DE1263195B

DE1263195B - Verfahren zur Herstellung von anisotropen Dauermagneten aus gepulvertem Magnetwerkstoff

Info

Publication number: DE1263195B
Application number: DEM52638A
Authority: DE
Inventors: Werner Mueller
Original assignee: Magnetfabrik Bonn GmbH
Current assignee: Magnetfabrik Bonn GmbH
Priority date: 1962-04-24
Filing date: 1962-04-24
Publication date: 1968-03-14
Also published as: FR1348745A; GB973331A; NL291877A; US3256591A; NL140355B

Description

Verfahren zur Herstellung von anisotropen Dauermagneten aus gepulvertem Magnetwerkstoff Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von anisotropen Dauermagneten aus gepulvertem Magnetwerkstoff.
Es ist bekannt, anisotrope Dauermagnete aus einem gepulverten Magnetwerkstoff dadurch herzustellen, daß das Pulver in einem Magnetfeld mit einem Bindemittel gepreßt und dann das Bindemittel gehärtet wird; dieses Verfahren kann bei der Herstellung von Dauermagneten aus Alnicopulver und Kunststoffbindemittel angewendet werden. Ferner werden anisotrope Dauermagnete durch Pressen im Magnetfeld ohne Bindemittel aus Bariumferritpulver geformt und diese Formlinge durch Sintern verfestigt. Bei diesen Verfahren ordnen sich die Pulverteilchen darart im Magnetfeld, daß sich in der Richtung des angelegten Magnetfeldes eine Vorzugsrichtung im fertigen Magnetkörper ergibt. Schließlich ist es auch bekannt, daß beim Pressen von feinem Bariumferritpulver infolge der Plättchenform der Pulverkörner auch ohne Anlegen eines Magnetfeldes allein durch die beim Pressen auftretenden mechanischen Kräfte eine Anisotropie erzielt werden kann. Bei diesen Verfahren ist die magnetische Vorzugsrichtung an jeder Stelle des Preßlings durch die Preßrichtung bzw. die Richtung des angelegten Magnetfeldes gegeben, so daß im allgemeinen nur Dauermagnete mit homogener Anisotropie, also mit längs paralleler gerader Linien verlaufenden Vorzugsrichtungen, hergestellt werden können.
Die Erfindung ermöglicht es in einfacher Weise, aus gepulvertem Magnetwerkstoff auch Dauermagnetkörper mit inhomogener Anisotropie, in denen die magnetischen Vorzugsrichtungen längs gekrümmter bogenförmiger Linien verlaufen, herzustellen. Dies geschieht dadurch, daß eine zunächst erzeugte homogene Anisotropie mit längs paralleler gerader Linien verlaufenden magnetischen Vorzugsrichtungen durch Änderung der Form und/oder Fläche des Magnetquerschnittes in eine inhomogene Anisotropie mit längs gekrümmter Linien verlaufenden magnetischen Vorzugsrichtungen übergeführt wird.
Es ist zwar schon bekannt, anisotrope Dauermagnete mit längs gekrümmter Linien verlaufenden Vorzugsrichtungen durch Pressen in einem inhomogenen Magnetfeld herzustellen; es hat sich aber gezeigt, daß es technisch nur sehr schwer möglich ist, magnetische Richtfelder mit stark gekrümmtem Verlauf der Kraftlinien herzustellen. Wollte man z. B. ein Magnetfeld für die Herstellung eines U-förmigen, längs der Schenkel und des Joches magnetisierten Magnets erzeugen, so müßte konzentrisch zu dem gewünschten Verlauf der magnetischen Kraftlinien ein Stromleiter angebracht werden, was in einer Preßform praktisch aber nicht möglich ist. Nach einem anderen bekannten Vorschlag könnte ein solches Magnetfeld auch mit Dauermagneten erzeugt werden; diese bringen aber nur ein verhältnismäßig schwaches Magnetfeld, welches nicht den erforderlichen Richteffekt aufweist. Dagegen ist es verhältnismäßig leicht, sehr starke homogene Magnetfelder zwischen den ebenen Polflächen von Elektro- oder Dauermagneten zu erzeugen. Die Erfindung macht sich dies zunutze, indem zunächst in einem starken Magnetfeld Preßlinge mit homogener magnetischer Anisotropie hergestellt werden, die erst anschließend ohne Einwirkung eines weiteren Magnetfeldes in die gewünschte geometrische Form mit längs gekrümmter Linien verlaufenden magnetischen Vorzugsrichtungen übergeführt werden. Durch diese Maßnahme gelingt es auf verhältnismäßig einfache Weise, Magnete herzustellen, deren magnetische Eigenschaften (Haftkraft, Feldstärke usw.) bei Magnetisierung längs der Vorzugsrichtungen über dem nach dem bisherigen Stand der Technik Erreichten liegen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt A b b. 1. Darin ist die Herstellung eines magnetisierbaren streifenförmigen Magnets aus einem Magnetpulver, z. B. aus Bariumferrit, dargestellt. In einer Spritzdüse 1 wird durch Druck in Richtung des Pfeiles der Magnetwerkstoff 2 eingeführt. Er kann mit einem Kunststoffbindemittel vermischt sein. Im Abschnitt I hat die Düse den um 90° gedreht gezeichneten U-förmigen Profilquerschnitt 3. Durch ein im Abschnitt I quer zur Düchsenachse angelegtes starkes homogenes Magnetfeld werden in diesem U-förmigen Magnetprofil die gestrichelt angedeuteten parallelen Vorzugsrichtungen erzeugt. Nun gelangt der Werkstoff in den Abschnitt 1I der Düse, wo der U-förmige Querschnitt so aufgebogen wird, daß schließlich ein flaches rechteckiges Profi14 entsteht, das seine endgültige Form im Abschnitt III der Düse erhält. Dabei wird die Orientierung der Magnetteilchen so verändert, daß etwa der in 4 gestrichelt gezeichnete Verlauf der Vorzugsrichtungen entsteht. Dieser ist der bei Haftmagneten, flexiblen Verschlußleisten für Kühlschranktüren usw., besonders vorteilhaften bogenförmig verlaufenden Magnetisierung, die nur auf einer Fläche der Dauermagnetkörper Magnetpole erzeugt, gut angepaßt und ergibt hohe Werte der Haftkraft. Die Magnete mit dem Profil 4 können, nachdem sie die Düse verlassen haben, durch eine zusätzliche Magnetisierung in ihrer Haftkraft noch weiter erhöht werden.