FR2498500A1

FR2498500A1 - Metallic transformer core mfr. - by compacting ferromagnetic powder in layers sepd. by layers of insulating material, and sintering

Info

Publication number: FR2498500A1
Application number: FR8200751A
Authority: FR
Inventors: Orville W Reen
Original assignee: IPM Corp
Current assignee: IPM Corp
Priority date: 1981-01-23
Filing date: 1982-01-19
Publication date: 1982-07-30
Also published as: JPS57138118A; CA1172006A

Abstract

Mfg. a metallic core or similar magnetic circuit element for alternating current from ferromagnetic powder, comprises disposing several layers of the powder in a receiver, sepg. each layer from the next, agglomerating the powder to an intermediate density and sintering to produce further densification. The core is for use in transformers. The cores produced show improved properties and are mfd. at reduced cost.

Description

On sait que les noyaux pour les transformateurs par exemple peuvent titre faits de matériau ferromagnétique et sont typiquement composés d'un certain nombre de tôles superposées obtenues par découpage dans un feuillard par exemple (le mot "noyau" utilisé ici désigne de manière générale tout organe magnétique ou tout élément de circuit magnétique analogue). Généralement, les tôles d'un tel noyau feuilleté sont isolées magnétiquement les unes des autres, ce qui est obtenu typiquement en appliquant une couche de vernis sur les tOles. Cette constitution empeche la circulation de courants de Foucault entre les tales du noyau assemblé, courants qui provoquent des pertes dans le fer excessives. Il est également connu de fabriquer des noyaux de matériau ferromagnétique sous forme de poudre.La poudre peut dans ce cas etre comprimée et frittée sous forme de lames ayant l'épaisseur désirée, lesquelles sont ensuite assemblées pour former le noyau. Les noyaux formés de lames de poudre ferromagnétique ont des avantages économiques de fabrication comparativement à un noyau composé de tôles superposées obtenues à partir d'un feuillard par exemple. Les noyaux feuilletés faits de poudre ferromagnétique ont toutefois l'inconvénient, pour ce qui concerne la fabrication, que le frittage de lames individuelles donne une exploitation irrationnelle du four à fritter. Si, pour éviter cet inconvénient, les lames sont assemblées avant le frittage, il s'ajoute à l'ensemble de la fabrication, pour réaliser cet assemblage, une opération supplémentaire difficile à exécuter et coûteuse. It is known that the cores for transformers, for example, can be made of ferromagnetic material and are typically composed of a certain number of superimposed sheets obtained by cutting in a strip for example (the word "core" as used herein generally refers to any organ magnetic or any similar magnetic circuit element). Generally, the sheets of such a laminated core are magnetically isolated from each other, which is typically obtained by applying a layer of varnish to the sheets. This constitution prevents the circulation of eddy currents between the tales of the assembled core, currents which cause excessive losses in iron. It is also known to manufacture cores of ferromagnetic material in the form of powder. In this case, the powder can be compressed and sintered in the form of blades having the desired thickness, which are then assembled to form the core. The cores formed of ferromagnetic powder blades have economic advantages of manufacture compared to a core composed of superimposed sheets obtained from a strip for example. Laminated cores made of ferromagnetic powder, however, have the disadvantage, as far as manufacturing is concerned, that the sintering of individual blades results in an irrational operation of the sintering furnace. If, to avoid this disadvantage, the blades are assembled before sintering, it adds to the entire manufacturing, to achieve this assembly, an additional operation difficult to perform and expensive.

L'invention vise donc à apporter un procédé pour fabriquer des noyaux de poudre ferromagnétique, qui permette d'obtenir un noyau métallique ayant des caractéristiques supérieures résultant de l'emploi de lames ferromagnétiques (noyau feuilleté) et qui permette en meme temps une fabrication économique et efficace. The aim of the invention is therefore to provide a method for producing ferromagnetic powder cores, which makes it possible to obtain a metal core having superior characteristics resulting from the use of ferromagnetic blades (laminated core) and which also allows economical manufacture. and effective.

La façon d'atteindre ce but, et d'autres buts encore de l'invention,ressortiront de la description qui va suivre et de plusieurs exemples de mise en oeuvre de l'invention. The way to achieve this goal, and other purposes of the invention will emerge from the following description and several examples of implementation of the invention.

Selon l'invention, pour fabriquer un noyau magnétique pour courant alternatif, on superpose plusieurs couches de la poudre ferromagnétique choisie dans un récipient en séparant chaque couche de la ou des couches voisines. Lorsque le nombre désiré de couches, constituant chacune une lame dans le noyau final, ont été mises en place dans le récipient, on agglomère la poudre pour former un noyau de densité intermédiaire. Ensuite, on fritte ce noyau de manière conventionnelle en produisant une densification supplémentaire. According to the invention, to manufacture a magnetic core for alternating current, several layers of the ferromagnetic powder selected are superimposed in a container by separating each layer from the neighboring layer or layers. When the desired number of layers, each constituting a blade in the final core, has been placed in the container, the powder is agglomerated to form an intermediate density core. Next, this core is sintered in a conventional manner producing additional densification.

