JP2012238736A - Manufacturing method of powder magnetic core, core component and coil component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は圧粉磁心の製造方法、コア部品及びコイル部品に関する。さらに詳しくは、絶縁物で被覆処理された金属磁性粉末又は合金磁性粉末を加圧成形する工程を含む圧粉磁心の製造方法、当該圧粉磁心からなるコア部品、及びコイル部品に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a dust core, a core component, and a coil component. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a dust core including a step of pressure-molding a metal magnetic powder or alloy magnetic powder coated with an insulator, a core component made of the dust core, and a coil component.
近年、チョークコイルや昇電圧リアクトルなどの磁心として、従来の電磁鋼板に対して高周波での電磁変換効率が高く、フェライトコアと比較して高い磁束密度を有することから金属磁性粉末又は合金磁性粉末（以下、両者を「金属粉末」ともいう）を加圧成形した圧粉磁心が多用されている。かかる圧粉磁心では、金属粉末同士の直接接触を防止して金属粉末間に発生する渦電流を抑制するために、当該金属粉末の表面を絶縁物で被覆処理することが行われている。 In recent years, as magnetic cores such as choke coils and voltage rising reactors, electromagnetic conversion efficiency at high frequencies is higher than that of conventional magnetic steel sheets and high magnetic flux density compared to ferrite cores. Hereinafter, a powder magnetic core obtained by pressure-forming both of them is also referred to as “metal powder” is frequently used. In such a dust core, in order to prevent direct contact between metal powders and suppress eddy currents generated between the metal powders, the surface of the metal powder is coated with an insulator.
絶縁物で被覆処理された金属粉末は、所定の形状を有する金型内に充填されて加圧成形されるが、その際、一般に約６〜１４ｔ／ｃｍ２程度の高圧で加圧されるので、金型の壁面と接する金属粉末が当接壁面とこすれることでその絶縁膜が損傷したり、金型から抜き出す時の摺動により金型との接触面が塑性流動することがある。このため、製品として得られる圧粉磁心の表面層において、金属粉末同士が直接接触して導通し、電気抵抗及び磁気特性が低下するという問題があった。 The metal powder coated with the insulating material is filled in a mold having a predetermined shape and is pressure-molded. At that time, the metal powder is generally pressed at a high pressure of about 6 to 14 t / cm 2 . The metal powder in contact with the wall surface of the mold may be rubbed against the contact wall surface, and the insulating film may be damaged, or the contact surface with the mold may be plastically flowed by sliding when extracted from the mold. For this reason, in the surface layer of the powder magnetic core obtained as a product, there is a problem that the metal powders are brought into direct contact with each other to be conducted, and the electrical resistance and magnetic characteristics are lowered.
そこで、このような金属粉末同士の直接接触に起因する電気抵抗及び磁気特性の低下を抑制するために、金型を用いて加圧成形された圧粉磁心の表面の一部又は全面を除去することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。 Therefore, in order to suppress a decrease in electrical resistance and magnetic properties due to such direct contact between the metal powders, a part or the whole of the surface of the powder magnetic core pressed by using a mold is removed. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献１に記載された圧粉磁心の製造方法では、圧粉磁心の表面層を、当該圧粉磁心を構成する金属粉末に対して優れた溶解性を呈する試薬溶液を用いて化学エッチング法で除去している。そして、特許文献１には、かかる試薬溶液として塩酸、硝酸、硫酸などの酸性溶液又は王水が有効であること、場合によっては過酸化水素や強電解の金属塩類などを酸化剤あるいは還元剤、錯化剤として用いることでエッチング速度を促進させること、が記載されている。 In the method for manufacturing a powder magnetic core described in Patent Document 1, the surface layer of the powder magnetic core is formed by a chemical etching method using a reagent solution that exhibits excellent solubility in the metal powder constituting the powder magnetic core. It has been removed. Patent Document 1 discloses that an acidic solution such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid or aqua regia is effective as such a reagent solution, and in some cases, hydrogen peroxide or strong electrolysis metal salts are used as an oxidizing agent or a reducing agent, It is described that the etching rate is accelerated by using it as a complexing agent.
特許文献１記載の製造方法のように強酸でエッチングを行うことにより、圧粉磁心の表面層を効率的に除去することが可能ではあるが、エッチング剤として強酸を用いるとエッチングレートが高くなり、これを工業的に安定化させることは困難であることから、強酸を用いたエッチングの場合、品質にばらつきが生じる原因となる。 Although it is possible to efficiently remove the surface layer of the powder magnetic core by performing etching with a strong acid as in the production method described in Patent Document 1, using a strong acid as an etchant increases the etching rate, Since it is difficult to stabilize this industrially, the etching using strong acid causes variations in quality.
