Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität nach 35
U.S.C. § 119 der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-043047, eingereicht am
20. Februar 2003 und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2002-305979, eingereicht
am 21. Oktober 2002, wobei der gesamte Inhalt davon durch Bezugnahme hierin eingefügt
wird.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen weichmagnetischen
Grünling. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen weichmagnetischen
Grünling, ein Herstellungsverfahren für einen weichmagnetischen Grünling und ein
weichmagnetisches Pulvermaterial.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Es ist bekannt, ein weichmagnetisches Pulvermaterial, welches ein
pulverisiertes weichmagnetisches Material (d. h. Hauptbestandteil ist ein hochreines
Eisenpulver) und ein pulverisiertes Harz als ein Material zur Herstellung eines
Magnetbad bildenden Elements, wie etwa einen Motorkern (z. B. einen Rotorkern und
einen Statorkern) zu verwenden. Durch Druckausübung und Anwendung von Wärme auf
das weichmagnetische Pulvermaterial wird ein weichmagnetischer Grünling gebildet.
Das pulverisierte Harz hat eine Bindungswirkung, um die eisenhaltigen Pulverteilchen
(bzw. pulverisierte Eisensystemteilchen) zu verbinden, und hat eine Isolationswirkung
zur elektrischen Isolierung zwischen den eisenhaltigen Pulverteilchen. Durch elektrische
Isolation zwischen den eisenhaltigen Pulverteilchen wird eine elektrische Eigenschaft
(z. B. der spezifische Widerstand) verbessert, falls ein Wechselstrommagnetfeld
den weichmagnetischen Grünling beeinflusst, um den Wirbelstromverlust des weichmagnetischen
Grünlings zu vermindern.
Vorteile der Bildung des weichmagnetischen Pulvermaterials mit einer
Form sind folglich eine hohe Ausbeute, welche die Herstellungskosten verringert;
die hohe Flexibilität des weichmagnetischen Grünlings, verglichen zu einem Verfahren
der Akkumulation der Stahlplatte, welche die Größe des weichmagnetischen Grünlings
verringert und die Herstellungskosten verringert; Verringerung der Herstellungsvorgänge,
was die Herstellungskosten verringert; und die hohe Recyclingeffizienz verglichen
mit dem Verfahren zur Akkumulation der Stahlplatten, was zum Umweltschutz beiträgt
und zur effektiven Nutzung der Ressourcen.
Trotzdem gibt es Nachteile bei der Bildung des weichmagnetischen Pulvermaterials.
Zunächst ist es schwierig, die Festigkeit des mit dem weichmagnetischen Pulvermaterial
gebildeten weichmagnetischen Grünlings sicherzustellen, insbesondere unter Hochtemperaturbedingungen,
aufgrund des in dem weichmagnetischen Pulvermaterial enthaltenen Harzes.
Zweitens, da das in dem weichmagnetischen Pulvermaterial enthaltene
Harz bei Wärme an eine Matrizenoberfläche der Form anhaftet, ist es notwendig, Vorrichtungen
zu treffen, um den aus dem weichmagnetischen Pulvermaterial hergestellten weichmagnetischen
Grünling einfach aus der Form zu entfernen.
Drittens, obwohl die elektrischen Eigenschaften (z. B. der spezifische
Widerstand) des weichmagnetischen Materials durch die Zugabe des pulverisierten
Harzes zu dem weichmagnetischen Material verbessert werden, werden die magnetischen
Eigenschaften (z. B. die magnetische Permeabilität, die Sättigungsflussdichte) verschlechtert,
da das Harz keine magnetische Permeabilität aufweist. Folglich ist es erforderlich,
ein Gleichgewicht zwischen der elektrischen Eigenschaft und der magnetischen Eigenschaft
auf einem hohen Niveau zu erreichen.
Wie vorher beschrieben, da die hohe Festigkeit unter hohen Temperaturbedingungen
nicht erreicht wird, wurde der bekannte weichmagnetische Grünling, hergestellt aus
dem bekannten weichmagnetischen Pulvermaterial, nicht in Elementen wie etwa einem
Motorkern angewendet, was eine hohe Festigkeit unter hohen Temperaturbedingungen
erfordert.
Der zweite Nachteil der Bildung des weichmagnetischen Grünlings, hergestellt
aus dem weichmagnetischen Pulvermaterial, kann durch Schmieren der Matrizenoberfläche
der Form und durch Mischen des Schmierstoffs in das weichmagnetische Pulvermaterial
als solches überwunden werden. Jedoch gibt es in diesem Fall die Nachteile, dass
die Herstellungskosten ansteigen, die Produktivität vermindert wird und die Festigkeit
des weichmagnetischen Grünlings durch Zugabe und Anwendung des Schmierstoffs vermindert
wird.
Folglich besteht eine Notwendigkeit für ein weichmagnetisches Pulvermaterial,
einen weichmagnetischen Grünling einschließlich dem weichmagnetischen Pulvermaterial
und ein Herstellungsverfahren für den weichmagnetischen Grünling, welches ermöglicht
die hohe Festigkeit unter hohen Temperaturbedingungen zu erzielen, einfach von einer
Form ablösbar ist und ein Gleichgewicht zwischen der magnetischen Eigenschaft und
der elektrischen Eigenschaft aufweist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Im Licht des Vorhergehenden stellt die vorliegende Erfindung ein Herstellungsverfahren
für einen weichmagnetischen Grünling zur Verfügung, welches das Mischen eines magnetischen
Pulvers, gebildet durch Beschichtung eines Isolationsfilms auf eine Oberfläche eines
eisenhaltigen Pulvers und ein gemischtes Pulver einschließlich
einem Harzpulver, komprimierendes Formen des magnetischen Pulvers und des gemischten
Pulvers durch ein pulvermetallurgisches Verfahren mit einer Form, um einen Grünling
zu bilden, und Anwenden einer Wärmebehandlung an den Grünling. Das Harzpulver hat
eine Schmierfunktion und eine Bindungsfunktion. Eine Zusammensetzungsmenge des Harzpulvers
erreicht 0,10–3,00 Gew.-% relativ zu dem Gesamtgewicht vor dem Formen, und
erreicht 0,01–0,50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht nach dem Formen und
der Wärmebehandlung.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung beinhaltet
ein Herstellungsverfahren eines weichmagnetischen Grünlings das Mischen eines magnetischen
Pulvers einschließlich, einem eisenhaltigen Pulver und einem gemischten Pulver,
einschließlich einem Harzpulver, komprimierendes Formen des magnetischen Pulvers
und des gemischten Pulvers in einer Form durch ein pulvermetallurgisches Verfahren
in einer Form, um einen Grünling zu bilden, und Anwenden einer Wärmebehandlung auf
den Grünling. Das Harzpulver hat eine Schmierfunktion und eine Bindungsfunktion.
Der Zusammensetzungsanteil des Harzpulvers erreicht 0,10–3,00 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht vor dem Formen, und erreicht 0,01–0,50 Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht nach dem Formen, und der Wärmebehandlung.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung beinhaltet
ein Herstellungsverfahren eines weichmagnetischen Grünlings einschließlich Mischen
eines magnetischen Pulvers, einschließlich einem eisenhaltigen Pulver, und eines
gemischten Pulvers, einschließlich einem Harzpulver, komprimierendes Formen des
magnetischen Pulvers und des Harzpulvers in einer Form durch ein pulvermetallurgisches
Verfahren mit einer Form, um einen Grünling zu erhalten, und Anwenden einer Wärmebehandlung
auf den Grünling. Das Harzpulver hat eine Schmierfunktion und eine Bindungsfunktion.
Das Harzpulver enthält ein Polyamidharz (bzw. ein Harz des Polyamidsystems) und
ein thermoplastisches Harz mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 200°C.
Gemäß noch einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung enthält ein weichmagnetischer
Grünling ein magnetisches Pulver einschließlich einem eisenhaltigen Pulver, versehen
mit einer Isolationsfilmbeschichtung auf einer Oberfläche davon, einem gemischten
Pulver, einschließlich einem Harzpulver, und einen Grünling, geformt durch komprimierendes
Formen des magnetischen Pulvers und des Harzpulvers in einer Form durch ein pulvermetallurgisches
Verfahren, wobei der Grünling eine Wärmebehandlung erhält, und das Harzpulver hat
eine Schmierfunktion und eine Bindungsfunktion. Eine Zusammensetzungsmenge des Harzpulvers
erreicht 0,10–3,00 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht vor dem Formen, und
erreicht 0,01–0,50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht nach dem Formen und
der Wärmebehandlung.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
enthält ein weichmagnetischer Grünling ein magnetisches Pulver einschließlich einem
eisenhaltigen Pulver, einem gemischten Pulver einschließlich einem Harzpulver, einen
Grünling, gebildet durch komprimierendes Formen des magnetischen Pulvers und des
gemischten Pulvers durch ein pulvermetallurgisches Verfahren, wobei der Grünling
einer Wärmebehandlung unterzogen wird, und das Harzpulver eine Schmierfunktion und
eine Bindungsfunktion hat. Eine Zusammensetzungsmenge des Harzpulvers erreicht 0,10–3,00
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht vor dem Formen, und erreicht 0,01–0,50
Gew.-% nach dem Formen und der Wärmebehandlung. Gemäß einem anderen Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung enthält ein weichmagnetischer Grünling ein magnetisches
Pulver, einschließlich einem eisenhaltigen Pulver, einem gemischten Pulver, einschließlich
einem Harzpulver, einen Grünling, gebildet durch komprimierendes Formen des magnetischen
Pulvers und des gemischten Pulvers durch ein pulvermetallurgisches Verfahren, wobei
der Grünling einer Wärmebehandlung unterzogen wird, und das Harzpulver eine Schmierfunktion
und eine Bindungsfunktion hat. Das Harzpulver enthält ein Polyamidharz und ein thermoplastisches
Harz mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 200°C.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung
enthält ein weichmagnetisches Pulvermaterial ein magnetisches Pulver, einschließlich
einem eisenhaltigen Pulver, ein gemischtes Pulver, einschließlich einem Harzpulver,
einen Grünling, gebildet durch komprimierendes Formen des magnetischen Pulvers und
des gemischten Pulvers durch ein pulvermetallurgisches Verfahren, wobei der Grünling
einer Wärmebehandlung unterzogen wird, und das Harzpulver hat eine Schmierfunktion
und eine Bindungsfunktion. Eine Zusammensetzungsmenge des Harzpulvers erreicht 0,10
–3,00 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht vor dem Formen, und erreicht 0,01–0,50
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht nach dem Formen und der Wärmebehandlung.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGSFIGUREN
Die vorhergehenden und zusätzliche Merkmale und Kennzeichen der vorliegenden
Erfindung werden deutlicher aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, berücksichtigt
mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungsfiguren, in welchen gleiche Bezugszeichen
gleiche Elemente bezeichnen.