La poudre ferromagnétique utilisée pour la mise en oeuvre de l'invention peut titre une poudre ferromagnétique élémentaire (d'un métal pur), une poudre ferromagnétique préalliée ou un mélange de poudre ferromagnétique avec un ou plusieurs éléments d'alliage. La poudre peut etre fabriquée par des méthodes d'atomisation conventionnelles, par exemple d'acier à bas carbone atomisé, de fer au silicium à bas carbone atomisé, de ferronickel à bas carbone atomisé, ou d'un mélange d'acier à bas carbone atomisé et de poudres de nickel-molybdène ou de cobalt seules ou en combinaison. Comme cela est habituellement le cas pour un noyau feuilleté, un milieu de séparation est prévu entre les couches ou lames d'un noyau fabriqué selon l'invention.Le milieu de séparation peut etre formé par une poudre ou par un solide, par exemple par une feuille de fibre d'alumine conventionnelle. En cas d'utilisation d'un milieu de séparation sous forme d'une poudre, il peut s'agir d'oxyde d'aluminium, d'oxyde de zirconium ou de mélanges de ceux-ci. Dans une variante de mise en oeuvre du procédé de l'invention, chaque couche de poudre ferromagnétique -est compactée séparément dans le récipient avant que les lames ainsi formées ne soient agglomérées pour former le noyau.The ferromagnetic powder used for the implementation of the invention may be an elemental ferromagnetic powder (of a pure metal), a pre-alloyed ferromagnetic powder or a ferromagnetic powder mixture with one or more alloying elements. The powder can be manufactured by conventional atomization methods, such as atomized low carbon steel, atomized low carbon silicon iron, atomized low carbon ferronickel, or a low carbon steel blend. atomized and nickel-molybdenum or cobalt powders alone or in combination. As is usually the case for a laminated core, a separation medium is provided between the layers or blades of a core made according to the invention. The separation medium can be formed by a powder or a solid, for example by a conventional alumina fiber sheet. When using a separation medium in the form of a powder, it may be aluminum oxide, zirconium oxide or mixtures thereof. In an alternative embodiment of the method of the invention, each layer of ferromagnetic powder is compacted separately in the container before the blades thus formed are agglomerated to form the core.

Plus précisément, pour fabriquer un noyau (ou un autre organe ou élément de circuit magnétique analogue, tels qu'une culasse, un induit, une pièce polaire), on commence par déterminer le nombre désiré de lames devant former le noyau et on divise le poids total du métal en forme de poudre pour ce noyau en autant de portions essentiellement égales qu'il y a de lames a produire. On place ensuite les portions de poudre séquentiellement dans une empreinte de moule ou dans la chambre à poudre d'une matrice dont la section interne correspond sensiblement à la forme que l'on désire donner au noyau. La matrice comporte typiquement des poinçons supérieur et inférieur mobiles. More specifically, to manufacture a core (or other member or similar magnetic circuit element, such as a yoke, an armature, a pole piece), we first determine the desired number of blades to form the core and divide the total weight of the powder-shaped metal for this core in as many portions substantially equal as there are blades to produce. The powder portions are then placed sequentially in a mold cavity or in the powder chamber of a matrix whose inner section substantially corresponds to the shape that is desired to give to the core. The die typically has movable upper and lower punches.

Entre deux couches voisines de poudre ferromagnétique, formées chacune par l'une desdites portions, on prévoit un milieu isolant, pouvant etre solide ou en forme de poudre, comme décrit dans ce qui précède.Between two adjacent layers of ferromagnetic powder, each formed by one of said portions, there is provided an insulating medium, which may be solid or in the form of a powder, as described in the foregoing.

Lorsque toutes les couches ferromagnétiques et tous les milieux isolants ont été mis en place dans la matrice, on manoeuvre les poinçons supérieur et inférieur de manière à comprimer la poudre en un noyau feuilleté de densité intermédiaire. Cette densité doit suffire pour permettre la manutention, en particulier en vue d'un frittage conventionnel. Le frittage peut etre effectué dans un four å passage où le noyau est porté à une température de, par exemple, 1260"C. On obtient ainsi un noyau ayant la densité finale désirée.When all the ferromagnetic layers and insulating media have been placed in the matrix, the upper and lower punches are operated so as to compress the powder into a laminated core of intermediate density. This density must be sufficient to allow handling, especially for conventional sintering. The sintering may be carried out in a pass oven where the core is heated to, for example, 1260 ° C. A core having the desired final density is thereby obtained.

En cas d'application de la variante du procédé, comprenant la compression séparée de chaque couche de poudre ferromagnétique avant la mise en place d'une couche suivante et avant l'agglomération pour former le noyau, on obtient un compactage plus uniforme dans toute l'épaisseur du noyau avant le frittage.In the case of application of the process variant, comprising the separate compression of each layer of ferromagnetic powder before the setting of a next layer and before agglomeration to form the core, a more uniform compaction is achieved throughout the process. thickness of the core before sintering.

Les exemples suivants illustrent l'invention sans toutefois en limiter la porté. The following examples illustrate the invention without limiting its scope.

