DE2344561B2 - Verschleissarmer magnetkopf - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen verschleißarmen Magnetkopf mit einem Überzug aus nichtmagnetischem, keramischem Material zu beiden Seiten des Luftspalts, wobei der Luftspalt und schmale Zonen entlang des Luftspalts unbedeckt bleiben.

Zur Informationsspeicherung werden in großem Umfang mit einem Magnetmaterial beschichtete Bänder angewendet, die durch eine Bandtransporteinrichtung über einen Magnetkopf aus hochpermeablem Material bewegt werden. Beim Einspeichern oder Auslesen der Information wird der Magnetkopf im Spaltbereich ständig oder zeitweise vom Band berührt. Vor allem bei höheren Bandgeschwindigkeiten wird ein ungeschützter Magnetkopf im Spaltbereich rasch bis zur Unbrauchbarkeit abgeschliffen.

Maßnahmen zur Erhöhung der Lebensdauer von Magnetköpfen sind bereits bekannt. So wurde beispielsweise vorgeschlagen, die Spitzen der Polstücke aus verschleißarmem magnetischem Material herzustellen oder die Bereiche neben dem Luftspalt mit einem harten Metall zu belegen. Ferner ist es bekannt, auf beiden Seiten des Luftspalts verschieißarme, nichtmagnetische Plättchen als Spurschutzkanten auf die Polstücke zu löten. Obgleich die erwähnten Maßnahmen Verbesserungen der Lebensdauer von Magnetköpfen erbrachten, konnten sie nicht voll befriedigen. Zu einem ist es äußerst schwierig, kleine Polstücke aus hartem, verschleißarmem Material mit guten magnetischen Eigenschaften herzustellen und zu verarbeiten. Zum anderen sind metallische Überzüge nicht ausreichend verschleißfest. Ferner hat sich gezeigt, daß harte, nichtmetallische Materialien an den Kanten leicht absplittern.

Durch die US-PS 37 37 583 ist es bekanntgeworden, auf dem sogenannten Kopfspiegel und im Spaltbereich von Magnetköpfen eine Schicht aus magnetisierbarem Metall mit eingelagerten harten Partikeln elektrochemisch abzuscheiden. Zur Verbesserung der magnetischen Eigenschaften der Magnetköpfe wird vor der Herstellung der genannten Schicht eine metallische Zwischenschicht aus hochpermeablem Material aufgetragen.

Zur Erhöhung der Lebensdauer von Magnetköpfen aus Ferrit ist es durch die US-PS 35 66 045 ferner bekannt, den Kopfspiegel mit einem magnetisierbaren metallischen Werkstoff hoher Permeabilität zu beschichten. Der Auftrag erfolgt mit Hilfe des bekannten Plasmasprühverfahrens. Die Verschleißfestigkeit sol-

eher Magnetköpfe genügt jedoch hohen Anforderungen nicht.

Weiterhin ist es durch die DT-OS 21 29 488 bekannt, auf den Kopfspiegel im Plasmasprühverfahren eine Keramikschicht aufzubringen und diese dann wieder so weit abzuschleifen, daß der Luftspalt und das magnetische Material der Polstücke in schmalen, an den Luftspalt angrenzenden Zonen wieder frei liegt.

Keramiküberzüge ausreichender Dicke bleiben dann in vorbereiteten Vertiefungen außerhalb der schmalen Zonen stehen.

Bei dem Plasmasprühverfahren treffen die erhitzten Keramikpartikeln in der Regel mit Überschallgeschwindigkeit auf die Magnetkopfoberfläche auf. Das ergibt zwar eine gute Haftung der aufgebrachten Schicht, verschlechtert aber die magnetischen Eigenschaften der Magnetköpfe insbesondere für höhere Frequenzen stark. Bei einer zur Schonung der Magnetköpfe ausreichenden Verringerung der Aufprallgeschwindigkeit der Keramikpartikeln ist dagegen die Haftfestigkeit der aufgebrachten Schicht gering.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, durch welche die Haftung der mit Hilfe des Plasmasprühverfahrens aufgebrachten Keramikbeschichtung ohne Verschlechterung der magnetischen Eigenschaften des magnetischen Materials der Polstükke verbessert wird.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Magnetkopf der eingags genannten Art dadurch gelöst, daß vor der Herstellung des Keramiküberzugs eine dünne metallische Haftschicht an den von dem Keramiküberzug zu bedeckenden Stellen aufgebracht wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die beiden Figuren zeigen Schnitte durch einen Magnetkopf senkrecht zum Verlauf des Luftspalts nach dem Aufsprühen des Keramiküberzugs und nach dem teilweisen Abschleifen des Überzugs.

