DE102005003247A1

DE102005003247A1 - Pressverfahren zur Herstellung kunststoffgebundener Magnete mit hoher Energiedichte

Info

Publication number: DE102005003247A1
Application number: DE200510003247
Authority: DE
Inventors: Georg Werner Reppel; Heinz-Dieter Zilg
Original assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Current assignee: Vacuumschmelze GmbH and Co KG
Priority date: 2005-01-24
Filing date: 2005-01-24
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2025-01-25
Also published as: DE102005003247B4

Abstract

Verfahren zur Herstellung kunststoffgebundener Magnete mit hoher Energiedichte, bei dem
– in einem ersten Schritt eine Mischung aus einem Magnetpulver, einem aus einem pulverförmigen, wärmehärtenden Binder, Harz und einem Schmiermittel in eine Form gefüllt wird und bei einem zur Ausrichtung des Magnetpulvers angelegten Magnetfeld und einer Temperatur T, die zwischen Raumtemperatur und der Aushärtetemperatur des Binders liegt, bei der aber die Aushärtung noch nicht vollständig ist, verpresst wird und
– anschließend in einem zweiten Schritt der Pressling außerhalb des Presswerkzeugs vollständig ausgehärtet wird.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Pressverfahren zur Herstellung von kunststoffgebundenen Magneten mit hoher Energiedichte, wobei in einem ersten Schritt eine rieselfähige Mischung aus Magnetpulver, einem aus einem pulverförmigen Harz und einem pulverförmigen Härter bestehenden pulverförmigen Binder und einem pulverförmigen Schmiermittel in eine Form gefüllt wird und bei einem zur Ausrichtung des Magnetpulvers angelegten Magnetfeld sowie einer Temperatur T, die zwischen Raumtemperatur und der Aushärtetemperatur des Binders liegt, bei der aber die Aushärtung noch nicht vollständig ist, verpresst wird und anschließend in einem zweiten Schritt der Pressling außerhalb des Presswerkzeugs vollständig ausgehärtet wird.
Zur Herstellung von kunststoffgebundenen Magneten mit hoher Energiedichte ist es notwendig, im Werkstoff selber einen möglichst hohen Füllgrad, d.h. eine möglichst hohe Packungsdichte (Volumenanteil Magnetmaterial), zu realisieren. Daher werden kunststoffgebunde Magnete mit hoher Energiedichte hauptsächlich durch Pressen von Magnetpulvern mit duroplastischen Bindern unter hohen Drücken hergestellt. Es sind unterschiedliche Pressverfahren bekannt, um zu einem hohen Füllgrad im Werkstoff zu gelangen.

Die DE 197 28 418 C2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von anisotropen harzgebundenen Magneten, wobei eine aus einem Magnetpulver und einem wärmehärtbarem Harz bestehende Zusammensetzung in einem zur Ausrichtung der Magnetisierungsrichtung des Magnetpulvers angelegten Magnetfeld in eine gewünschte Form gepresst wird. Dabei wird die Zusammensetzung in einem ersten Ausrichtungsschritt in eine Form gefüllt, erwärmt, in den flüssigen Zustand überführt und verpresst. Bei der Temperatur, bei der die Viskosität des Harzes ihren geringsten Wert aufweist, wird das Magnetpulver durch Anlegen eines Magnetfeldes ausgerichtet. Mittels eines Übertragungsschrittes wird die erhaltene Vorform anschließend in eine Verdichtungspresse gegeben und dort in einem Verdichtungsschritt bei Temperaturen zwischen 150 °C und 180 °C und einem Druck zwischen 686,28 × 10⁶ Pa und 990,4 × 10⁶ Pa (7.0 – 10.0 t/cm²) verdichtet.

Ein Nachteil dieses zweistufigen Warmpressens unter gleichzeitigem Aushärten im Werkzeug besteht darin, dass der Herstellungsprozess relativ lange, d.h. mehrere Minuten, dauert und es häufig durch Klebeeffekte zu Problemen mit der Werkzeugschmierung und bei der Entformung kommt. Der Nachteil der geringen Taktzeit kann zwar durch das oben beschriebene mehrstufige Pressen etwas reduziert werden, jedoch ist diese Art der Herstellung mit insgesamt drei Verfahrensschritten (Ausrichten, Überführen und Verdichten) immer noch äußerst aufwändig.