Exemple A
On mélange de la poudre d'acier atomisé de 0,149 mm (ouverture de maille:) ayant la composition conventionnelle désignée par Ancorateel 1000B avec de la poudre de ferro-phosphore d'une grosseur de particule moyenne de 13,5/um. Le mélange de ces poudres, appelé ci-après mélange A2, contient 0,75 % en poids de ferro-phospore. Ce mélange contient également 0,5 7. en poids de stéarate de zinc, que l'on ajoute comme lubrifiant pour faciliter l'éjection du moule ou de la matrice de la pièce de poudre agglomérée par compression.Example A
0.149 mm atomized steel powder (mesh aperture) was mixed with the conventional composition designated Ancorateel 1000B with ferro-phosphorus powder having a mean particle size of 13.5 μm. The mixture of these powders, hereinafter referred to as the A2 mixture, contains 0.75% by weight of ferro-phosphorus. This mixture also contains 0.5% by weight of zinc stearate, which is added as a lubricant to facilitate the ejection of the mold or die from the pressed powder piece.

Du mélange A2, on forme trois charges de poudre de 24 g, deux charges de 12 g et trois charges ou portions de 8 g chacune. De la charge de 24 g, on produit une seule lame sous forme d'un anneau par un pressage A double action sous environ 14 bars. L'anneau ainsi obtenu possède un diamètre extérieur nominal après compression de 3,75 cm et un diamètre intérieur de 2,50 cm. On presse lescharges de 12 g et de 8 g de façon analogue pour obtenir des anneaux. On fritte tous les anneaux ainsi produits pendant 60 min à 12600C dans un four à vide. On maintient une pression de 0,1 Torr (13,3 Pa) et une atmosphère d'hydrogène pendant le frittage. On refroidit les anneaux dans le four jusqu'à la température ambiante. Les caractéristiques des échantillons ainsi produits sont résumées dans le tableau I. From the mixture A2, three charges of powder of 24 g, two charges of 12 g and three charges or portions of 8 g each are formed. From the 24 g charge, a single ring-shaped blade was produced by double-action pressing at about 14 bar. The ring thus obtained has a nominal outside diameter after compression of 3.75 cm and an internal diameter of 2.50 cm. The 12 g and 8 g charges were similarly pressed to obtain rings. All the rings thus produced are sintered for 60 minutes at 126 ° C. in a vacuum oven. A pressure of 0.1 Torr (13.3 Pa) and a hydrogen atmosphere are maintained during sintering. The rings are cooled in the oven to room temperature. The characteristics of the samples thus produced are summarized in Table I.

T A B L E A U I

TABLE I

<tb> Echantillon <SEP> Poids <SEP> diamètre <SEP> diamètre
<tb> <SEP> n <SEP> g <SEP> extérieur <SEP> intérieur <SEP> épaisseur <SEP> densité <SEP>
<tb> <SEP> cm <SEP> cm <SEP> cm <SEP> g/cm
<tb> <SEP> 1 <SEP> 23,7897 <SEP> 3,726 <SEP> 2,550 <SEP> 0,567 <SEP> 7,24
<tb> <SEP> 2 <SEP> 11,8440 <SEP> 3,726 <SEP> 2,550 <SEP> 0 > 285 <SEP> 7,17
<tb> <SEP> 3 <SEP> 11,8691 <SEP> 3,724 <SEP> 2,550 <SEP> 0,284 <SEP> 7,22- <SEP>
<tb> <SEP> 4 <SEP> 7,9080 <SEP> 3,726 <SEP> 2,550 <SEP> 0,192 <SEP> 7,17
<tb> <SEP> 5 <SEP> 7,8882 <SEP> 3,725 <SEP> 2,550 <SEP> 0,189 <SEP> 7,21
<tb> <SEP> 6 <SEP> 7,8991 <SEP> 3,723 <SEP> 2,550 <SEP> 0,190 <SEP> 7,23
<tb>
On prépare l'anneau formant l'échantillon n 1, produit de la charge de 24 g, et on le soumet à des essais magnétiques. On combine les anneaux formant les échantillons n 2 et 3, produits des deux charges de 12 g, de manière à constituer. un noyau de deux lames séparées par un intervalle d'air ou entrefer. De façon analogue, on combine les trois anneaux produits à partir des trois charges de 8 g et formant les échantillons 4, 5 et 6 en un noyau de trois lames présentant deux intervalles d'air ou entrefers entre les lames.<tb> Sample <SEP> Weight <SEP> diameter <SEP> diameter
<tb><SEP> n <SEP> g <SEP> outside <SEP> inside <SEP> thickness <SEP> density <SEP>
<tb><SEP> cm <SEP> cm <SEP> cm <SEP> g / cm
<tb><SEP> 1 <SEP> 23.7897 <SEP> 3.276 <SEP> 2.550 <SEP> 0.567 <SEP> 7.24
<tb><SEP> 2 <SEP> 11.8440 <SEP> 3,726 <SEP> 2,550 <SEP>0> 285 <SEP> 7.17
<tb><SEP> 3 <SEP> 11.8691 <SEP> 3.724 <SEP> 2.550 <SEP> 0.284 <SEP> 7.22- <SEP>
<tb><SEP> 4 <SEP> 7.9080 <SEP> 3.276 <SEP> 2.550 <SEP> 0.192 <SEP> 7.17
<tb><SEP> 5 <SEP> 7.8882 <SEP> 3.725 <SEP> 2.550 <SEP> 0.189 <SEP> 7.21
<tb><SEP> 6 <SEP> 7.8991 <SEP> 3.723 <SEP> 2.550 <SEP> 0.190 <SEP> 7.23
<Tb>
The ring forming Sample No. 1, produced by the charge of 24 g, is prepared and subjected to magnetic tests. The rings forming samples Nos. 2 and 3, produced from the two 12 g charges, are combined to form. a core of two blades separated by an air gap or gap. Similarly, the three rings produced from the three 8 g charges and forming samples 4, 5 and 6 are combined into a core of three blades having two air gaps or air gaps between the blades.

