufweist, und die
Stempel-Pressfläche einen Randbereich hat, der mit einem
Vorsprung (4b) versehen ist, der ein mit einer Fasenbreite von
nicht mehr als 0,5 mm abgerundetes Ende (78) hat.
6. Pulverpressvorrichtung (10) zum Pressen eines
Seltenerdmetall-Legierungspulvers (34), die eine Pressform (22)
mit einem Durchgangsloch (20) und einem in das Durchgangsloch
einzusetzenden Stempel aufweist, wobei der Stempel eine
Stempel-Pressfläche zum Pressen des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers aufweist, und die
Stempel-Pressfläche mit einem Vorsprung versehen ist, der eine
Schräge (74) mit einer Oberflächenrauhigkeit Ra von nicht mehr
als 1,0 µm hat.
7. Pulverpressverfahren unter Verwendung eines Pressstempels
und einer Pressform, wobei der Pressstempel eine
Stempel-Pressfläche zum Pressen des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers aufweist, die
Stempel-Pressfläche einen Randbereich aufweist, der mit einem
Vorsprung versehen ist, der ein mit einer Fasenbreite von nicht
mehr als 0,5 mm abgerundetes Ende (78) hat, wobei die Pressform
ein Durchgangsloch zum Einsetzen des Pressstempels aufweist,
und das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- - einen ersten Schritt der Zufuhr des Seltenerdmetall-Legierungspulvers in einen in dem Durchgangsloch ausgebildeten Hohlraum und
- - einen zweiten Schritt des Pressens des in den Hohlraum eingefüllten Seltenerdmetall-Legierungspulvers unter Verwendung des Pressstempels.
8. Pulverpressverfahren unter Verwendung eines Pressstempels
und einer Pressform, wobei der Pressstempel eine
Stempel-Pressfläche zum Pressen des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers (34) aufweist, die
Stempel-Pressfläche einen Vorsprung (4b) aufweist, der mit
einer Schräge (74) versehen ist, deren Oberflächenrauhigkeit Ra
nicht größer als 1,0 µm ist, wobei die Pressform ein
Durchgangsloch zum Einsetzen des Pressstempels aufweist, und
das Verfahren umfasst:
- - einen ersten Schritt der Zufuhr eines Seltenerdmetall-Legierungspulvers in einen in dem Durchgangsloch ausgebildeten Hohlraum; und
- - einen zweiten Schritt des Pressens des in den Hohlraum eingefüllten Erdmetall-Legierungspulvers unter Verwendung des Pressstempels.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
wobei zu dem Seltenerdmetall-Legierungspulver ein Gleitmittel
zugegeben wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
wobei das Seltenerdmetall-Legierungspulver in einem
Härtebadverfahren hergestellt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
wobei ein Presskörper (88) in dem zweiten Verfahrensschritt
eine Dichte von 3,90 g/cm3 bis 4,60 g/cm3 aufweist, nachdem er
gepresst wurde.
12. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
wobei der zweite Verfahrensschritt das Anwenden eines
Magnetfeldes zum Ausrichten des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers in einer zum Pressen durch
den Pressstempel vertikalen Richtung mit einschließt.
13. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8,
wobei ein Paar aus einem oberen und unteren Pressstempel
einschließlich des besagten Pressstempels verwendet wird, wobei
in dem zweiten Verfahrensschritt der obere Pressstempel und der
untere Pressstempel mit einem Minimalabstand von nicht weniger
als 1,7 mm einander angenähert werden.
14. Pulverpressverfahren unter Verwendung einer
Pressvorrichtung mit einer Pressform mit einem Durchgangsloch,
und einem Paar aus einem oberen und unteren Pressstempel, wobei
mindestens ein Stempel der beiden Pressstempel eine
Stempel-Pressfläche zum Pressen des
Seltenerdmetall-Legierungspulvers aufweist, die einen
Randbereich mit einem Vorsprung aufweist, umfassend die
Verfahrensschritte:
- - einen ersten Schritt der Zufuhr eines Seltenerdmetall-Legierungspulvers in einen in dem Durchgangsloch ausgebildeten Hohlraum; und
- - einen zweiten Schritt des Pressens des in den Hohlraum eingefüllten Seltenerdmetall-Legierungspulvers unter Verwendung des oberen und unteren Pressstempels, wobei der obere Stempel und der untere Stempel mit einem minimalen Abstand von nicht weniger als 1,7 mm einander angenähert werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 14,
wobei der zweite Verfahrensschritt das Anwenden eines
Magnetfeldes enthält, das nicht kleiner als 0,5 MA/m zur
Ausrichtung des Seltenerdmetall-Legierungspulvers ist.