また、エッチング工程の後に、圧粉磁心を洗浄、中和、防錆処理する工程が必要であり、かかる工程を怠ると、得られる圧粉磁心の表面に錆が発生し、品質保証の点において問題である。 In addition, after the etching process, it is necessary to clean, neutralize, and rust preventive the dust core. If this process is neglected, rust is generated on the surface of the resulting dust core. It is a problem.
さらに、強酸の廃液処理やその洗浄に用いる水の廃却による環境負荷が高く、これを緩和するためには廃液処理装置の設置が必須となり設備コストがかかるとともに、毒劇物法の指定物質である強酸を扱うためには設備安全面に留意する必要があり、さらなる設備コストや管理のための人的コストがかかる。 Furthermore, the environmental impact of the waste liquid treatment of strong acids and the disposal of water used for cleaning them is high, and in order to mitigate this, the installation of waste liquid treatment equipment is indispensable and equipment costs increase. In order to handle a certain strong acid, it is necessary to pay attention to the safety of the equipment, and further equipment costs and human costs for management are required.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、安定したエッチングレートを確保しつつ、環境的な負荷並びに設備的及び人的な負担を最小限に抑えることができる圧粉磁心の製造方法、コア部品及びコイル部品を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to reduce the environmental load and the facility and human burden while ensuring a stable etching rate. It aims at providing a manufacturing method, a core component, and a coil component.
（１）本発明の第１の観点に係る圧粉磁心の製造方法（以下、単に「製造方法」ともいう）は、絶縁物で被覆処理された金属磁性粉末又は合金磁性粉末を所望の形状の金型内に充填する工程、
金型内に充填された金属磁性粉末又は合金磁性粉末を加圧成形して圧粉磁心を得る工程、
得られた圧粉磁心の表面であって前記金型との摺動面の一部又は全面を非強酸からなるエッチング剤により化学的に除去する第１除去工程、及び
前記第１除去工程で用いたエッチング剤よりも化学的除去性能が劣るエッチング剤により前記金型との摺動面の一部又は全面を化学的に除去する第２除去工程
を含むことを特徴としている。
(1) A method of manufacturing a dust core according to the first aspect of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “manufacturing method”) is a method of forming a metal magnetic powder or alloy magnetic powder coated with an insulator into a desired shape. Filling the mold,
A step of pressing a metal magnetic powder or alloy magnetic powder filled in a mold to obtain a powder magnetic core;
A first removal step of chemically removing a part or the whole of the sliding surface of the powder magnetic core with the mold with an etching agent made of a non-strong acid, and the first removal step. And a second removal step of chemically removing a part or the entire surface of the sliding surface with the mold with an etchant having a chemical removal performance inferior to that of the etchant.
本発明の第１の観点に係る製造方法では、第１除去工程において、従来の塩酸や硫酸などの強酸ではなく、非強酸からなるエッチング剤により、圧粉磁心の表面であって金型との摺動面の一部又は全面を化学的に除去している。したがって、安定したエッチングレートを得ることができ、ひいては得られる製品の品質を安定化させることができる。また、強酸を用いていないので、環境的な負荷、及び廃液処理装置などの設備的な負荷や管理のための人的な負荷を最小限にすることができる。 In the manufacturing method according to the first aspect of the present invention, in the first removal step, the surface of the powder magnetic core and the mold are not etched with an etchant made of a non-strong acid, instead of a conventional strong acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid. A part or all of the sliding surface is chemically removed. Therefore, a stable etching rate can be obtained, and as a result, the quality of the obtained product can be stabilized. In addition, since no strong acid is used, it is possible to minimize the environmental load and the load on facilities such as the waste liquid treatment apparatus and the human load for management.