On soumet les noyaux à des essais magnétiques de manière identique et on les place pour cela dans des gaines en fibre. Sur chacun des noyaux , on forme ensuite, de façon uniforme, un enroulement primaire de 100 spires et un enroulement secondaire de 100 spires. On détermine la densité de chaque noyau d'après son poids et ses dimensions géométriques. Selon des pratiques conven tionnelles, on détermine la section pour la tension et le niveau d'induction d'après le poids de noyau, la longueur de parcours magnétique moyenne et la densité. On détermine la force magnétisante maximale par calcul à partir de la tension crete-b-crete relevée aux bornes d'une petite résistance branchée en série.On produit la désaimantation des noyaux par des tensions d'une fréquence de 60 Hz que l'on diminue lentement à partir d'une valeur bien au-delà du coude de la-courbe induction-force magnétisante maximale, jusqu'à zéro. On détermine les valeurs des pertes dans le fer en soumettant les échantillons, à partir des niveaux d'induction les plus bas aux niveaux d'induction les plus hauts, à des essais conventionnels comme recommandé par ASTM à cet effet. The cores are subjected to magnetic tests in an identical manner and are placed for this purpose in fiber sheaths. On each of the cores, a primary winding of 100 turns and a secondary winding of 100 turns are then uniformly formed. The density of each nucleus is determined by its weight and geometric dimensions. According to conventional practices, the section for the voltage and induction level is determined by core weight, average magnetic path length, and density. The maximum magnetizing force is determined by calculation from the crest-b-peak voltage measured at the terminals of a small resistance connected in series. The demagnetization of the cores is produced by voltages of a frequency of 60 Hz which is slowly decreases from a value well beyond the maximum magnetic-inductive induction-force curve elbow, to zero. Loss values in iron are determined by subjecting the samples, from the lowest induction levels to the highest induction levels, to conventional tests as recommended by ASTM for this purpose.

Le tableau II indique la force magnétisante maximale 1000 en oersted (A multiplier par A # pour obtenir la valeur en A/m) à 60 Hz et b des inductions allant de 1 A 10 kilogauss (h multiplier par 0,1 pour obtenir la valeur en T). Table II indicates the maximum magnetizing force 1000 in oersted (A multiply by A # to obtain the value in A / m) at 60 Hz and b inductions ranging from 1 to 10 kilogauss (h multiply by 0.1 to obtain the value in T).

TABLEAU Il
Force magnétisante maximale à différentes inductions

TABLE II
Maximum magnetizing force at different inductions

<tb> Echan
<tb> tillon <SEP> 1 <SEP> kG <SEP> 2 <SEP> kG <SEP> 3 <SEP> kG <SEP> 4 <SEP> kG <SEP> 5 <SEP> kG <SEP> 6 <SEP> kG <SEP> 7 <SEP> kG <SEP> 8 <SEP> kG <SEP> 9 <SEP> kG <SEP> 10 <SEP> kG
<tb> <SEP> n
<tb> <SEP> 1 <SEP> 0,969 <SEP> 1,607 <SEP> 2,563 <SEP> 3,889 <SEP> 5,865 <SEP> 8,441 <SEP> 11,552 <SEP> 15,045 <SEP> 19,635 <SEP> 26,138
<tb> 2 <SEP> et <SEP> 3 <SEP> 0,778 <SEP> 1,150 <SEP> 1,556 <SEP> 2,193 <SEP> 3,047 <SEP> 4,055 <SEP> 5,4D <SEP> 7,204 <SEP> 9,308 <SEP> 11,935 <SEP>
<tb> 4, <SEP> 5, <SEP> 6 <SEP> 0,663 <SEP> 0,946 <SEP> 1,229 <SEP> 1,543 <SEP> 2,002 <SEP> 3,576 <SEP> 3,366 <SEP> 4,144 <SEP> 5,202 <SEP> 6,566
<tb>
Le tableau III donne les pertes dans le fer en W par livre (à multiplier par 2,205 pour obtenir les valeurs en W/kg) b 60 Hz et A des inductions allant de 1 A 10 kilogauss.<tb> Echan
<tb> tillon <SEP> 1 <SEP> kG <SEP> 2 <SEP> kG <SEP> 3 <SEP> kG <SEP> 4 <SEP> kG <SEP> 5 <SEP> kG <SEP> 6 <SEP > kG <SEP> 7 <SEP> kG <SEP> 8 <SEP> kG <SEP> 9 <SEP> kG <SEP> 10 <SEP> kG
<tb><SEP> n
<tb><SEP> 1 <SEP> 0.969 <SEP> 1.607 <SEP> 2.563 <SEP> 3.889 <SEP> 5.865 <SEP> 8.441 <SEP> 11.552 <SEP> 15.045 <SEP> 19.635 <SEP> 26.138
<tb> 2 <SEP> and <SEP> 3 <SEP> 0.778 <SEP> 1,150 <SEP> 1,556 <SEP> 2,193 <SEP> 3,047 <SEP> 4,055 <SEP> 5,4D <SEP> 7,204 <SEP> 9,308 <SEP> 11.935 <SEP>
<tb> 4, <SEP> 5, <SEP> 6 <SEP> 0.663 <SEP> 0.946 <SEP> 1.229 <SEP> 1.543 <SEP> 2.002 <SEP> 3.576 <SEP> 3.336 <SEP> 4.144 <SEP> 5.202 <SEP> 6.566
<Tb>
Table III gives the losses in iron in W per pound (to be multiplied by 2.205 to obtain the values in W / kg) b 60 Hz and in inductions ranging from 1 to 10 kilogauss.

