3D铁氧体磁芯的注塑成型方法技术

本发明专利技术公开了一种3D铁氧体磁芯的注塑成型方法，包括：(1)将70％～95％的铁氧体粉料和5％～30％的粘结剂进行混炼成泥料，冷却后破碎成物料，其中，铁氧体粉料包括60％～70％的氧化铁，8％～14％的氧化镍，2％～10％的氧化铜，15％～25％的氧化锌，0.05％～1％的氧化锰，0.05％～1％的三氧化二铋，0.05％～1％的二氧化硅，0.05％～1％的氧化钙，0.05％～1％的三氧化二硼；粘结剂包括聚甲醛75％‑90％，聚乙烯2％‑6％，乙烯‑醋酸乙烯共聚物2％‑6％，聚甲基丙烯酸甲酯2％‑6％，石蜡2％‑5％，硬脂酸锌2％‑5％；(2)将所述物料加热熔化，将熔融的物料注入模腔中，填充模腔；(3)使所述物料在模腔内固化成铁氧体磁芯坯体。由本发明专利技术得到的3D铁氧体磁芯的力学性能比传统的干压磁芯好，磁芯的晶粒致密、细小且均一。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种3D铁氧体磁芯的注塑成型方法。
技术介绍
传统磁芯的生产工艺主要是干压成型法，该方法的缺点是成型产品的形状有较大限制，模具造价较高，坯体强度低，坯体内部致密性不一致，组织结构的均匀性相对较差等，又由于该类3D磁芯的结构非常复杂，干压不能一次性完成，需要先压成一个简单的坯体，再用车床加工成所需要的形状，这样不仅增加工序，而且增加了生产成本和时间，对产品的一致性也没有保证。
技术实现思路
本专利技术提出一种3D铁氧体磁芯的注塑成型方法，克服现有干压成型技术的不足，解决复杂形状的3D铁氧体磁芯成型的问题，保证产品的一致性，并提高生产效率。本专利技术的技术问题通过以下的技术方案予以解决：一种3D铁氧体磁芯的注塑成型方法，包括如下步骤：(1)将重量百分比为70％～95％的铁氧体粉料和重量百分比为5％～30％的粘结剂进行混炼成泥料，冷却后破碎得到物料；其中，所述铁氧体粉料包括如下重量百分比的组分：60％～70％的氧化铁，8％～14％的氧化镍，2％～10％的氧化铜，15％～25％的氧化锌，0.05％～1％的氧化锰，0.05％～1％的三氧化二铋，0.05％～1％的二氧化硅，0.05％～1％的氧化钙，0.05％～1％的三氧化二硼；所述粘结剂包括如下重量百分比的组分：聚甲醛75％-90％，聚乙烯2％-6％，乙烯-醋酸乙烯共聚物2％-6％，聚甲基丙烯酸甲酯2％-6％，石蜡2％-5％，硬脂酸锌2％-5％；(2)将所述物料加热熔化，将熔融的物料注入模腔中，填充模腔；(3)使所述物料在模腔内固化成铁氧体磁芯坯体。进一步地：步骤(1)中将混炼成的泥料破碎成Ф3～8mm的物料。步骤(2)中，在120～220℃下，将所述物料在注塑机料筒里加热熔化，在50～150Bar的压力下将熔融的物料注入模腔中，填充模腔。一种用于成型3D铁氧体磁芯的物料，其特征在于，包括重量百分比为70％～95％的铁氧体粉料和重量百分比为5％～30％的粘结剂；其中，所述铁氧体粉料包括如下重量百分比的组分：60％～70％的氧化铁，8％～14％的氧化镍，2％～10％的氧化铜，15％～25％的氧化锌，0.05％～1％的氧化锰，0.05％～1％的三氧化二铋，0.05％～1％的二氧化硅，0.05％～1％的氧化钙，0.05％～1％的三氧化二硼；所述粘结剂包括如下重量百分比的组分：聚甲醛75％-90％，聚乙烯2％-6％，乙烯-醋酸乙烯共聚物2％-6％，聚甲基丙烯酸甲酯2％-6％，石蜡2％-5％，硬脂酸锌2％-5％。一种3D铁氧体磁芯的制造方法，包括将经所述的注塑成型方法制备得到的铁氧体磁芯坯体，经过脱脂和烧结得到所述铁氧体磁芯。进一步地：所述脱脂包括依次进行的酸催化脱脂和热脱脂。所述酸催化脱脂在硝酸或者草酸状态下进行的，以0.3～1.0℃/min的升温速度升温至100～200℃条件下进行。所述热脱脂在以0.3～1.0℃/min的升温速度升温至150～450℃条件下进行。