16. Presskörper (88), der durch ein Pulverpressverfahren unter
Verwendung eines Pressstempels und einer Pressform hergestellt
ist, wobei der Pressstempel eine Stempel-Pressfläche zum
Pressen des Seltenerdmetall-Legierungspulvers aufweist und die
Stempel-Pressfläche einen Randbereich aufweist, der mit einem
Vorsprung versehen ist, der ein mit einer Fasenbreite von nicht
mehr als 0,5 mm abgerundetes Ende hat, wobei die Pressform ein
Durchgangsloch zum Einsetzen des Pressstempels aufweist und das
Verfahren umfasst:
- - einen ersten Schritt der Zufuhr eines Seltenerdmetall-Legierungspulvers in einen in dem Durchgangsloch ausgebildeten Hohlraum; und
- - einen zweiten Schritt des Pressens des in den Hohlraum eingefüllten Seltenerdmetall-Legierungspulvers unter Verwendung des Pressstempels.
17. Presskörper, der durch ein Pulverpressverfahren unter
Verwendung eines Pressstempels und einer Pressform hergestellt
ist, wobei der Pressstempel eine Stempel-Pressfläche zum
Pressen des Seltenerdmetall-Legierungspulvers aufweist, die
einen Vorsprung aufweist, der mit einer Schräge versehen ist,
die eine Oberflächenrauhigkeit Ra von nicht mehr als 1,0 µm
hat, wobei die Pressform ein Durchgangsloch zum Einsetzen des
Pressstempels aufweist, und das Verfahren umfasst:
einen ersten Schritt der Zufuhr eines Seltenerdmetall-Legierungspulvers in einen in dem Durchgangsloch ausgebildeten Hohlraum; und
einen zweiten Schritt des Pressens des in den Hohlraum eingefüllten Seltenerdmetall-Legierungspulvers unter Verwendung des Pressstempels.
einen ersten Schritt der Zufuhr eines Seltenerdmetall-Legierungspulvers in einen in dem Durchgangsloch ausgebildeten Hohlraum; und
einen zweiten Schritt des Pressens des in den Hohlraum eingefüllten Seltenerdmetall-Legierungspulvers unter Verwendung des Pressstempels.
18. Presskörper (88) aus einem Seltenerdmetall-Legierungspulver
(34), der aufweist:
eine konvex ausgebildete Hauptfläche (90);
eine andere konkav ausgebildete Hauptfläche (92);
eine von einem Rand der besagten anderen Hauptfläche (92) sich erstreckende Schräge (94);
und eine Seitenfläche (96) mit einer Breite, die nicht größer als 1,7 mm ist und zwischen der Hauptfläche und der Schräge ausgebildet ist.
eine konvex ausgebildete Hauptfläche (90);
eine andere konkav ausgebildete Hauptfläche (92);
eine von einem Rand der besagten anderen Hauptfläche (92) sich erstreckende Schräge (94);
und eine Seitenfläche (96) mit einer Breite, die nicht größer als 1,7 mm ist und zwischen der Hauptfläche und der Schräge ausgebildet ist.
19. Presskörper aus einem Seltenerdmetall-Legierungspulver, der
aufweist:
eine konvex ausgebildete Hauptfläche (90);
eine konkav ausgebildete andere Hauptfläche (92);
eine sich von einem Rand der besagten anderen Hauptfläche (92) erstreckenden Schräge (94); und
eine zwischen der Hauptfläche und der Schräge ausgebildete Seitenfläche (96);
wobei die Hauptfläche (90) eine Maximalhöhe H und die Seitenfläche (96) eine Breite S hat, wobei das Verhältnis S/H nicht kleiner als 0,15 ist.
eine konvex ausgebildete Hauptfläche (90);
eine konkav ausgebildete andere Hauptfläche (92);
eine sich von einem Rand der besagten anderen Hauptfläche (92) erstreckenden Schräge (94); und
eine zwischen der Hauptfläche und der Schräge ausgebildete Seitenfläche (96);
wobei die Hauptfläche (90) eine Maximalhöhe H und die Seitenfläche (96) eine Breite S hat, wobei das Verhältnis S/H nicht kleiner als 0,15 ist.