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch ein in einem geeigneten Suspensionsmittel aufgeschlämmtes Pulver, z. B. Bariumferritpulver, geformt, anschließend getrocknet und zu einem festen Körper gesintert werden. Dabei wird das aufgeschlämmte Pulver zunächst in einem Magnetfeld unter Abfiltern des überschüssigen Suspensionsmittels orientiert und vorgeformt, dann ohne Magnetfeld verformt und anschließend getrocknet und zu einem festen Körper gesintert.
Eine andere Abwandlung des Verfahrens ist in A b b. 2 und 3 dargestellt. In einer Preßmatrize 5 wird mit Hilfe der Preßstempel 6 und 7 das Magnetpulver 8 geformt, wobei durch ein quer zur Preßrichtung liegendes homogenes Magnetfeld 9 eine Vorzugsrichtung eingeprägt wird. In einer zweiten Matrize 1® mit den Preßstempeln 11 und 112, die entsprechend geformte Enden besitzen, wird dieser Formkörper zu einem U-förmigen Körper 13 verformt, bei dem die Vorzugsrichtungen längs der Bogenlinien 14 verlaufen.
In einer weiteren Abwandlung des Verfahrens kann das Magnetpulver durch Walzen, gegebenenfalls durch Profilwalzen, vorgeformt und dabei eine homogene Anisotropie durch ein Magnetfeld oder durch mechanische Kräfte erhalten werden und alsdann durch weiteres Walzen unter Änderung der Form und/oder Fläche des Querschnittes eine inhomogene Anisotropie herbeigeführt werden.
Für die Durchführung der Erfindung werden zweckmäßig Magnetwerkstoffe mit einer hohen Koerzitivfeldstärke verwendet, insbesondere solcher der Arten Ba0 - 6 Fe203, Alnico, Mangan-Wismut, Mangan-Aluminium, gegebenenfalls mit den üblichen Zusätzen.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung von anisotropen Dauermagneten aus gepulvertem Magnetwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß eine zunächst erzeugte homogene Anisotropie mit längs paralleler gerader Linien verlaufendenmagnetischen Vorzugsrichtungen durch Änderung der Form und/oder Fläche des Magnetquerschnittes in eine irrhomogene Anisotropie mit längs gekrümmter Linien verlaufenden magnetischen Vorzugsrichtungen übergeführt wird.
2. Verfahren zur Herstellung von anisotropen Dauermagneten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetpulver, gegebenenfalls mit einem Binde- oder Suspensionsmittel, durch Spritzen aus einer Düse geformt wird und innerhalb der Düse zunächst einen Bereich durchläuft, in welchem eine homogene Anisotropie erzeugt wird, dann einen zweiten Bereich, in welchem durch Änderung der Form und/oder Fläche des Querschnittes eine irrhomogene Anisotropie herbeigeführt wird.
3. Verfahren zur Herstellung von anisotropen Dauermagneten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetpulver zunächst durch Pressen in einer Matrize vorgeformt wird und dabei eine homogene Anisotropie erhält und daß sodann durch Pressen in einer zweiten Matrize unter Änderung der Form und/oder Fläche des Querschnittes eine irrhomogene Anisotropie herbeigeführt wird.
4. Verfahren zur Herstellung von anisotropen Dauermagneten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetpulver zunächst durch Walzen, gegebenenfalls Profilwalzen, vorgeformt wird und dabei eine homogene Anisotropie erhält und daß sodann durch weiteres Walzen unter Änderung der Form und/oder Fläche des Querschnittes eine irrhomogene Anisotropie herbeigeführt wird.
5. Verfahren zur Herstellung von anisotropen Dauermagneten nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die homogene Anisotropie durch ein Magnetfeld und/oder durch mechanische Kräfte erzeugt wird.
6. Verfahren zur Herstellung von anisotropen Dauermagneten nach Anspruch 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel thermoplastische Kunststoffe verwendet werden.
7. Verfahren zur Herstellung von anisotropen Dauermagneten nach Anspruch 1, 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Suspensionsmittel Wasser, gegebenenfalls mit den üblichen Zusätzen, verwendet wird.
8. Verfahren zur Herstellung von anisotropen Dauermagneten nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Magnetwerkstoffe von hoher Koerzitivfeldstärke verwendet werden, insbesondere solche der Arten Bä0 - 6 Fe203, Alnico, Mangan-Wismut, Mangan-Aluminium, gegebenenfalls mit den üblichen Zusätzen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1026 013, 1045 006; schweizerische Patentschrift Nr. 329182; französische Patentschrift Nr. 1199 563.