DE976118C - Process for the production of magnetic powder cores - Google Patents

Description

Verfahren zur Herstellung magnetischer Pulverkerne Die Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren für magnetische Pulverkerne. Solche Kerne werden dadurch hergestellt, daß magnetische Pulverteilchen und ein Isolier- und Bindemittel einem hohen Druck ausgesetzt werden, um das Material als eine im wesentlichen homogene Masse in der gewünschten Kernform darzustellen und um dem fertigen Kern eine ausreichende mechanische Festigkeit zu verleihen.Method of Making Magnetic Powder Cores The invention relates to focuses on a manufacturing process for magnetic powder cores. Such cores become produced by using magnetic powder particles and an insulating and binding agent high pressure is applied to the material as a substantially homogeneous one To represent mass in the desired core shape and to give the finished core a sufficient to give mechanical strength.

Bis jetzt sind verschiedene Materialien für die Verwendung als Isolier- und Bindemittel bekanntgeworden. Es ist vorgeschlagen worden, ein synthetisches Harz zu verwenden, wie z. B. ein Phenol-Formaldehydharz oder Polystyrol. Außerdem ist die Verwendung eines organischen Materials vorgeschlagen worden, das sich bei der Hitze zersetzt, wie Leim, Seife, Kasein, kolloidale stickstoffhaltige Substanzen, Zucker, Raffinerie-Sirup, Stärke oder Dextrin. Durch Anwendung dieser Stoffe, die in einer einzigen Schicht auf die Pulverteilchen aufgebracht werden, kiinnen befriedigende Ergebnisse erzielt werden, jedoch ist die Mischung von magnetischem Pulver und Isoliermaterial ziemlich klebrig und während des Trocknungsprozesses schwierig zu handhaben. Außerdem genügen die so hergestellten Kerne nach der Hitzebehandlung des öfteren in mechanischer Beziehung nicht.So far, various materials have been used as insulating and binders became known. It has been suggested a synthetic one To use resin, such as B. a phenol-formaldehyde resin or polystyrene. aside from that the use of an organic material has been proposed which is at the heat decomposes, such as glue, soap, casein, colloidal nitrogenous substances, Sugar, refinery syrup, starch, or dextrin. By applying these substances that applied to the powder particles in a single layer can produce satisfactory results Results are obtained, however, the mixture is magnetic powder and insulating material quite sticky and difficult during the drying process to handle. In addition, the cores produced in this way are sufficient after the heat treatment often not in mechanical terms.

Die am meisten befriedigenden Ergebnisse in mechanischer und elektrischer Beziehung wurden bis jetzt durch dieVerwendung eines anorganischen Isolier- und Bindemittels erzielt. Es konnten stufenweise immer bessere Ergebnisse erzielt werden. Gegenüber Kaolin und Borsäure brachte zunächst die Verwendung von Chromsäure, Talkum und Wasserglas Fortschritte. Danach verbesserte die Anwendung von kolloidalem Ton, Magnesiumhydroxyd und Natriumsilikat die Eigenschaften der Kerne weiterhin.The most satisfactory results in mechanical and electrical Relationships have been established until now through the use of an inorganic insulating material Binder achieved. Gradually better and better results could be achieved. In contrast to kaolin and boric acid, the use of chromic acid and talc initially brought about and water glass advances. After that, the application of colloidal clay improved, Magnesium hydroxide and sodium silicate continue the properties of the kernels.

Man hat als Isolier- und Bindemittel für magnetische Pulverkerne auch bereits Gemische von organischen Substanzen und Wasserglas verwendet. Es ist bekannt, daß Wasserglas mit der organischen Substanz nicht reagiert. Allerdings hat man auch schon eine Verbesserung der Pulverkerne dadurch zu erreichen versucht, daß zwei isolierende Substanzen verwendet wurden, die miteinander chemisch reagieren.It is also used as an insulating and binding agent for magnetic powder cores mixtures of organic substances and water glass have already been used. It is known, that water glass does not react with the organic substance. However, one also has trying to improve the powder cores by making two insulating substances were used that react chemically with each other.

Es hat sich nun ergeben, daß bessere Ergebnisse in elektrischer Beziehung und insbesondere niedrigere Verluste erzielt werden, wenn zur Isolierung der magnetischen Partikeln voneinander eine chemisch nicht reagierende Mischung bestimmter anorganischer Materialien mit organischen Materialien mit hohem Molekulargewicht verwendet wird, wobei die Mischung zwischen i und io Gewichtsprozent an organischem Material enthält.It has now been found that better results in electrical terms and especially lower losses can be achieved when isolating the magnetic Particles from each other are a chemically non-reactive mixture of certain inorganic Materials containing high molecular weight organic materials are used, wherein the mixture contains between i and io percent by weight of organic material.

