JPH1174140A - 圧粉磁芯の製造方法 - Google Patents
圧粉磁芯の製造方法Info
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- JPH1174140A JPH1174140A JP24932197A JP24932197A JPH1174140A JP H1174140 A JPH1174140 A JP H1174140A JP 24932197 A JP24932197 A JP 24932197A JP 24932197 A JP24932197 A JP 24932197A JP H1174140 A JPH1174140 A JP H1174140A
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- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い透磁率で、しかも、高周波特性に優れた
圧粉磁芯の製造方法を提供すること。 【解決手段】 成形工程において、扁平状の軟磁性金属
粉末を用い、押し出し成形により板状に、１０ｍｍ以下
の厚さに成形する。あるいは、得られた成形体を１０ｍ
ｍ以下の厚さに積層する。
圧粉磁芯の製造方法を提供すること。 【解決手段】 成形工程において、扁平状の軟磁性金属
粉末を用い、押し出し成形により板状に、１０ｍｍ以下
の厚さに成形する。あるいは、得られた成形体を１０ｍ
ｍ以下の厚さに積層する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、チョークコイル等
に用いられる圧粉磁芯の製造方法に関する。
に用いられる圧粉磁芯の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高周波で用いられるチョークコイルとし
て、軟磁性フェライト磁芯や圧粉磁芯が使用されてい
る。これらのうち、フェライト磁芯は、飽和磁束密度が
低いという欠点を有している。これに対して、軟磁性金
属粉末を成形して作製される圧粉磁芯は、フェライト磁
芯に比べて著しく高い飽和磁束密度を有するため、直流
重畳特性に優れているという長所を有している。しか
し、圧粉磁芯は、金属粉末を有機バインダー等と混合し
て圧縮成形して作製するため、透磁率が低く、また透磁
率の高周波特性が悪いという欠点を有している。
て、軟磁性フェライト磁芯や圧粉磁芯が使用されてい
る。これらのうち、フェライト磁芯は、飽和磁束密度が
低いという欠点を有している。これに対して、軟磁性金
属粉末を成形して作製される圧粉磁芯は、フェライト磁
芯に比べて著しく高い飽和磁束密度を有するため、直流
重畳特性に優れているという長所を有している。しか
し、圧粉磁芯は、金属粉末を有機バインダー等と混合し
て圧縮成形して作製するため、透磁率が低く、また透磁
率の高周波特性が悪いという欠点を有している。
【０００３】また、近年の電子機器における小型化要請
に伴う電子部品の小型化の要求に対し、圧粉磁芯の磁気
特性に対しても高特性化が強く望まれている。これは、
圧粉磁芯の小型化を達成しつつ、コイルのインダクタン
スは同等であることが要求されているためであり、その
ためには、圧粉磁芯の透磁率の向上及び周波数特性の改
善が必須である。
に伴う電子部品の小型化の要求に対し、圧粉磁芯の磁気
特性に対しても高特性化が強く望まれている。これは、
圧粉磁芯の小型化を達成しつつ、コイルのインダクタン
スは同等であることが要求されているためであり、その
ためには、圧粉磁芯の透磁率の向上及び周波数特性の改
善が必須である。
【０００４】圧粉磁芯の透磁率を向上させる方法は、大
別して以下の二点が考えられる。 金属粉末の充填率を上げる。 金属粉末の形状を扁平化させた粉末の長軸方向を圧粉
磁芯の磁路方向に配向させ反磁界係数を下げる。
別して以下の二点が考えられる。 金属粉末の充填率を上げる。 金属粉末の形状を扁平化させた粉末の長軸方向を圧粉
磁芯の磁路方向に配向させ反磁界係数を下げる。
【０００５】また、の方法では、磁路方向の粉末の断
面積が小さくなり、渦電流損失の低減による周波数特性
の改善も期待できる。
面積が小さくなり、渦電流損失の低減による周波数特性
の改善も期待できる。
【０００６】の手段として、例えば、成形圧力を上げ
る、バインダーの条件を種々変化させる、二つ以上の異
種形状、粒度、組成等の異なる粉末の配合等が検討され
ている。しかし、それらの方法による圧粉磁芯の透磁率
の改善は既に研究がし尽くされており、例えば、成形圧
力を上げる方法にしても、金型破損の増加等、製造コス
トの面からも無視できない状況にある。
る、バインダーの条件を種々変化させる、二つ以上の異