TABLEAU III
Pertes dans le fer à différentes inductions

TABLE III
Losses in iron at different inductions

<tb> Echan
<tb> tillon <SEP> 1 <SEP> kG <SEP> 2 <SEP> kG <SEP> 3 <SEP> kG <SEP> 4 <SEP> kG <SEP> 5 <SEP> kG <SEP> 6 <SEP> kG <SEP> 7 <SEP> kG <SEP> 8 <SEP> kG <SEP> 9 <SEP> kG <SEP> 10 <SEP> kG
<tb> <SEP> n
<tb> <SEP> 1 <SEP> 0,0820 <SEP> 0,274 <SEP> 0,624 <SEP> 1,34 <SEP> 2,37 <SEP> 3,92 <SEP> 6,75 <SEP> 9,88 <SEP> 14,08 <SEP> -
<tb> 2 <SEP> et <SEP> 3 <SEP> 0,0603 <SEP> 0,189 <SEP> 0,395 <SEP> 0,713 <SEP> 1,28 <SEP> 2,02 <SEP> 3,05 <SEP> 4,45 <SEP> 6,78 <SEP> 9,27
<tb> 4, <SEP> 5, <SEP> 6 <SEP> 0,0486 <SEP> 0,152 <SEP> 0,304 <SEP> 0,520 <SEP> 0,891 <SEP> 1,33 <SEP> 1,92 <SEP> 2,71 <SEP> 3,74 <SEP> 5,07
<tb>
Exemple B
On utilise le melange A2 de l'exemple A comme poudre ferromagnétique et de la poudre d'aluminé en paillettes contenant plus de 99,5 % en poids de A1203 et ayant une grosseur de particule de - 0,59/+ 0,297 mm (ouverture maille) comme milieu de separation sous forme de poudre pour la mise en oeuvre du procede de l'invention.<tb> Echan
<tb> tillon <SEP> 1 <SEP> kG <SEP> 2 <SEP> kG <SEP> 3 <SEP> kG <SEP> 4 <SEP> kG <SEP> 5 <SEP> kG <SEP> 6 <SEP > kG <SEP> 7 <SEP> kG <SEP> 8 <SEP> kG <SEP> 9 <SEP> kG <SEP> 10 <SEP> kG
<tb><SEP> n
<tb><SEP> 1 <SEP> 0.0820 <SEP> 0.274 <SEP> 0.624 <SEP> 1.34 <SEP> 2.37 <SEP> 3.92 <SEP> 6.75 <SEP> 9, 88 <SEP> 14.08 <SEP> -
<tb> 2 <SEP> and <SEP> 3 <SEP> 0.0603 <SEP> 0.189 <SEP> 0.395 <SEP> 0.713 <SEP> 1.28 <SEP> 2.02 <SEP> 3.05 <SEP > 4.45 <SEP> 6.78 <SEP> 9.27
<tb> 4, <SEP> 5, <SEP> 6 <SEP> 0.0486 <SEP> 0.152 <SEP> 0.304 <SEP> 0.520 <SEP> 0.891 <SEP> 1.33 <SEP> 1.92 <SEP > 2.71 <SEP> 3.74 <SEP> 5.07
<Tb>
Example B
The mixture A2 of Example A is used as the ferromagnetic powder and the flaked alumina powder containing more than 99.5% by weight of Al 2 O 3 and having a particle size of -0.59 / + 0.297 mm (opening mesh) as a separation medium in powder form for carrying out the process of the invention.