（２）本発明の第２の観点に係る製造方法は、絶縁物で被覆処理された金属磁性粉末又は合金磁性粉末を所望の形状の金型内に充填する工程、
金型内に充填された金属磁性粉末又は合金磁性粉末を加圧成形して圧粉磁心を得る工程、
得られた圧粉磁心の少なくとも一部に所望の形状に仕上げるための仕上げ加工を施す工程、
金型との摺動面の一部又は全面、及び加工面の一部又は全面を非強酸からなるエッチング剤により化学的に除去する第１除去工程、及び
前記第１除去工程で用いたエッチング剤よりも化学的除去性能が劣るエッチング剤により前記金型との摺動面の一部又は全面、及び加工面の一部又は全面を化学的に除去する第２除去工程
を含むことを特徴としている。
(2) A manufacturing method according to a second aspect of the present invention includes a step of filling a metal magnetic powder or alloy magnetic powder coated with an insulator into a mold having a desired shape,
A step of pressing a metal magnetic powder or alloy magnetic powder filled in a mold to obtain a powder magnetic core;
Applying a finishing process to finish at least a part of the obtained dust core into a desired shape;
A first removal step of chemically removing a part or the whole of the sliding surface with the mold and a part or the whole of the processed surface with an etchant made of a non-strong acid, and the etching agent used in the first removal step A second removal step of chemically removing a part or the whole of the sliding surface with the mold and a part or the whole of the processed surface with an etching agent having a chemical removal performance inferior to that of the mold. .
本発明の第２の観点に係る製造方法では、第１除去工程において、従来の塩酸や硫酸などの強酸ではなく、非強酸からなるエッチング剤により、圧粉磁心の表面であって金型との摺動面の一部又は全面、及び加工面の一部又は全面を化学的に除去している。したがって、安定したエッチングレートを得ることができ、ひいては得られる製品の品質を安定化させることができる。また、強酸を用いていないので、環境的な負荷、及び廃液処理装置などの設備的な負荷や管理のための人的な負荷を最小限にすることができる。 In the manufacturing method according to the second aspect of the present invention, in the first removal step, the surface of the powder magnetic core and the mold are not etched with an etching agent made of a non-strong acid, instead of a conventional strong acid such as hydrochloric acid or sulfuric acid. A part or the whole of the sliding surface and a part or the whole of the processed surface are chemically removed. Therefore, a stable etching rate can be obtained, and as a result, the quality of the obtained product can be stabilized. In addition, since no strong acid is used, it is possible to minimize the environmental load and the load on facilities such as the waste liquid treatment apparatus and the human load for management.
（３）前記（１）又は（２）の製造方法において、前記第１除去工程及び第２除去工程の後に、圧粉磁心を洗浄する工程を経ることなく当該圧粉磁心を室温又は温風で乾燥する工程を含むことができる。この場合、洗浄工程を省略することで、圧粉磁心の製造工程を簡略化することができる。 (3) In the manufacturing method of (1) or (2), after the first removal step and the second removal step, the powder magnetic core is heated at room temperature or hot air without passing through the step of washing the powder magnetic core. A drying step can be included. In this case, the manufacturing process of the dust core can be simplified by omitting the cleaning process.
（４）前記（１）又は（２）の製造方法において、前記第１除去工程及び第２除去工程の後に、圧粉磁心を中和処理する工程を経ることなく当該圧粉磁心を室温又は温風で乾燥する工程を含むことができる。この場合、中和工程を省略することで、圧粉磁心の製造工程を簡略化することができる。 (4) In the manufacturing method of (1) or (2), after the first removal step and the second removal step, the powder magnetic core is kept at room temperature or warm without passing through the step of neutralizing the powder magnetic core. A step of drying with air may be included. In this case, the manufacturing process of the powder magnetic core can be simplified by omitting the neutralization process.
（５）前記（１）〜（４）の製造方法において、第１除去工程において用いるエッチング剤がリン酸水溶液であることが好ましい。この場合、非強酸であるリン酸水溶液をエッチング剤として用いることで、安定したエッチングレートを得ることができ、ひいては得られる製品の品質を安定化させることができる。また、強酸を用いていないので、環境的な負荷、及び廃液処理装置などの設備的な負荷や管理のための人的な負荷を最小限にすることができる。 (5) In the manufacturing method of said (1)-(4), it is preferable that the etching agent used in a 1st removal process is phosphoric acid aqueous solution. In this case, by using a phosphoric acid aqueous solution which is a non-strong acid as an etching agent, a stable etching rate can be obtained, and consequently the quality of the obtained product can be stabilized. In addition, since no strong acid is used, it is possible to minimize the environmental load and the load on facilities such as the waste liquid treatment apparatus and the human load for management.