In der japanischen Offenlegungsschrift JP 032 53 002 wird die Verwendung eines flüssigen Harzes mit einer Viskosität < 3000 cPs beschrieben, wobei mit Kaltpressen hohe Packungsdichten erreicht werden. Die Zusammensetzung aus Magnetpulver und flüssigem Harz hat jedoch den Nachteil, dass sie mangels Rieselfähigkeit nicht in automatischen Pressen eingesetzt werden kann. Weitere Nachteile beim Einsatz von flüssigen Bindern ist, dass die Pulverzusammensetzung nicht mehr unbegrenzt lagerbar ist, Verschmutzungsprobleme bei Kannen, Presswerkzeugen und Pulverzuführungen auftreten, die Grünfestigkeit der Teile relativ gering ist und auch die Endfestigkeit der Teile im Vergleich zum Einsatz von Trockenbindern gering ist. Darüber hinaus ist auch ein ungünstigeres Alterungsverhalten der Teile im Vergleich zu den mit Trockenbindern hergestellten Teilen festzustellen.

Durch Verwendung eines pulverförmigen Binders bei gleichzeitigem Kaltpressen unter hohem Druck kann das Problem des Füllens und der Grünfestigkeit gelöst werden, jedoch müsste man enorme Drücke anwenden, bei denen die Festigkeit des Werkzeugs überschritten bzw. seine Lebensdauer ganz erheblich reduziert wird, um ähnliche Packungsdichten wie beim Warmpressen oder bei der Verwendung von flüssigem Harz zu erreichen, so dass ein solches Verfahren aus technischen Überlegungen ebenfalls ausscheidet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für eine wirtschaftliche Herstellung kunststoffgebundener Dauermagnete mit einer möglichst hohen Energiedichte und einer ausreichenden Festigkeit zu entwickeln.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der Unteransprüche.

Bei kunststoffgebundenen Magneten ist die erreichbare Remanenz unter anderem direkt von der Packungsdichte (Volumenanteil Magnetmaterial im Magneten) der Teile abhängig. Eine bekannte Möglichkeit zur Steigerung der Magnetdichte ist das Warmpressen, wobei das Pressen in der Regel bei Temperaturen von etwa 150 °C durchgeführt wird und Druckhaltezeiten (die Zeit, während der zur Verdichtung Druck auf die Pulvermischung ausgeübt wird) von 0.5 bis 1 Minute angewendet werden. Aufgrund der relativ langen Druckhaltezeiten sind nur entsprechend geringe Taktzeiten möglich, wodurch die Wirtschaftlichkeit des Herstellungsverfahrens herabgesetzt wird.

Da das Kaltpressen als Alternative aus den oben erwähnten technischen Gründen ausscheidet, wurde im Rahmen der vorliegenden Erfindung der Temperaturbereich unterhalb der Aushärtetemperatur und oberhalb der Raumtemperatur mit der Zielrichtung einer Maximierung der Packungsdichte bei gleichzeitiger Minimierung der Druckhaltezeiten ausführlich untersucht. Dabei wurde überraschenderweise gefunden, dass schon bei Presstemperaturen um 100 °C und Druckhaltezeiten im Bereich von 1 Sekunde bei Verwendung von pulverförmigen Kunststoffbindern Dichtesteigerungen von ca. 5 % gegenüber dem Kaltpressen bei ansonsten gleichen Bedingungen erreicht werden und die Grünfestigkeit der Teile deutlich, d.h. um etwa den Faktor 2, gesteigert werden können.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem ein pulverförmiges Duroplastharz verwendet wird und die Verdichtung bei einer Temperatur durchgeführt wird, bei der Kunststoffbinder ganz oder teilweise schmelzflüssig (plastisch) wird, aber die Vernetzung (Aushärtung) des Binders noch nicht stattfindet, ist somit eine relativ schnelle und wirtschaftliche Herstellung von isotropen oder anisotropen, kunststoffgebundenen Magneten mit hoher Energiedichte möglich.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zunächst ein aus einem Epoxidharz und einem Härter bestehender pulverförmiger duroplastischer Binder mit einem Magnetpulver, vorzugsweise aus einem Seltenerd-Legierungspulver (SE-Legierungspulver), und einem ebenfalls pulverförmigen Schmiermittel vermischt, wobei der Volumengehalt des Kunststoffbinders unterhalb von 85 %, bevorzugt un terhalb von 75 %, der Porosität des binderfreien Presslings liegen sollte. Da die Mischung im allgemeinen rieselfähig ist, kann sie in üblicher Weise volumetrisch in das Presswerkzeug gefüllt werden. Allerdings ist auch ein Füllen mit pneumatischen oder magnetischen Methoden denkbar. Die Mischung wird dann bei einer Temperatur T, bei der das Harz plastisch bzw. flüssig wird und die unterhalb der Aushärtetemperatur des Binders und oberhalb der Raumtemperatur liegt, vorzugsweise zwischen 50 °C und 120 °C, verpresst. Gleichzeitig wird zur Ausrichtung des Magnetpulvers ein Magnetfeld angelegt. Die Ausrichtung im Magnetfeld geschieht bevorzugt dann, wenn der Binder seine geringste Viskosität erreicht. Da die Vernetzung oder Aushärtung des Harzes erst bei höheren Temperaturen ablaufen soll, wird als Härter bevorzugt ein Härter eingesetzt, der thermisch aktiviert werden muss.