Die 1 stellt ein Herstellungsverfahren
eines weichmagnetischen Grünlings dar.
Die 2 ist eine graphische Darstellung,
welche eine Beziehung zwischen einer Härtungsumgebung (z. B. 300°C)
und einer Änderung der Polyamidmenge zeigt.
Die 3 ist eine Tabelle, welche eine Beziehung
zwischen einer Härtungstemperatur, der Polyamidmenge und der Normaltemperaturfestigkeit
eines Teststücks zeigt.
Die 4 ist eine Tabelle, welche eine Beziehung
zwischen der Härtungstemperatur, der Polyamidmenge und der Hochtemperaturfestigkeit
eines Teststücks zeigt.
Die 5 ist eine Tabelle, welche eine Beziehung
zwischen der Härtungsumgebung, der Normaltemperaturfestigkeit und der Hochtemperaturfestigkeit
des Teststücks zeigt.
Die 6 veranschaulicht einen Aufbau, der
einen Zustand der Überwachung eines inneren Aufbaus des weichmagnetischen Grünlings
einschließlich eines Polyamidharzes und eines PPS-Harzes mit einem EPMA darstellt.
Die 7 ist eine graphische Darstellung,
welche eine Beziehung zwischen Isolationsfilmen und Hochtemperaturzugfestigkeit
des Teststücks zeigt.
Die 8 ist eine graphische Darstellung,
welche eine Beziehung zwischen einer Dichte des Teststücks und einem effektiven
Permeabilitätsverhältnis zeigt.
Die 9 ist eine graphische Darstellung,
welche eine Beziehung zwischen der Dichte des Teststücks und dem Eisenverlust zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Nicht beschränkende Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden
erläutert. Ein weichmagnetischer Grünling kann durch Warmformen eines weichmagnetischen
Pulvermaterials einschließlich eisenhaltiger Pulverteilchen mit einem Isolationsfilm
(z. B. einer Isolationsfilmbeschichtung) mit hoher elektrischer Isolation und einem
Polyamidharz gebildet werden. In diesem Fall kann der Isolationsfilm der eisenhaltigen
Pulverteilchen entfernt werden.
Ein Herstellungsverfahren für einen Grünling aus weichmagnetischem
Pulvermaterial kann einen ersten Schritt des Formens eines unter Druck gesetzten
Pulverkörpers durch Druckausübung auf das weichmagnetische Pulvermaterial, das hauptsächlich
die eisenhaltigen Pulverteilchen mit dem Isolationsfilm mit hoher elektrischer Isolation
und Polyamidharz enthalten, und einem zweiten Schritt des Erwärmens des unter Druck
gesetzten Pulverkörpers beinhalten. In diesem Fall kann der Isolationsfilm mit hoher
elektrischer Isolation entfernt werden.
Die eisenhaltigen Pulverteilchen stellen die magnetischen Eigenschaften
des weichmagnetischen Grünlings, wie etwa magnetische Permeabilität, Sättigungsflussdichte
oder ähnliches sicher. Zum Zweck der Sicherstellung der magnetischen Eigenschaften
kann der mittlere Partikeldurchmesser der eisenhaltigen Pulverteilchen innerhalb
des Bereichs, der die Kompressionsformungseigenschaften nicht beeinträchtigt, so
groß wie möglich sein. Der mittlere Partikeldurchmesser der eisenhaltigen Pulverteilchen
kann auf 30–200 &mgr;m, 70–500 &mgr;m 70–1000 &mgr;m, 100–350
&mgr;m oder ähnlich eingestellt werden. Der mittlere Teilchendurchmesser der eisenhaltigen
Pulverteilchen ist nicht auf das Vorhergehende beschränkt. Um die magnetischen Eigenschaften
sicherzustellen, können eisenhaltige Pulverteilchen mit hoher Reinheit verwendet
werden. Zum Beispiel ist es bevorzugt, dass 100 % des eisenhaltigen Pulvers gleich
oder mehr als 90 Gew.-% Eisen oder gleich oder größer 95 Gew.-% Eisen enthalten.
Die eisenhaltigen Pulverteilchen können ein Fe-Si-System, Fe-Co-System oder ähnliches
enthalten. Die eisenhaltigen Pulverteilchen können eine nichtsphärische Konfiguration
mit unregelmäßigen konkaven oder konvexen Abschnitten haben. In diesem Fall halten
die unregelmäßigen konkaven oder konvexen Abschnitte das Harz. Das Herstellungsverfahren
der eisenhaltigen Pulverteilchen kann ein Verdüsungsverfahren, wie etwa das Wasserverdüsungsverfahren
und das Gasverdüsungsverfahren, ein Reduktionsverfahren (z. B. das Gasreduktionsverfahren)
und das mechanische Zerkleinern enthalten. Zum Beispiel kann ein inaktives (bzw.
inertes) Gas, wie etwa Stickstoff- und Argongas und Luft oder ähnliches für das
Gasverdüsungsverfahren verwendet werden.
Das Mischen der eisenhaltigen Pulverteilchen und des Harzpulvers,
einschließlich wenigstens einem Polyamidharz oder einem thermoplastischen Harz mit
einem Schmelzpunkt gleich oder größer als 200°C, kann das gemischte Pulver bilden.
In diesem Fall, wenn die eisenhaltigen Pulverteilchen eine sphärische Konfiguration
mit hoher Sphärizität haben, kann die Gleichmäßigkeit der Mischung des Harzpulvers
und der eisenhaltigen Pulverteilchen aufgrund der Trennung des Harzpulvers und der
eisenhaltigen Pulverteilchen, verursacht durch den Unterschied in der spezifischen
Dichte zwischen dem Harzpulver und den eisenhaltigen Pulverpartikeln, verschlechtert
werden. Auf der anderen Seite, in dem Fall, dass die eisenhaltigen Pulverteilchen
die unregelmäßige Konfiguration, konkav oder konvex, haben, kann das Harzpulver
an den eisenhaltigen Pulverteilchen gehalten werden, falls das Harzpulver, wie etwa
Polyamidharz, und die eisenhaltigen Pulverteilchen gemischt werden. Dies verhindert
die von der spezifischen Dichte ausgehende Trennung des Harzpulvers und der eisenhaltigen
Pulverteilchen bei der Bildung des gemischten Pulvers, und stellt die gleichmäßige
Verteilung des gemischten Pulvers her. Folglich ist es bevorzugt, dass der mittlere
Partikeldurchmesser des Polyamidharzes und des thermoplastischen Harzpulvers mit
einem Schmelzpunkt gleich oder größer als 200°C, kleiner als der mittlere Partikeldurchmesser
der eisenhaltigen Pulverteilchen ist.
Der Isolationsfilm mit hoher elektrischer Isolation kann auf einer
Oberfläche der eisenhaltigen Pulverteilchen gebildet werden. Der Isolationsfilm
erhöht den spezifischen Widerstand des weichmagnetischen Pulvermaterials, verringert
die in dem weichmagnetischen Grünling erzeugte Wirbelstromschleife, basierend auf
dem Wechselstrom-Magnetfeld, falls das Wechselstrom-Magnetfeld den weichmagnetischen
Grünling beeinträchtigt, um den Wirbelstromverlust zu verringern. Demgemäß ist es
bevorzugt einen Isolationsfilm mit hoher elektrischer Isolation zu verwenden. Der
Isolationsfilm kann mehr als die Hälfte der Oberfläche der eisenhaltigen Pulverteilchen
bedecken. Der Isolationsfilm kann mehr als zwei Drittel der Oberfläche der eisenhaltigen
Pulverteilchen bedecken. Der Isolationsfilm kann nahezu die gesamte Oberfläche der
Eisenpulverteilchen bedecken.