（６）前記（１）〜（５）の製造方法において、第２除去工程において用いるエッチング剤が、濃度１０％未満のリン酸水溶液及び濃度１０％未満の硝酸アルコール溶液のいずれかであることが好ましい。この場合、第１除去工程においてリン酸水溶液を用いてエッチングを行ったときに圧粉磁心の表面に生じるリン酸鉄被膜を効果的に除去することができ、前記リン酸鉄被膜に起因する渦電流損失を低減させることができる。 (6) In the manufacturing methods of (1) to (5), the etching agent used in the second removal step is any one of a phosphoric acid aqueous solution having a concentration of less than 10% and a nitric alcohol solution having a concentration of less than 10%. preferable. In this case, the iron phosphate coating formed on the surface of the powder magnetic core when etching is performed using the phosphoric acid aqueous solution in the first removal step can be effectively removed, and the vortex resulting from the iron phosphate coating is eliminated. Current loss can be reduced.
（７）本発明のコア部品は、前記（１）〜（６）のいずれかの製造方法で製造された圧粉磁心からなることを特徴としている。 (7) The core component of the present invention is characterized by comprising a dust core manufactured by any one of the manufacturing methods (1) to (6).
（８）本発明のコイル部品は、前記（７）のコア部品に、銅線からなる巻線を施して作製されたことを特徴としている。 (8) The coil component of the present invention is characterized in that the core component of (7) is manufactured by winding a copper wire.
（９）また、本発明のコイル部品は、前記（７）のコア部品に、絶縁性のインシュレーターを介して銅線からなる巻線を施して作製されたことを特徴としている。 (9) Further, the coil component of the present invention is characterized in that the core component of the above (7) is manufactured by applying a winding made of a copper wire through an insulating insulator.
本発明の圧粉磁心の製造方法、コア部品及びコイル部品によれば、安定したエッチングレートを確保しつつ、環境的な負荷並びに設備的及び人的な負担を最小限に抑えることができる。 According to the method of manufacturing a dust core, the core component, and the coil component of the present invention, it is possible to minimize an environmental load, equipment, and human burden while ensuring a stable etching rate.
以下、本発明の製造方法の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the production method of the present invention will be described in detail.
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る製造方法では、絶縁物で被覆処理された金属磁性粉末又は合金磁性粉末を所望の形状の金型内に充填し、ついで金型内に充填された金属磁性粉末又は合金磁性粉末を加圧成形することで圧粉磁心を得る。
[First Embodiment]
In the manufacturing method according to the first embodiment of the present invention, a metal magnetic powder or alloy magnetic powder coated with an insulator is filled into a mold having a desired shape, and then the metal magnetic powder is filled into the mold. Alternatively, a powder magnetic core is obtained by pressure-molding an alloy magnetic powder.
金属磁性粉末又は合金磁性粉末としては、従来から用いられている純鉄、Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ系合金などの粉末を用いることができ、本発明において特に限定されるものではない。また、絶縁性の被膜についても、例えば金属磁性粉末を所定量の絶縁バインダーと混練したり、金属磁性粉末にエポキシ樹脂及び溶媒としてのアセトンを添加したりすることで形成することができ、本発明においてその方法が特に限定されるものではない。 As the metal magnetic powder or alloy magnetic powder, conventionally used powders of pure iron, Fe—Al—Si alloy, Fe—Ni alloy and the like can be used, and are not particularly limited in the present invention. . The insulating film can also be formed by, for example, kneading a metal magnetic powder with a predetermined amount of an insulating binder or adding an epoxy resin and acetone as a solvent to the metal magnetic powder. However, the method is not particularly limited.
表面に絶縁性の被膜が形成された金属粉末は金型を用いて加圧成形されるが、その際、成形体の密度を上げるために、一般に約６〜１４ｔ／ｃｍ２程度の高圧で加圧される。このため、金型の壁面と接する金属粉末が当接壁面とこすれることで前記絶縁膜が損傷したり、金型から抜き出す時の摺動により金型との接触面が塑性流動することで、圧粉磁心の表面層において金属粉末同士が直接接触して導通し、電気抵抗及び磁気特性が低下することがある。 The metal powder having an insulating film formed on the surface is pressure-molded using a mold, and at this time, in order to increase the density of the molded body, it is generally applied at a high pressure of about 6 to 14 t / cm 2. Pressed. For this reason, the metal powder in contact with the wall surface of the mold is rubbed against the contact wall surface, and the insulating film is damaged, or the contact surface with the mold is plastically flowed by sliding when extracted from the mold. In the surface layer of the powder magnetic core, the metal powders may be brought into direct contact with each other to conduct, and the electrical resistance and magnetic characteristics may be deteriorated.
