KR880000395B1 - 두 점용접 금속판을 포함한 자기헤드 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

두 점용접 금속판을 포함한 자기헤드

제1도는 Al-Fe-Si 합금의 블록(block)을 도시한 도면.

제2도는 자기헤드용으로 적합한 용접된 박판으로 구성되는 코어부를 도시한 도면.

제3도는 제2도에 도시된 코어부가 기저판상에 고착된 것을 도시한 도면.

제4도는 제2도 코어부에 있어 두 용접된 박판의 확대도.

제5도는 용접 부위에서 박판과 기저판의 확대도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 블록(block) 5 : 연성금속층

12, 17, 18 : 코어(core)부 13 : 박판

14 : 돌기부 15 : 산화물막

16 : 기저판 20, 20', 21, 21' : 슬로트(slot)면

22, 23, 24, 25 : 직립연부 24, 25 : 기준면

26 : 기준선 27 : 경사면

A, B, C, D, E, F, G, H : 용접부

본 발명은 자기헤드에 관한 것으로서, 상기 자기헤드는 적어도 두개의 금속판으로 구성되며, 상기 금속 판중의 적어도 하나가 강자성 합금으로 구성되며, 또한 상기 두개의 판이 경계부에서 함께 점용접된다.

이러한 자기헤드의 특정예들로서는 강자성 박판들로 조립되는 자기헤드, 강자성판 또는 판들로 구성되는 테이프 접촉면을 가지는 가기헤드, 강자성 박판이 기저판상에 용접되는 자기헤드, 또한 강자성 박판의 자기코어 반부(半部)들이 맞대기 용접되는 자기헤드를 들 수 있다. 이들 경우에 있어 판형상의 강자성 소자는 강자성 재질 또는 다른 금속의 제2판형상 소자에 점용접된다. 종래의 무접촉 용적 방법으로서는 전기아이크(arc)용접, 레이저 용접, 전자, 비임용접 또는 플라즈마 용접과 같은 것을 들수 있다. 이들 무접촉 용접 방법이 특히 적합한 이유는 전극을 인가시 저항성 용접에서 발생하는 바와같은 기계적인 부하현상이없다는 점과, 커다란 에너지가 단기간에 공급될 수 있어 소자의 열손실 없이 용해 용접이 행해질 수 있으며, 또한 소자들을 서로에 대해 상관적으로 이동시키는 위험성이 감소된다는 장점이 있기 때문이다.

통상적으로 자기헤드용으로 사용되는 강자성 합금은 중량퍼센트 4 내지 12%의 Si 3 내지 18%의 Al 및 나머지 Fe로서 구성된다. 이런 합금에는 여러 변형 실시예가 가능한데, 여기에는 여러 부가물이 첨가 될 수 있다. 즉, 중량퍼센트 5%정도의 P(독일공개공보 제2944, 790호) ; 중량퍼센트 7% 정도의 이트륨 또는 희유금속(미국 특허명세서 제4065 330호) ; 약간의 B(독일공보 제2604 057호) ; 약간의 Ti, Zr, Mn, Nb, Mo, Ta, Cr, V 및W(영국 특허명세서 제1513298호) ; 중량퍼센트 3%정도의 Hf, Th, Sc, Cd, 및 Mg(미국 특허명세서 제3663 767호)를 들 수 있다.

함께 용접될 소자들 중의 하나가 Al-Fe-Si 합금으로 구성되는 경우, 용접부의 근처에서Al-Fe-Si 소자내에 균열이 자주 발생한다. 일본국 특허원 제52-9709호의 공개공보 제53-95847호에서, 상기 균열 현상은 용접공정후 재질의 급속 냉각으로 인한 응력에 기인하는 것이므로 그 해결책으로써 300℃ 내지 1400℃ 사이의 온도로 함께 용접될 소자들을 예열시키는 것을 들었다. 여기서 정확한 예열온도는 특정Al-Fe-Si 조성물에 의거하여 양호하게는 1000℃ 3이상의 온도를 들 수 있다. 그러나, 이러한 방법도 대량 생산에 부적당하다.

본 발명의 목적은 자기헤드용으로 사용되는 강자성 재질의 판들의 예열단계를 거치지 않고 함께 용접되거나 다른 재질의 판에 용접될 수 있게끔 하는 것이다.

본 발명은 서문에 언급된 바와같은 조립체를 제공하는 것으로써, 강자성 판, 특히 적어도 용접부위의 강자판에 손쉽게 부착될 수 있는 5 내지 500㎛ 두께의 연성금속층이 제공됨을 특징으로 한다. 이러한 중간층의 제공으로 인해 강자성체 재질은 냉각시 균열을 초래하는 응력에 무관하게 되어 양호한 접속이 이루어진다. 연성금속층이 더욱 얇게 될때, 판간의 접합에 있어 기계적 강도가 감소된다. 여기서 5㎛ 이하의 두께는 본 목적에 부적합하다. 또한 500㎛ 이상의 두께는 연성층의 제공에 많은 시간을 초래하게 되는 결점을 갖는다(예로서, 전기 도금은 35㎛/hour)의 속도로 수행된다). 일반적으로 50 내지 200㎛의 두께가 양호한데 본 실시예에서는 100㎛정도의 두께가 극히 적합하다.