Das Verfahren zur Herstellung von magnetischen Pulverkernen aus voneinander isolierten magnetischen Teilchen durch Mischen der magnetischen Teilchen mit einem Isolierstoffgemisch aus anorganischen und organischen Isolierstoffen und Pressen dieser Mischung zu Kernen gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil des Isolierstoffgemisches zu etwa i bis i,25 % des magnetischen Pulvers gewählt und das Isolierstoffgemisch selbst aus i bis io GewichtsprozentPhenol-Formaldehydharz, Harnstoff -Formaldehydharz, Polystyrol, Schellack, Stärke, Kasein, Gelatine, Dextrin oder Leim und einem anorganischen Anteil aus 33°/o Talkum, q.20/0 Kaolin, 22°/o Natriumsilikat und 3% Magnesiumhydroxyd zusammengesetzt wird.The process of making magnetic powder cores from each other isolated magnetic particles by mixing the magnetic particles with a Insulating material mixture of inorganic and organic insulating materials and presses this mixture to form cores according to the invention is characterized in that the Weight fraction of the insulating material mixture to about i to i, 25% of the magnetic powder selected and the insulating material mixture itself from 1 to 10 percent by weight phenol-formaldehyde resin, Urea formaldehyde resin, polystyrene, shellac, starch, casein, gelatine, dextrin or glue and an inorganic fraction of 33% talc, q.20 / 0 kaolin, 22% Sodium silicate and 3% magnesium hydroxide is composed.

Vorteilhaft wird der Anteil des hochmolekularen Anteils des organischen Materials zu 5 Gewichtsprozent des isolierenden Bindematerials gewählt.The portion of the high molecular weight portion of the organic is advantageous Material selected to be 5 percent by weight of the insulating binding material.

Man kann davon ausgehen, daß der organische Zusatz die Haftfähigkeit des anorganischen Isolierstoffes an den magnetischen Teilchen erhöht, gleichgültig, ob nach dem Isolier- und Preßvorgang der Kern eine Wärmebehandlung erfährt, die das organische Material zersetzt, oder nicht. Es kommt hinzu, daß der organische Stoff als zusätzliches Isoliermaterial wirkt.It can be assumed that the organic additive improves the adhesiveness the inorganic insulating material on the magnetic particles increases, no matter whether the core undergoes a heat treatment after the insulation and pressing process, which the organic material decomposes or not. In addition, the organic Fabric acts as an additional insulating material.

Das Verfahren gemäß der Erfindung unterscheidet sich auch von früheren Vorschlägen, nach welchen die magnetischen Pulverteilchen erst mit Magnesiumhydroxyd isoliert werden und dann in einem zweiten Verfahrensschritt das isolierte Pulver mit einem Bindematerial gemischt wird, das aus einem natürlichen oder synthetischen Harz besteht. Im vorliegenden Falle wird eine Mischung von anorganischen und organischen Stoffen verwendet, um die magnetischen Pulverteilchen voneinander zu isolieren.The method according to the invention also differs from previous ones Proposals, according to which the magnetic powder particles first with magnesium hydroxide are isolated and then in a second process step the isolated powder mixed with a binding material consisting of a natural or synthetic Resin is made. In the present case, a mixture of inorganic and organic Fabrics used to isolate the magnetic powder particles from each other.

Das magnetische Material wird durch ein geeignetes Verfahren zu einem sehr feinen Pulver gemahlen und mit dem Talkum gemischt. Dann wird der Staub geglüht, und er bildet nach dem Glühprozeß einen Kuchen, der etwa durch Brechen und Mahlen oder Walzen und durch Sieben zu einem Pulver geeigneter Feinheit reduziert wird. Dann wird das geglühte Pulver in trockenem Zustand mit dem Kaolin durch Rühren gemischt. Organische Stoffe, die gleichfalls in Form eines feinen Pulvers verwendbar sind, werden gleichzeitig mit dem Kaolin zugemischt. Das Natriumsilikat und Magnesiumhydroxyd wird als Lösung bzw. als Suspension hinzugetan, und zwar etwa mit ioo cms Wasser auf iooo g magnetisches Pulver. Die Mischung wird gründlich durchgerührt und während des Rührens eingedampft. Danach erfolgt das Verpressen zu Kernen der gewünschten Form und Größe.The magnetic material becomes one by an appropriate method very fine powder ground and mixed with the talc. Then the dust is glowing and after the annealing process it forms a cake, for example by breaking and grinding or rolling and sieving to a powder of suitable fineness. Then the calcined powder is mixed in the dry state with the kaolin by stirring. Organic substances, which can also be used in the form of a fine powder, are mixed in at the same time as the kaolin. The sodium silicate and magnesium hydroxide is added as a solution or as a suspension, namely with about 100 cms of water on 100 g of magnetic powder. The mixture is stirred thoroughly and during evaporated while stirring. This is followed by pressing into the desired cores Shape and size.

Läßt das organische Material, etwa Gelatine, die Anwendung als Pulver nicht oder nur sehr schwer zu, dann wird dieses Material in kaltem Wasser eingeweicht, durch Erwärmen aufgelöst und diese Lösung zusammen mit der Lösung und der Suspension von Natriumsilikat und Magnesiumhydroxyd zugefügt.Leaves the organic material, such as gelatin, applied as a powder not or only with great difficulty, then this material is soaked in cold water, dissolved by heating and this solution together with the solution and the suspension of sodium silicate and magnesium hydroxide added.

