DE102013205101A1

DE102013205101A1 - Pressing tool for producing a magnet, in particular a permanent magnet

Info

Publication number: DE102013205101A1
Application number: DE201310205101
Authority: DE
Inventors: Jörg Buschbeck; Wolfgang Schmidt; Iason Vittorias; Thomas Vontz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2014-09-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Presswerkzeug (10) zum Herstellen eines Magneten aus granularer Materie, mit wenigstens einer Aufnahme (12) zum Aufnehmen der granularen Materie, mit wenigstens einem in eine Pressrichtung (16, 20) bewegbaren und zumindest in einem Teilbereich (21) aus einem magnetischen Material gebildeten Stempel (14, 18) zum Pressen der in der Aufnahme (12) angeordneten, granularen Materie und mit wenigstens einem Elektromagneten (22) zum Beaufschlagen der in der Aufnahme (12) angeordneten, granularen Materie mit einem Magnetfeld, wobei der magnetische Teilbereich (21) auf einer der Aufnahme (12) zugewandten Seite (26) eine Ausnehmung (28) aufweist.The invention relates to a pressing tool (10) for producing a magnet from granular material, with at least one receptacle (12) for receiving the granular material, with at least one movable in a pressing direction (16, 20) and at least in a partial area (21) a magnetic material formed punch (14, 18) for pressing the granular matter arranged in the receptacle (12) and with at least one electromagnet (22) for applying a magnetic field to the granular matter arranged in the receptacle (12), the magnetic partial area (21) has a recess (28) on a side (26) facing the receptacle (12).

Description

Die Erfindung betrifft ein Presswerkzeug zum Herstellen eines Magneten, insbesondere eines Permanentmagneten, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. The invention relates to a pressing tool for producing a magnet, in particular a permanent magnet, according to the preamble of patent claim 1.

Derartige Presswerkzeuge zum Herstellen eines Magneten, insbesondere eines Permanentmagneten, aus granularer Materie sind aus dem allgemeinen Stand der Technik hinlänglich bekannt. 1 zeigt in einer schematischen Schnittansicht ein solches Presswerkzeug 10 gemäß dem Stand der Technik. Das Presswerkzeug 10 wird üblicherweise auch als Pulverpresse bezeichnet, die dazu verwendet wird, einen Magneten, insbesondere einen Permanentmagneten, aus granularer Materie, d.h. beispielsweise aus einem Pulver, herzustellen. Das Presswerkzeug 10 wird beispielsweise in einem entsprechenden Produktionsprozess zum Herstellen von Magneten aus granularer Materie verwendet, wobei die granulare Materie aus einem Metall der seltenen Erden gebildet sein kann. Beispielsweise ist die granulare Materie aus Neodym gebildet. Im Zuge des Produktionsprozesses wird ein magnetischer Werkstoff beispielsweise unter Vakuum erschmolzen, anschließen im festen Zustand zerkleinert und gemahlen, um so die granulare Materie zu erhalten und diese dann mittels des Presswerkzeugs pressen zu können. Bei dem magnetischen Werkstoff handelt es sich beispielsweise um NdFeB. Such pressing tools for producing a magnet, in particular a permanent magnet, of granular matter are well known from the general state of the art. 1 shows in a schematic sectional view of such a pressing tool 10 according to the prior art. The pressing tool 10 is commonly referred to as a powder press, which is used to produce a magnet, in particular a permanent magnet, of granular matter, ie, for example, from a powder. The pressing tool 10 is used, for example, in a corresponding production process for producing granular magnet, wherein the granular matter may be formed of a rare earth metal. For example, the granular matter is formed of neodymium. In the course of the production process, a magnetic material is melted, for example, under vacuum, then comminuted and ground in the solid state, so as to obtain the granular matter and then press them by means of the pressing tool. The magnetic material is, for example, NdFeB.

Das direkte Ergebnis bzw. Erzeugnis des Pressens ist nicht notwendigerweise der Magnet bzw. der Permanentmagnet selbst. Das direkte Erzeugnis ist vielmehr ein Pressling, der im weiteren Verfahren, beispielsweise durch Sintern und weitere Wärmebehandlung zum fertigen Magneten, insbesondere Permanentmagneten, ausgebildet wird. Durch das Sintern schrumpft der Pressling, so dass der Magnet kleinere Dimensionen, insbesondere eine kleinere Länge und/oder einen geringeren Durchmesser als der Pressling aufweist. The direct result or product of the pressing is not necessarily the magnet or the permanent magnet itself. The direct product is rather a compact, which is formed in the further process, for example by sintering and further heat treatment to the finished magnet, in particular permanent magnet. By sintering, the compact shrinks, so that the magnet has smaller dimensions, in particular a smaller length and / or a smaller diameter than the compact.