Der Isolationsfilm kann einen Phosphorsäurefilm (bzw. Film des Phosphorsäuresystems),
gebildet durch eine Phosphor-Umwandlungsbehandlung, enthalten. Der Phosphorsäurefilm
kann Phosphorsäurebestandteile, Borsäurebestandteile und Magnesiumoxidbestandteile
enthalten. In diesem Fall kann der Phosphorsäureisolationsfilm auf der Oberfläche
der eisenhaltigen Pulverteilchen durch ein Verfahren des in Kontakt bringen der
Phosphorsäuresystembehandlungsflüssigkeit, einschließlich Phosphorsäure, Borsäure
und Magnesiumoxid, mit der Oberfläche der eisenhaltigen Pulverteilchen und einem
darauffolgenden Trockenverfahren gebildet werden. Die Isolationsfilme des Phosphor-Eisensystems,
die Isolationsfilme des Phosphor-Zinksystems und Filme des Phosphor-Mangansystems
oder ähnliche können verwendet werden. Eine Dicke des Isolationsfilms kann auf 5–5000
nm, 5–1000 nm, 5–500 nm, oder ähnliche, zum Zwecke der Sicherstellung
des spezifischen Widerstandes und der magnetischen Permeabilität eingestellt werden.
Die Dicke des Isolationsfilms ist nicht auf den vorher erwähnten Bereich beschränkt.
In dem Fall, dass die Dicke des Isolationsfilms zu dick ist, können die magnetischen
Eigenschaften, wie etwa die magnetische Permeabilität, abnehmen, obwohl der Wirbelstromverlust
aufgrund der Sicherstellung des spezifischen Widerstands verhindert wird. Die Dicke
des Isolationsfilms wird unter Berücksichtigung der vorher erwähnten Bedingungen
bestimmt. Der vorhergehende Isolationsfilm kann in Abhängigkeit von der erforderlichen
Festigkeit unter der Verwendung entfernt oder verringert werden. In dem Fall, dass
der Isolationsfilm entfernt oder verringert wird, werden die eisenhaltigen Pulverteilchen
verbunden, was die Hochtemperaturfestigkeit des weichmagnetischen Grünlings verbessert.
Das Polyamid (PA)-Systemharz enthält Amidgruppen in einem Molekülaufbau,
ist ein thermoplastisches Harz mit relativ niedrigem Schmelzpunkt und hoher Schmierfähigkeit.
Das Polyamidharz enthält PA6, PA66, PA11, PA12, PA46, oder ähnliche, und ein Copolymerisat
einschließlich wenigstens zweien von PA6, PA66, PA11, PA12, PA46. Ein Polyamidharz
mit dem Schmelzpunkt von 100–200°C, 120–190°C, 130–180°C
oder ähnliche kann verwendet werden.
Das für das weichmagnetische Pulvermaterial verwendete Polyamidharz
kann in pulverisierter Form sein. Ein zu großer mittlerer Teilchendurchmesser des
Harzpulvers ist nachteilig, um die Hochtemperaturfestigkeit sicherzustellen und
um einen Ausgleich zwischen den magnetischen Eigenschaften, wie etwa der magnetischen
Permeabilität und der magnetischen Sättigungsflussdichte, und den elektrischen Eigenschaften,
wie etwa spezifischer Widerstand, einzustellen. Es ist bevorzugt, dass der Teilchendurchmesser
des Polyamidsystemharzes kleiner als der Teilchendurchmesser der eisenhaltigen Pulverteilchen
ist.
Das Harz wirkt als ein Schmierstoff zur Verbesserung der Formleistung,
der Entfernbarkeit aus der Form (d. h. der Grad der Ausstoßkraft, angewendet bei
Entfernung des Grünlings aus der Form) und der Normaltemperaturfestigkeit. Da jedoch
der Schmelzpunkt des Harzes niedriger als der Schmelzpunkt des eisenhaltigen Pulvers
ist, sinkt die Hochtemperaturfestigkeit bei Einschluss größerer Mengen des Harzes,
falls der weichmagnetische Grünling verwendet wird. Folglich wird durch Reduktion
des Harzes durch die Wärmebehandlung, die Hochtemperaturfestigkeit des weichmagnetischen
Grünlings sichergestellt. Gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die Zusammensetzungsmenge
des Harzpulvers 0,10–3,00 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht vor dem Formen
und die Zusammensetzungsmenge des Harzpulvers 0,01–0,50 Gew.-%, bezogen auf
das Gesamtgewicht nach dem Formen und der Wärmebehandlung erreichen. Die Zusammensetzungsmenge
des Harzpulvers kann 0,01–0,45 Gew.-%, 0,01–0,40 Gew.-%, oder ähnlich,
nach dem Formen und der Wärmebehandlung, relativ zu dem Gesamtgewicht nach dem Formen
und der Wärmebehandlung sein.
Gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform, da die Gesamtharzmenge
in dem weichmagnetischen Pulvermaterial vor dem Formen ansteigt, sinkt relativ der
Anteil der eisenhaltigen Pulverteilchen. Da die magnetischen Eigenschaften des weichmagnetischen
Grünlings, wie etwa magnetische Permeabilität und magnetische Sättigungsflussdichte
sinkt, sinkt die Hochtemperaturfestigkeit. Da die Gesamtharzmenge vermindert wird,
werden die magnetischen Eigenschaften verbessert, da das relative Verhältnis der
eisenhaltigen Pulverteilchen ansteigt. Jedoch wird, da die Gesamtharzmenge vermindert
wird, eine Bindungsfunktion zur Bindung der eisenhaltigen Pulverteilchen und des
Polyamidharzes relativ verringert, was die Schmierung bezogen auf die Form absenkt.
Unter Berücksichtigung der vorhergehenden Bedingungen, und das weichmagnetische
Pulvermaterial (d. h. einschließlich den eisenhaltigen Pulverteilchen
und dem Harz) wird vor dem Formen auf 100 % festgesetzt, kann das Verhältnis des
Polyamidharzes gleich oder weniger als 3,00 Gew.-%, kann gleich oder weniger als
1 Gew.-%, kann gleich oder weniger als 0,8 Gew.-%, kann gleich oder weniger als
0,7 Gew.-%, oder ähnlich, sein. In dem Falle des weichmagnetischen Pulvermaterials
einschließlich der eisenhaltigen Pulverteilchen und dem Harz vor dem Formen, kann
die Gesamtharzmenge auf 0,10–3,00 Gew.-%, kann 0,1–2,0 Gew.-%, 0,1–1,0
Gew.-%, oder ähnlich, eingestellt werden.
Der weichmagnetische Grünling wird durch Druckausübung und durch Erwärmen
des weichmagnetischen Pulvermaterials gebildet. Die Anwendung von Druck und Wärme
kann einzeln oder gleichzeitig durchgeführt werden. In diesem Fall wird der weichmagnetische
Grünling durch den ersten Vorgang zur Bildung des unter Druck gesetzten Pulverkörpers
durch komprimierendes Formens des weichmagnetischen Pulvermaterials in der Form,
wie etwa einer Form, und danach dem zweiten Vorgang zur Härtung durch Erwärmen des
unter Druck gesetzten Pulverkörpers gebildet werden. Der erste Vorgang kann bei
Normaltemperatur durchgeführt werden. Durch Druckausübung auf das weichmagnetische
Pulvermaterial bei Normaltemperatur wird die Anhaftung des Harzes an die Matrizenoberfläche
der Form beschränkt.
Folglich kann der unter Druck gesetzte Pulverkörper vorteilhafterweise
von der Matrizenoberfläche geformt werden.
Der ausgeübte Druck in dem ersten Vorgang schwankt in Abhängigkeit
von der Schwankung der eisenhaltigen Pulverteilchen und dem Aufbau des weichmagnetischen
Grünlings. Der angewendete Druck des ersten Vorgangs kann 50 MPa–1000 MPa
(d. h. etwa 500 kgf/cm2 – etwa 1000 kgf/cm2, wenn 1
kgf/cm2 etwa 0,1 MPa ist). Der angelegte Druck in dem ersten Vorgang
kann 100 MPa–800 MPa (d. h, etwa 1000 kgf/cm2 – etwa 8000
kgf/cm2) sein. Vorausgesetzt, dass das weichmagnetische Pulvermaterial
gleichzeitig mit der Druckausübung erwärmt wird, kann das in dem weichmagnetischen
Pulvermaterial enthaltene Harz an die Matrizenoberfläche der Form, wie etwa eine
Metallform, anhaften werden, was es schwierig macht den Grünling aus der Form zu
entfernen und die Produktivität senkt. Folglich wird der erste Vorgang bei normaler
Temperatur oder bei in etwa normaler Temperatur durchgeführt. Die Dauer des Unterdrucksetzens
beim ersten Vorgang kann 0,1–20 Sekunden, 0,5–10 Sekunden, 0,5–5
Sekunden, oder ähnlich, sein. Eine kürzere Zeit des unter Druck setzen ist bevorzugt,
um die Produktivität zu verbessern. Die Atmosphäre kann als die Umgebung des ersten
Vorgangs verwendet werden. Die inaktive Gasumgebung kann für den ersten Vorgang
verwendet werden.
Im zweiten Vorgang ist es bevorzugt die Adhäsivität in Bezug auf das
eisenhaltige Pulverteilchen durch Schmelzen des Polyamidharzes zu erhöhen. Folglich
wird der zweite Vorgang durchgeführt, während der unter Druck gesetzte Pulverkörper
erwärmt wird. Da der Schmelzpunkt des Polyamidharzes (PA) relativ niedrig ist, fließt
das Polyamidharz wahrscheinlich an die Korngrenzen zwischen den eisenhaltigen Pulverteilchen.
Folglich, durch Vorsehen des auf der Oberfläche der eisenhaltigen Pulverteilchen
fließenden Polyamidharzes als ein Stück oder eine Membran, wirkt das Polyamidharz
mit einer höheren Wahrscheinlichkeit als der Isolationsfilm, wie der Phosphorsäurefilm,
als wenn das Polyamidharz als Teilchen vorgesehen wird. Dies ist vorteilhaft, um
den spezifischen Widerstand des weichmagnetischen Pulvermaterials und des weichmagnetischen
Grünlings zu erhöhen, um den Wirbelstromverlust zu unterdrücken. Wenn jedoch das
Polyamidharz übermäßig an die Korngrenze zwischen den eisenhaltigen Pulverteilchen
fließt, können die magnetischen Eigenschaften des weichmagnetischen Grünlings abnehmen
und die Adhäsionsfestigkeit zwischen den eisenhaltigen Pulverteilchen kann abnehmen.
Folglich, für den Zweck der Sicherstellung der magnetischen Eigenschaften und der
Festigkeit des weichmagnetischen Grünlings, ist eine übermäßige Fluidität des Polyamidharzes
nicht bevorzugt.
Eine zu hohe Erwärmungstemperatur bei der Wärmebehandlung kann das
in dem weichmagnetischen Pulvermaterial enthaltene Harz verschlechtern und kann
übermäßig einen Oxidfilm auf der Oberfläche der eisenhaltigen Pulverteilchen bilden.
Der Isolationsfilm kann verschlechtert werden, falls der Isolationsfilm vorgesehen
wird. Andererseits ist die Adhäsionskraft durch das in dem weichmagnetischen Pulvermaterial
enthaltene Harz begrenzt und wird nicht verbessert, falls die Erwärmungstemperatur
bei der Wärmebehandlung zu niedrig ist. Die Erwärmungstemperatur kann auf gleich
oder weniger als 450°C, bevorzugter gleich oder weniger als 350°C, oder
ähnlich, eingestellt werden. Demgemäß wird die Erwärmungstemperatur im zweiten Vorgang
auf gleich oder weniger als 450°C, bevorzugter gleich oder weniger als 350°C,
oder ähnlich, eingestellt. Die untere Temperaturgrenze im zweiten Vorgang kann den
Schmelzpunkt des Polyamidharzes überschreiten. Die untere Temperaturgrenze beim
zweiten Vorgang kann gleich oder höher als 100°C, gleich oder höher als 200°C,
oder ähnlich, sein, um den Abbau durch die Wärme und den Sauerstoff zu beschleunigen
und die Bindung zwischen den Eisenpulvern durch das Verdampfen und durch die Oxidation
zu beschleunigen. Folglich kann die Erwärmungstemperatur zum Erwärmen des weichmagnetischen
Pulvermaterials 250–450°C, 200–350°C, oder ähnlich, sein. Ferner
kann die Temperatursteigerung beim Erwärmen des weichmagnetischen Pulvermaterials
0,1–2°C/Sekunde sein. Mit dem vorhergehenden Sintern bei niedriger Temperatur
in der Atmosphäre wird das übermäßige Wachstum des Oxidfilms auf der Oberfläche
der eisenhaltigen Pulverteilchen selbst unterdrückt.
Die der oxidierenden Umgebung entsprechende Atmosphäre kann im zweiten
Vorgang verwendet werden. Die inaktive Gasumgebung kann in dem zweiten Vorgang verwendet
werden. Da der zweite Vorgang nicht in der Form, wie etwa einer Metallform, durchgeführt
wird, aber im ungebundenen Zustand durchgeführt wird, ist es nicht notwendig, die
Formentfernbarkeit (d. h. der Grad der angewendeten Ausstoßkraft bei Entfernung
des Grünlings aus der Form), bezogen auf die Form, wie etwa die Metallform, in Betracht
zu ziehen. Das Härten kann durch Erwärmen des weichmagnetischen Pulvermaterials
gleichzeitig mit Ausüben des Drucks auf das weichmagnetische Pulvermaterial für
das Pulverformen unter Druck durchgeführt werden.
Gemäß der erfindungsgemäßen Ausführungsform kann das Harz ein Polyamidharz
und ein thermoplastisches Harz mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 200°C
enthalten. Das thermoplastische Harz mit einen Schmelzpunkt gleich oder höher als
200°C (hiernach als ein zweites thermoplastisches Harz bezeichnet) enthält ein
thermoplastisches Harz mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 250°C, ein
thermoplastisches Harz mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 260°C, ein
thermoplastisches Harz mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 270°C, oder
ähnliches. Das zweite thermoplastische Harz kann ein Harz mit einem höheren Schmelzpunkt
als das Polyamidharz enthalten. Das zweite thermoplastische Harz kann Polyphenylensulfidharz
(PPS; bzw. ein Harz des Polyphenylensystems) enthalten. Polyphenylensulfid ist ein
thermoplastisches Material mit hohem Schmelzpunkt und ist hervorragend kristallin,
um die bevorzugte Wärmebeständigkeit und die elektrische Isolation selbst in einer
Hochtemperaturumgebung aufzuweisen. Polyphenylensulfid kann vom geradkettigen Typ
sein. Polyphenylensulfid kann vom überbrückten Typ sein. Das Polyphenylensulfidharz
enthält andere Elemente als Polyphenylensulfid.
Die Zusammensetzungsmenge des Polyamidharzes und des thermoplastischen
Harzes mit einem Schmelzpunkt gleich oder größer als 200°C kann 0,10–3,00
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht vor dem Formen betragen. Die Zusammensetzungsmenge
des Polyamidharzes und des thermoplastischen Harzes mit einem Schmelzpunkt gleich
oder höher als 200°C kann 0,01–0,80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
nach dem Formen und der Wärmebehandlung betragen. In diesem Fall kann die Zusammensetzungsmenge
des Polyamidharzes und des thermoplastischen Harzes mit einem Schmelzpunkt gleich
oder größer als 200°C 0,01–0,70 Gew.-%, 0,01–0,6 Gew.-%, oder ähnlich,
nach dem Formen und der Wärmebehandlung sein. Da das thermoplastische Harz mit einem
Schmelzpunkt gleich oder höher als 200°C wahrscheinlich nicht verdampft, steigt
die relative Harzmenge nach dem Formen und der Wärmebehandlung relativ zu dem Polyamidharz
an.
Um die Adhäsionsfestigkeit des eisenhaltigen Pulverharzes sicherzustellen,
ist es bevorzugt die Isolationsfilme der eisenhaltigen Pulverteilchen direkt an
die oder zwischen den eisenhaltigen Pulverteilchen zu binden, anstatt das Harz dazwischen
vorzusehen. In diesem Fall ist jedoch die Entfernbarkeit aus der Form nicht ausreichend,
da das Harz nicht enthalten ist, wobei der Grünling bei Entfernung des Grünlings
aus der Form verschlechtert wird und die Produktivität abnimmt. Falls der Schmelzpunkt
des zweiten thermoplastischen Harzes höher als der Schmelzpunkt des Polyamidharzes
ist, blockiert das zweite thermoplastische Harz die Fluidität des Polyamidharzes
innerhalb des Grenzbereichs der eisenhaltigen Pulverteilchen bei der Erwärmung oder
bei der Verwendung, da das zweite thermoplastische Harz mit geringerer Wahrscheinlichkeit
schmilzt als das Polyamidharz. Folglich kann die übermäßige Bedeckung des Isolationsfilms
der eisenhaltigen Pulverteilchen durch das Polyamidharz unterdrückt werden.
Das Polyamidharz und das zweite thermoplastische Harz können vor der
Erzeugung des weichmagnetischen Pulvermaterials in pulverisierter Form sein. Bei
dem Polyamidharz und dem zweiten thermoplastischen Harz ist es nachteilig, wenn
der mittlere Teilchendurchmesser des Harzpulvers zu groß ist, die Hochtemperatur-Beständigkeit
sicherzustellen und ein Gleichgewicht zwischen den magnetischen Eigenschaften, wie
etwa magnetischer Permeabilität und magnetische Sättigungsflussdichte, und den elektrischen
Eigenschaften, wie etwa der spezifische Widerstand des weichmagnetischen Grünlings,
auf einem hohen Niveau einzustellen. Folglich ist es bevorzugt, dass der Teilchendurchmesser
des Polyamidharzes und des zweiten thermoplastischen Harzes kleiner als der Durchmesser
der eisenhaltigen Pulverteilchen ist. Der Teilchendurchmesser des Polyamidharzes
und des zweiten thermoplastischen Harzes kann gleich oder weniger als 200 &mgr;m,
kann gleich oder weniger als 100 &mgr;m, kann gleich oder weniger als 50 &mgr;m,
kann gleich oder weniger als 10 &mgr;m, oder ähnlich, sein. Das Polyamidharz und
das zweite thermoplastische Harz mit einem Durchmesser von gleich oder kleiner 200
&mgr;m, gleich oder kleiner 100 &mgr;m, gleich oder kleiner 50 &mgr;m, kann gleich
oder größer als 80 Gew.-% jedes Harzes sein. Falls der mittlere Teilchendurchmesser
es Polyamidharzes als D1 bezeichnet wird, und der mittlere Partikeldurchmesser des
zweiten thermoplastischen Harzes als D2 bezeichnet wird, kann D1 gleich D2 sein,
D1 kann in etwa gleich D2 sein, D1 kann kleiner als D2 sein und D1 kann größer als
D2 sein. In diesem Fall ist der mittlere Partikeldurchmesser der eisenhaltigen Pulverteilchen
größer als der mittlere Partikeldurchmesser des Harzpulvers.
Falls die Summe des Polyamidharzes und des thermoplastischen Harzes
mit einem Schmelzpunkt gleich oder größer als 200°C als eine Harzgesamtmenge
bezeichnet wird, kann die Harzgesamtmenge 0,1–3 Gew.-% von
100 % des weichmagnetischen Pulvermaterials vor dem Formen sein. In diesem Fall
entspricht der Rest der Gewichtsprozente auf 100 % im Wesentlichen dem eisenhaltigen
Pulver. Falls die Summe des Polyamidharzes und des thermoplastischen Harzes mit
einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 200°C als eine Gesamtharzmenge bezeichnet
wird (100 %), kann der Anteil des Polyamidharzes 1–99 Gew.-%, 20–80
Gew.-%, oder ähnlich, sein. Fall die Summe des Polyamidharzes und des thermoplastischen
Harzes mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 200°C, als eine Gesamtharzmenge
(100 %) bezeichnet wird, kann der Anteil des thermoplastischen Harzes mit einem
Schmelzpunkt gleich oder größer als 200°C 1–99 Gew.-%, 20–80 Gew.-%
oder so ähnlich sein. Falls die Menge des zweiten thermoplastischen Harzes in der
Gesamtharzmenge übermäßig klein ist, wird wahrscheinlich die Hochtemperaturfestigkeit
in Abhängigkeit von der Verwendung des weichmagnetischen Grünlings nicht verbessert.
Obwohl das zweite thermoplastische Harz vorteilhaft ist, um die Hochtemperaturfestigkeit
sicherzustellen, wird durch Anheben der Menge des zweiten thermoplastischen Harzes
relativ der Anteil des Polyamidharzes gesenkt, wobei folglich die Schmierfähigkeit
gesenkt sein kann, wobei die Entfernbarkeit des Grünlings aus der Form gesenkt wird.
Die Dichte des weichmagnetischen Grünlings kann 6,6–7,4 g/cm3
sein. Die niedrige Dichte sichert nicht die Festigkeit des weichmagnetischen Grünlings.
Falls die Dichte übermäßig ist, wird die Form wahrscheinlich beschädigt und die
Hochtemperaturfestigkeit des weichmagnetischen Grünlings sinkt.
Der weichmagnetische Grünling, verwendet für ein magnetpfadbildendes
Element wird in einem elektromagnetischen Stellglied, wie etwa einem Motor und einem
elektromagnetischen Ventil angewendet. Das in dem Motor angewendete magnetpfadbildende
Element enthält einen Rotorkern, einen Statorkern oder ähnliches. Der Motor enthält
einen Antiblockier-Bremsen-Systemmotor, einen Servolenkungsmotor, einen Wischermotor,
einen Windenregulationsmotor, einen Sonnendachmotor oder ähnliches. Der weichmagnetische
Grünling kann für das Magnetpfad-bildende Element angewendet an einen Sensor, wie
etwa einen Drehmomentsensor oder einem Verdrängungssensor, verwendet werden. Der
mit dem weichmagnetischen Pulvermaterial gebildete weichmagnetische Grünling ist
geeignet für den weichmagnetischen Grünling, verwendet in der Hochtemperaturumgebung,
wie etwa dem Motorraum eines Fahrzeugs. Da jedoch der mit dem weichmagnetischen
Pulvermaterial der erfindungsgemäßen Ausführungsformen gebildete weichmagnetische
Grünling wirkungsvoll für die vorteilhafte Formentfernbarkeit aus der Matrize der
Form ist, ist die Verwendung des weichmagnetischen Grünlings nicht auf die Verwendung
in der Hochtemperaturumgebung beschränkt.
Eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform wird im Folgenden erläutert.
Ein Metallpulver und das Polyamidharz werden als Ausgangsmaterialien verwendet.
Somaloy 550 von Hoganos wird als das Metallpulver verwendet. Das Metallpulver
wird durch Aufbringen eines sehr dünnen Phosphorsäurefilms auf einer Oberfläche
von hochreinen eisenhaltigen Pulverteilchen (z. B. Eisenpulver, Fe gleich oder weniger
als 0,01 Gew.-%, H2-Verlust 0,08 Gew.-%, Teilchendurchmesser etwa 20–200
&mgr;m) als magnetisches Pulver durch die Phosphorsäure-Filmbildungsbehandlung.
Der Phosphorsäurefilm, der als der Isolationsfilm mit hoher elektrischer Isolation
wirkt, wird nahezu auf der gesamten Oberfläche der eisenhaltigen Pulverteilchen
laminiert. Die eisenhaltigen Pulverteilchen sind nahezu reines Eisen, welches die
hervorragenden weichmagnetischen Eigenschaften sicherstellt. Der hohe elektrische
Isolationswiderstand des Phorphorsäurefilms ist vorteilhaft, um den Wirbelstromverlust
des weichmagnetischen Grünlings zu verringern, falls das alternierende magnetische
Feld einwirkt.
Polyamidharz (z. B. PA66, mittlerer Teilchendurchmesser etwa 10 &mgr;m)
wird als das andere Ausgangsmaterial verwendet. Der maximale Teilchendurchmesser
des Polyamidharzes ist gleich oder weniger als 200 &mgr;m. Der mittlere Partikeldurchmesser
entspricht dem häufigsten Wert der Teilchengrößenverteilung. Das Polyamidharz ist
das thermoplastische Harz mit hervorragender Schmierfähigkeit und dient als das
Pulverschmiermittel. Das Polyamidharz trägt dazu bei, die Adhäsionsfestigkeit der
eisenhaltigen Pulverteilchen im normalen Temperaturbereich sicherzustellen. Der
Schmelzpunkt des in dieser erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendeten Polyamidharzes
ist etwa 140°C.
Wie in der 1 gezeigt, bildet das Mischen
einer vorbestimmten Menge des eisenhaltigen Pulvers und einer vorbestimmten Menge
des pulverisierten Harzes durch Rühren eines Mischers 10 für 60 Minuten
das gemischte Pulver 20. Ein erster Vorgang wird unter Verwendung des dem
weichmagnetischen Pulvermaterials entsprechenden gemischten Pulver 20 einschließlich
den eisenhaltigen Pulverteilchen und dem Polyamidharz durchgeführt. Insbesondere
wird das weichmagnetische Pulvermaterial in eine Matrize einer Form 30
gegeben und unter Druck gesetzt, um in der Form bei Raumtemperatur geformt zu werden,
um einen Grünling 40 entsprechend dem unter Druck gesetzten Pulverkörper
zu erhalten. Die Form 30 enthält eine zylindrische Stempeltype
31, eine Bodentype 32, eingepasst in die Stempeltype
31, und eine Deckeltype 36, eingepasst in die Stempeltype
31. Die Bodentype 32 enthält eine zylindrische externe Bodentype
33 und eine interne Bodentype 34. Die Deckeltype 36 enthält
eine zylindrische externe Deckeltype 37 und eine interne Deckeltype
38.
Bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform, obwohl der Druck auf das
gemischte Pulver 20 entsprechend dem weichmagnetischen Pulvermaterial in
der Matrize der Form 30 ausgeübt wird, schmilzt das Harz des gemischten
Pulvers nicht, da der Druck bei Raumtemperatur ausgeübt wird. Folglich wird die
Festschmierwirkung des Harzes sichergestellt und ist vorteilhaft, um den Nachteil
der Adhäsion des Harzes an die Matrizenoberfläche der Form 30 zu vermeiden.
Die Bedingungen zur Druckausübung auf das gemischte Pulver 20, entsprechend
dem weichmagnetischen Material, werden als 600 Mpa (etwa 6000 kgf/cm2)
als die Druckkraft und etwa 1 Sekunde als die Druckzeit eingestellt.
Danach, als ein zweiter Vorgang, wird das Härten (Wärmebehandlung)
des Grünlings 40 durch Erwärmen des Grünlings 40 entsprechend
dem unter Druck gesetzten Pulverkörper entfernt aus der Matrize der Form
30 in einem Wärmebehandlungsofen 50 in der Atmosphäre (d. h. sauerstoffhaltige
Umgebung, oxidierende Umgebung) durchgeführt, um einen weichmagnetischen Grünling
42 zu erhalten. Der zweite Vorgang ist ein Niedertemperatursintern in der
Atmosphäre, welche die oxidierende Umgebung ist. In dem zweiten Vorgang ist die
Erwärmungstemperatur 300°C und die Erwärmungszeit 60 Minuten. In dem
zweiten Vorgang wird kein Druck ausgeübt und der Grünling 40 ist in einem
ungebundenen Zustand. Demgemäß wird maximal verhindert, dass der Grünling
40 und der weichmagnetische Grünling 42 an die ineinander greifenden
Teile anhaften.
Der zweite Vorgang wird in der Atmosphäre durchgeführt. In anderen
Worten, wird die Wärmebehandlung in der Umgebung einschließlich etwa 20 Vol.-% Sauerstoff
durchgeführt, um die eisenhaltigen Pulverteilchen zu verbinden. Ferner können der
Abbau und das Verdampfen des Polyamidharzes durch die Wärme und den Sauerstoff das
Verhältnis der Bindungsdimension zwischen den eisenhaltigen Pulverteilchen relativ
erhöhen. Folglich ist die Hochtemperaturfestigkeit erhöht und eine stabile Festigkeit
kann in einer Hochtemperaturumgebung sichergestellt werden.
Durch den zweiten Vorgang wird das in dem Grünling 40 enthaltene
Polyamidharz durch die Wärme und den Sauerstoff abgebaut und verdampft. Demgemäß,
wie in der 2 gezeigt, wird die in dem der Wärmebehandlung
unterzogenen Grünling enthaltene Harzzusammensetzung relativ zu der Harzzusammensetzung
(PA-Menge), vorher als das weichmagnetische Pulvermaterial gebildet, vermindert.
Insbesondere wird wahrscheinlich das Harz vermindert, falls die sauerstoffhaltige
Umgebung, etwa die Atmosphärenumgebung und die Umgebung einschließlich
45 Sauerstoff (Vol.-%), die Härtungsumgebung ist.
Die Zusammensetzungsmenge des Harzpulvers wird auf 0,10–3,00
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht vor dem Formen, eingestellt. Die Zusammensetzungsmenge
des Harzpulvers wird auf 0,01–0,50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht nach
dem Formen und der Wärmebehandlung eingestellt.
Ferner wird ein Teststück hergestellt, zur Bestimmung des in dem weichmagnetischen
Grünling 42 nach dem Härten verbleibenden Harzes zu 0,3 Gew.-%, 0,4 Gew.-%
und 0,6 Gew.-% relativ zu dem Gesamtgewicht (d. h. eisenhaltiges Pulver und das
Harz) des weichmagnetischen Grünlings 42 nach dem Formen und der Wärmebehandlung.
In diesem Fall wird die auf das Gesamtgewicht des weichmagnetischen Pulvermaterials
vor dem Härten bezogene Harzzusammensetzungsmenge auf etwa 0,15 Gew.-% eingestellt,
falls es 0,3 Gew.-% nach dem Härten ist, ist etwa 0,25 Gew.-%, falls es 0,4 Gew.-%
nach dem Härten ist, und ist etwa 0,45 Gew.-%, falls es 0,6 Gew.-% nach dem Härten
ist. Das in dem weichmagnetischen Grünling 42 verbleibende Harz nach dem
Härten wird durch Verbrennungsanalyse (d. h. CS-Analyse, JIS G1211) gemessen.
Ferner wird ein Vergleichsbeispiel einschließlich einem in dem weichmagnetischen
Grünling 42 nach dem Härten verbleibenden Harz mit null Gew.-%, bezogen
auf das Gesamtgewicht des weichmagnetischen Grünlings, zur Verfügung gestellt. Die
Zugfestigkeits-Untersuchung wird für jedes Teststück durchgeführt, um die Normaltemperaturfestigkeit
und die Hochtemperaturfestigkeit zu messen. Die Zugfestigkeits-Untersuchung wird
auf der Grundlage des Metallmaterial-Untersuchungsverfahrens des JIS Z-2241 durchgeführt.
Eine graphische Darstellung wie in 3 zeigt eine Beziehung
zwischen der Härtungstemperatur, der Harzzusammensetzungsmenge (PA) des weichmagnetischen
Grünlings nach dem Härten und der Zugfestigkeit (kgf/mm2) bei normaler
Temperatur. Eine graphische Darstellung wie in 4 zeigt
eine Beziehung zwischen der Härtungstemperatur, der Harzzusammensetzungsmenge (PA)
des weichmagnetischen Grünlings nach dem Härten und der Zugfestigkeit (kgf/mm2)
bei Hochtemperatur (200°C). Wie in der 3 gezeigt,
da die Harzzusammensetzungsmenge (PA) ansteigt, steigt die Normaltemperatur des
weichmagnetischen Grünlings nach dem Härten an. Jedoch sinkt die Festigkeit, wenn
die Harzzusammensetzungsmenge (PA) übermäßig ist. Wie in der 4
gezeigt, ist je niedriger die Harzzusammensetzungsmenge (PA) ist, desto höher ist
die Hochtemperatur. Dies kommt von dem Schmelzen des Harzes.
Die Normaltemperaturfestigkeit und die Hochtemperaturfestigkeit (200°C)
in Abhängigkeit von der Härtungsumgebung (Stickstoffumgebung, atmosphärische Umgebung,
Umgebung mit 45 Vol.-% Sauerstoff) des Teststücks einschließlich 0,3 Gew.-% der
Harzzusammensetzungsmenge (PA) mit Schmierfunktion und Bindungsfunktion wird gemessen.
Das Messergebnis wird in der 5 gezeigt. Wie in einer
graphischen Darstellung der 5 gezeigt, steigt die Hochtemperaturfestigkeit
des weichmagnetischen Grünlings nach dem Härten an, falls das
Härten in der Umgebung einschließlich Sauerstoff (atmosphärische Umgebung, Umgebung
mit 45 Vol.-% Sauerstoff) durchgeführt wird, als wenn das Härten in der Umgebung
ohne Sauerstoff durchgeführt wird.
Eine zweite Ausführungsform ähnelt der ersten Ausführungsform. Die
zweite Ausführungsform wird erläutert, wobei das zur ersten Ausführungsform unterschiedliche
Merkmal aufgezeigt wird. Gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird das Metallpulver (Eisenpulver, Fe gleich oder weniger als 0,01 Gew.-%, Teilchendurchmesser
etwa 20–200 &mgr;m), gebildet durch Aufbringen des Phosphorsäurefilms auf
der Oberfläche der Eisensystem-Pulverteilchen mit hoher Reinheit verwendet. Bei
der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden hochreine eisenhaltige
Pulverteilchen (Eisenpulver, Fe gleich oder weniger als 0,01 Gew.-%, Teilchendurchmesser
etwa 20–200 &mgr;m) ohne Lamination des Phosphorsäurefilms verwendet.
Ähnlich der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird
der weichmagnetische Grünling 42 durch den zweiten Vorgang der Durchführung
der Härtung des Grünlings 40 durch Erwärmen (300°C, für eine Stunde)
des Grünlings 40, entsprechend dem unter Druck gesetzten Pulverkörper entfernt
aus der Matrize der Form 30 in der Atmosphäre (sauerstoffhaltige Umgebung)
durch den Wärmebehandlungsofen 50 erhalten. Der zweite Vorgang ist das
Niedertemperatursintern. Obwohl das eisenhaltige Pulverteilchen in der Atmosphäre
gesintert wird, wird, da das eisenhaltige Pulverteilchen bei der niedrigen Temperatur
gesintert wird, das übermäßige Wachstum des Oxidfilms auf der Oberfläche der eisenhaltigen
Pulverteilchen vermieden, und es wird erwartet, dass die Diffusion des Sauerstoffs
in die Partikel an dem Oxidfilm die Sinterleistung sicherstellt.
Das Harzpulver (Polyamidharz, PA66, mittlerer Teilchendurchmesser
etwa 10 &mgr;m) hat eine Schmierfunktion und eine Bindungsfunktion. Das Harzpulver
enthält kein PPS. Ähnlich der ersten Ausführungsform ist die Zusammensetzungsmenge
des Harzpulvers vor dem Formen 0,10–3,00 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
vor dem Formen. Die Zusammensetzungsmenge des Harzpulvers nach dem Formen und der
Wärmebehandlung ist 0,01–0,50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht nach dem
Formen. Je niedriger die Zusammensetzungsmenge des Harzpulvers ist, desto höher
ist die Hochtemperatur des weichmagnetischen Grünlings nach dem Härten.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird wie folgt
erläutert. Die hochreinen eisenhaltigen Pulverteilchen ohne Lamination des Phosphorsäurefilms
(d. h. Eisenpulver, Fe gleich oder weniger als 0,01 Gew.-%, Teilchendurchmesser
etwa 20–200 &mgr;m) wird als das Metallpulver verwendet. Das Harzpulver enthält
das Polyamidharz (PA66, mittlerer Teilchendurchmesser etwa 10 &mgr;m) und das PPS-Harz
(mittlerer Teilchendurchmesser 18 &mgr;m, Schmelzpunkt etwa 280°C). Der mittlere
Teilchendurchmesser des PPS-Harzes ist größer als der mittlere Teilchendurchmesser
des Polyamidharzes. Der mittlere Teilchendurchmesser entspricht dem häufigsten Wert
der Teilchengrößenverteilung.
Das Polyamidharz ist ein thermoplastisches Harz mit vorteilhafter
Schmierung, das als das pulverisierte Schmiermittel zur Erhöhung der Pulverfüllleistung
und der Formentfernbarkeit dient. Das Polyamidharz trägt dazu bei, um die Adhäsionsfestigkeit
mit den eisenhaltigen Pulverteilchen in dem Normaltemperaturbereich sicherzustellen.
Der Schmelzpunkt des in der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten
Polyamidharzes ist etwa bei 140°C. Das PPS-Harz dient als das zweite thermoplastische
Harz zur Erhöhung der Adhäsionsfestigkeit mit den eisenhaltigen Pulverteilchen,
insbesondere zur Erhöhung der Adhäsionsfestigkeit in der Hochtemperaturumgebung.
Ähnlich der ersten Ausführungsform werden eine vorbestimmte Menge
des Eisenpulvers, eine vorbestimmte Menge des Polyamidharzes, eine vorbestimmte
Menge des PPS-Harzes für 60 Minuten in dem Mischer 10 durch Rotation des
Mischers 10 gemischt, um das gemischte Pulver 20 zu bilden. Dann
wird der Grünling 40, entsprechend dem unter Druck gesetzten Pulverkörper
40, ähnlich wie in der ersten Ausführungsform erhalten. Danach wird der
zweite Vorgang (das Niedertemperatursintern in der Atmosphäre) durch Härten des
Grünlings 40 durch Erwärmen des Grünlings 40 entsprechend dem
unter Druck gesetzten Pulverkörper entfernt aus der Matrize der Form 30
in dem Wärmebehandlungsofen 50 in der Atmosphäre (sauerstoffhaltige Umgebung)
durchgeführt, um den weichmagnetischen Grünling 42 zu erhalten. In dem
zweiten Vorgang wird die Bindungsfunktion, um die eisenhaltigen Pulverteilchen zu
binden, durch Erwärmen des Polyamidharzes und des PPS-Harzes bis zum Schmelzen erhöht.
Die Erwärmungsbedingung des zweiten Vorgangs wird so eingestellt, um eine Erwärmungstemperatur
von 300°C (gleich oder größer als der Schmelzpunkt des PPS-Harzes) und eine
Erwärmungszeit von 60 Minuten zu haben. Es wird kein Druck in dem zweiten Vorgang
ausgeübt und der Grünling 40 ist ungebunden. Dies verhindert, dass der
Grünling 40 und der weichmagnetische Grünling 42 an die ineinander
greifenden Teile im zweiten Vorgang anhaften.
Ein in der 6 gezeigtes Teststück enthält
etwa 0,3 Gew.-% Polyamidharz und 0,3 Gew.-% PPS-Harz, bezogen auf das Gewichtsverhältnis
vor dem Formen. Das Teststück enthält etwa 0,14 Gew.-% des Polyamidharzes und etwa
0,29 Gew.-% des PPS-Harzes, bezogen auf das Gewichtsverhältnis nach dem Formen.
Wie in der 6 gezeigt, sind die Flockenphasen
420 (gezeigt mit schraffierten Linien) des Polyamidharzes und die Flockenphasen
430 (gezeigt mit schwarzer Farbe) des PPS-Harzes in dem
Randbereich der eisenhaltigen Pulverteilchen 400. Wie in der
6 gezeigt, sind die Flockenphasen 420 des
Polyamidharzes und die Flockenphasen 430 nicht miteinander verschmolzen
und sind vielmehr unabhängig voneinander. Wie in der 6
gezeigt, sind die Flockenphasen 420 des Polyamidharzes und die Flockenphasen
430 an dem konkaven Abschnitt der eisenhaltigen Pulverteilchen
400 angeordnet. Wie ferner in der 6 gezeigt,
wird die übermäßige Fluidität der Flockenphase 420 des Polyamidharzes durch
die Flockenphase 430 des PPS-Harzes blockiert. Um die übermäßige Fluidität
der Flockenphase 420 des Polyamidharzes zu blockieren, ist es wirkungsvoll,
dass der Teilchendurchmesser des PPS-Harzes größer als der Teilchendurchmesser des
Polyamidharzes ist.
Gemäß der Untersuchung ist die Adhäsionsfestigkeit zwischen den eisenhaltigen
Pulverteilchen hoch, da die Festigkeit nach dem Härten hoch ist, obwohl die Formentfernbarkeit
aus der Form 30 unerwünscht ist. Mit der Flockenphase 430 des
PPS-Harzes, welche die übermäßige Fluidität der Flockenphase 420 des Polyamidharzes
vermeidet, können die eisenhaltigen Pulverteilchen 400 verbunden werden,
um beizutragen, die Festigkeit des weichmagnetischen Grünlings 42 sicherzustellen.
Die Wahrscheinlichkeit den Grünling 40 aus der Matrize der
Form 30 (der Grad des Drucks bei der Entfernung) muss in den Ausführungsformen
beachtet werden. In diesem Fall ist es erforderlich, dass der Druck bei Entfernung
des Grünlings 40 gering ist. Im Allgemeinen kann Schmierstoff auf der Matrizenoberfläche
der Form 30 aufgetragen werden, das magnetische Pulvermaterial und der
Schmierstoff dann gemischt werden, oder ähnliches, um den Grad des Drucks bei der
Entfernung zu vermindern. Jedoch hat diese Maßnahme Nachteile der Erhöhung der Herstellungskosten
und der Abnahme der Produktivität. Zusätzlich können die Leistungsfähigkeit und
die Festigkeit des weichmagnetischen Grünlings 42 nach dem Härten vermindert
sein. Im Gegenteil, durch Mischen der vorbestimmten Menge des Polyamidharzes mit
der Schmierfunktion zusätzlich zu der Bindungsfunktion in das weichmagnetische Pulvermaterial,
kann der Druck bei Entfernung des Grünlings 40 aus der Matrize der Form
30 vermindert werden.
Jedoch kann in dem Fall, dass nur das Polyamidharz gemischt wird,
die Festigkeit des weichmagnetischen Grünlings signifikant abnehmen, falls er in
einer Hochtemperaturumgebung (z. B. 180–260°C), wie etwa in einem in einem
Maschinenraum angeordneten Motor, verwendet wird. Es wird angenommen, dass die Umgebungstemperatur
den Schmelzpunkt des Polyamidharzes übersteigt. Das PPS-Harz wird z. B. verwendet,
um das Problem zu lösen. Der Schmelzpunkt des PPS-Harzes ist erwartungsgemäß etwa
270–290°C, welche höher als die der vorher erwähnten Hochtemperaturumgebung
ist. Folglich, da das PPS-Harz nicht in der vorher erwähnten Hochtemperaturumgebung
schmilzt, dient die Adhäsionskraft des PPS-Harzes der Adhäsionsfestigkeit, falls
der weichmagnetische Grünling 42 in der Hochtemperaturumgebung verwendet
wird. Zusätzlich wirkt das PPS-Harz als eine Barriere, um die übermäßige Fluidität
des geschmolzenen Polyamidharzes in der Hochtemperaturumgebung daran zu hindern,
die Oberfläche der eisenhaltigen Pulverteilchen 400 zu berühren, was weiterhin
die Festigkeit in der Hochtemperaturumgebung verbessert.
In den erfindungsgemäßen Ausführungsformen hat das Harzpulver (Polyamidharz
und PPS-Harz) eine Schmierfunktion und eine Bindungsfunktion. Ähnlich der ersten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Zusammensetzungsmenge des Harzpulvers
(Polyamidharz und PPS-Harz) 0,10–3,00 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht
vor dem Formen und 0,01–0,50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht nach dem
Formen und der Wärmebehandlung.
Der Einfluss des Isolationsfilms (Phosphorsäuresystem), der die Oberfläche
der Eisenpulverteilchen bei der Hochtemperaturzugfestigkeit (200°C) bedeckt,
wurde untersucht. Die 7 zeigt die Testergebnisse. Wie
in der 7 gezeigt, entspricht das Teststück mit "kein
Film" dem Teststück, versehen mit den Eisenpulverteilchen ohne Isolationsfilm. Das
Teststück mit "Standardfilmdicke" entspricht dem Teststück, versehen mit dem Eisenpulver,
bedeckt mit dem Isolationsfilm in Standarddicke. Das Teststück mit "unter der Grenze
der Standardfilmdicke" entspricht dem Teststück, versehen mit dem Eisenpulver, bedeckt
mit dem Isolationsfilm in einer Dicke, bestimmt als die untere Grenze der Standarddicke.
Das Teststück mit "obere Grenze der Standardfilmdicke" entspricht dem Teststück,
versehen mit dem Eisenpulver, bedeckt mit dem Isolationsfilm in einer Stärke, die
als die obere Grenze der Standarddicke bestimmt wurde. Das Teststück mit "2,5-fache
Filmdicke" entspricht dem Teststück, versehen mit den Eisenpulverteilchen, bedeckt
mit dem Isolationsfilm in einer Dicke, die als das 2,5-fache der Standarddicke bestimmt
wurde. Wie in der 7 gezeigt, ist die Hochtemperatur-Zugfestigkeit
des weichmagnetischen Grünlings erhöht, selbst wenn der Isolationsfilm nicht vorgesehen
wird.
Die 8 zeigt das Messergebnis der Beziehung
zwischen der Dichte und dem effektiven Permeabilitätsverhältnis. Das effektive Permeabilitätsverhältnis
wird in einem Zustand des Anlegens eines Wechselstroms von 400 Hz an eine Ringspule
(1,3 T) gemessen, um ein alternierendes Magnetfeld zu erzeugen. Wie in der
8 gezeigt, ist das effektive Permeabilitätsverhältnis
bei dem Teststück mit 2,5-facher Filmdicke hoch und vorteilhaft. Das effektive Permeabilitätsverhältnis
bei dem Teststück ohne Isolationsfilm ist hoch und vorteilhaft.