Der in F i g. 1 dargestellte Magnetkopf besteht aus zwei Hälften eines Blocks 1 aus Messing oder einem anderen nichtmagnetischen Material. In die eine Blockhälfte ist das I-förmige Polstück 3, in die andere Blockhälfte das C-förmige Polstück 4 eingesetzt. Die Blockhälften sind unter Zwischenlage einer unmagnetisehen Folie 5 zur Bildung des Luftspalts mittels nicht dargestellter Schrauben miteinander verbunden. Das C-förmige Polstück 4 trägt die Magnetwicklung 6. Selbstverständlich kann der Magnetkopf auch ein Mehrspurkopf mit einer Mehrzahl von elektromagnetisehen Wandlern sein.

Auf der im Betrieb dem Magnetband zugewandten Oberfläche des Magnetkopfs sind Vertiefungen 7 und 8 derart angebracht, daß erhöhte Flächen in der Nähe des Luftspalts und an den Rändern des Blocks 1 stehen

H5 bleiben. Die Seitenwände der Vertiefungen sind abgeschrägt. Für die erhabene Fläche am Luftspalt hat sich eine Breite von 0,25 mm bis 0,8 mm als zufriedenstellend erwiesen.

Auf die so vorbereitete Oberfläche des Magnetkopfs wird nun eine metallische Haftschicht aufgebracht, die im Mittel etwa 0,05 mm dick ist. Für den Auftrag der Haftschicht läßt sich ebenfalls das bekannte Plasmasprühverfahren anwenden, wobei jedoch aufgrund der relativ niedrigen Schmelzpunkte von Metallen mit vergleichsweise geringen Strahlgeschwindigkeiten bzw. Aufprallenergien gearbeitet werden kann. Die magnetischen Eigenschaften des Kernmaterials werden daher nur wenig beeinträchtigt. Anschließend wird in an sich bekannter Weise ein Keramiküberzug aufgetragen. Auch bei relativ geringen Strahlgeschwindigkeiten läßt sich nunmehr eine gute Haftung des Keramiküberzugs erreichen. Als sehr vorteilhaft hat sich die Kombination einer aus Wolfram bestehenden Haftschicht mit einer aus einer Mischung von etwa 60% Aluminiumoxyd und etwa 40% Titanoxyd besiehenden Keramikschicht erwiesen.

Die F i g. 1 zeigt den Magnetkopf in einem Zwischenzustand, in dem die ganze Oberseite durch den Keramiküberzug 9 bedeckt ist. Der Überzug wird nun wieder so weit abgeschliffen, daß die erhabenen Flächen entlang dem Luftspalt und an den seitlichen Kanten freigelegt werden. Die ursprünglich in der Oberfläche des Magnetkopfs vorhandenen Vertiefungen 7 und 8 sind nun mit dem keramischen Überzugmaterial ausgefüllt. Nach dem Läppen des Kopfspiegels ist der Magnetkopf fertig. Die F i g. 2 zeigt diesen Zustand.

Keramische Materialien sind bekanntlich nicht homogen, sondern bestehen aus einzelnen Kristallen, die durch Sintern zusammengebacken sind. Die sich

ίο daraus ergebenden Poren und die im vorliegenden Fall häufig vorhandenen kleinen Fehlstellen an den Rändern der Keramiküberzüge verursachen einen starken Bandabrieb. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, die Keramiküberzüge mit einem homogenen Material zu imprägnieren, das die vorhandenen Poren und Fehlstellen ausfüllt. Als besonders vorteilhaft haben sich dafür Epoxydharze und Polyakryldiesterharze erwiesen, die sich bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen verarbeiten lassen, bei denen das Kernmaterial keinen Schaden erleidet. Der Bandabrieb reduziert sich dadurch auf einen geringen Bruchteil seines ursprünglichen Ausmaßes.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verschleißarmer Magnetkopf mit einem mit Hilfe eines Plasmasprühverfahrens aufgebrachten Überzug aus nichtmagnetischem, keramischem Material zu beiden Seiten des Luftspalts, wobei der Luftspalt und schmale Zonen entlang des Luftspalts unbedeckt bleiben, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Herstellung des Keramiküberzugs eine dünne metallische Haftschicht an den von dem Keramiküberzug zu bedeckenden Stellen aufgebracht wird.

2. Verschleißarmer Magnetkopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haftschicht aus Wolfram und der Keramiküberzug aus einer Mischung von etwa 60% Aluminiumoxyd und etwa 40% Titanoxyd besteht.

3. Verschleißarmer Magnetkopf nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Keramiküberzug mit einem homogenen Material imprägniert ist.

4. Verschleißarmer Magnetkopf nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Imprägniermaterial aus Epoxydharz oder Polyakryldiesterharz besteht.