Bei diesem ersten Schritt der Verdichtung und Ausrichtung findet erfindungsgemäß noch keine Vernetzung statt, so dass ein Verkleben des Presslings an den Werkzeugoberflächen vermieden werden kann und im Vergleich zum Kaltpressen keine höheren Abzugskräfte beim Entformen notwendig sind.

Durch das beschriebene sogenannte „Halbwarmpressen" werden bereits bei Druckhaltezeiten von ca. 1 Sekunde optimale Dichten erreicht und es kann aufgrund der Dichtesteigerung bei gleichzeitig hohen Taktzeiten, die eine wirtschaftliche Fertigung ermöglichen, im Vergleich zum Kaltpressen ein Remanenzgewinn von ca. 5 % realisiert werden. Da in der Regel beim erfindungsgemäßen Verfahren pulverförmige Harze als Ausgangsmaterial eingesetzt werden, können bei der Herstellung der Presslinge wesentlich höhere Grünfestigkeiten erreicht werden, so dass bessere Oberflächen realisiert werden, Risse und Abplatzungen vermieden werden können und auch hohe und dünnwandige Teile mit schlanken Geometrien herstellbar sind. Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist im Gegensatz zum Kaltpressen außerdem die Werkzeugtemperatur geregelt, wodurch die Streuungen der Remanenz innerhalb einer Produktionsserie minimiert werden.

Ein zusätzlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Warmpressen besteht darin, dass relativ kurze Taktzeiten eine wirtschaftliche Fertigung erlauben und gleichzeitig den Einsatz von preiswerten mechanischen Pressen ermöglichen, während beim Warmpressen hydraulische Pressen eingesetzt werden müssen, die einen hohen Investitionsaufwand erfordern.