Die nach diesem Verfahren hergestellten Kerne können, wenn nötig, einer Hitzebehandlung unterworfen werden. Geht man z. B. von einer Legierung aus, welche zwischen 78 und 82% Nickel, zwischen 16 und 19% Eisen und bis zu 4% Molybdän enthält, dann sind zwei verschiedene Wärmebehandlungen möglich. Pulverkerne, deren Permeabilität i io ± io betragen soll, erfahren eineWärmebehandlung in Luft bei 45 bis 500° C. Eisenkerne, deren Permeabilität mindestens 125 betragen soll, werden in einer inerten oder reduzierenden Atmosphäre bei 63o° C behandelt.The cores produced by this process can, if necessary, be subjected to a heat treatment. If you go z. B. from an alloy, which between 78 and 82% nickel, between 16 and 19% iron and up to 4% molybdenum contains, then two different heat treatments are possible. Powder cores whose Permeability should be i io ± io, undergo a heat treatment in air at 45 to 500 ° C. Iron cores whose permeability should be at least 125 treated in an inert or reducing atmosphere at 63o ° C.

Es hat sich gezeigt, daß in jedem Falle die Verluste merklich vermindert worden sind, verglichen mit den Verlusten in Pulverkernen, bei welchen zwar dieselbe Zusammensetzung des magnetischen Pulvers vorlag und das gleiche isolierende Bindemittel, jedoch mit dem Unterschied, daß kein organisches Material zugefügt wurde, selbst wenn das genannte isolierende Bindemittel in mehreren Schichten aufgebracht worden war, eine Maßnahme, mit welcher bis jetzt die besten Resultate erzielt worden waren.It has been shown that the losses are noticeably reduced in each case compared with the losses in powder cores, in which the same Composition of the magnetic powder and the same insulating binder, but with the difference that no organic material was added itself when said insulating binder has been applied in several layers was, a measure with which the best results had so far been obtained.

In jenen Fällen, in welchen das magnetische Pulver keine Wärmebehandlung benötigt, um die vorgeschriebene Permeabilität zu erhalten, genügt es, wenn der fertiggestellte Kern auf iio bis i30° C erwärmt wird, um das Wasser auszutreiben. Danach erhält der fertiggestellte Kern zweckmäßig eine Oberflächenbehandlung, um weiterhin die Aufnahme von Feuchtigkeit zu verhindern.In those cases where the magnetic powder is not subjected to heat treatment required to obtain the prescribed permeability, it is sufficient if the The finished core is heated to 110-130 ° C in order to drive off the water. After that, the finished core is appropriately given a Surface treatment, to continue to prevent the absorption of moisture.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Herstellung magnetischer Pulverkerne aus voneinander isolierten magnetischen Teilchen unter Verwendung eines Isolierstoffgemisches aus anorganischen und organischen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil des Isolierstoffgemisches zu etwa i bis 1,25% des magnetischen Pulvers gewählt und das Isolierstoffgemisch selbst aus i bis io Gewichtsprozent Phenol-Formaldehydharz, Harnstoff-Formaldehydharz, Polystyrol, Schellack, Stärke, Kasein, Gelatine, Dextrin oder Leim und einem anorganischen Anteil aus 33 0/0 Talkum, 42% Kaolin, 22% Natriumsilikat und 3% Magnesiumhydroxyd zusammengesetzt wird. PATENT CLAIMS: i. Process for the production of magnetic powder cores from magnetic particles isolated from one another using an insulating material mixture of inorganic and organic substances, characterized in that the weight fraction of the insulating material mixture is selected to be about 1 to 1.25% of the magnetic powder and the insulating material mixture itself is from 1 to 10 percent by weight phenol -Formaldehyde resin, urea-formaldehyde resin, polystyrene, shellac, starch, casein, gelatine, dextrin or glue and an inorganic portion composed of 33% talc, 42% kaolin, 22% sodium silicate and 3% magnesium hydroxide. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtsanteil des organischen Materials zu 5 % des Isolierstoffgemisches gewählt wird. 2. The method according to claim i, characterized characterized in that the proportion by weight of the organic material is 5% of the insulating material mixture is chosen. 3. Verfahren nachAnspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als magnetisches Material eine Legierung von Eisen, Nickel und Molybdän in Pulverform gewählt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 399 167, 427 868, 686q.08, 7i2675, 7i6473 973 517; österreichische Patentschrift Nr. 145 65i; USA.-Patentschriften Nr. 1669 644, 1976 23o.3. The method according to claim i or 2, characterized in that an alloy of iron, nickel and molybdenum in powder form is selected as the magnetic material. Considered publications: German Patent Nos. 399 167, 427 868, 686q.08, 7i2675, 7i6473 973 517; Austrian Patent No. 145 65i; USA. Patent Nos. 1,669,644, 1,976 23o.