そこで、本実施の形態では、得られた圧粉磁心の表面であって前記金型との摺動面の一部又は全面を非強酸からなるエッチング剤により化学的に除去し（第１除去工程）、ついで、前記第１除去工程で用いたエッチング剤よりも化学的除去性能が劣るエッチング剤により前記金型との摺動面の一部又は全面を化学的に除去している（第２除去工程）。 Therefore, in the present embodiment, the surface of the obtained powder magnetic core, which is partly or entirely the sliding surface with the mold, is chemically removed with an etchant made of a non-strong acid (first removal step). Then, a part or the whole of the sliding surface with the mold is chemically removed by an etchant having a chemical removal performance inferior to that of the etchant used in the first removal step (second removal). Process).
第１除去工程において用いられる非強酸からなるエッチング剤とは、従来用いられていた塩酸、硝酸、硫酸などの酸性溶液又は王水などの「強酸」ではないエッチング剤であり、例えば、リン酸水溶液、酢酸、ギ酸、炭酸などを例示することができる。このような非強酸からなるエッチング剤は、強酸とは異なり、安定したエッチングレートを得ることができ、ひいては得られる製品の品質を安定化させることができる。また、毒劇物法の指定物質である強酸を用いていないので、環境的な負荷、及び廃液処理装置などの設備的な負荷や管理のための人的な負荷を最小限にすることができる。 The etching agent composed of a non-strong acid used in the first removal step is a conventionally used acidic solution such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid or the like, or an etching agent that is not a “strong acid” such as aqua regia. , Acetic acid, formic acid, carbonic acid and the like. Unlike a strong acid, the etching agent which consists of such a non-strong acid can obtain the stable etching rate, and can stabilize the quality of the product obtained by extension. In addition, because it does not use strong acids, which are designated substances in the Poisonous and Deleterious Substances Act, it is possible to minimize the environmental load and the load on facilities such as waste liquid treatment equipment and the human load for management. .
第１除去工程におけるエッチングは、常温下で行っても良いし、加温した状態で行っても良い。加温することによりエッチングレートを速くすることができるという利点があるが、一方において、加温によりエッチング剤の蒸発量が多くなるという欠点がある。従って、４０〜８０℃まで加温した状態でエッチング処理することも可能であるが、現実的には、５０〜６０℃程度に加温してエッチング処理を行うことが好ましい。 Etching in the first removal step may be performed at room temperature or in a heated state. There is an advantage that the etching rate can be increased by heating, but there is a disadvantage that the evaporation amount of the etching agent is increased by heating. Accordingly, although it is possible to perform the etching process in a state heated to 40 to 80 ° C., it is preferable to perform the etching process by heating to about 50 to 60 ° C. in practice.
また、第２除去工程において用いられる、第１除去工程で用いたエッチング剤よりも化学的除去性能が劣るエッチング剤としては、例えば、濃度１０％未満の硝酸アルコール溶液（ナイタール）、市販されている家庭用の防錆剤などを例示することができる。第１除去工程においてエッチング剤としてリン酸水溶液を用いると、前述した絶縁被膜が破られた表層部分を化学的に除去することができるが、圧粉磁心の表面にリン酸鉄の被膜が生じる。このリン酸鉄被膜は電気抵抗が小さいので、当該圧粉磁心の渦電流損失が増大する場合がある。その際、最表面に生じたリン酸鉄の被膜層だけを弱酸（第１除去工程において用いたエッチング剤よりも化学的除去性能が劣るもの）でエッチング除去することにより、良好な損失特性を有する圧粉磁心を得ることができる。 In addition, as an etchant that is used in the second removal step and has a chemical removal performance inferior to that of the etchant used in the first removal step, for example, a nitrate alcohol solution having a concentration of less than 10% (Nital) is commercially available. Examples thereof include household rust preventives. When an aqueous phosphoric acid solution is used as an etchant in the first removal step, the surface layer portion where the insulating coating is broken can be chemically removed, but an iron phosphate coating is formed on the surface of the dust core. Since this iron phosphate coating has low electrical resistance, eddy current loss in the dust core may increase. At that time, only the iron phosphate coating layer formed on the outermost surface is etched away with a weak acid (having a chemical removal performance inferior to that of the etching agent used in the first removal step), thereby providing good loss characteristics. A dust core can be obtained.