Das Presswerkzeug 10 weist eine Aufnahme 12 zum Aufnehmen der magnetischen, granularen Materie auf. Während des Pressens ist die granulare Materie in der Aufnahme 12 aufgenommen. The pressing tool 10 has a recording 12 for picking up the magnetic, granular matter. During pressing, the granular matter is in the receptacle 12 added.

Das Presswerkzeug 10 umfasst wenigstens einen in eine Pressrichtung bewegbaren Stempel 14 zum Pressen der in der Aufnahme 12 angeordneten, granularen Materie. Die genannte Pressrichtung ist in 1 durch einen Richtungspfeil 16 veranschaulicht. Das Presswerkzeug 10 kann auch einen zweiten Stempel 18 zum Pressen der in der Aufnahme 12 angeordneten, granularen Materie umfassen, wobei der Stempel 18 in eine durch einen Richtungspfeil 20 veranschaulichte, zweite Pressrichtung bewegbar ist. Wie anhand der Richtungspfeile 16, 20 erkennbar ist, sind die Stempel 14, 18 entgegengesetzt, d.h. aufeinander zu bewegbar, um dadurch die granulare Materie zwischen den Stempeln 14, 18 zu pressen. Die Stempel 14, 18 werden üblicherweise auch als Kolben bezeichnet und sind zumindest in einem Teilbereich 21 aus einem magnetischen Material gebildet. The pressing tool 10 includes at least one movable in a pressing direction punch 14 for pressing in the receptacle 12 arranged, granular matter. The mentioned pressing direction is in 1 by a directional arrow 16 illustrated. The pressing tool 10 can also have a second stamp 18 for pressing in the receptacle 12 arranged, comprising granular matter, wherein the stamp 18 in one by a directional arrow 20 illustrated, second pressing direction is movable. As with the directional arrows 16 . 20 recognizable, are the stamps 14 . 18 opposite, that is to move toward each other, thereby the granular matter between the punches 14 . 18 to squeeze. The stamps 14 . 18 are commonly referred to as pistons and are at least in a partial area 21 made of a magnetic material.

Durch das Pressen der granularen Materie wird diese verdichtet. Dazu sind die Stempel 14, 18 mechanisch oder hydraulisch oder auch auf andere Weise betätigbar, d.h. in die jeweilige Pressrichtung bewegbar. By pressing the granular matter, this is compacted. These are the stamps 14 . 18 mechanically or hydraulically or in another way operable, ie movable in the respective pressing direction.

Während des Pressens und der damit einhergehenden Verdichtung wird die granulare Materie mit einem Magnetfeld beaufschlagt, welches in 1 durch eine Mehrzahl von Richtungspfeilen veranschaulicht ist, die nicht mit einem Bezugszeichen versehen sind. Das Magnetfeld wird mittels wenigstens einer Magnetspule 22 eines Elektromagneten des Presswerkzeugs 10 erzeugt und dient dazu, die magnetisch anisotropen Partikel der granularen Materie auszurichten, um so eine besonders hohe, insbesondere maximale remanente Magnetisierung bzw. ein besonders hohes bzw. maximales magnetisches Moment der granularen Materie in eine gewünschte Richtung zu bewirken. Vorliegend ist das Magnetfeld zumindest im Wesentlichen parallel zur jeweiligen Pressrichtung ausgerichtet. Alternativ dazu kann auch eine zur jeweiligen Pressrichtung senkrechte Ausrichtung des Magnetfelds vorgesehen sein. During pressing and the concomitant compaction, the granular matter is subjected to a magnetic field, which in 1 is illustrated by a plurality of directional arrows, which are not provided with a reference numeral. The magnetic field is achieved by means of at least one magnetic coil 22 an electromagnet of the pressing tool 10 is generated and serves to align the magnetically anisotropic particles of the granular matter, so as to cause a particularly high, in particular maximum remanent magnetization or a particularly high or maximum magnetic moment of the granular matter in a desired direction. In the present case, the magnetic field is aligned at least substantially parallel to the respective pressing direction. Alternatively, a direction perpendicular to the respective pressing direction alignment of the magnetic field can be provided.