본 발명의 자기헤드는 연성금속층이 Ni, Fe 및 Mo으로 구성될 수 있으며, 변형된 결정 구조를 가진 강자성판의 표면에 접착될 수도 있음을 특히 특징으로 한다.

또한 본 발명은 자기헤드용으로 사용되는 반막의 강자성소자에 관한 것으로서, 상기 소자의 적어도 한면은 5 내지 500㎛정도, 양호하게는 50 내지 200㎛ 정도의 연성 금속층이 제공된다.

본 발명의 일실시예가 첨부된 도면을 참조하여 예로서 설명될 것이다.

자기헤드용의 박판 제조에 있어 첫단계로서, Al-Fe-Si 재질의 장방형 단면을 가진 고체블록(block)을 구조하는데, 이때 상기 조성물은 중량페센트 9.6%의 Si과 중량퍼센트 5.8%의 Al과 나머지 Fe로서 조성된다. 이후 다음 단계로서, 상기블록 1은 외부 연삭 공정을 거쳐 모방 연삭공정을 거친후, 제1도에 도시된 바와같은 현상으로 된다. 이때 블록 1의 단면은 자기헤드 박판의 초기 형상을 나타낸다. 또한 그 대안으로서, 연삭에 있어 외부연삭 공정만이 우선적으로 수행되고 모방연삭공정은 이후의 공정단계에서 수행될 수 있다. 이러한 자상체 블록은 연삭공정 이후에 풀림공정을 통해 자기적 성질이 복원된다. 표면 2, 3 및 4에는 연성 금속층이 제공된다. 또한 표면 6 및 8은 잇따른 공정단계에 있어 기준면으로 사용되도록 연성층과는 무관하게 그대로 원상태로 유지될 수도 있다. 본 실시예에 있어 층 5는 50㎛ 이하 또는 200㎛ 이상의 범위를 넘지 않는 100㎛ 정도의 양호한 두께를 갖는다.

필요에 따라, 블록 1은 외부 칫수가 요구된 바의 한도를 만족시키도록 마무리 가공 될 수도 있다. 끝으로, 블록 1은 다수의 코어(core) 박판 9로 분할되며, 필요에 따라 소정의 두께로 연삭되고 풀립공정을 거치게 된다.

다수의 박판(예, 4개)이 결합되어 코어부가 형성되는데, 제2도는 이러한 코어부 12를 도시한 것으로써 4개의 박판 13은 A, B 및 C점에서 용접에 의해 함께 결합되어 코어부 12를 형성케 된다. 이때 용접깊이는 박판의 재질특성에 미치는 영향이 가능한 극소화되도록 제4도에 도시한 바와같이 연성금속층의 두께를 초과하지 못하도록 제한될 수도 있다. 이때 본 도시된 본 예에 있어, 용접은 코어부 12의 외측에서 수행되는데, 이것은 내측에서 수행될 수도 있고, 또는 내 외측에 분배되어 수행될 수도 있다.

펄스레이저(고체-상태), 예로서 1.60㎛ 파장의 광을 전송하는 Nd-YAG 레이저가 용접 공정에 사용될 수도 있다. 제2도 및 제4도의 예에 있어서, 박판 13은 300㎛의 두께를 가지며, 그들의 외측에 100㎛ 두께의 니켈 전착층이 덮여진다. 이때 용접지속기간은 3msec, 용접에너지 1Joule, 용접방사점의 직경은 500㎛이다. 이런 용접 공정은 미소한 환원성 분위기에 수행된다. 박판 13은 약 600Å 두께의 얇은 산화물막 15(제4도)에 의해서 상호간에 서로 전기적으로 절연된다.

게다가 박판 13에는 돌기부 14가 제공되어지며 이것을 통해 기저기판에 용접된다. 상기 돌기부 14는 실제 자기회로와 무관하므로, 용접시 박판의 자기적 성질에 실제적으로 영향을 끼치지 않게된다. 제3도는 제2도에 도시된 두개의 코어부 17, 18이 지그(jig)에 의해서 정확히 위치 설정된 후 E, F, G 및 H영역에서 기저판 16상에 용접됨을 도시한 것이다. 이때 코어부 17, 18은 이후의 공정단계동안 행해질 슬로트(slot)면 20, 20' 및 21, 21'의 연삭공정중의 조립체 안정성 증진을 목적으로 상부쪽(점 D)이 함께 용접될 수도 있다. 본 예에서, 기저판 16은 500㎛두께의 스테인레스 강으로 구성되며 용접 공정이 전술된 바와 유사한 방법으로 행해지는데 제5도에 도시된 바와같이 기저판 16을 통해 용접이 수행되므로 4Joule의 용접에너지가 필요케 된다. 기저판 16은 슬로트면의 직립연부 22, 23 및 24, 25를 가지는데 상기 직립연부 24, 25는 슬로트면의 연삭공정중에 그들이 슬로트면과 동일 평면상에 배치되도록 동시 연삭 연삭되어 기준면으로서 사용될 수도 있게 된다. 제2도에 참조숫자 27로 표기된 바와같은 경사면을 얻기 위해 슬로트면 20, 20'의 하부쪽의 재질이 기준면 24, 25를 연결하는 선 26과 평행하게 연삭 가공되므로써 결과적으로 선 28로 표기된 슬로트 면 20, 20'의 하부는 기준선 26을 따라 평행하게 일정거리에 놓이게 된다. 기저판 16은 코어부 17, 18에 대응하는 두개의 코어부가 용접되어 함께 결합된 제2기저판(도시안됨)과 마주하는 위치에 배치된다. 이들 기전판을 결합시키기에 앞서, 얇은 층의 비 자성체 공극기가 슬로트 면 20, 20'상에 놓여질 수도 있다.