図１は、本実施の形態におけるエッチング処理を施した圧粉磁心の表面のＳＥＭ画像であり、（ａ）はリン酸による第１除去工程後のＳＥＭ画像、（ｂ）はナイタールによる第２除去工程後のＳＥＭ画像である。第１除去工程後の圧粉磁心の表面には、薄い膜（リン酸鉄被膜）が形成されているが、ナイタールによる第２除去工程後には、かかる膜が除去されていることが分かる。 FIG. 1 is an SEM image of the surface of a dust core subjected to etching in the present embodiment, (a) is an SEM image after the first removal step with phosphoric acid, and (b) is a second removal with nital. It is a SEM image after a process. A thin film (iron phosphate coating) is formed on the surface of the dust core after the first removal step, but it can be seen that the film is removed after the second removal step by nital.
〔第２実施形態〕
第１実施形態では、加圧成形時に金型の壁面と摺動する圧粉磁心の表面の一部又は全面に前述したエッチング剤を用いて２段階のエッチング処理を施しているが、第２実施形態では、金型との摺動面の一部又は全面に加えて、加圧成形後の圧粉磁心に施された仕上げ加工による加工面の一部又は全面に第１実施形態と同様の２段階のエッチング処理を施す。第１除去工程において用いられるエッチング剤及び第２除去工程において用いられるエッチング剤としては、それぞれ第１実施形態におけるエッチング剤と同じものを用いることができる。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, a part of or the entire surface of the powder magnetic core that slides on the wall surface of the mold during pressure molding is subjected to the two-stage etching process using the above-described etching agent. In the embodiment, in addition to a part or the whole surface of the sliding surface with the mold, a part 2 or the whole surface processed by finishing applied to the powder magnetic core after the pressure molding is the same as in the first embodiment. A stage etching process is performed. As the etchant used in the first removal step and the etchant used in the second removal step, the same etchant as that in the first embodiment can be used.
加圧成形された圧粉磁心に対し、研削や切削などの仕上げ加工が施される場合、加工面では絶縁被膜が削り取られ、かつ加工応力を受けて組織が塑性流動することで、圧粉磁心の表面層において金属粉末同士が直接接触して導通し、電気抵抗及び磁気特性が低下することがあるが、本実施の形態のように、加工面に対して第１実施形態と同様の２段階のエッチング処理を施すことで、加工面における電気抵抗を回復させることができる。 When a press-molded powder magnetic core is subjected to finishing processing such as grinding or cutting, the insulating coating is scraped off on the processed surface, and the structure undergoes plastic flow due to the processing stress, resulting in a powder magnetic core. In the surface layer, the metal powders may be brought into direct contact with each other to conduct, and the electrical resistance and magnetic characteristics may be reduced. The electrical resistance on the processed surface can be recovered by performing the etching process.
〔実施例〕
つぎに本発明の製造方法を実施例に基づいて説明するが、本発明はもとよりかかる実施例にのみ限定されるものではない。
〔Example〕
Next, the production method of the present invention will be described based on examples, but the present invention is not limited to such examples.
[実施例１]
リン酸塩で絶縁被覆処理が施された純鉄粉を金型内に充填し、圧力１０ｔ／ｃｍ２で加圧成形することで厚さ２０ｍｍの圧粉磁心コアを作製した。得られた圧粉磁心コアの金型摺動面の電気抵抗は、金型への焼き付きが原因で著しく低下した（表１の「処理前」参照）。
[Example 1]
A pure iron powder that had been subjected to an insulating coating treatment with phosphate was filled in a mold, and pressure-molded at a pressure of 10 t / cm 2 to prepare a dust core core having a thickness of 20 mm. The electric resistance of the die sliding surface of the obtained dust core was significantly reduced due to seizure on the die (see “Before treatment” in Table 1).
濃度５０％のリン酸水溶液（株式会社ネオス社製のＰＣ−４００（商品名））を３倍に希釈し、５０℃に加温したものをエッチング剤として用い、前記圧粉磁心コアに対してエッチング処理を施した。浸漬時間は６０分であった。エッチング処理後、中和や洗浄をすることなく、圧粉磁心コアを室温で１０分間乾燥させた。 A 50% concentration phosphoric acid aqueous solution (PC-400 (trade name) manufactured by Neos Co., Ltd.) diluted three times and heated to 50 ° C. as an etching agent was used for the dust core core. Etching treatment was performed. The immersion time was 60 minutes. After the etching treatment, the dust core was dried at room temperature for 10 minutes without neutralization or washing.