Üblicherweise werden zum Erzeugen des Magnetfelds leistungsstarke Elektromagnete eingesetzt. Üblicherweise wird das Magnetfeld innerhalb der Magnetspule 22 zum Magnetisieren verwendet. Durch die Magnetspule 22 wird ein hoher, elektrischer Strom geleitet, welcher hochgefahren wird, nachdem die granulare Materie in die Aufnahme 12 eingefüllt und die Aufnahme 12 durch die Stempel 14, 18 verschlossen wurde, aber bevor mit dem Pressen begonnen wird. Nach dem Pressen wird der elektrische Strom heruntergefahren und ein Wechselstrom wird erzeugt, um dadurch die magnetischen Komponenten zu entmagnetisieren. Diese Entmagnetisierung wird durchgeführt, um den durch das Pressen erzeugten Pressling aus der Aufnahme 12 auf einfache Weise zu entfernen. Usually, powerful electromagnets are used to generate the magnetic field. Usually, the magnetic field within the magnetic coil 22 used for magnetizing. Through the magnetic coil 22 a high, electrical current is passed, which is raised after the granular matter in the recording 12 filled in and the recording 12 through the stamp 14 . 18 was closed, but before the pressing is started. After pressing, the electric current is shut down and an alternating current is generated to thereby demagnetize the magnetic components. This demagnetization is performed to remove the compact produced by the pressing from the receptacle 12 easy to remove.

In zur jeweiligen Pressrichtung senkrecht verlaufender Richtung, d.h. bezogen auf die Bildebene von 1 nach links und nach rechts wird die Aufnahme 12 durch wenigstens ein Formelement 24 des Presswerkzeugs 10 begrenzt. Die Stempel 14, 18 und das Formelement 24 werden verwendet und entsprechend ausgestaltet, um den Pressling bzw. den Magneten mit einer gewünschten Form auszugestalten. In the direction perpendicular to the respective pressing direction, ie with respect to the image plane of 1 to the left and to the right is the recording 12 by at least one molding element 24 of the pressing tool 10 limited. The stamps 14 . 18 and the form element 24 are used and designed accordingly to design the compact or the magnet with a desired shape.

Die Aufnahme 12, in die die granulare Materie eingefüllt wird, kann als magnetische Luftlücke bzw. als magnetischer Luftspalt angesehen werden. Die Form des Formelements 24 und der Stempel 14, 18 zusammen mit dem Luftspalt beeinflussen die Orientierung des Magnetfelds im Bereich der Aufnahme 12. Wie aus 1 erkennbar ist, ist das Magnetfeld im Bereich der Aufnahme 12 in der Praxis nicht perfekt ausgerichtet, was die Qualität und/oder das magnetische Moment des herzustellenden Magneten beeinträchtigen kann. Mit anderen Worten weicht die Ausrichtung des Magnetfelds im Bereich der Aufnahme 12 recht stark von einer gewünschten und vorliegend zumindest im Wesentlichen parallel zur Pressrichtung verlaufenden Ausrichtung ab. The recording 12 , in which the granular matter is filled, can be regarded as a magnetic air gap or as a magnetic air gap. The shape of the formula element 24 and the stamp 14 . 18 together with the air gap affect the orientation of the magnetic field in the area of the recording 12 , How out 1 can be seen, the magnetic field in the area of the recording 12 not perfectly aligned in practice, which may affect the quality and / or magnetic moment of the magnet to be made. In other words, the orientation of the magnetic field deviates in the area of the recording 12 quite strongly from a desired and in the present case at least substantially parallel to the pressing direction extending orientation.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Presswerkzeug der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass das Magnetfeld insbesondere im Bereich der Aufnahme besonders vorteilhaft und insbesondere bedarfsgerecht ausgerichtet werden kann. Diese Aufgabe wird durch ein Presswerkzeug zum Herstellen eines Magneten, insbesondere eines Permanentmagneten, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben. It is therefore an object of the present invention, a pressing tool of the type mentioned in such a way that the magnetic field can be aligned particularly advantageous especially in the field of recording and in particular needs. This object is achieved by a pressing tool for producing a magnet, in particular a permanent magnet, with the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient and non-trivial developments of the invention are specified in the remaining claims.

Ein solches Presswerkzeug zum Herstellen eines Magneten, insbesondere eines Permanentmagneten, aus granularer Materie umfasst wenigstens einen in eine Pressrichtung bewegbaren und zumindest in einem Teilbereich aus einem magnetischen Material gebildeten Stempel zum Pressen der in der Aufnahme angeordneten, granularen Materie. Das Presswerkzeug umfasst ferner wenigstens einen Elektromagneten zum Beaufschlagen der in der Aufnahme angeordneten, granularen Materie mit einem Magnetfeld. Such a pressing tool for producing a magnet, in particular a permanent magnet, of granular matter comprises at least one punch movable in a pressing direction and formed at least in a partial region of a magnetic material for pressing the granular material arranged in the receptacle. The pressing tool further comprises at least one electromagnet for applying the arranged in the receptacle, granular matter with a magnetic field.

