[发明专利]用于制造永久磁铁的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于通过在压模(11)中热压(4)粉末压块(2)来制造永久磁铁(9)的方法和装置，该粉末压块由机械预压缩的磁粉(15)制成。在此，粉末压块(2)和/或压模(11)在热压(4)之前被涂覆脱模剂(12)，以防止粉末压块(2)附着于压模(11)上。根据本发明，使用脱模剂(12)，该脱模剂(12)不导电、由陶瓷材料制成或含有陶瓷材料，并且该脱模剂被静电涂覆到粉末压块(2)和/或压模(11)上。由此可放弃使用传统的悬浮于异丙醇中的石墨。这加速并且简化了制造过程，因为不需要用于异丙醇蒸发干燥的等待时间并且也不需要防火和安全生产措施。

技术领域

本发明涉及一种用于通过在压模中热压粉末压块制造永久磁铁的方法，该粉末压块由机械预压缩的磁粉制成，在该方法中粉末压块和/或压模在热压之前被涂覆脱模剂，以防止粉末压块附着于压模上。本发明还涉及一种装置，所述装置包括可加热的成形模具，在该成形模具中构成有用于容纳粉末压块的压模，以及所述装置包括用于在压模中将粉末压块热压成原磁铁的冲模，按规定地在热压期间在粉末压块和压模之间存在脱模剂，以防止粉末压块附着于压模上。

背景技术

永久磁铁通常由含有稀土的结晶粉末制成，该粉末首先在室温下被压出形状并且由此被压缩。粉末状的永久磁铁材料通常通过熔融纺丝方法制成，所产生的磁粉具有平均小于几百纳米的极小颗粒尺寸。通过压缩产生的压块具有紧凑结构、大多为立方体形状并且因此可作为运输单元易于处理和操纵。但粉末压块是多孔的并且在机械外力作用下破碎。

然后烧结粉末压块，即在加热的压模内将其热压成原磁铁。通常这样选择在热压时的温度和压力，使得粉末颗粒的表面熔化并且材料连接，且粉末颗粒并未完全熔化。由于压力熔体被压入粉末压块的孔隙中，从而原磁铁体积小于在初始状态中的粉末压块的体积。通过热压使粉末压块具有加固的、紧凑的形状，在此，原材料的磁特性得到保留。

目前，压缩可在强磁场中进行，在该强磁场中晶体的磁矩对齐。但通过使得温度达到800℃和1100℃之间的烧结或热压，磁化强度丢失并且因此必须再次恢复，在此，将原磁铁重新置于强磁场中。

在高温且同时高于50MPa的高压下，在热压方法中需要将粉末压块与压模材料分离，以避免在粉末压块和压模之间的结块。这种类型的结块将导致热压的粉末压块很难从压模中取出并且还具有以裂纹和/或隆起形式的显著缺陷。此外部分磁粉附着于压模上，以致该压模在几个热压过程之后由于积聚的粉末结块而不能再使用。

为了避免这种结块并且为了使脱模更简单，在制造永久磁铁时在粉末压块的所有面上涂覆脱模剂。该脱模剂防止在粉末压块和压模的表面之间的材料连接。通常在此使用石墨或含石墨的材料。通常借助载体介质将黑色石墨粉涂覆于磁粉压块上，石墨粉悬浮于载体介质中，并且将粉末压块浸入载体介质中。广泛使用乙醇作为载体介质、如异丙醇，但偶尔也将水用作载体介质。在浸入时粉末压块的整个表面被涂覆。随后载体介质蒸发，使得在粉末压块的表面上保留薄的石墨层。

但水基的润滑剂是不适合的，因为水损坏磁粉并且也附加地产生有爆炸危险的氢气，该氢气必须在过程技术上被吸走。此外，乙醇作为载体介质也增加了安全风险，因为它是可燃的、易爆的、挥发性的并且损害健康的。因此无论是出于防火观点还是出于安全生产规章制度的原因乙醇只能在增加过程花费和安全措施的情况下才能被处理，因而需要显著的技术花费，以便最大程度地降低在生产中对于操作人员的危险。

在使用载体介质的情况下涂覆脱模剂的另一缺点在于等待干燥时间。只有在载体介质蒸发后才能热压/烧结粉末压块。在使用乙醇时乙醇可能在压模内燃烧。在此产生的温度会损坏成形模具。此外，使用液态载体介质可导致载体介质进入粉末压块的孔隙中，以致在挤压时阻碍粉末颗粒的连接并且在热压的粉末压块的表面附近形成裂纹。

发明内容

因此，本发明的任务在于克服上述缺点并且提供一种高效、安全、技术相对简单并且快速的永久磁铁制造方法以及一种相应的装置。

所述任务通过根据本发明的方法以及根据本发明的装置来解决。