Nach dem Verdichten wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren der Grünkörper entformt und außerhalb des Presswerkzeugs ausgehärtet, wobei die Aushärtetemperatur typischerweise im Bereich zwischen 150 °C und 180 °C liegt. Die Endfestigkeiten der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Teile, die ebenso wie die Grünfestigkeiten über einen Dreipunkt-Biegeversuch an isotropen Proben mit den Abmessungen 40 × 10 × 5 mm bestimmt wurden, sind ebenfalls signifikant höher als die der kaltgepressten Teile, obwohl hier das gleiche Aushärteverfahren angewendet wird.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie entsprechenden Diagrammen erläutert. Dabei zeigt:
1 zeigt die Packungsdichte in Abhängigkeit von der Werkzeugtemperatur bei einem Pressdruck von 8 t/cm² und einer Druckhaltezeit von 30 Sekunden für einen Compound-Typ DB2 (Magnetpulver mit einem pulverförmigen trockenen Epoxy-Binder) im Vergleich zu einem Compound-Typ LB3 (Magnetpulver mit einem Flüssigbinder);
2 die Verdichtungskurven bei 20 °C und 100 °C Werkzeugtemperatur bei einer Druckhaltezeit von 30 Sekunden für den Compound-Typ DB2 (pulverförmiger Binder) im Vergleich zu dem Compound-Typ LB3 (Flüssigbinder);
3 die Packungsdichte in Abhängigkeit von der Druckhaltezeit für den Compound-Typ DB2 bei einer Werkzeugtemperatur von 100 °C und einem Pressdruck von 10 t/cm² und
4 die Permagraphmessung eines unter optimalen Laborbedingungen gefertigten erfindungsgemäßen Magneten.
Ausführungsbeispiel 1
Ein SE-Magnetpulver (Sm₂Co₁₇) wurde mit 1.5 Gew.-% pulverförmigem Epoxy-Binder DB2 und 0.1 Gew.-% pulverförmigem Schmiermittel vermischt. Die Mischung wurde in einem Magnetfeld von 7 T vormagnetisiert. Vormagnetisierte Proben des Compounds wurden in eine quaderförmige Pressform mit den Abmessungen 10 × 10 mm gefüllt und bei unterschiedlichen Temperaturen (60°C, 80 °C, 100 °C und 150 °C) und unterschiedlichen Drücken (6 t/cm², 8 t/cm² und 10 t/cm²) sowie unterschiedlichen Druckhaltezeiten (1 s, 5 s, 10 s und 30 s) verpresst. Vor der Verdichtung wurde ein transversales Magnetfeld von 1,5 T angelegt. Anschließend wurden die so erhaltenen Grünkörper für eine Stunde bei 170 °C ausgehärtet.
Vergleichsbeispiel 1
Das Vergleichsbeispiel entspricht weitgehend dem Ausführungsbeispiel 1. Im Unterschied dazu wurde jedoch ausschließlich bei 20°C verpresst.
Vergleichsbeispiel 2
Ein SE-Magnetpulver (Sm₂Co₁₇) wurde mit 1.5 Gew.-% flüssigem Epoxy-Binder LB3 und 0.1 Gew.-% pulverförmigem Schmiermittel vermischt. Vormagnetisierte Proben des Compounds wurden in eine quaderförmige Pressform mit den Abmessungen 10 × 10 mm gefüllt und bei unterschiedlichen Temperaturen (20 °C, 60 °C, 80 °C, 100 °C und 150 °C) und unterschiedlichen Drücken (6 t/cm², 8 t/cm² und 10 t/cm²) sowie unterschiedlichen Druckhaltezeiten (1 s, 5 s, 10 s und 30 s) verpresst. Vor der Verdichtung wurde ein transversales Magnetfeld von 1,5 T angelegt. Anschließend wurden die so erhaltenen Grünkörper zunächst für eine Stunde bei 170 °C und anschließend zusätzlich für 1 Stunde bei 180 °C ausgehärtet.
Die nachfolgende Tabelle 1 gibt eine Übersicht über die gesamten Versuchsergebnisse bezüglich der erreichten Packungsdichten wieder.
Tabelle 1
In einer ersten Versuchsreihe wurde bei einem konstanten Druck von 8 t/cm² und einer Druckhaltezeit von 30 Sekunden die Werkzeugtemperatur in den Schritten 20 °C, 60 °C, 80 °C, 100 °C und 150 °C verändert. 1 zeigt die Packungsdichte in Abhängigkeit von der Werkzeugtemperatur für die mit pulverförmigem Epoxy-Binder gefertigten Proben nach Ausführungsbeispiel 1 (DB2-Compound), im Vergleich zum Kaltpressen (Vergleichsbeispiel 1) und zu den mit flüssigem Epoxy-Binder gefertigten Proben nach Vergleichsbeispiel 1 (LB3-Compound).
