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Dokumentenidentifikation DE10348615A1 03.06.2004
Titel Weichmagnetischer Grünling, Herstellungsverfahren für einen weichmagnetischen Grünling und weichmagnetisches Pulvermaterial
Anmelder Aisin Seiki K.K., Kariya, Aichi, JP
Erfinder Iyoda, Yoshiharu, Okazaki, Aichi, JP;
Kamiya, Naoki, Chiryu, Aichi, JP;
Arita, Ichiro, Okazaki, Aichi, JP;
Maruyama, Kota, Toyoake, Aichi, JP
Vertreter Tiedtke, Bühling, Kinne & Partner GbR, 80336 München
DE-Anmeldedatum 20.10.2003
DE-Aktenzeichen 10348615
Offenlegungstag 03.06.2004
Veröffentlichungstag im Patentblatt 03.06.2004
IPC-Hauptklasse H01F 41/02
IPC-Nebenklasse H01F 1/26   
Zusammenfassung 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.

Beschreibung[de]

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 79 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.


Anspruch[de]
  1. Herstellungsverfahren für einen weichmagnetischen Grünling mit:

    Mischen eines Magnetpulvers, einschließlich eines eisenhaltigen Pulvers, und einem gemischten Pulver, einschließlich eines Harzpulvers;

    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; dadurch gekennzeichnet, dass das Harzpulver eine Schmierfunktion und eine Bindungsfunktion hat; und wobei

    eine Zusammensetzungsmenge des Harzpulvers 0,10–3,0 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht vor dem Formen, und 0,01–0,50 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht nach dem Formen und der Wärmebehandlung ist.
  2. Herstellungsverfahren für einen weichmagnetischen Grünling mit:

    Mischen eines magnetischen Pulvers, gebildet durch Beschichten eines Isolationsfilms auf einer Oberfläche eines eisenhaltigen Pulvers und eines gemischten Pulvers einschließlich eines Harzpulvers;

    komprimierendes Formen des magnetischen Pulvers und des gemischten Pulvers durch ein pulvermetallurgisches Verfahren in einer Form, um einen Grünling zu bilden;

    und Anwenden einer Wärmebehandlung an den Grünling; dadurch gekennzeichnet, dass das Harzpulver eine Schmierfunktion und eine Bindungsfunktion hat; und wobei

    eine Zusammensetzungsmenge des Harzpulvers 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 ist.
  3. Herstellungsverfahren für einen weichmagnetischen Grünling nach Anspruch 1, wobei das Harzpulver ein Polyamidharz enthält, dessen maximaler Teilchendurchmesser gleich oder kleiner als 200 &mgr;m ist.
  4. Herstellungsverfahren für einen weichmagnetischen Grünling mit:

    Mischen eines magnetischen Pulvers, einschließlich eines eisenhaltigen Pulvers, und einem gemischten Pulver, einschließlich eines Harzpulvers;

    komprimierendes Formen des magnetischen Pulvers und des Harzpulvers in einer Form durch ein pulvermetallurgisches Verfahren mit einer Form, um einen Grünling zu bilden; und Anwenden einer Wärmebehandlung an den Grünling; dadurch gekennzeichnet, dass das Harzpulver eine Schmierfunktion und eine Bindungsfunktion hat; und wobei

    das Harzpulver ein Polyamidharz und ein thermoplastisches Harz mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 200°C enthält.
  5. Herstellungsverfahren für einen weichmagnetischen Grünling nach Anspruch 4, wobei eine Zusammensetzungsmenge des Polyamidharzes und des thermoplastischen Harzes mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 200°C, 0,10–3,00 Gew.-%, bezogen auf ein Gesamtgewicht vor dem Formen und 0,01–0,80 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht nach dem Formen und der Wärmebehandlung ist.
  6. Herstellungsverfahren für einen weichmagnetischen Grünling nach Anspruch 4, wobei das thermoplastische Harz mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 200°C Polyphenylensulfidharz enthält.
  7. Herstellungsverfahren für einen weichmagnetischen Grünling nach Anspruch 1, wobei die Wärmebehandlung bei 100–450°C durchgeführt wird.
  8. Herstellungsverfahren für einen weichmagnetischen Grünling nach Anspruch 1, wobei der Grünling nach der Wärmebehandlung eine Dichte von 6,6–7,4 pro cm3 hat.
  9. Herstellungsverfahren für einen weichmagnetischen Grünling nach Anspruch 1, wobei die Wärmebehandlung in einer oxidierenden Umgebung durchgeführt wird.
  10. Weichmagnetischer Grünling mit:

    einem magnetischen Pulver, einschließlich eines eisenhaltigen Pulvers;

    einem gemischten Pulver, einschließlich eines Harzpulvers;

    einem Grünling, gebildet wurde komprimierendes Formen des magnetischen Pulvers und des gemischten Pulvers durch ein pulvermetallurgisches Verfahren, wobei der Grünling einer Wärmebehandlung unterzogen wurde; dadurch gekennzeichnet, dass

    das Harzpulver eine Schmierfunktion und eine Bindungsfunktion hat; und wobei

    eine Zusammensetzungsmenge des Harzpulvers 0,10–3,00 Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht vor dem Formen und 0,01–0,50 Gew.-% nach dem Formen und der Wärmebehandlung ist.
  11. Weichmagnetischer Grünling mit:

    einem magnetischen Pulver, einschließlich einem eisenhaltigen Pulver, versehen mit einer Isolationsfilmbeschichtung auf einer Oberfläche davon;

    einem gemischten Pulver, einschließlich eines Harzpulvers;

    einem Grünling, gebildet durch komprimierendes Formen des magnetischen Pulvers und des Harzpulvers in einer Form durch ein pulvermetallurgisches Verfahren, wobei der Grünling einer Wärmebehandlung unterzogen wurde; dadurch gekennzeichnet, dass

    das Harzpulver eine Schmierfunktion und eine Bindungsfunktion hat; und wobei

    eine Zusammensetzungsmenge des Harzpulvers 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 ist.
  12. Weichmagnetischer Grünling nach Anspruch 10, wobei das Harzpulver ein Polyamidharz enthält, dessen maximaler Teilchendurchmesser gleich oder kleiner als 200 &mgr;m ist.
  13. Weichmagnetischer Grünling mit:

    einem magnetischen Pulver, einschließlich eines eisenhaltigen Pulvers;

    einem gemischten Pulver, einschließlich eines Harzpulvers;

    einem Grünling, gebildet durch komprimierendes Formen des magnetischen Pulvers und des gemischten Pulvers durch ein pulvermetallurgisches Verfahren, wobei der Grünling einer Wärmebehandlung unterzogen wurde; und

    das Harzpulver eine Schmierfunktion und eine Bindungsfunktion hat; wobei

    das Harzpulver ein Polyamidharz und ein thermoplastisches Harz mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 200°C enthält.
  14. Weichmagnetischer Grünling nach Anspruch 13, wobei das thermoplastische Harz mit einem Schmelzpunkt gleich oder höher als 200°C ein Polyphenylensulfid-Systemharz enthält.
  15. Weichmagnetischer Grünling nach Anspruch 10, wobei die Wärmebehandlung bei 100–450°C durchgeführt wird.
  16. Weichmagnetischer Grünling nach Anspruch 10, wobei der Grünling nach der Wärmebehandlung eine Dichte von 6,6–7,4 pro cm3 hat.
  17. Weichmagnetisches Pulvermaterial mit:

    einem magnetischen Pulver, einschließlich eines eisenhaltigen Pulvers;

    einem gemischten Pulver, einschließlich eines Harzpulvers;

    einem Grünling, gebildet durch komprimierendes Formen des magnetischen Pulvers und des gemischten Pulvers durch ein pulvermetallurgisches Verfahren, wobei der Grünling einer Wärmebehandlung unterzogen wurde; dadurch gekennzeichnet, dass

    das Harzpulver eine Schmierfunktion und eine Bindungsfunktion hat; und wobei

    eine Zusammensetzungsmenge des Harzpulvers 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 ist.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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