Zur Realisierung einer besonders vorteilhaften Ausrichtung des Magnetfelds insbesondere im Bereich neben der Aufnahme und/oder in der Aufnahme ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der magnetische Teilbereich des Stempels auf einer der Aufnahme zugewandten Seite eine Ausnehmung aufweist. Durch diese Ausgestaltung des Teilbereichs bzw. des Stempels insgesamt kann die magnetische Permeabilität im Bereich um die Aufnahme entsprechend beeinflusst werden, um so den Verlauf des magnetischen Felds bedarfsgerecht einzustellen und in der Folge für die Magnetisierung der granularen Materie eine vorteilhafte Ausrichtung des magnetischen Felds zu realisieren. Durch diese Ausgestaltung des magnetischen Teilbereichs ist das magnetische Feld insbesondere an Kanten bzw. in Randbereichen der Aufnahme besonders vorteilhaft ausgerichtet, woraus eine besonders gute Qualität des Magneten resultiert. Insbesondere ist es so möglich, eine besonders gleichmäßige bzw. gleichförmige Magnetisierung zu realisieren. Die vorteilhafte Beeinflussung der Ausrichtung des Magnetfelds durch das Vorsehen der wenigstens einen Ausnehmung ist im Vergleich zu anderen Maßnahmen, beispielsweise im Vergleich zur Verwendung eines leistungsstärkeren Elektromagneten mit höheren Strömen und/oder im Vergleich zur konstruktiven Änderung des Stempels und des Presswerkzeugs insgesamt wesentlich unaufwändiger und somit kostengünstiger realisierbar. In order to realize a particularly advantageous orientation of the magnetic field, in particular in the area adjacent to the receptacle and / or in the receptacle, it is provided according to the invention that the magnetic partial area of the stamp has a recess on a side facing the receptacle. As a result of this configuration of the partial area or of the stamp as a whole, the magnetic permeability in the area around the receptacle can be influenced accordingly in order to adjust the course of the magnetic field as required and to subsequently realize an advantageous alignment of the magnetic field for the magnetization of the granular matter , As a result of this configuration of the magnetic partial region, the magnetic field is particularly advantageously aligned, particularly at edges or in edge regions of the receptacle, resulting in a particularly good quality of the magnet. In particular, it is thus possible to realize a particularly uniform or uniform magnetization. The advantageous influencing of the orientation of the magnetic field by the provision of the at least one recess is, compared to other measures, for example compared to the use of a more powerful electromagnet with higher currents and / or compared to the structural change of the punch and the pressing tool altogether much less expensive and thus less expensive to realize.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Ausnehmung zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend und vorzugsweise vollständig konkav, d.h. von der Aufnahme weg gewölbt ausgebildet. Hierdurch können eine besonders vorteilhafte Ausrichtung und somit ein besonders vorteilhafter Verlauf des magnetischen Felds insbesondere im Bereich um die Aufnahme herum realisiert werden. In an advantageous embodiment of the invention, the recess is at least partially, in particular at least predominantly and preferably completely concave, i. formed arched away from the recording. In this way, a particularly advantageous alignment and thus a particularly advantageous course of the magnetic field can be realized, in particular in the area around the receptacle.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Ausnehmung wenigstens eine Stufe auf. Mittels der Stufe kann die Ausrichtung des Magnetfelds besonders bedarfsgerecht beeinflusst werden, so dass sich ein für die Magnetisierung der granularen Materie vorteilhafter Verlauf des Magnetfelds ergibt. In a further advantageous embodiment of the invention, the recess has at least one step. By means of the stage, the orientation of the magnetic field can be particularly influenced as needed, so that there is an advantageous for the magnetization of the granular matter course of the magnetic field.

Eine weitere Möglichkeit, die Ausrichtung des Magnetfelds beeinflussen zu können, besteht darin, in der Ausnehmung wenigstens eine aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gebildete Schicht des Stempels anzuordnen. Als zweckmäßig hat es sich dabei gezeigt, wenn die Aufnahme zumindest während des Pressens durch die aus dem nichtmagnetischen Werkstoff gebildete Schicht begrenzt ist. Dies bedeutet, dass der Stempel die in der Aufnahme angeordnete granulare Materie beim Pressen über die aus dem nichtmagnetischen Werkstoff gebildete Schicht berührt. Another way to be able to influence the orientation of the magnetic field, is to arrange in the recess at least one layer formed from a non-magnetic material layer of the punch. It has proven to be expedient if the receptacle is delimited, at least during the pressing, by the layer formed from the non-magnetic material. This means that the punch touches the granular matter arranged in the receptacle during pressing via the layer formed from the non-magnetic material.

Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn in der Ausnehmung wenigstens eine Schicht des Stempels angeordnet ist, welche aus einem von dem magnetischen Material des Teilbereichs unterschiedlichen magnetischen Werkstoff gebildet ist. Dies bedeutet, dass der Teilbereich und die Schicht zwar beide magnetisch bzw. aus einem magnetischen Werkstoff gebildet sind, wobei sich die Werkstoffe jedoch voneinander unterscheiden. Hierdurch ist es insbesondere möglich, dass der Teilbereich und die in der Ausnehmung angeordnete Schicht voneinander unterschiedliche, magnetische Permeabilitäten aufweisen, um so die Ausrichtung bzw. den Verlauf des Magnetfelds besonders gut beeinflussen zu können. As further particularly advantageous, it has been shown that in the recess at least one layer of the stamp is arranged, which is formed from a different of the magnetic material of the portion of magnetic material. This means that although the subregion and the layer are both formed magnetically or from a magnetic material, the materials differ from one another. This makes it possible, in particular, for the partial area and the layer arranged in the recess to have mutually different magnetic permeabilities, in order to be able to influence the orientation or the course of the magnetic field particularly well.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Schicht auf ihrer der Ausnehmung zugewandten Seite an eine Innenkontur der Ausnehmung angepasst, wobei die Ausnehmung durch die Schicht ausgefüllt ist. Ferner ist die Schicht auf ihrer der Aufnahme zugewandten Seite eben ausgebildet. Einerseits kann hierdurch ein Luftspalt zwischen der Schicht und dem Teilbereich vermieden werden, welcher die Ausrichtung des Magnetfelds unerwünschterweise beeinträchtigen würde. Andererseits ergibt sich aufgrund der auf Seiten der Aufnahme ebenen Ausgestaltung der Schicht eine besonders vorteilhafte Ausrichtung des Magnetfelds. Darüber hinaus kann die in der Aufnahme angeordnete, granulare Materie besonders gut mittels der ebenen Seite gepresst werden. In a particularly advantageous embodiment of the invention, the layer is on their the Recess facing side adapted to an inner contour of the recess, wherein the recess is filled by the layer. Further, the layer is flat on its receiving side facing. On the one hand, this avoids an air gap between the layer and the partial region, which would undesirably impair the orientation of the magnetic field. On the other hand, due to the planar configuration of the layer on the side of the receptacle, a particularly advantageous alignment of the magnetic field results. In addition, the granular matter arranged in the receptacle can be pressed particularly well by means of the flat side.

Zweckmäßig ist es ferner, wenn das Presswerkzeug dazu ausgelegt ist, das Magnetfeld parallel oder senkrecht zur Pressrichtung verlaufend zu erzeugen. It is also expedient if the pressing tool is designed to generate the magnetic field running parallel or perpendicular to the pressing direction.

Als besonders zweckmäßig hat es sich gezeigt, wenn die Aufnahme in senkrecht zur Pressrichtung verlaufender Richtung durch wenigstens ein aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gebildetes Formelement des Presswerkzeugs begrenzt ist. Hierdurch kann ein durch das Pressen der granularen Materie erzeugter Pressling bzw. der hergestellte Permanentmagnet besonders gut aus der Aufnahme entfernt werden, so dass der Pressling bzw. der Magnet besonders zeit- und kostengünstig herstellbar ist. It has proven particularly expedient for the receptacle to be delimited in a direction perpendicular to the pressing direction by at least one molded element of the pressing tool formed from a non-magnetic material. As a result, a compact produced by the pressing of the granular matter or the permanent magnet produced can be removed particularly well from the receptacle, so that the compact or the magnet is particularly time-consuming and inexpensive to produce.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in: The drawing shows in:

1 eine schematische Schnittansicht eines Presswerkzeugs gemäß dem Stand der Technik zum Herstellen eines Magneten, insbesondere eines Permanentmagneten, aus granularer Materie, wobei das Presswerkzeug zwei in eine jeweilige Pressrichtung bewegbare und zumindest in einem jeweiligen Teilbereich aus einem magnetischen Material gebildete Stempel zum Pressen der granularen Materie aufweist; 1 a schematic sectional view of a pressing tool according to the prior art for producing a magnet, in particular a permanent magnet, of granular matter, wherein the pressing tool has two movable in a respective pressing direction and formed at least in a respective portion of a magnetic material stamp for pressing the granular matter ;

2 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht eines Presswerkzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform zum Herstellen eines Magneten, insbesondere eines Permanentmagneten, aus granularer Materie, wobei der jeweilige magnetische Teilbereich der Stempel auf einer jeweiligen, einer Aufnahme zum Aufnehmen der granularen Materie zugewandten Seite eine Ausnehmung aufweist; und 2 a schematic sectional view of a pressing tool according to a first embodiment for producing a magnet, in particular a permanent magnet, of granular matter, wherein the respective magnetic portion of the stamp on a respective, a receptacle for receiving the granular matter facing side has a recess; and

3 ausschnittsweise eine schematische Schnittansicht des Presswerkzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform. 3 a fragmentary sectional view of the pressing tool according to a second embodiment.

In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. In the figures, identical or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

2 zeigt ein Presswerkzeug 10 gemäß einer ersten Ausführungsform zum Herstellen eines Magneten, insbesondere eines Permanentmagneten, aus granularer Materie. Die granulare Materie ist beispielsweise NdFeB, so dass der Magnet aus der seltenen Erde Neodym hergestellt wird. 2 shows a pressing tool 10 according to a first embodiment for producing a magnet, in particular a permanent magnet, of granular matter. The granular matter is, for example, NdFeB, so that the magnet is made from the rare earth neodymium.

Das Presswerkzeug 10 gemäß 2 unterscheidet sich insbesondere dadurch vom Presswerkzeug 10 gemäß 1, dass der jeweilige, aus einem magnetischen Material gebildete Teilbereich 21 der Stempel 14, 18 auf einer jeweiligen, der Aufnahme 12 zugewandten Seite 26 eine Ausnehmung 28 aufweist. Wie aus 2 erkennbar ist, ist die Ausnehmung 28 konkav ausgebildet, d.h. nach innen bzw. von der jeweiligen Pressrichtung von der Aufnahme 12 weg gewölbt. Durch das Vorsehen der jeweiligen Ausnehmung 28 weist der jeweilige Stempel 14, 18 bzw. der jeweilige magnetische Teilbereich 21 einen gewölbten Kopf 30 auf, woraus – wie in 2 anhand der Richtungspfeile, die nicht mit einem Bezugszeichen versehen sind, erkennbar ist – ein besonders vorteilhafter Verlauf bzw. eine besonders vorteilhafte Ausrichtung des Magnetfelds resultiert. The pressing tool 10 according to 2 differs in particular by the pressing tool 10 according to 1 in that the respective partial region formed from a magnetic material 21 The Stamp 14 . 18 on a respective, the recording 12 facing side 26 a recess 28 having. How out 2 is recognizable, is the recess 28 concave, ie to the inside or from the respective pressing direction of the recording 12 arched way. By providing the respective recess 28 indicates the respective stamp 14 . 18 or the respective magnetic partial area 21 a domed head 30 on, from which - as in 2 can be seen on the direction arrows, which are not provided with a reference numeral - a particularly advantageous course or a particularly advantageous orientation of the magnetic field results.

Der magnetische Teilbereich 21 des Presswerkzeugs 10 gemäß 2 weist somit im Gegensatz zum jeweiligen magnetischen Teilbereich 21 des Presswerkzeugs 10 gemäß 1 eine von einer kreiszylindrischen Form unterschiedliche Form auf, woraus eine besonders vorteilhafte Ausrichtung des Magnetfelds resultiert. The magnetic part 21 of the pressing tool 10 according to 2 thus, in contrast to the respective magnetic partial area 21 of the pressing tool 10 according to 1 a different shape of a circular cylindrical shape, resulting in a particularly advantageous orientation of the magnetic field.

Das Magnetfeld verläuft insbesondere im Bereich um die Aufnahme 12 herum zumindest im Wesentlichen parallel zur Pressrichtung und weicht im Vergleich zum Presswerkzeug 10 gemäß 1 nicht oder wesentlich weniger stark von diesem zur jeweiligen Pressrichtung parallelen Verlauf ab. The magnetic field extends in particular in the area around the recording 12 around at least substantially parallel to the pressing direction and deviates in comparison to the pressing tool 10 according to 1 not or substantially less strongly from this parallel to the respective pressing direction.

Hierdurch können die granulare Materie und in der Folge der herzustellende Magnet besonders gut und gleichmäßig magnetisiert werden, woraus eine sehr hohe Qualität des Magneten resultiert. Durch die im Vergleich zum Presswerkzeug 10 gemäß 1 durchgeführte Änderung des magnetischen Teilbereichs 21 werden die Form des magnetischen Teilbereichs 21 und in der Folge die magnetische Permeabilität im Bereich des jeweiligen Kopfes 30 geändert, so dass das Magnetfeld bedarfsgerecht beeinflusst werden kann und eine gewünschte Form bzw. Ausrichtung einnimmt oder sich dieser gewünschten Form bzw. Ausrichtung besser annähert. As a result, the granular matter and consequently the magnet to be produced can be magnetized particularly well and uniformly, resulting in a very high quality of the magnet. By compared to the pressing tool 10 according to 1 performed change of the magnetic portion 21 become the shape of the magnetic part 21 and subsequently the magnetic permeability in the region of the respective head 30 changed so that the magnetic field can be influenced as needed and takes a desired shape or orientation or approaches this desired shape or orientation better.