乾燥後、市販されている濃度６％のリン酸防錆剤に圧粉磁心コアを約５分間浸漬させた。浸漬後、中和や洗浄をすることなく、圧粉磁心コアを室温で３０分間乾燥させた。
得られた圧粉磁心コアについてヒステリシス損失及び渦電流損失を測定したところ、表１の「処理後」に示されるように、処理前に比べて電気抵抗が大幅に向上した。
本実施例に係るエッチング処理を施すことにより、表面の導通層が除去されるため、電気抵抗に起因する渦電流損失が大幅に低減される効果が期待される。
After drying, the dust core was immersed in a commercially available phosphoric acid rust inhibitor having a concentration of 6% for about 5 minutes. After immersion, the dust core was dried at room temperature for 30 minutes without neutralization or washing.
When the hysteresis loss and the eddy current loss were measured for the obtained powder magnetic core, as shown in “After treatment” in Table 1, the electrical resistance was greatly improved as compared to before treatment.
By performing the etching process according to the present embodiment, the conductive layer on the surface is removed, so that an effect of greatly reducing eddy current loss due to electrical resistance is expected.
[実施例２]
実施例１と同様にして作製した圧粉磁心コアに対し、仕上げ加工として、砥石を用いた研削加工を施した。研削加工によって、圧粉磁心コアの加工面において絶縁被膜が削り取られ、かつ加工応力を受けて組織が塑性流動することで、隣接する圧粉粒子同士が接触して導通し、当該加工面の電気抵抗が著しく低下した（表２の「処理前」参照）。
[Example 2]
Grinding using a grindstone was applied to the dust core produced in the same manner as in Example 1 as finishing. By grinding, the insulating coating is scraped off on the processing surface of the powder magnetic core, and the structure undergoes plastic flow under the processing stress. The resistance decreased significantly (see “Before treatment” in Table 2).
濃度５０％のリン酸水溶液（株式会社ネオス社製のＰＣ−４００（商品名））を５倍に希釈したものをエッチング剤として用い、前記圧粉磁心コアに対して室温でエッチング処理を施した。浸漬時間は３０分であった。エッチング処理後、中和や洗浄をすることなく、圧粉磁心コアを室温で３０分間乾燥させた。 Etching treatment was performed on the dust core core at room temperature using a 50% diluted phosphoric acid aqueous solution (PC-400 (trade name) manufactured by Neos Co., Ltd.) diluted 5 times as an etchant. . The immersion time was 30 minutes. After the etching treatment, the dust core was dried at room temperature for 30 minutes without neutralization or washing.
乾燥後、市販されている濃度６％のリン酸防錆剤に圧粉磁心コアを約５分間浸漬させた。浸漬後、中和や洗浄をすることなく、圧粉磁心コアを室温で３０分間乾燥させた。
得られた圧粉磁心コアの研削加工面についてヒステリシス損失及び渦電流損失を測定したところ、表２の「処理後」に示されるように、処理前に比べて電気抵抗が大幅に向上した。
After drying, the dust core was immersed in a commercially available phosphoric acid rust inhibitor having a concentration of 6% for about 5 minutes. After immersion, the dust core was dried at room temperature for 30 minutes without neutralization or washing.
When the hysteresis loss and eddy current loss were measured on the ground surface of the obtained powder magnetic core, as shown in “After treatment” in Table 2, the electrical resistance was significantly improved as compared to before treatment.
[実施例３]
実施例１と同様にして作製した圧粉磁心コアに対し、仕上げ加工として、砥石を用いた研削加工を施した。研削加工応力によって、圧粉磁心コアの加工面において絶縁被膜が削り取られ、かつ加工応力を受けて組織が塑性流動することで、隣接する圧粉粒子同士が接触して導通し、当該加工面の電気抵抗が著しく低下した（表３の「処理前」参照）。
[Example 3]
Grinding using a grindstone was applied to the dust core produced in the same manner as in Example 1 as finishing. Due to the grinding stress, the insulating coating is scraped off on the processing surface of the powder magnetic core, and the structure undergoes plastic flow due to the processing stress, so that the adjacent dust particles are brought into contact with each other and become conductive. The electrical resistance was significantly reduced (see “Before treatment” in Table 3).