On prépare deux charges de 12 grammes et trois charges de 8 grammes du mélange A2. En utilisant un moule ayant les dimensions données dans l'exemple A, on produit un noyau en disposant deux. couches de 12 grammes du mélange A2 dans le moule avec comme intercalaire une couche de 2,50 grammes de la poudre d'alumine en paillettes. On comprime ensuite les couches de poudre superposées sous environ 14 bars pour produire un noyau à deux lames. Par une opération semblable, on produit un noyau à trois lames, formé des charges de 8 grammes, chaque fois avec un intercalaire en poudre d'alumine.Two 12 gram fillers and three 8 gram fillers of the A2 mixture are prepared. Using a mold having the dimensions given in Example A, a core is produced by arranging two. layers of 12 grams of the mixture A2 in the mold with as interlayer a layer of 2.50 grams of flaked alumina powder. The superimposed powder layers are then compressed at about 14 bar to produce a two-blade core. By a similar operation, a three-bladed core formed of 8 gram charges was produced, each time with an alumina powder interlayer.

Le noyau à deux lames est désigné dans le tableau IV comme échantillon n 14 et le noyau à trois lames est désigné comme échantillon n 10.The two-bladed core is designated in Table IV as Sample No. 14 and the three-bladed core is designated as Sample No. 10.

On fritte les deux noyaux sous vide pendant 60 minutes à 1260 C.The two cores are sintered under vacuum for 60 minutes at 1260.degree.

On trouve une densité de 6,20 g/cm3 pour les deux noyaux. On soumet les noyaux à des essais magnétiques de la même manière que ceux de l'exemple A. Le tableau IV, indiquant la force magnétisante à 60 Hz à différentes inductions, est comparable au tableau II.A density of 6.20 g / cm3 is found for both cores. The cores are subjected to magnetic tests in the same manner as those of Example A. Table IV, indicating the magnetizing force at 60 Hz at different inductions, is comparable to Table II.

TABLEAU IV
Force magnétisante maximale à différentes inductions

TABLE IV
Maximum magnetizing force at different inductions

<tb> Echan
<tb> tillon <SEP> 1 <SEP> kG <SEP> 2 <SEP> kG <SEP> 3 <SEP> kG <SEP> 4 <SEP> kG <SEP> 5 <SEP> kG <SEP> 6 <SEP> kG <SEP> 7 <SEP> kG <SEP> 8 <SEP> kG <SEP> 9 <SEP> kG <SEP> 10 <SEP> kG
<tb> <SEP> n0
<tb> <SEP> 14 <SEP> 1,071 <SEP> 1,811 <SEP> 2,665 <SEP> 3,570 <SEP> 4,501 <SEP> 5,763 <SEP> 7,204 <SEP> 8,861 <SEP> 10,965 <SEP> 13,005
<tb> <SEP> 10 <SEP> 0,859 <SEP> 1,377 <SEP> 1,964 <SEP> 2,563 <SEP> 3,251 <SEP> 3,927 <SEP> 4,794 <SEP> 5,789 <SEP> 6,936 <SEP> 8,313
<tb>
Le tableau V, indiquant les pertes dans le fer à 60 Hz et à différentes inductions, est comparable au tableau III.<tb> Echan
<tb> tillon <SEP> 1 <SEP> kG <SEP> 2 <SEP> kG <SEP> 3 <SEP> kG <SEP> 4 <SEP> kG <SEP> 5 <SEP> kG <SEP> 6 <SEP > kG <SEP> 7 <SEP> kG <SEP> 8 <SEP> kG <SEP> 9 <SEP> kG <SEP> 10 <SEP> kG
<tb><SEP> n0
<tb><SEP> 14 <SEP> 1.071 <SEP> 1.811 <SEP> 2.665 <SEP> 3.570 <SEP> 4.501 <SEP> 5.763 <SEP> 7.204 <SEP> 8.861 <SEP> 10.965 <SEP> 13.005
<tb><SEP> 10 <SEP> 0.859 <SEP> 1.377 <SEP> 1.964 <SEP> 2.563 <SEP> 3.251 <SEP> 3.927 <SEP> 4.794 <SEP> 5.789 <SEP> 6.936 <SEP> 8.313
<Tb>
Table V, showing losses in iron at 60 Hz and at different inductions, is comparable to Table III.