Darüber hinaus ist beim Presswerkzeug 10 gemäß 2 vorgesehen, dass das Formelement 24 aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gebildet ist. Hierdurch kann ein aus dem Pressen der granularen Materie erzeugter Pressling besonders gut aus der Aufnahme 12 entfernt werden. In addition, the press tool 10 according to 2 provided that the form element 24 is formed of a non-magnetic material. In this way, a compact produced from the pressing of the granular matter can be particularly good from the recording 12 be removed.

Aus 2 ist ferner erkennbar, dass in der jeweiligen Ausnehmung 28 eine aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gebildete Schicht 32 des jeweiligen Stempels 14, 18 angeordnet ist. Die jeweilige Schicht 30 ist dabei auf einer jeweiligen, der Ausnehmung 28 zugewandten und der Aufnahme 12 abgewandten Seite 34 zumindest im Wesentlichen an eine Innenkontur 36 der jeweiligen Ausnehmung 28 angepasst, wobei die jeweilige Ausnehmung 28 vollständig durch die jeweilige Schicht 32 ausgefüllt ist. Hierdurch ist ein unerwünschter Luftspalt zwischen dem jeweiligen magnetischen Teilbereich 21 und der jeweiligen, nichtmagnetischen Schicht 32 vermieden. Out 2 is also seen that in the respective recess 28 a layer formed of a non-magnetic material 32 of the respective stamp 14 . 18 is arranged. The respective layer 30 is on a respective, the recess 28 facing and recording 12 opposite side 34 at least substantially to an inner contour 36 the respective recess 28 adapted, with the respective recess 28 completely through the respective layer 32 is filled. This is an undesirable air gap between the respective magnetic portion 21 and the respective non-magnetic layer 32 avoided.

Durch das Ausfüllen der jeweiligen Ausnehmung 28 mit der jeweiligen Schicht 32 weisen die Stempel 14, 18 insgesamt jeweils die Form eines geraden Kreiszylinders auf. By filling in the respective recess 28 with the respective layer 32 have the stamp 14 . 18 total in each case the shape of a straight circular cylinder.

Auf der jeweiligen, der Aufnahme 12 zugewandten Seite 26 ist die jeweilige, nichtmagnetische Schicht 32 zumindest im Wesentlichen eben ausgebildet, so dass dadurch eine besonders vorteilhafte Ausrichtung des Magnetfelds realisierbar ist. On the respective, the recording 12 facing side 26 is the respective, non-magnetic layer 32 at least substantially flat, so that thereby a particularly advantageous orientation of the magnetic field can be realized.

Ferner kann die granulare Materie dadurch besonders gut gepresst werden. Furthermore, the granular matter can thus be pressed particularly well.

3 zeigt das Presswerkzeug 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform, wobei die Stempel 14, 18 auch gemäß der zweiten Ausführungsform auf der jeweiligen, der Aufnahme 12 zugewandten Seite 26 die jeweilige Ausnehmung 28 aufweisen. Wie aus 3 erkennbar ist, weist die jeweilige Ausnehmung 28 eine Mehrzahl von Stufen 38 auf. Mit anderen Worten ist die jeweilige Ausnehmung 28 stufenförmig ausgebildet. Vorliegend sind vier Stufen 38 vorgesehen. Die Stufen 38 sind dabei mit einer jeweiligen Schicht 40a–d gefüllt, welche jeweils an eine jeweilige Innenkontur der korrespondierenden Stufe 38 angepasst und demzufolge außenumfangsseitig in Form eines geraden Kreiszylinders ausgebildet sind. Hierdurch ist auch die jeweilige Ausnehmung 28 gemäß der zweiten Ausführungsform durch die Schichten 40a–d ausgefüllt. Bezogen auf die jeweilige Pressrichtung schließt sich an die Schichten 40a–d die jeweilige, aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gebildete Schicht 32 an. 3 shows the pressing tool 10 according to a second embodiment, wherein the stamp 14 . 18 also according to the second embodiment on the respective, the recording 12 facing side 26 the respective recess 28 exhibit. How out 3 can be seen, has the respective recess 28 a plurality of stages 38 on. In other words, the respective recess 28 stepped. There are four levels here 38 intended. The steps 38 are present with a respective layer 40a -D filled, which in each case to a respective inner contour of the corresponding stage 38 adapted and are therefore formed on the outer peripheral side in the form of a straight circular cylinder. As a result, the respective recess is 28 according to the second embodiment through the layers 40a -D filled. Related to the respective pressing direction closes to the layers 40a -D the respective layer formed of a non-magnetic material 32 at.