전술된 용접단계에 있어, 용접될 Al-Fe-Si 소자에는 Al-Fe-Si 에 쉽게 부착될 뿐만 아니라 쉽게 용접될 수 있는 연성 금속층이 제공되어야 하는데 이때 연성 금속층의 조성물은 대단히 중요하다. 이런 조성물에 적합한 물질로서는 Ni 및 Ni 합금을 들 수 있으며, 또한 Fe 및 Mo와 같이 Al-Fe-Si 에 쉽게 부착될 수 있으며 1㎛의 레이저 방사선 파장을 쉽게 흡수하는 다른 물질도 들 수 있다. 연성금속층의 부착은 Al-Fe-Si 합금 표면의 결정구조를 변형시키므로써 쉽게 될 수 있고 이러한 변형은 일부식과 같은 다양한 방법을 통해 수행될 수 있다. 주조 블록의 표면상에 소정두께의 연장금속층을 제공하게 위해서 전해법이 사용될 수도 있다. 그러나, 초기 재질이 주조 블록이 아니고 Al-Fe-Si 로부터 부식된 분리 박판일 경우, 플라즈마 스프레이(plasma spray) 방법이 더욱 편리하다. 특히 후자의 방법은 다수의 박판을 조립하여 스택(stack)을 형성하는데 사용되며 이로써 박판의 연부들 상에 분무된 연성 금속층이 용접공정 중에 스택(stack)을 유지시킬 수 있게 된다.

연성 금속층은 증기 증착, 스퍼러팅(sputtering)에 의해서 제공될 수도 있는 1 내지 2㎛의 Ni 박막층으로 구성될 수도 있으며 그 위에 Ni 보다 더욱 빠르게 성장하며, Ni보다는 Al-Fe-Si 에 쉽게 용접될 수는 있으나 아주 빠르게 부착되어지지 않는 재질의 더 두꺼운 층이 제공될 수도 있다.

Claims (11)

1. 적어도 두개의 금속판을 포함하며, 상기 금속판중의 적어도 한개가 강자성 합금으로 구성되고, 상기 두개의 판이 경계부에서 함께 점용접되는 자기헤드에 있어서, 강자성판, 특히 적어도 용접부위의 강자성판에 5 내지 500㎛ 두께의 가부착성 연성 금속층이 제공되어 짐을 특징으로 하는 두 점용접 금속판을 포함한 자기헤드.
2. 제1항에 있어서, 연성 금속층의 두께가 50 내지 200㎛임을 특징으로 하는 두 점용접 금속판을 포함한 자기헤드.
3. 제1 또는 2항에 있어서, 용접 깊이가 연성 금속층의 두께를 초과하지 않음을 특징으로 하는 두 점용접 금속판을 포함한 자기 헤드.
4. (정정) 제1 또는 제2항에 있어서, 연성 금속층이 Ni, Fe, Mo으로 구성됨을 특징으로 하는 두 점용접 금속판을 포함한 자기헤드.
5. (정정) 제1또는 2항에 있어서, 연성 금속층이 강자성판에 접착되는 Ni 함유보조층을 포함함을 특징으로 하는 두 점용점을 금속판을 포함한 자기헤드.
6. (정정) 제1또는 2항에 있어서 연성 금속층이 뱐형될 결정구조를 가진 강자성판 표면에 부착됨을 특징으로 하는 두 점용접 금속판을 포함한 자기헤드.
7. 제1항에 있어서, 금속판의 한쪽면이 다른 금속판의 양면중의 한쪽면에 점용접 되어짐을 특징으로 하는 두 점용접 금속판을 포함한 자기헤드.
8. 자기헤드에 사용하기 위한 강자성 합금의 박판 소자에 있어서, 박판소자의 적어도 한면 5 내지 500㎛ 두께의 연성 금속층이 제공되어짐을 특징으로 하는 박판소자.
9. 제8항에 있어서, 연성금속층의 두께가 50 내지 200㎛임을 특징으로 하는 박판소자.
10. 제9항에 있어서, 연성금속층이 Ni, Fe, Mo으로 구성됨을 특징으로 하는 박판소자.
11. 제9 또는 10항에 있어서, 연성 금속층이 변형된 결정구조를 가진 강자성판 표면에 부착됨을 특징으로 하는 박판소자.

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