DE1106437B - Verfahren zur Herstellung magnetisierbarer Kerne aus einem ferromagnetischen Pulver und einem organischen, insbesondere haertbaren Binder - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung magnetisierbarer Kerne aus einem ferromagnetischen Pulver und einem organischen, insbesondere härtbaren Binder Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung magnetisierbarer Kerne aus einem ferromagnetischen. Pulver und einem organischen, insbesondere härtbaren Binder, gegebenenfalls mit preßerleichternden Zusätzen, bei dem die lockere, körnige Preßmasse mittels eines Füllschuhes. in abgemessener Menge in die Form gefüllt, gepreßt und anschließend ausgeworfen wird. Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung solcher Kerne unterscheidet man die Kaltpreßverfahren und die Wasmpreßverfahren. Die Herstellung kleinerer Kerne erfolgt meist nach dem Ka,ltpreßverfahren auf automatischen Exzenterpressen. Dabei wird: die lockere, körnige Preßmasse mittels eines hin- und hergehenden Füllschuhes in die z. B. zylindrische Preßform periodisch eingefüllt, durch einen Preßstempel komprimiert und ails fertiger Preßling von einem Auswerfer aus der Form ausgestoßen. Für eine einwandfrei rationelle Fertigung ist dabei eine gleichmäßige Füllung wichtig. Der gesamte Vorgang des Einfüllens, Pressens und Auswerfens spielt sich in wenigen Sekunden ab. Das Härten des Kunstharzbinders, sofern ein solches erforderlich ist, erfolgt nachträglich in einem gesonderten Arbeitsgang.
• Beim Warm- oder Heißpressen, das in der Regel für größere und wertvollere Kerne angewandt wird, wird in die Form gewöhnlich ein Vorpreßling eingebracht und in der erhitzten Form dem Preßdruck ausgesetzt. Die Masse befindet sich dabei auf einer Temperatur,. bei der der Binder gut fließt. Bei dieser Temperatur kann der Preßling aber nicht sofort ausgestoßen werden,, sondern die Matrize wird nach dem Pressen gekühlt, bis die Temperatur des. Preßlings so, weit vermindert ist, daß die Masse nicht mehr klebt oder schmiert, worauf das Ausstoßen erfolgt. Die Nachhärtung wird dabei in der Regel in der Preßform vorgenommen. Bei diesem Verfahren muß mit mehreren Matrizen. gearbeitet werden, damit der nächste Preßling gep.reßt werden kann, während der vorher hergestellte sich noch in der Matrize zum Nachhärten und Abkühlen befindet.
• Das Kaltpreßverfahren hat vor dem Heißpressen den. Vorzug, daß die Preßvorgänge rasch aufeinanderfolgen, da die Form nach dem Pressen und dem unmittelbar darauffolgenden Ausstoßen des Preßlings sofort wieder gefüllt werden kann. Das Verfahren hat somit den Vorzug der Schnelligkeit und im Hinblick auf die gute Ausnutzung der Maschine den Vorzug der Billigkeit. Das Heißpreßverfahren dagegen hat gegenüber dem Kaltpreßverfahren wieder den Vorteil, daß die unter Druck gehärteten Kerne höhere Festigkeit haben, was unter anderem darauf zurückzuführen ist, daß der Bindergehalt bei den heiß verpreßten Kernen meistens höher sein darf als bei den kalt gepreßten, weil die kalt gepreßten Kerne stets eine gewisse Porosität aufweisen, müssen, damit beim Härten flüchtige Bestandteile des Binders entweichen können. Ferner ist bei gleich hohem Bindergehalt die Permeabilität der kalt gepreßten Kerne infolge der höheren Zähigkeit der Kaltpreßmasse kleiner.
• Das Bestreben geht nun dahin, bei den nach dem billigen Kaltpreßverfahren hergestellten Kernen die Permeabilität und nach Möglichkeit auch die Festigkeit zu steigern. Eine Steigerung der Permeabilität kann erreicht werden durch Herabsetzen des Binderanteils oder durch die Verwendung von nassen oder trockenen, preßerleichternden Zusätzen, die die innere Reibung der Preßmasse beim Preßvorgang herabsetzen.. Durch die Verminderung des Binderanteils sowie durch den Zusatz von trockenen Gleitmitteln wird aber die Festigkeit der Preßlinge verringert. Die nassen Gleitmittel bzw. flüssigen Harze verschlechtern die Füllfähigkeit. Die Preßmasse fängt an, schon im Füllschuh zu backen, und bildet dort sowie in