TABLEAU V
Pertes dans le fer à différentes inductions

TABLE V
Losses in iron at different inductions

<tb> Echan
<tb> tillon <SEP> 1 <SEP> kG <SEP> 2 <SEP> kG <SEP> 3 <SEP> kG <SEP> 4 <SEP> kG <SEP> 5 <SEP> kG <SEP> 6 <SEP> kG <SEP> 7 <SEP> kG <SEP> 8 <SEP> kG <SEP> 9 <SEP> kG <SEP> 10 <SEP> kG
<tb> n0 <SEP>
<tb> <SEP> 14 <SEP> 0,0885 <SEP> 0,307 <SEP> 0,658 <SEP> 1,22 <SEP> 1,92 <SEP> 2,82 <SEP> 3,96 <SEP> 5,97 <SEP> 7,89 <SEP> 10,31
<tb> <SEP> 10 <SEP> 0,0634 <SEP> 0,229 <SEP> 0,485 <SEP> 0,899 <SEP> 1,382,00 <SEP> 2,78 <SEP> 3,73 <SEP> 4,87 <SEP> 6,82 <SEP>
<tb>
On voit que, aux niveaux d'induction bas, la force magnétisante et les pertes dans le fer des noyaux de l'exemple B, produits selon l'invention, sont relativement élevées ; par contre, à un niveau d'induction d'environ 5 kilogauss et plus, ces caractéristiques approchent les valeurs pour les noyaux à deux et à trois lames de l'exemple A. <tb> Echan
<tb> tillon <SEP> 1 <SEP> kG <SEP> 2 <SEP> kG <SEP> 3 <SEP> kG <SEP> 4 <SEP> kG <SEP> 5 <SEP> kG <SEP> 6 <SEP > kG <SEP> 7 <SEP> kG <SEP> 8 <SEP> kG <SEP> 9 <SEP> kG <SEP> 10 <SEP> kG
<tb> n0 <SEP>
<tb><SEP> 14 <SEP> 0.0885 <SEP> 0.307 <SEP> 0.658 <SEP> 1.22 <SEP> 1.92 <SEP> 2.82 <SEP> 3.96 <SEP> 5, 97 <SEP> 7.89 <SEP> 10.31
<tb><SEP> 10 <SEP> 0.0634 <SEP> 0.229 <SEP> 0.485 <SEP> 0.899 <SEP> 1.382.00 <SEP> 2.78 <SEP> 3.73 <SEQ> 4.87 <SEP> 6.82 <SEP>
<Tb>
It can be seen that, at low induction levels, the magnetizing force and the losses in iron of the nuclei of Example B, produced according to the invention, are relatively high; on the other hand, at an induction level of about 5 kilogauss and above, these characteristics approach the values for the two and three-blade nuclei of Example A.

Exemple C
On utilise le mélange A2 pour produire des noyaux à deux lames et des noyaux à trois lames de la meme manière que dans l'exemple B, avec la seule différence que, dans cet exemple, le milieu isolant est une feuille de fibre d'alumine. On produit le frittage des noyaux sous les mêmes conditions que dans l'exemple B.Example C
The A2 mixture is used to produce two-blade and three-blade cores in the same manner as in Example B, with the only difference that in this example the insulating medium is an alumina fiber sheet. . The sintering of the cores is produced under the same conditions as in Example B.

La densité des noyaux est de 7,21 g/cm3. On produit également un noyau formé d'une seule lame, dans les memes conditions mais sans couche isolante. Ce noyau constitue l'échantillon n 2-0; le noyau deux lames est désigné par échantillon n 2-1 et le noyau à trois lames est désigné par échantillon n 2-2-1. On soumet ces trois échantillons de noyau à des essais magnétiques comme décrit dans l'exemple A. Tableau VI, indiquant la force magnétisante, correspond aux tableaux II et IV.The density of the cores is 7.21 g / cm3. A core formed of a single blade is also produced under the same conditions but without insulating layer. This nucleus constitutes the sample n 2-0; the two-leaf core is designated by sample n 2-1 and the three-leafed core is designated by sample n 2-2-1. These three core samples are subjected to magnetic tests as described in Example A. Table VI, indicating the magnetizing force, corresponds to Tables II and IV.

TABLEAU VI
Force magnétisante maximale à différentes inductions

TABLE VI
Maximum magnetizing force at different inductions

<tb> Echan
<tb> tillon <SEP> 1 <SEP> kG <SEP> 2 <SEP> kG <SEP> 3 <SEP> kG <SEP> 4 <SEP> kG <SEP> 5 <SEP> zig <SEP> 6 <SEP> kG <SEP> 7 <SEP> kG <SEP> 8 <SEP> kG <SEP> 9 <SEP> kG <SEP> <SEP> 10 <SEP> kG <SEP>
<tb> <SEP> n0
<tb> <SEP> 2-0 <SEP> 0,983 <SEP> ,58 <SEP> 2,53 <SEP> 3,93 <SEP> 5,75 <SEP> 8,36 <SEP> 11,43 <SEP> 14,94 <SEP> 19,92 <SEP> 25,80
<tb> <SEP> 2-1 <SEP> 0,830 <SEP> 1,28 <SEP> 1,83 <SEP> 2,55 <SEP> 3,47 <SEP> 4,47 <SEP> 6,07 <SEP> 7,79 <SEP> 9,00 <SEP> 12,51
<tb> <SEP> 2-2-1 <SEP> 0,686 <SEP> 1,02 <SEP> 1,33 <SEP> 1,72 <SEP> 2,23 <SEP> 2,83 <SEP> 3,55 <SEP> 4,44 <SEP> 5,48 <SEP> 6,90
<tb>
Le tableau VII indique de nouveau les pertes dans le fer et correspond aux tableaux III et V.<tb> Echan
<tb> tillon <SEP> 1 <SEP> kG <SEP> 2 <SEP> kG <SEP> 3 <SEP> kG <SEP> 4 <SEP> kG <SEP> 5 <SEP> zig <SEP> 6 <SEP > kG <SEP> 7 <SEP> kG <SEP> 8 <SEP> kG <SEP> 9 <SEP> kG <SEP><SEP> 10 <SEP> kG <SEP>
<tb><SEP> n0
<tb><SEP> 2-0 <SEP> 0.983 <SEP>, 58 <SEP> 2.53 <SEP> 3.93 <SEP> 5.75 <SEP> 8.36 <SE> 11.43 <SEP > 14.94 <SEP> 19.92 <SEP> 25.80
<tb><SEP> 2-1 <SEP> 0.830 <SEP> 1.28 <SEP> 1.83 <SEP> 2.55 <SEP> 3.47 <SEP> 4.47 <SEP> 6.07 <SEP> 7.79 <SEP> 9.00 <SEP> 12.51
<tb><SEP> 2-2-1 <SEP> 0.686 <SEP> 1.02 <SEP> 1.33 <SEP> 1.72 <SEP> 2.23 <SEP> 2.83 <SEP> 3, 55 <SEP> 4.44 <SEP> 5.48 <SEP> 6.90
<Tb>
Table VII again shows losses in iron and corresponds to Tables III and V.