種形状、粒度、組成等の異なる粉末の配合等が検討され
ている。しかし、それらの方法による圧粉磁芯の透磁率
の改善は既に研究がし尽くされており、例えば、成形圧
力を上げる方法にしても、金型破損の増加等、製造コス
トの面からも無視できない状況にある。
【０００７】の方法に関しても、金属粉末にバインダ
ーを加えて、圧縮成形を行う従来の製造方法では、圧粉
磁芯の形状が、リング状等の圧縮方向が磁芯の磁路に対
して直角方向である場合は、扁平状粉末の磁路方向への
配向がある程度期待できるが、成形用原料粉末の金型の
壁面との抵抗による配向乱れ等により、配向が不十分な
ものとなってしまう等の問題がある。
ーを加えて、圧縮成形を行う従来の製造方法では、圧粉
磁芯の形状が、リング状等の圧縮方向が磁芯の磁路に対
して直角方向である場合は、扁平状粉末の磁路方向への
配向がある程度期待できるが、成形用原料粉末の金型の
壁面との抵抗による配向乱れ等により、配向が不十分な
ものとなってしまう等の問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、扁平
状粉末を磁芯の磁路方向に十分に配向させることによ
り、高い透磁率で、しかも、高周波特性に優れた圧粉磁
芯の製造方法を提供することにある。
状粉末を磁芯の磁路方向に十分に配向させることによ
り、高い透磁率で、しかも、高周波特性に優れた圧粉磁
芯の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、扁平状粉
末を磁芯の磁路方向に十分に配向させるための成形方法
について鋭意検討した結果、プラスチック等の分野で一
般的に行われている押し出し成形を応用することによ
り、本発明をなすに至った。
末を磁芯の磁路方向に十分に配向させるための成形方法
について鋭意検討した結果、プラスチック等の分野で一
般的に行われている押し出し成形を応用することによ
り、本発明をなすに至った。
【００１０】即ち、本発明は、扁平状の軟磁性金属粉末
を用い、押し出し成形により板状に成形する圧粉磁芯の
製造方法である。
を用い、押し出し成形により板状に成形する圧粉磁芯の
製造方法である。
【００１１】また、本発明は、上記圧粉磁芯の製造方法
において、１０ｍｍ以下の厚さに成形する圧粉磁芯の製
造方法である。
において、１０ｍｍ以下の厚さに成形する圧粉磁芯の製
造方法である。
【００１２】また、本発明は、上記圧粉磁芯の製造方法
において、得られた成形体を１０ｍｍ以下の厚さに積層
する圧粉磁芯の製造方法である。
において、得られた成形体を１０ｍｍ以下の厚さに積層
する圧粉磁芯の製造方法である。
【００１３】押し出し成形は、加熱溶融状態の成形用原
料を、押し出し成形機の加熱されたシリンダ内に供給
し、ついでシリンダ内に位置するスクリューによりダイ
スから押し出し成形体とする。
料を、押し出し成形機の加熱されたシリンダ内に供給
し、ついでシリンダ内に位置するスクリューによりダイ
スから押し出し成形体とする。
【００１４】また、成形用原料は、扁平状粉末に、熱を
加えることにより流動性を持つバインダーを混合して作
製する。従って、この成形用原料が押し出し成形工程の
中で、ダイスから押し出される際には、押し出しによる
せん断力と成形用原料の流動性により、流動抵抗が最小
となるように、金型内の流路方向に扁平状粉末が長軸方
向に強く配向される。したがって、磁芯の磁路方向と金
型内の流路方向が一致するような金型を用いて成形する
ことにより、扁平状粉末を磁芯の磁路方向に十分に配向
させることが可能となる。
加えることにより流動性を持つバインダーを混合して作
製する。従って、この成形用原料が押し出し成形工程の
中で、ダイスから押し出される際には、押し出しによる
せん断力と成形用原料の流動性により、流動抵抗が最小
となるように、金型内の流路方向に扁平状粉末が長軸方
向に強く配向される。したがって、磁芯の磁路方向と金
型内の流路方向が一致するような金型を用いて成形する
ことにより、扁平状粉末を磁芯の磁路方向に十分に配向
させることが可能となる。
【００１５】本発明で用いられる軟磁性金属粉末として
は、鉄系の軟磁性金属の粒子からなる粉末を用いること
が好ましい。鉄系の軟磁性金属としては、Ｆｅ，Ｆｅ−
Ｓｉ−Ａｌ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃｏ，Ｆｅ−Ｓｉ，Ｆ
ｅ−Ｐ，Ｆｅ−Ｍｏ−Ｎｉ等により、必要とされる磁気
特性に応じて選択される。
は、鉄系の軟磁性金属の粒子からなる粉末を用いること
が好ましい。鉄系の軟磁性金属としては、Ｆｅ，Ｆｅ−
Ｓｉ−Ａｌ，Ｆｅ−Ｎｉ，Ｆｅ−Ｃｏ，Ｆｅ−Ｓｉ，Ｆ
ｅ−Ｐ，Ｆｅ−Ｍｏ−Ｎｉ等により、必要とされる磁気
特性に応じて選択される。