der Preßform Hohlräume und Brücken, was zur Folge hat, daß eine gleichmäßige Füllung nicht mehr gewährleistet ist, sondern die jeweilige Füllmenge stark schwankt. Auch das Ausstoßen des Preßlings wird durch solche Zusätze erschwert, da die Masse in der Form klebt und sie verschmiert. Zur besseren Ausnutzung der Preßformen ist es auch bekannt, die Preßmasse bzw. das Preßwerkzeug so weit zu erwärmen, daß der Preßvorgang im Bereich der optimalen Erweichung des Binders stattfindet, wobei die Preßmasse in Form von vorgewärmten Tabletten in die Form eingebracht und bei etwa 85 bis 100° C verpreßt wird. Dabei handelt es sich also um ein ausgesprochenes Warmpreßverfahren. Die Preßmasse wurde dann jedoch nicht im' Preßwerkzeug-"-ausgehärtet, sondern unter Einschaltung einer Zwischenkühlung aus dem wieder abgekühlten Preßwerkzeug ausgewoifsti.undnachdemAuswerfen-geh.ärtet.DieZwisghen-_ kühlurig ie dabei notwendig, ,weil der stark erweichte. Preßling. bei , hoher Temperatur nicht äü"sgewoi=fen werdeü.-kann. `1Deses zerfahren bringt zwar eine Abkürzung, .des. Tleißpreßverfahrens, da die für die Zwischenkühlung`-erfdrderliche Zeit=kürzer ist. als die für die Aushärtung in et Werkzeug-erforderliche Zeit, im Vergleich zum Kältpraverfa.href ::ist aber diese Zwischenkühlung _doch'@shr zeiträubernd, und eine so schnelle Folge< der Prgvorgängz v@ie'beim Kaltpreßverfahren ist auch in diesem- Falle unmöglich. Außerdem ist das abwechselnde Erwärmen und Kühlen der Preßform unerwünscht:" - a-, Die Vorteile des Kaltpxeßverfahrens.und des Warmpreßverfahrens werden nun gemäß der Erfindung dadurch vereinigt;- -da. diz =Pulvermasse. uüd/oder' das Preßwerkzeug auf eine Temperatur erwärmt werden, bei der die Masse noch gut schüttfähig ist,- beim Pressen, aber durch die Reibungswärme eine Temperatur.annimmt, bei der sie gute Fließeigegsghaftenhat. Das erfindungsgemäße Verfahren beruht auf folgende üherlegung: Wird eine Preßmasse so nimmt ihre Zähigkeit stetig ab, bis bei.einer bestimmten Temperatur ein Zustand erreicht wird, bei dem -sich die Zähigkeitsabnahme bereits im Sinne einer besserer, Formbarkeit während des. Preßvorganges bemerkbar macht; ohne daß zunächst eine .erhöhte Klebrigkeit der Masse auftritt. Bei weiterzunehmender Erwärmung nimmt die Zähigkeit weiter ab, b-is die eigentliche Erweichungstemperatur erreicht wird, bei der die Masse kle'6rig wird und" beginnt, "ihre -Konsistenz -zu ändern: Oberhalb dieser Temperatur liegst dann der Bereich der optimalen Erweichung und Formbarkeit der Masse, in welchem das Auswerfen des Preßlings jedoch nicht mehr möglich ist. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird dis Masse somit nicht bis zu dem Temperatur-' bereich erwärmt, beidem sie klebrig ist und die besten Fließeigenschaften aufweist, sondern nur bis innerhalb. des Temperaturbereichs, bei dem noch keine Klebrigkeit auftritt, so daß die Masse noch gut schüttfähig ist. Störungen, beim Einfüllen der Preßmässe durch Zusammenbacken im Füllschuh und Bildung von Hohl-' räumen oder Brücken treten dabei. nicht auf, und eine gleichmäßige Füllung der Form ist durchaus gewährleistet. Andererseits aber erreicht die vorgewärmte Masse, deren Fließfähigkeit gegenüber der kalten Masse bereits merklich erhöht ist, beim Pressen -gute Fließeigenschaften., d. h., es können Kerne mit höherer Permeabilität und größerer mechanischer-Festigkeit als beim Kalipreßverfahren hergestellt werden.
• Die beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Vor wärmung -einzuhaltenden Temperaturgrenzen hängen von der Art des verwendeten Binders ab und liegen für die bei der Kernherstellung üblichen Bindemittel etwa zwischen 50 und 80° C. Die durch den hohen Preßdruck, der mehrere Tonnen pro Quadratzentimeter beträgt, bedingte Temperaturerhöhung reicht aus, um die Masse vorübergehend auf eine Temperatur- zti bringen, die oberhalb der Erweiehungstemperatur, d. h. im Bereich der optimalen Erweichung liegt. Bei Phenol-: harzen liegt diese Temperaturgrenze-bei etwa 85° -C.