TABLEAU VII
Pertes dans le fer à différentes inductions

TABLE VII
Losses in iron at different inductions

<tb> Echan
<tb> tillon <SEP> 1 <SEP> kG <SEP> 2 <SEP> kG <SEP> 3 <SEP> kG <SEP> 4 <SEP> kG <SEP> 5 <SEP> kG <SEP> 6 <SEP> kG <SEP> 7 <SEP> kG <SEP> 8 <SEP> kG <SEP> 9 <SEP> kG <SEP> 10 <SEP> kG
<tb> <SEP> n0
<tb> <SEP> 2-0 <SEP> 0,0657 <SEP> 0,222 <SEP> 0,515 <SEP> 1,31 <SEP> 2,34 <SEP> 3,88 <SEP> 6,50 <SEP> 9,61 <SEP> 13,91 <SEP> 19,35
<tb> <SEP> 2-1 <SEP> 0,0674 <SEP> 0,222 <SEP> 0,473 <SEP> 0,890 <SEP> 1,47 <SEP> 2,28 <SEP> 3,40 <SEP> 4,89 <SEP> 7,35 <SEP> 9,96
<tb> <SEP> 2-2-1 <SEP> 0,0471 <SEP> 0,155 <SEP> 0,314 <SEP> 0,536 <SEP> 0,986 <SEP> 1,46 <SEP> 2,08 <SEP> 2,90 <SEP> 3,97 <SEP> | <SEP> 5,34
<tb>
On voit des résultats des tableaux VI et VII qu'à la fois la force magnétisante et les pertes dans le fer sont plus faibles, à tous les niveaux d'induction, qu'avec les noyaux de l'exemple B et qu'elles s'approchent des valeurs trouvées pour les noyaux de l'exemple A. <tb> Echan
<tb> tillon <SEP> 1 <SEP> kG <SEP> 2 <SEP> kG <SEP> 3 <SEP> kG <SEP> 4 <SEP> kG <SEP> 5 <SEP> kG <SEP> 6 <SEP > kG <SEP> 7 <SEP> kG <SEP> 8 <SEP> kG <SEP> 9 <SEP> kG <SEP> 10 <SEP> kG
<tb><SEP> n0
<tb><SEP> 2-0 <SEP> 0.0657 <SEP> 0.222 <SEP> 0.515 <SEP> 1.31 <SEP> 2.34 <SEP> 3.88 <SE> 6.50 <SEP> 9.61 <SEP> 13.91 <SEP> 19.35
<tb><SEP> 2-1 <SEP> 0.0674 <SEP> 0.222 <SEP> 0.473 <SEP> 0.890 <SEP> 1.47 <SEP> 2.28 <SEP> 3.40 <SEP> 4, 89 <SEP> 7.35 <SEP> 9.96
<tb><SEP> 2-2-1 <SEP> 0.0471 <SEP> 0.155 <SEP> 0.314 <SEP> 0.536 <SEP> 0.986 <SEP> 1.46 <SEP> 2.08 <SEP> 2, 90 <SEP> 3.97 <SEP> | <SEP> 5.34
<Tb>
It can be seen from the results of Tables VI and VII that both the magnetizing force and the losses in iron are lower at all levels of induction than with the nuclei of Example B and that they are approach the values found for the kernels of Example A.

Claims

A method for manufacturing a metal core or analogous magnetic circuit element for alternating current from a ferromagnetic powder, characterized in that it consists in arranging several layers of the ferromagnetic powder in a container, separating each layer of the adjacent layer or layers, to agglomerate the powder into a core of intermediate density and to sinter the core producing additional densification.

2. Method according to claim 1, characterized in that a magnetic insulating medium is provided each time between two adjacent layers of ferromagnetic material.

3. Method according to claim 2, characterized in that the magnetic insulating medium is in the form of powder.

4. Method according to claim 3, characterized in that the magnetic insulating medium in powder form is a powder selected from the group consisting of aluminum oxide, zirconium oxide and mixtures thereof.

5. Method according to claim 2, characterized in that the magnetic insulating medium is a fiber sheet.

6. Method according to claim 5, characterized in that the magnetic insulating medium is a sheet of alumina fiber.

7. Method according to claim 1, characterized in that each layer of ferromagnetic powder is compressed separately in the container before agglomeration to form the core.