Die 9 zeigt das Messergebnis der Beziehung
zwischen der Dichte und dem Eisenverlust des dem Teststück entsprechenden
Grünlings. In diesem Fall wird die Beziehung zwischen der Dichte und dem Eisenverlust
des weichmagnetischen Grünlings im Zustand des Anlegens eines Wechselstroms von
400 MHz an die Ringspule gemessen, um ein alternierendes Magnetfeld (1,3T) zu erzeugen.
Allgemein ist weniger Eisenverlust bevorzugt. Wie in der 9
gezeigt, ist der Eisenverlust bei dem Teststück mit der Standardfilmdicke und dem
Teststück mit der 2,5-fachen Filmdicke vermindert. Auf der anderen Seite, obwohl
der Eisenverlust des Teststücks mit keinem Film leicht höher als der des Teststücks
mit Standardfilmdicke und der des Teststücks mit der 2,5-fachen Filmdicke ist, ist
dies praktisch kein Problem. Demgemäß wird bei dem Teststück ohne Film, unter der
Berücksichtigung, dass die Hochtemperatur-Zugfestigkeit des weichmagnetischen Grünlings
vorteilhaft ist, die Splittersicherheit vorteilhaft ist und die Herstellungskosten
vermindert sind, da es dort keinen Isolationsfilm gibt, folglich eine hervorragende
Bewertung erzielt.
Die Teststücke erzielten die in den 7–9
gezeigten Daten. Die Teststücke entsprechen dem weichmagnetischen Grünling einschließlich
0,3 Gew.-% des Polyamidharzes und 0,3 Gew.-% des PPS-Harzes und werden auf Grundlage
der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gebildet. Das Polyamidharz
wird nach der Wärmebehandlung auf 0,15 Gew.-% vermindert, das PPS wird auf 0,3 Gew.-%
vermindert und das Harzverhältnis erreicht nach der Wärmebehandlung 0,45 Gew.-%.
Der weichmagnetische Grünling mit 0,4 Gew.-% des Polyamidharzes und
0,4 Gew.-% des PPS-Harzes nach dem Formen, enthält 0,25 Gew.-% des Polyamidharzes
und 0,4 Gew.-% des PPS-Harzes nach der Wärmebehandlung. Das Harzverhältnis nach
der Wärmebehandlung erreicht 0,65 Gew.-%.
Bei dem weichmagnetischen Grünling einschließlich 0,5 Gew.-% des Polyamidharzes
und 0,4 Gew.-% des PPS-Harzes nach dem Formen, wird das Polyamidharz auf 0,35 Gew.-%
verringert, und das PPS-Harz ist nach der Wärmebehandlung 0,4 Gew.-%. Das Harzverhältnis
nach der Wärmebehandlung ist 0,75 Gew.-%.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der weichmagnetische
Grünling für die Verwendung in einer Hochtemperaturumgebung, wie etwa in einem Maschinenraum,
geeignet.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Herstellungsverfahren
des weichmagnetischen Grünlings einen Mischvorgang zur Bildung des weichmagnetischen
Pulvermaterials einschließlich den eisenhaltigen Pulverteilchen und dem Polyamidharz,
einem Druckvorgang (erster Schritt) zur Bildung des unter Druck gesetzten Pulverkörpers
durch Ausüben von Druck auf das weichmagnetische Pulvermaterial in einer Form, und
einen Niedertemperatur-Sintervorgang (zweiter Schritt) zur Erwärmung des unter Druck
gesetzten Pulverkörpers in einer oxidierenden Umgebung, wie etwa der atmosphärischen
Umgebung, bei einer Temperatur von 100–450°C.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält das Herstellungsverfahren
des weichmagnetischen Grünlings einen Mischvorgang zur Bildung des weichmagnetischen
Pulvermaterials einschließlich den eisenhaltigen Pulverteilchen, dem Polyamidharz
und dem thermoplastischen Harz mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 200°C,
dem Druckvorgang (erster Schritt) zur Bildung des unter Druck gesetzten Pulverkörpers
durch Ausüben von Druck auf das weichmagnetische Pulvermaterial in der Form, und
ein Niedertemperatur-Sinterschritt (zweiter Schritt) zum Erwärmen des unter Druck
gesetzten Pulverkörpers in einer oxidierenden Umgebung, wie etwa der atmosphärischen
Umgebung, bei einer Temperatur von 100–450°C.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der mittlere
Teilchendurchmesser der eisenhaltigen Pulverteilchen größer als der mittlere Teilchendurchmesser
des Polyamidharzes.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält der weichmagnetische
Grünling die eisenhaltigen Pulverteilchen, das Polyamidharz und das thermoplastische
Harz mit einem Schmelzpunkt gleich oder größer als 200°C. Der mittlere Teilchendurchmesser
des thermoplastischen Harzes mit einem Schmelzpunkt gleich oder größer als 200°C
ist größer als der mittlere Teilchendurchmesser des Polyamidharzes. Der mittlere
Teilchendurchmesser der eisenhaltigen Pulverteilchen ist größer als der mittlere
Teilchendurchmesser des thermoplastischen Harzes mit einem Schmelzpunkt gleich oder
höher als 200°C.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält bei dem
weichmagnetischen Grünlingmaterial zur Anwendung der Wärmebehandlung an den Grünling
nach komprimierendem Formen des magnetischen Pulvers einschließlich dem eisenhaltigen
Pulver und dem gemischten Pulver einschließlich dem Harzpulver durch das pulvermetallurgische
Verfahren, um den Grünling zu bilden, das Harzpulver, das Polyamidharz und das thermoplastische
Harz mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 200°C, wobei die Zusammensetzungsmenge
des Harzpulvers 0,10–3,00 Gew.-% vor dem Formen und 0,01–0,80 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht nach dem Formen und der Wärmebehandlung ist.
Gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der weichmagnetische
Grünling mit hoher Formentfernbarkeit aus der Matrize der Form, mit Verbesserung
der Festigkeit in einer Hochtemperaturumgebung und mit einem Gleichgewicht zwischen
den magnetischen Eigenschaften, wie etwa der magnetischen Permeabilität und der
magnetischen Sättigungsflussdichte, und den elektrischen Eigenschaften, wie etwa
dem spezifischen Widerstand, auf einem hohen Niveau erzielt werden.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung entspricht
das Gesamtgewicht vor dem Formen dem Gesamtgewicht des magnetischen
Pulveranteils und des Harzanteils vor dem Formen. Falls die Zusammensetzungsmenge
des Harzpulvers (Harzanteil) 0,10 % relativ zu dem Gesamtgewicht ist, ist der verbleibende
Anteil (99,90 %) im Wesentlichen der magnetische Pulveranteil.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beträgt das
als der Schierstoff beim Formen dienende Harz zur Verbesserung der Formbarkeit,
der Formentfernbarkeit und der Normaltemperaturfestigkeit bei. Da jedoch der Schmelzpunkt
des Harzes niedriger als der des eisenhaltigen Pulvers ist, sinkt die Hochtemperaturfestigkeit
des weichmagnetischen Grünlings, falls die Harzmenge größer wird. Folglich wird
die Harzmenge durch die Wärmebehandlung vermindert. Dies stellt die Hochtemperaturfestigkeit
des weichmagnetischen Grünlings sicher.
Die Isolationsfilmbeschichtung, welche die Oberfläche des eisenhaltigen
Pulvers bedeckt, erhöht den spezifischen Widerstand des weichmagnetischen Pulvermaterials
und verringert die Wirbelstromschleife, erzeugt in dem weichmagnetischen Grünling,
um den Wirbelstromverlust zu vermindern.
Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung enthält das
thermoplastische Harz mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 200°C hauptsächlich
Polyvinylensulfidharz (bzw. Harz des Polyvinylensulfidsystems). Das thermoplastische
Harz mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 200°C stellt die Hochtemperaturfestigkeit
des weichmagnetischen Grünlings sicher.
Die Prinzipien, die bevorzugte Ausführungsform und die Arbeitsweise
der vorliegenden Erfindung wurden in der vorhergehenden Beschreibung erläutert.
Jedoch wird nicht beabsichtigt, die zu schützende Erfindung auf die speziellen offenbarten
Ausführungsformen zu beschränken. Ferner sind die hierin beschriebenen Ausführungsformen
als veranschaulichend anstatt als beschränkend anzusehen. Variationen und Änderungen
können durch Andere erfolgen und Äquivalente eingesetzt werden, ohne vom Geist der
vorliegenden Erfindung abzuweichen. Demgemäß ist es ausdrücklich beabsichtigt, dass
alle derartigen Variationen, Änderungen und Äquivalente, welche in den Geist und
den Umfang der vorliegenden Erfindung fallen, wie in den Ansprüchen definiert, dadurch
umfasst werden.
Ein Herstellungsverfahren für einen weichmagnetischen Grünling enthält
das Mischen eines weichmagnetischen Grünlings einschließlich einem eisenhaltigen
Pulver und einem gemischten Pulver einschließlich einem Harzpulver, komprimierendes
Formen des magnetischen Pulvers und des gemischten Pulvers in einer Form durch ein
pulvermetallurgisches Verfahren in einer Form, um einen Grünling zu bilden und Anwenden
einer Wärmebehandlung an den Grünling. Das Harzpulver hat eine Schmierfunktion und
eine Bindungsfunktion. Eine Zusammensetzungsmenge des Harzpulvers ist 0,10–3,00
Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht vor dem Formen, und 0,01–0,50 Gew.-%,
bezogen auf das Gesamtgewicht nach dem Formen und der Wärmebehandlung.