  Die Preßförm# ann bei dem erfindungsgemäßen Ver-

  fahren ebenfalls erwärmt sein, sie soll aber nicht so

  heiß sein, daß die Preßmasse an der Formwand oder

  an den-Preßstempeln klebenbleibt, wodurch ein saube-

  're;s,Pressen urimöglich gemacht würde. Die Tempe-

  -ratut der Pfeßform soll vielmehr ebenfalls in dem Be-

  reich unter der Erweichungsgrenze bleiben.

  Das Füllers, Prpssen und Auswerfen findet bei dem

  erfindungsgemäßen Verfahren in der gleichen Weise

  statt wie beim vollautomatischen Kaltpressen, jedoch

  mit dem Unterschied, daß sich diese Vorgänge in

  einem. Temperaturbereich abspielen, der so wenig

  unter der Erweicliungsggrenze liegt, daß nur während

  ..des Preßvorganges die Erweichungstemperatur vor-.

  übergehend überschritten wird, so daß Dichte, Perme-

  abilität und; Festigkeit der Preßlinge verbessert sind.

  :.Für die: ferroznagnetisthen,Pülver_können bei dem

  Verfahren. gemäß der-Erfindung alle zur- Herstellung

  magnetisierbärer Kerne, üblichen ,Materialien, -wie

  Eisen, ferraniagneti.ssche Legierungen, Oxydgemische;,

  Ferrite usw:, verwendet- :,werden'. Als Binder können

  sowohl hartbare Natur= oder Kunstharze, z. B: Phenol-

  harz, wie auch nichthärtbare Kunststoffe, sogenännte

  Thermoplaste, dienen. -.Günstig sind Stäffe-mit einer

  verhältnismäßig gut ausgeprägten.Er`weichungsgrenze;

  z. B. Äthoxylinharze: Es könndu-;'üm den gewünschten

  Erwdichungsgrad zu erzielen,, auch geeignete Mischun=

  gern, von organischen Stoffen verwendet werden. Auch

  ein geringer Zusatz preßerleichternder Stoffe (Gleit-

  mittel) ist möglich wie auch die Verwendung von

  Stoffen, wie Talkumpuder, Zinkst earat u. dgl., die die.

  Loslösung des Preßlings vom Werkzeug begünstigen.

  Der bei geringem Bindergehalt bzw. geringer Festig-

  keit der Preßlinge- nachteilige Einfluß dieser Stoffe

  tritt beim erfindungsgemäßen Verfahren weit weniger

  in Erscheinung, was, auf die höhere Bindekraft der

  -warmen Preßmasse und die Möglichkeit, mehr Binder

  ohne Nachteile für die; magnetische Permeabilität zu-

  verwenden, zurückzuführen ist. Ein weiterer Vorteil

  des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der Mög-

  lichkeit, `die erforderliche-Dichte und damit die er-

  forderliche Permeabilität der Preßlinge mit geringe-

  rem Druck zu erreichen, -

Claims (1)

1. PATENTA\TSPRU-C-H: Verfahren zur Herstellung magnetisierbarer Kerne aus einem ferromagnetischen Pulver und einem organischen; insbesondere hartbaren Binder, gegebenenfalls mit preßerleichternden Zusätzen,, bei dem die lockere, körnige Preßmasse mittels eines Füllschuhes in abgemessener Menge in. die Form gefüllt, gepreßt und anschließend ausge= worfenwird, dadurch.gekennzeichnet, daß diePulvermasse ünd/oder das Preßwerkzeug auf eine, Temperatur erwärmt werden, bei der die -Masse noch gut schüttfähig ist, -beim Pressen aber durch- die Reibungswärme eineTemperatur annimmt, bei der sie gute Fließeigenschaften: hat: