DE1571414A1 - Verfahren zum Strangpressen von Ferritdauermagneten und Strangpresswerkzeug zur Ausuebung des Verfahrens - Google Patents

Description

• Verfahren zum Strangpressen von Ferritdauermagneten und Strangpreßwerkzeug zur Ausübung des Verfahrens . Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von stranggepreßten Ferritmagneten, insbesondere Barium-, Strontium- und Bleiferritmagneten.
• Es ist bekannt, Bariumferritmagnete im Strangpreßverfahren herzustellen. Üblicherweise wird hierbei derart verfahren, daß feingemahlenes Ferritpulver mit einer Korngröße von o,5 bis 5[1 mit lo bis' zoö Wasser und o,5 bis 3'jb Plastifizierungsmittel gemischt wird. Aus dieser Masse wird durch Pressen unter gleichzeitigem Anlegen eines Vakuums an das Preßhohl ein Vorkörper erzeugt. Bei der Erzeugung des Vorkörpers wird die Masse entlüftet. Die entlüftete Masse wird sodann in einer Strangpresse durch ein Mundstück ausgepreßt und der Strang auf gewünschte Längen geschnitten, Die so erhaltenen Formkörper werden getrocknet, gesintert und magnetisiert.
• Es ist ferner bekannt, Ferritmagnete aus Schneckenpressen zu extrudieren. Dieses bekannte Verfahren hat den Vorteil, daß auf die Herstellung.eines Vorkörpers verzichtet werden kann. Die nach den beschriebenen Verfahren hergestellten Magnete traben eine Remaneiiz br von etwa 27oo Gaui3, eine hoerzi tivfeldstärke Ltic von 225o Oersted und ein maximales Energie= produkt (Bri)Inax von etwa 1,05 MGOe. Diese Werte lassen erkennen, daß es sich um Magnete handelt, die in Teilbereichen, insbesondere in ihren Randbezirken, infolge von beim Strangpressen auftretenden Reibungskräften zwischen Düseninnenwand des Strangpreßwerkzeugs und den Pulverteilchen, ariisotrop sind. Bisher war es jedoch nicht mög.Lich, im Strangpreß-oder Schneckenpreßverfahren Ferritmagnete und insbesondere Darfumferritmagnete mit einer nennenswerten, sich über den gesamten Querschnitt der Magnete erstreckenden magnetischen Anisotropie herzustellen.
• Zweck der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Strangpressen von Dauermagnetpreßlingen aus einem mit Wasser angefeuchteten und einem Plastifizierungsmittel versetzten Ferritpulver, insbesondere Barium-, Strontium- oder Bleiferritpulver, anzugeben, mit welchem es möglich ist, Preßlinge mit einer den ganzen Querschnitt der Magnete erfassenden magnetischen Vorzugsrichtung zu erzeugen.
• Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst, indem zunächst eine Suspension aus Barium-, Strontium- oder Bleiferritpulver mit 3o bis 5o% Wasser und o,5 bis 3% Plastifizierungs-. mittel unter Einfluß eines Magnetfeldes zu g.eelgneteri Vorkörpern (Quader oder Zylinder) naßgepreßt und dabei gleichzeitig auf einen Gehalt von 1o bis 15'r Feuchtigkeit entwäs-sert wird, wobei die Feuchtigkeit, beispielsweise über den porösen Preßetempel, mittels einer Vakuumpumpe abgeführt wird. Das Ferritpulver soll hierbei vorzugsweise eine Körnung von 0,5 bis 5g aufweisen. Das Plastifizierungsmittel besteht in an sich bekannter Weise aus organischen Substanzen, wie Polyvinylalkohol, Methylzellulose, Weizenmehl, Alginaten o.dgl..
• Die auf diese Weise erzeugten magnetisch anisotropen Vorkörper mit axialer, radialer oder diametraler Vorzugsrichtung werden nunmehr in einer Strangpresse weiterverarbeitet. In an sich bekannter Weise wird ein Strang erzeugt,- der anschließend in einzelne Abschnitte unterteilt wird. Diese Abschnitte werden getrocknet und schließlich gesintert. Beim Strangpressen ist es im allgemeinen üblich, mit einem möglichst wirtschaftlichen Querschnittsverhältnis des Vorkörpers zum ausgepreßten Körper, beispielsweise etwa 5o : 1, zu arbeiten, um mit einer möglichst geringen Stempelbewegung einen möglichst langen Strang zu erzeugen. Diesem Stand der Technik gegenüber wird erfindungsgemäß im vorliegenden Falle mit einem erheblich geringeren Querschnittsverhältnis, etwa 1.,3 : 1 bis 5 : 1, vorzugsweise 2 : 1, gearbeitet. Auf diese Weise gelingt es, die durch das Vorpressen im Magnetfeld erzeugte magnetische Ausrichtung der einzelnen Teilchen beizubehalten. Wenn dagegen mit großen Querschnittsverminderungen gearbeitet würde, so ergäbe sich in mehr oder minder starkem Maße ein ungeregeltes Haufwerk der Ferritteilchenlund es bestünde die Gefahr, daß die zuvor eingeprägte magnetische Anisotropie wieder mrstört würde. Bemerkenswerterweise hat es sich gezeigt, daß es ohne weiteres gelingt, die beschriebenen Vorkörper in der Strangpresse weiterzuverarbeiten und daß es nicht erforderlich ist, .außer der auch sonst üblichen Evakuierung des Preßzylinders, besondere Vorkehrungen zu treffen, um eingeschlossene Luft aus der Masse zu entfernen.
• Es ist wichtig - und hierin liegt ein wesentlicher Teil der Erfindung - daß der zunächst erzeugte Vorkörper hinsichtlich seiner beim Magnetfeldpressen erzeugten Vorzugsrichtung wu2t so in das Hohl der Strangpresse eingelegt wird, daß der Endkörper nach dem Strangpressen die gewünschte magnetische Vorzugsrichtung aufweist. Das bedeutet konkret, daß bei einem Strangpreßling, der eine Vorzugsrichtung senkrecht zur Strangpreßrichtung haben soll, der Vorkörper so in das Hohl der Strangpresse einzulegen ist, daß seine vom Magnetfeldpressen herrührende Vorzugsrichtung zur Vorzugsrichtung des Endkörpers parallel liegt. Auf entsprechende Weise ist beim Einlegen des durch. Magnetfeldpressen erzeugten Vorkörpers in das Hohl der Strangpresse zu verfahren, wenn der Endkörper eine magnetische Anisotropie in axialer Richtung oder, beispielsweise bei zylindrischen oder hohlzylindrischen Körpern, in diametraler oder radialer Richtung aufweisen soll.
• Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Magnete herzustellen, die eine Remanenz Br »-2# 3ooo G, eine Koerzitivfeldstärke BHc = 22oo 0e und ein maximales Energieprodukt (BH) max = 1,8 MG0e aufweisen.
• Es ist bereits darauf hingewiesen worden, daß es zweckmäßig ist, beim Strangpressen gemäß der Erfindung keine zu großen .Querschnittsverminderungen in der Strangpresse vorzusehen. Dies bedeutet, daß mit einer möglichst geringen Relativgeschwindigkeit zwischen dem Preßgut und den Wandungen gearbeitet werden sollte, um eine mechanische Störung der bereits vorliegenden magnetischen Ausrichtung zu verhindern. Zur weiteren Verringerung der Relativgeschwindigkeit des zu pressenden Materials gegenüber den Wandungen des Strangpreßwerkzeugs kann bei rechteckigem Querschnitt des Preßkolbens und der Vorkammer an dem Kolben eine zungenartige Verlängerung vorgesehen werden. Das Preßgut ruht auf dieser Zunge und wird mit ihr zur Düse vorgeschoben. Durch die Zunge wird erreicht, daß die Relativgeschwindigkeit der Pulverteilchen gegenüber der Wandung des Strangpreßwerkzeugs, jedenfalls im Zungenbereich, erheblich verringert wird. Damit wird sichergestellt, daß in diesem gefährdeten Bereich die eingeprägte magnetische Vorzugsrichtung nicht nennenswert beeinträchtigt wird.
• In Abb. 1 ist im Längsschnitt schematisch ein Strangpreßwerkzeug in Einfüllstellung gezeigt. Dabei bedeutet 1 die Zunge des Preßkolbens 2" 3 der strangzuverpressende anisotrope Vorkörper aus Ferritpulver und 4 das Mundstück des Werkzeugs.
• Abb. z zeigt das Werkzeug nach dem Strangpreßvorgang mit dem Kolben in Endstellung. Die magnetische Vorzugsrichtung im Vorkörper 3 sowie im erzeugten Strang ist durch die Pfeile 5 (Abb. 1) und 51 (Abb. 2) gekennzeichnet.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Strangpressen von Dauermagnetpreßlingen aus einem mit Wasser angefeuchteten und einem Plastifizierungsmittel versetzten Ferritpulver, insbesondere Barium-, Strontium- und Bleiferritpulver, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung von Preßlingen mit einer magnetischen Vorzugsrichtung eine Suspension von Ferritpulver mit 3o bis 50% Wasser und o,5 bis etwa 3% Plastifizierungsmittel unter _ Anlegung eines Magnetfeldes gepreßt und gleichzeitig auf einen Gehalt von 1o bis 15% entwässert wird, worauf der so erzeugte Preßling in einer Strangpresse zu Formkörpern verarbeitet wird; 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisierungsrichtung des in die Strangpresse eingebrachten Vorkörpers senkrecht oder parallel zur Preßrichtung der Strangpresse steht. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsverminderung in der Strangpresse 1,3 : 1 bis 5 s 1, vorzugsweise 2 : 1, beträgt. 4. Strangpreßwerkzeug zur Ausübung den Verfahrens nach Anspruch 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß für das Verprassen von quaderförraigen Vorkörpern in ei- ner Kammer mit rechteckigem Querschnitt der Preßkelben eine zungenartige Verlängerung aufweist, auf der das Preßßut ruht und zur Düse vorgeschoben wird.