Wie aus 1 zu erkennen ist, ist die Packungsdichte (PD) der Proben LB3, bei denen der bei Raumtemperatur flüssige Epoxy-Binder eingesetzt wurde, praktisch unabhängig von der Werkzeugtemperatur und es ist lediglich zwischen 60 °C und 100 °C ein minimaler Anstieg der Packungsdichte von etwa 0.5 zu verzeichnen. Bei den Proben DB2, bei denen pulverförmiger Epoxy-Binder eingesetzt wurde, steigt die Packungsdichte (PD) zwischen 60 °C und 80 °C signifikant an. Bei 100 °C werden für beide Compound-Typen vergleichbare Packungsdichten erzielt. Eine Steigerung der Temperatur auf 150 °C bringt für beide Compound-Typen keine weitere Verbesserung der Packungsdichte.
In einer zweiten Versuchsreihe wurde neben der Werkzeugtemperatur der Druck in den Schritten 6 t/cm², 8 t/cm² und 10 t/cm² bei konstanter Druckhaltezeit von 30 Sekunden verändert. 2 zeigt, dass die Verdichtungskurven für die Compound-Typen DB2 und LB3 in Abhängigkeit vom Pressdruck für unterschiedliche Werkzeugtemperaturen (untersucht wurden 20 °C und 100 °C) einen parallel verschobenen Verlauf zeigen. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, werden beim Pressen bei 100°C bei gleichem Pressdruck signifikant höhere Packungsdichten PD er zielt als mit Kaltpressen (20°C). Die Packungsdichten sind etwa ebenso hoch wie die unter Verwendung von flüssigem Binder LB3 (Vergleichsbeispiel 2), wobei dieses Verfahren die eingangs beschriebenen Nachteile besitzt.
In einer dritten Versuchsreihe wurden bei konstanter Werkzeugtemperatur von 100 °C und konstantem Pressdruck von 10 t/cm² die Druckhaltezeiten in den Schritten 1 s, 5 s, 10 s und 30 s variiert. Wie aus 3 zu erkennen ist, steigt die Packungsdichte schon bei 1 Sekunde Druckhaltezeit deutlich an und eine Verlängerung der Druckhaltezeit auf 30 Sekunden ergibt nur noch eine geringe Steigerung von etwa 0.5 %. Ein Vorwärmen des Compounds auf 60 °C bringt im Rahmen der Messgenauigkeit in diesem Beispiel keine Veränderung der Ergebnisse, woraus geschlossen werden kann, dass das Durchwärmen der Proben auf > 80 °C bereits bei Druckhaltezeiten von 1 Sekunde oder weniger erfolgt.
Ausführungsbeispiel 2
Ein SE-Magnetpulver (Sm₂Co₁₇) wurde mit 1.5 Gew. – % pulverförmigem Epoxy-Binder und 0.1 Gew.-% pulverförmigem Schmiermittel vermischt. Vormagnetisierte Proben dieses Compounds wurden in eine quaderförmige Pressform mit den Abmessungen 40 × 10 mm gefüllt und bei einer Temperature von 100 °C mit einem Druck von 8 t/cm² bei Druckhaltezeiten 1 Sekunde und 30 Sekunden verpresst.
Vergleichsbeispiel 3
Das Vergleichsbeispiel 3 erfolgt wie das Ausführungsbeispiel 2, jedoch beträgt die Presstemperatur 20°C.
Vergleichsbeispiel 4
Ein SE-Magnetpulver (Sm₂Co₁₇) wurde mit 1.5 Gew.-% flüssigem Epoxy-Binder und 0.1. Gew.-% pulverförmigem Schmiermittel vermischt. Vormagnetisierte Proben dieses Compounds wurden in eine quaderförmige Pressform mit den Abmessungen 40 × 10 mm gefüllt und bei Temperaturen von 20 °C und 100 °C mit einem Druck von 8 t/cm² bei Druckhaltezeiten 1 Sekunde und 30 Sekunden verpresst.
Die nach dem Ausführungsbeispiel 2 (DB2) und dem Vergleichsbeispiel 4 (LB3) erhaltenen isotropen Stäbe mit den Abmessungen von 40 × 10 × 5 mm wurden anhand von Dreipunkt-Biegeversuchen auf ihre Biegebruchfestigkeit untersucht,