【００１６】扁平状の軟磁性金属粉末は、必要な組成の
インゴットを振動ミル等で粗粉砕した粉末を作製し、次
に圧延、せん断作用を持つボールミル等の粉砕メディア
を用いた粉砕機で粉砕することにより得られる。上記の
インゴット粉砕法による粗粉砕方法の代わりに、ガスア
トマイズ法、水アトマイズ法、回転ディスク法等を用い
ることも可能である。
インゴットを振動ミル等で粗粉砕した粉末を作製し、次
に圧延、せん断作用を持つボールミル等の粉砕メディア
を用いた粉砕機で粉砕することにより得られる。上記の
インゴット粉砕法による粗粉砕方法の代わりに、ガスア
トマイズ法、水アトマイズ法、回転ディスク法等を用い
ることも可能である。
【００１７】扁平状粉末のアスペクト比（径／厚さ）
は、１０〜４０程度が好ましく、実際の径としては１０
〜８０μｍが、好ましい高い磁気特性を得るため望まし
い。
は、１０〜４０程度が好ましく、実際の径としては１０
〜８０μｍが、好ましい高い磁気特性を得るため望まし
い。
【００１８】本発明で用いられるバインダーとしては、
射出成形可能な各種有機高分子やシリコン樹脂を用いる
ことが可能であり、必要とされる磁心の特性に応じて各
種選択される。
射出成形可能な各種有機高分子やシリコン樹脂を用いる
ことが可能であり、必要とされる磁心の特性に応じて各
種選択される。
【００１９】本発明において、押し出し成形により得ら
れる成形体の厚さが１０ｍｍ以下としたのは、１０ｍｍ
を越える厚さの成形体を使用すると、成形時のせん断力
が小さくなり、従来法での圧粉磁芯の透磁率に比べ、顕
著な透磁率の向上が認められないからである。
れる成形体の厚さが１０ｍｍ以下としたのは、１０ｍｍ
を越える厚さの成形体を使用すると、成形時のせん断力
が小さくなり、従来法での圧粉磁芯の透磁率に比べ、顕
著な透磁率の向上が認められないからである。
【００２０】なお、必要とする圧粉磁芯の厚さが１０ｍ
ｍを越える場合は、１０ｍｍ以下に押し出し成形した薄
板を積層することにより、従来法で作製された圧粉磁芯
よりも高特性の圧粉磁芯が得られる。
ｍを越える場合は、１０ｍｍ以下に押し出し成形した薄
板を積層することにより、従来法で作製された圧粉磁芯
よりも高特性の圧粉磁芯が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】扁平状の軟磁性金属粉末にバイン
ダーを混合し、成形用原料の押し出し方向が、磁芯の磁
路方向であるように押し出し成形するか、または、それ
より得られた薄板状の成形体を積層し、圧粉磁芯の成形
体を得る。
ダーを混合し、成形用原料の押し出し方向が、磁芯の磁
路方向であるように押し出し成形するか、または、それ
より得られた薄板状の成形体を積層し、圧粉磁芯の成形
体を得る。
【００２２】
【実施例】Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金のインゴット粉末をデ
ィスクミルにより粉砕し、得られた粉末をボールミルに
より５０ｈｒ粉砕し、長手方向が平均４０μｍ、厚さが
平均２μｍであり、アスペクト比が約２０である扁平状
粉末を得た。
ィスクミルにより粉砕し、得られた粉末をボールミルに
より５０ｈｒ粉砕し、長手方向が平均４０μｍ、厚さが
平均２μｍであり、アスペクト比が約２０である扁平状
粉末を得た。
【００２３】得られた扁平状粉末に、シリコン樹脂とス
テアリン酸を重量比で９３：６：１となるように加圧ニ
ーダーにより３０分間混練し成形用原料とし、ペレット
化した。
テアリン酸を重量比で９３：６：１となるように加圧ニ
ーダーにより３０分間混練し成形用原料とし、ペレット
化した。
【００２４】次に、ペレット化したものを、押し出し成
形機により成形温度２００℃で、幅が２０ｍｍで厚さを
変えることができる金型を使用して、厚さが０.５，
１，４，７，１０，１３ｍｍの板状の成形体を得た。
形機により成形温度２００℃で、幅が２０ｍｍで厚さを
変えることができる金型を使用して、厚さが０.５，
１，４，７，１０，１３ｍｍの板状の成形体を得た。
【００２５】得られた成形体をφ１５ｍｍ×１０ｍｍの
トロイダル形状に打ち抜き、７００℃×２ｈｒ熱処理を
行い、圧粉磁芯を得た。また、同様にして厚みが５.５
ｍｍのリングを２個作製し、ホットプレスにより厚さが
１０ｍｍとなるように積層した後、同様に熱処理を行
い、圧粉磁芯を得た。
トロイダル形状に打ち抜き、７００℃×２ｈｒ熱処理を
行い、圧粉磁芯を得た。また、同様にして厚みが５.５
ｍｍのリングを２個作製し、ホットプレスにより厚さが
１０ｍｍとなるように積層した後、同様に熱処理を行
い、圧粉磁芯を得た。
【００２６】また、比較例として、上記成形用原料粉末
をφ１５ｍｍ×１０ｍｍの金型を使用し、厚さが０.