20. Sinterkörper aus einem Seltenerdmetall-Legierungspulver,
der aufweist:
eine konvex ausgebildete Hauptfläche (90);
eine andere konkav ausgebildete Hauptfläche (92);
eine sich von einem Rand der besagten anderen Hauptfläche erstreckende Schräge (94); und
eine Seitenfläche (96), die eine Breite aufweist, die nicht kleiner als 1,45 mm ist und zwischen der besagten Hauptfläche (90) und der Schräge ausgebildet ist.
eine konvex ausgebildete Hauptfläche (90);
eine andere konkav ausgebildete Hauptfläche (92);
eine sich von einem Rand der besagten anderen Hauptfläche erstreckende Schräge (94); und
eine Seitenfläche (96), die eine Breite aufweist, die nicht kleiner als 1,45 mm ist und zwischen der besagten Hauptfläche (90) und der Schräge ausgebildet ist.
21. Sinterkörper aus einem Seltenerdmetall-Legierungspulver,
der aufweist:
eine konvex ausgebildete Hauptfläche (90);
eine andere konkav ausgebildete Hauptfläche (92);
eine sich von einem Rand der anderen besagten Hauptfläche erstreckenden Schräge (94); und
eine zwischen der Hauptfläche (90) und der Schräge (94) ausgebildete Seitenfläche;
wobei die Hauptfläche (90) eine Maximalhöhe H und die Seitenfläche eine Breite S hat, wobei das Verhältnis S/H nicht kleiner als 0,15 ist.
eine konvex ausgebildete Hauptfläche (90);
eine andere konkav ausgebildete Hauptfläche (92);
eine sich von einem Rand der anderen besagten Hauptfläche erstreckenden Schräge (94); und
eine zwischen der Hauptfläche (90) und der Schräge (94) ausgebildete Seitenfläche;
wobei die Hauptfläche (90) eine Maximalhöhe H und die Seitenfläche eine Breite S hat, wobei das Verhältnis S/H nicht kleiner als 0,15 ist.
22. Schwingspulenmotor, in dem ein Sinterkörper eines
Seltenerdmetall-Legierungspulvers verwendet wird, wobei der
Sinterkörper aufweist:
eine konvex ausgebildete Hauptfläche (90);
eine konkav ausgebildete andere Hauptfläche (92);
eine sich von einem Rand der besagten anderen Hauptfläche erstreckenden Schräge (94); und
eine Seitenfläche (96), die eine Breite hat, die nicht größer als 1,45 mm ist und die zwischen der besagten Hauptfläche (90) und der Schräge (94) ausgebildet ist.
eine konvex ausgebildete Hauptfläche (90);
eine konkav ausgebildete andere Hauptfläche (92);
eine sich von einem Rand der besagten anderen Hauptfläche erstreckenden Schräge (94); und
eine Seitenfläche (96), die eine Breite hat, die nicht größer als 1,45 mm ist und die zwischen der besagten Hauptfläche (90) und der Schräge (94) ausgebildet ist.
23. Schwingspulenmotor, in dem ein Sinterkörper eines
Seltenerdmetall-Legierungspulvers verwendet wird, wobei der
Sinterkörper aufweist:
eine konvex ausgebildete Hauptfläche (90);
eine konkav ausgebildete andere Hauptfläche (92);
eine sich von einem Rand der besagten anderen Hauptfläche erstreckenden Schräge (94); und
eine Seitenfläche (96), die zwischen der Hauptfläche (90) und der Schräge ausgebildet ist, wobei die Hauptfläche (90) eine Maximalhöhe H hat, die Seitenfläche eine Breite S hat und das Verhältnis S/H nicht kleiner als 0,15 ist.
eine konvex ausgebildete Hauptfläche (90);
eine konkav ausgebildete andere Hauptfläche (92);
eine sich von einem Rand der besagten anderen Hauptfläche erstreckenden Schräge (94); und
eine Seitenfläche (96), die zwischen der Hauptfläche (90) und der Schräge ausgebildet ist, wobei die Hauptfläche (90) eine Maximalhöhe H hat, die Seitenfläche eine Breite S hat und das Verhältnis S/H nicht kleiner als 0,15 ist.
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