濃度５０％のリン酸水溶液（株式会社ネオス社製のＰＣ−４００（商品名））を３倍に希釈したものをエッチング剤として用い、前記圧粉磁心コアに対して８０℃でエッチング処理を施した。浸漬時間は２０分であった。エッチング処理後、中和や洗浄をすることなく、圧粉磁心コアを室温で１０分間乾燥させた。 Etching treatment was performed at 80 ° C. on the dust core using a 50% concentration phosphoric acid aqueous solution (PC-400 (trade name) manufactured by Neos Co., Ltd.) diluted three times as an etching agent. did. The immersion time was 20 minutes. After the etching treatment, the dust core was dried at room temperature for 10 minutes without neutralization or washing.
乾燥後、市販されている濃度６％のリン酸防錆剤に圧粉磁心コアを約５分間浸漬させた。浸漬後、中和や洗浄をすることなく、圧粉磁心コアを室温で５分間乾燥させた。
得られた圧粉磁心コアの研削加工面についてヒステリシス損失及び渦電流損失を測定したところ、表３の「処理後」に示されるように、処理前に比べて電気抵抗が大幅に向上した。
After drying, the dust core was immersed in a commercially available phosphoric acid rust inhibitor having a concentration of 6% for about 5 minutes. After immersion, the dust core was dried at room temperature for 5 minutes without neutralization or washing.
When the hysteresis loss and eddy current loss were measured on the ground surface of the obtained powder magnetic core, as shown in “After treatment” in Table 3, the electrical resistance was significantly improved as compared to before treatment.
本発明の製造方法により得られる圧粉磁心はコア部品として好適に用いることができ、このコア部品に銅線からなる巻線を施してコイル部品とすることができる。この場合、コア部品に、必要に応じて絶縁性のインシュレーターを施した後に銅線からなる巻線を施すこともできる。 The dust core obtained by the production method of the present invention can be suitably used as a core component, and a coil component can be formed by applying a winding made of a copper wire to the core component. In this case, the core component can be provided with a winding made of a copper wire after applying an insulating insulator as necessary.
なお、今回開示された実施の形態はすべての点において単なる例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、前記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。 It should be noted that the embodiment disclosed this time is merely an example in all respects and is not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
Claims (9)
金型内に充填された金属磁性粉末又は合金磁性粉末を加圧成形して圧粉磁心を得る工程、
得られた圧粉磁心の表面であって前記金型との摺動面の一部又は全面を非強酸からなるエッチング剤により化学的に除去する第１除去工程、及び
前記第１除去工程で用いたエッチング剤よりも化学的除去性能が劣るエッチング剤により前記金型との摺動面の一部又は全面を化学的に除去する第２除去工程
を含むことを特徴とする、圧粉磁心の製造方法。 Filling the metal magnetic powder or alloy magnetic powder coated with an insulator into a mold having a desired shape;
A step of pressing a metal magnetic powder or alloy magnetic powder filled in a mold to obtain a powder magnetic core;
A first removal step of chemically removing a part or the whole of the sliding surface of the powder magnetic core with the mold with an etching agent made of a non-strong acid, and the first removal step. And a second removal step of chemically removing part or all of the sliding surface with the mold by an etchant having a chemical removal performance inferior to that of the etchant. Method.
金型内に充填された金属磁性粉末又は合金磁性粉末を加圧成形して圧粉磁心を得る工程、
得られた圧粉磁心の少なくとも一部に所望の形状に仕上げるための仕上げ加工を施す工程、
金型との摺動面の一部又は全面、及び加工面の一部又は全面を非強酸からなるエッチング剤により化学的に除去する第１除去工程、及び
前記第１除去工程で用いたエッチング剤よりも化学的除去性能が劣るエッチング剤により前記金型との摺動面の一部又は全面、及び加工面の一部又は全面を化学的に除去する第２除去工程
を含むことを特徴とする、圧粉磁心の製造方法。 Filling the metal magnetic powder or alloy magnetic powder coated with an insulator into a mold having a desired shape;
A step of pressing a metal magnetic powder or alloy magnetic powder filled in a mold to obtain a powder magnetic core;
Applying a finishing process to finish at least a part of the obtained dust core into a desired shape;
A first removal step of chemically removing a part or the whole of the sliding surface with the mold and a part or the whole of the processed surface with an etchant made of a non-strong acid, and the etching agent used in the first removal step A second removal step of chemically removing a part or the whole of the sliding surface with the mold and a part or the whole of the processed surface with an etching agent having a chemical removal performance inferior to that of the mold. The manufacturing method of a powder magnetic core.
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