i) ohne zusätzliche Aushärtung, 1 „warm" = warme Probe, direkt von der Presse,
ii) ohne zusätzliche Aushärtung, nach Abkühlung auf Raumtemperatur und
iii) nach Aushärtung für 1 Stunde bei 170 °C (DB2) bzw. für 1 Stunde bei 170 °C und zusätzlich für 1 Stunde bei 180 °C (LB3).

Die nachfolgende Tabelle 2 zeigt eine Übersicht der ermittelten Werte:
Tabelle 2
Wie aus der Tabelle 2 zu erkennen ist, werden bei den mit pulverförmigem Epoxy-Binder hergestellten Proben (DB2) nach Ausführungsbeispiel 2 eine etwa doppelt so hohe Grünfestigkeit erreicht wie mit Kaltpressen (Vergleichsbeispiel 3). 10 Gegenüber den mit flüssigem Epoxy-Binder hergestellten Proben (Vergleichsbeispiel 4) liegt die Grünfestigkeit sogar um etwa einen Faktor 4 bis 5 höher. Auch die Endfestigkeit des Ausführungsbeispiels 2 übersteigt die Werte nach Vergleichsbeispiel 4.
Ausführungsbeispiel 3
Ein SE-Magnetpulver (Sm₂Co₁₇) wurde mit 1.0 Gew.-% pulverförmigem Epoxy-Binder und 0.1 Gew.-% pulverförmigem Schmiermittel vermischt. Vormagnetisierte Proben dieses Compounds wurden im Magnetfeld in eine quaderförmige Pressform mit den Abmessungen 10 × 10 mm gefüllt. Das Compound wurde auf 60 °C vorgewärmt und dann bei einer Werkzeugtemperatur von 100 °C und einer Druckhaltezeit von 60 Sekunden mit einem Druck von 10 t/cm² verpresst. Der Grünkörper wurde anschließend für 30 Minuten bei 170 °C ausgehärtet.
Die Probendaten und die Magnetwerte sind in den nachfolgenden Tabellen 3 und 4 zusammengefasst.
Tabelle 3
Die graphische Darstellung der Permagraphmessung ist in 4 wiedergegeben (Entmagnetisierungskurve des Magneten).
Wie die Beispiele zeigen, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Vorteile des konventionellen Warmpressens schon bei mittleren Temperaturen von etwa 100 °C und minimalen Druckhaltezeiten von ≤ 1 Sekunde erreichen. In der Regel können pulverförmige Harze, Härter und Schmiermittel verwen det werden, so dass die Mischung rieselfähig ist und beim Füllen in das Presshohl keine Probleme bereitet. Trotz der pulverförmigen Komponenten wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren eine hohe Dichte und Resoranz erreicht. Diese Dichte und Resonanz ist zwar auch mit flüssigen Bindern erzielbar; diese Mischungen sind jedoch nur eingeschränkt für einfache Teilegeometrien verwendbar. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können dünnwandige multipolare Ringmagnete hergestellt werden. Vorteilhaft ist die höhere Grünfestigkeit, die Auslegung von Presswerkzeugen für niedrigen Druck sowie geringere Entformungskräfte. Die kurzen Druckhaltezeiten ermöglichen darüber hinaus bei der Herstellung der Magnete den Einsatz von schnell laufenden mechanischen Pressen. Infolge nur eines Formgebungs- und Verdichtungsschrittes ist das Verfahren wirtschaftlicher als bekannte Transferverfahren.
Herstellungsverfahren für kunststoffgebunde Magnete mit hoher Energiedichte, wobei in einem ersten Schritt eine Mischung aus einem Magnetpulver einem pulverförmigen, wärmehärtbaren Binder und einem Schmiermittel in einem zur Ausrichtung des Magnetpulvers angelegten Magnetfeld bei einer Temperatur T, die unterhalb der Aushärtetemperatur des Binders liegt, in eine gewünschte Form gepresst und anschließend in einem zweiten Schritt der Pressling außerhalb des Presswerkzeugs vollständig ausgehärtet wird.

Claims

Verfahren zur Herstellung kunststoffgebundener Magnete mit hoher Energiedichte, bei dem – in einem ersten Schritt eine Mischung aus einem Magnetpulver, einem aus einem pulverförmigen, wärmehärtenden Binder, Harz und einem Schmiermittel in eine Form gefüllt wird und bei einem zur Ausrichtung des Magnetpulvers angelegten Magnetfeld und einer Temperatur T, die zwischen Raumtemperatur und der Aushärtetemperatur des Binders liegt, bei der aber die Aushärtung noch nicht vollständig ist, verpresst wird und – anschließend in einem zweiten Schritt der Pressling außerhalb des Presswerkzeugs vollständig ausgehärtet wird.
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetpulver Seltenerdmetalle aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Harz des Binders ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Epoxidharz, Phenolharz und Polyimid.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schmelzbeginn des Binders in einem Temperaturbereich zwischen 50 °C und 120 °C liegt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Härter um einen thermoaktivierten Härter handelt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt des pulverförmigen Harzes in der Pulvermischung zwischen 0.3 und 3.5 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 1.2 und 2.2 Gew.-%, bezogen auf die Pulvermischung, beträgt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt des Schmiermittels bis zu 0.8 Gew.-%, vorzugsweise 0.05 bis 0.2 Gew.-%, bezogen auf die Pulvermischung, beträgt.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckhaltezeit weniger als 5 Sekunden, vorzugsweise weniger als 1 Sekunde, beträgt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdichtung in nur einem Pressvorgang erfolgt.