５，１，４，７，１０，１３ｍｍとなるように圧縮成形
し、圧粉磁芯を得、同様に熱処理を行った。なお、粉末
の充填率は、全試料において約７５％となるように作製
した。
をφ１５ｍｍ×１０ｍｍの金型を使用し、厚さが０.
５，１，４，７，１０，１３ｍｍとなるように圧縮成形
し、圧粉磁芯を得、同様に熱処理を行った。なお、粉末
の充填率は、全試料において約７５％となるように作製
した。
【００２７】次に、これらのリングに巻線をし、ＹＨＰ
製インピーダンスアナライザー４１４９Ａを用いて、周
波数１００ｋＨｚでの透磁率を測定した。その結果を表
１に示す。
製インピーダンスアナライザー４１４９Ａを用いて、周
波数１００ｋＨｚでの透磁率を測定した。その結果を表
１に示す。
【００２８】
【００２９】表１より、試料の厚さが１０ｍｍ以下の圧
粉磁芯の透磁率は、従来法での圧粉磁芯の透磁率に比べ
高い値を示していることがわかる。また、本発明法によ
るリングを積層して作製した厚さ１０ｍｍの圧粉磁芯
は、従来法での厚さ１０ｍｍの圧粉磁芯よりも高い透磁
率となっているのがわかる。
粉磁芯の透磁率は、従来法での圧粉磁芯の透磁率に比べ
高い値を示していることがわかる。また、本発明法によ
るリングを積層して作製した厚さ１０ｍｍの圧粉磁芯
は、従来法での厚さ１０ｍｍの圧粉磁芯よりも高い透磁
率となっているのがわかる。
【００３０】また、図１に、厚さ０.５ｍｍの圧粉磁芯
の透磁率の周波数特性を示す。図１より、本発明法での
圧粉磁芯の透磁率の方が、より高い周波数まで、一定値
を示していることがわかる。
の透磁率の周波数特性を示す。図１より、本発明法での
圧粉磁芯の透磁率の方が、より高い周波数まで、一定値
を示していることがわかる。
【００３１】
【発明の効果】以上、述べたごとく、本発明によれば、
従来よりも、高い透磁率で、かつ周波数特性に優れた圧
粉磁芯の製造方法を提供することが可能である。
従来よりも、高い透磁率で、かつ周波数特性に優れた圧
粉磁芯の製造方法を提供することが可能である。
【図１】試料の厚さが０.５ｍｍの時の圧粉磁芯におけ
る透磁率の周波数特性を示す図。
る透磁率の周波数特性を示す図。
１ 本発明法 ２ 従来法
Claims (3)
- 【請求項１】 扁平状の軟磁性金属粉末を用い、押し出
し成形により板状に成形することを特徴とする圧粉磁芯
の製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の圧粉磁芯の製造方法にお
いて、１０ｍｍ以下の厚さに成形することを特徴とする
圧粉磁芯の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の圧粉磁芯の製造
方法において、得られた成形体を１０ｍｍ以下の厚さに
積層することを特徴とする圧粉磁芯の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24932197A JPH1174140A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 圧粉磁芯の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24932197A JPH1174140A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 圧粉磁芯の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174140A true JPH1174140A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=17191270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24932197A Pending JPH1174140A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | 圧粉磁芯の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1174140A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0959480A2 (en) * | 1998-05-18 | 1999-11-24 | Daido Tokushuko Kabushiki Kaisha | Core material for noise filter |
| JP2003217936A (ja) * | 2002-01-22 | 2003-07-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コイル部品 |
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| CN102448641A (zh) * | 2009-05-28 | 2012-05-09 | 杰富意钢铁株式会社 | 粉末冶金用铁基混合粉末 |
| CN104036902A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-09-10 | 浙江明贺钢管有限公司 | 一种金属磁粉芯的制备方法 |
| US8974608B2 (en) | 2007-04-17 | 2015-03-10 | Fuji Electric Co., Ltd. | Powder magnetic core and the method of manufacturing the same |
| JP2015109367A (ja) * | 2013-12-05 | 2015-06-11 | 日立化成株式会社 | 磁気シート材およびその製造方法 |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP24932197A patent/JPH1174140A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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