Die Schichten 40a–d können jeweils aus einem nichtmagnetischen Werkstoff gebildet sein. Alternativ dazu ist es möglich, dass die Schichten 40a–d jeweils aus einem magnetischen Werkstoff gebildet sind. Dieser magnetische Werkstoff kann sich dabei von einem Werkstoff, aus welchem der jeweilige magnetische Teilbereich 21 gebildet ist, unterscheiden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Schichten 40a–d aus voneinander unterschiedlichen magnetischen Werkstoffen ausgebildet sind und insbesondere voneinander unterschiedliche magnetische Permeabilitäten aufweisen, wobei sich der jeweilige Werkstoff, aus welchem die Schichten 40a–d gebildet sind, und/oder die jeweilige Permeabilität der jeweiligen Schicht 40a–d von dem Werkstoff bzw. der Permeabilität des jeweiligen magnetischen Teilbereichs 21 unterscheidet. The layers 40a Each may be formed of a non-magnetic material. Alternatively, it is possible that the layers 40a Each formed of a magnetic material. This magnetic material may be of a material from which the respective magnetic portion 21 is formed, distinguish. In particular, it can be provided that the layers 40a -D are formed of mutually different magnetic materials and in particular have different magnetic permeabilities from each other, wherein the respective material from which the layers 40a -D are formed, and / or the respective permeability of the respective layer 40a -D of the material or the permeability of the respective magnetic portion 21 different.

Der jeweilige Stempel 14, 18 weist somit jeweils für sich Schichten unterschiedlicher magnetischer Permeabilität auf, welche durch den jeweiligen magnetischen Teilbereich 21 und durch die jeweiligen Schichten 40a–d gebildet sind. Hierdurch kann eine besonders vorteilhafte Ausrichtung des Magnetfelds realisiert werden, wie aus 3 anhand der Richtungspfeile erkennbar ist, die nicht mit einem Bezugszeichen versehen sind. The respective stamp 14 . 18 Thus, each has layers of different magnetic permeability, which by the respective magnetic portion 21 and through the respective layers 40a -D are formed. As a result, a particularly advantageous orientation of the magnetic field can be realized, as is the case 3 recognizable by the directional arrows, which are not provided with a reference numeral.

In bestimmten Fällen kann eine bestimmte Variierung der Richtung der Magnetisierung erforderlich sein. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine zumindest im Wesentlichen einheitliche Magnetisierung nicht zu einem erwünschten Magnetfeld des fertig hergestellten Magneten führt. In diesem Fall kann der jeweilige, magnetische Teilbereich 21 des jeweiligen Stempels 14, 18 entsprechend angepasst und optimiert werden, um das erwünschte, magnetische Profil des herzustellenden Magneten, insbesondere Permanentmagneten, einzustellen. In certain cases, a certain variation in the direction of the magnetization may be required. This is the case, for example, if an at least substantially uniform magnetization does not lead to a desired magnetic field of the finished magnet. In this case, the respective, magnetic partial area 21 of the respective stamp 14 . 18 be adjusted and optimized accordingly to set the desired magnetic profile of the produced magnet, in particular permanent magnet.

Claims

Pressing tool ( 10 ) for producing a magnet of granular matter, with at least one receptacle ( 12 ) for receiving the granular matter, with at least one in a pressing direction ( 16 . 20 ) movable and at least in a subarea ( 21 ) Stamp formed from a magnetic material ( 14 . 18 ) for pressing in the receptacle ( 12 ) arranged, granular matter and with at least one electromagnet ( 22 ) for applying in the recording ( 12 ) arranged, granular matter with a magnetic field, characterized in that the magnetic portion ( 21 ) on one of the pictures ( 12 ) facing side ( 26 ) a recess ( 28 ) having.

Pressing tool ( 10 ) according to claim 1, characterized in that the recess ( 28 ) is at least partially, in particular at least predominantly, concave.

Pressing tool ( 10 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that the recess ( 28 ) at least one stage ( 38 ) having.

Pressing tool ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the recess ( 28 ) at least one layer formed of a nonmagnetic material ( 32 ) of the stamp ( 14 . 18 ) is arranged.

Pressing tool ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that in the recess ( 28 ) at least one layer ( 40a -D) of the stamp ( 14 . 18 ), which consists of one of the magnetic material of the subregion ( 21 ) is formed different magnetic material.

Pressing tool ( 10 ) according to one of claims 4 or 5, characterized in that the layer ( 32 . 40a -D) on its recess ( 28 ) facing side ( 34 ) to an inner contour ( 36 ) of the recess ( 28 ), the recess ( 28 ) and on their recording ( 12 ) facing side ( 26 ) is formed.

Pressing tool ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the pressing tool ( 10 ) is adapted to the magnetic field parallel or perpendicular to the pressing direction ( 16 . 20 ) to produce running.

Pressing tool ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the receptacle ( 12 ) in perpendicular to the pressing direction ( 16 . 20 ) extending direction by at least one formed from a non-magnetic material molding element ( 24 ) of the pressing tool ( 10 ) is limited.