[發明專利]用于制造軟磁成形件的方法和軟磁成形件

在審

• 申請號: 201880082972.6
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN111602212A
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 托馬斯·布奇
• 申請（專利權）人: 奎爾登克法布里克公司
• 主分類號: H01F1/22
• 分類號: H01F1/22;H01F41/16;H01F41/02;H01F3/08;B22F3/105;B22F3/087
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張春水;周濤

在用于制造軟磁成形件(20)的方法中，根據第一方面，導磁顆粒(21)熔融，使得在空隙中局部地設置有電絕緣部位，所述電絕緣部位中斷在磁場中使用成形件時產生的渦流。根據第二方面，在存在添加劑(22)的情況下，由顆粒(21)形成層，所述層通過能量供應局部加熱，或由顆粒(21)和添加劑(22)形成坯件，所述坯件通過能量供應加熱。所述能量供應在時間上集中，使得導磁顆粒至少熔化并且形成具有空隙的結構，由于添加劑(22)，在所述空隙中形成電絕緣部位。

技術領域

本發明涉及一種用于制造軟磁成形件的方法以及一種軟磁成形件。

背景技術

軟磁材料是在磁場中能容易磁化的鐵磁材料。如果由這種材料構成的成形件例如以定子部件的形式經受外部交變磁場，則發生反復的交變磁化。在此產生交變磁化損耗。在導電成形件的情況下，所述損耗中的一部分源自感應渦流。為了減少交變磁化損耗，已知由鐵顆粒制造成形件，所述鐵顆粒完全由電絕緣層包圍以阻止電流流動。為了制造成形件，通過壓制和在爐中的燒結使絕緣的鐵顆粒變成期望的形狀。所述制造方法具有如下缺點：

·發生可能處于15％至20％的范圍內的收縮。收縮很難加以考慮，因為其通常具有非線性行為。

·如果要以期望質量制造大件數，則設置費事的措施以確保穩定的并且形狀精確的過程，例如在燒結后進行校準。

·整面絕緣的顆粒僅在成形件的外表面上彼此熔融，但是在成形件內部，所述顆粒形成相對松散的復合結構，使得成形件相對較脆，并且很難或甚至不可能借助于工具進行再加工。

·由完全絕緣的鐵顆粒制成的成形件具有的最大可達到的密度是受限的。

·制造成本高，尤其由于長的產出時間和高的能量消耗。

在DE 10 2014 006 519 A1中描述一種用于借助于增材成形制造復雜的、磁性的和/或可磁化的成形件的方法。未設置措施來使成形件的電阻率保持得低。

發明內容

本發明的目的是提出一種具有改進的特性的軟磁成形件的方法。

在權利要求1或2中說明實現所述目的方法。其他權利要求說明優選的實施方案以及一種成形件，所述成形件尤其可通過根據本發明的方法來制造。

根據第一方面，無電絕緣層包覆的導磁顆粒彼此熔融，使得電絕緣部位局部地設置在空隙中。

根據第二方面，通過能量供應至少使導磁顆粒熔化。能量供應在時間上是集中的，并且典型地在少于1秒內進行。由于添加劑，在空隙中形成電絕緣部位。所述電絕緣部位尤其減小交變磁化時的渦流。導磁顆粒不需要強制地設有絕緣層的完全包封。由此，可以達到高密度。

在根據第一方面或第二方面的方法中形成的電絕緣部位在傳導磁通的成形件的內部中島狀地構成。成形件的相應的絕緣部位起中斷電流的作用。如果成形件經受隨時間變化的磁場，則可避免或至少減小渦流，因為穿過絕緣部位的電流流動被中斷。由此可以減少鐵損。

在第一實施方式中，成形件逐層地制造。優選地設有涂覆裝置，以便針對性地將附加的添加劑涂覆到層上。由此可制造成形件，所述成形件具有針對性非均勻分布的電絕緣部位，以便用作為定子部件時能夠沿期望的方向傳導磁通B。

在第二實施方式中，通過絕熱壓制進行制造。所述方法實現在短的制造時間內制造成形件。

材料、例如粉末的熔融借助于能量沖擊或多次連續的能量沖擊進行。至少一次能量沖擊例如借助于沖擊機來執行。短時將能量引入到材料、例如粉末中的特別的優點是，成形件中的加工溫度典型地低于100℃。借此，具有低熔點的添加劑也可以用作為絕緣體，例如通常在燒結過程中擴散的有機添加劑。