所述烧结包括：升温阶段：以升温速率0.3～1.0℃/min使温度从室温缓缓升至400～500℃，待粘结剂排出后，以升温速率1.0～2.0℃/min，继续升温至850～950℃；坯件逐渐收缩阶段：以升温速率0.5～1.5℃/min继续升温至1000～1100℃；保温阶段：在所述1000～1100℃下保温0.5～2.5h；降温阶段：磁芯烧好后，进行降温，冷却速率为0.5～2.0℃/min。所述酸催化脱脂是在氮气中进行的，热脱脂和烧结均是在自然空气中进行的。本专利技术与现有技术对比的有益效果是：本专利技术采用注射成型工艺很好地解决了此类复杂形状的3D铁氧体磁芯成型的问题，对产品的一致性也有保证，具有生产效率高，可以一模几个甚至十几个，自动化程度较高，人工少等优点，且产品的密度大、密度均一。本专利技术用注塑工艺一步到位生产3D磁芯，而不需要像传统的干压工艺，先压制成坯体，然后再进行切削，该磁芯结构复杂而且尺寸相对较大，在干压时受力不均匀，由于成型有压力梯度，成型时必然会有密度梯度，导致产品内部会出现应力，在切削时产品容易出现破损，或者偏位。而注塑工艺是将物料加热熔化，在高压下将熔融的物料注入模腔中，模腔填充后，打开模具，取出已固化的3D磁芯坯体，磁芯内部没有应力，而且成型一步到位，不需要切削。烧结成型后，力学性能比传统的干压磁芯要好。从产品的表面和内部微观结构看，注塑3D磁芯的晶粒致密、细小且均一。通过本专利技术的方法成型的铁氧体磁芯密度比干压成型的磁芯的密度更高，3D铁氧体磁芯力学强度更高，磁芯摆折强度更高。附图说明图1为本专利技术实施例的3D铁氧体磁芯的制造方法工艺流程图。图2(a)和图2(b)为本专利技术实施例制作的3D铁氧体磁芯的示例性结构示意图。图3(a)和图3(b)为本专利技术实施例制作的3D铁氧体磁芯的示例性微观晶粒结构。具体实施方式下面对照附图和结合优选具体实施方式对本专利技术进行详细的阐述。本专利技术提供一种3D铁氧体磁芯坯体的注塑成型制造方法，在一种实施例中，包括如下步骤：(1)将重量百分比为70％～95％的铁氧体粉料和5％～30％的粘结剂进行混炼成泥料，冷却至室温后，破碎成Ф3～8mm的物料，为注射成型做准备；其中，所述铁氧体粉料包括如下重量百分比的组分：60％～70％的氧化铁，8％～14％的氧化镍，2％～10％的氧化铜，15％～25％的氧化锌，0.05％～1％的氧化锰，0.05％～1％的三氧化二铋，0.05％～1％的二氧化硅，0.05％～1％的氧化钙，0.05％～1％的三氧化二硼；所述粘结剂包括如下重量百分比的组分：聚甲醛75％-90％，聚乙烯2％-6％，乙烯-醋酸乙烯共聚物2％-6％，聚甲基丙烯酸甲酯2％-6％，石蜡2％-5％，硬脂酸锌2％-5％；(2)在120～220℃下，将所述物料在注塑机料筒里加热熔化，在50～150Bar的压力下将熔融的物料注入模腔中，填充模腔；(3)模腔填充后，物料中的热量通过模具传导出去，打开模具，取出已固化的坯体，即为所述铁氧体磁芯坯体。其中，破碎成Ф3～8mm的小块物料更容易进入注塑机料筒注射成型；为了将物料注入模腔中，将物料在注塑机料筒里加热熔化，通过螺杆的往复运动来聚集、均匀化和加压物料，成型过程实际发生在螺杆往前推，把熔融物料注入模腔中，流体从喷嘴出来经过浇道、流道和浇口进而填充模腔，其中的工艺参数设置依赖于铁氧体粉料的特性、粘结剂的组成、物料的粘度、模具设计和注塑机的工作状况等，物料在料筒内受到外部加热本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D铁氧体磁芯的注塑成型方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将重量百分比为70％～95％的铁氧体粉料和重量百分比为5％～30％的粘结剂进行混炼成泥料，冷却后破碎得到物料；其中，所述铁氧体粉料包括如下重量百分比的组分：60％～70％的氧化铁，8％～14％的氧化镍，2％～10％的氧化铜，15％～25％的氧化锌，0.05％～1％的氧化锰，0.05％～1％的三氧化二铋，0.05％～1％的二氧化硅，0.05％～1％的氧化钙，0.05％～1％的三氧化二硼；所述粘结剂包括如下重量百分比的组分：聚甲醛75％‑90％，聚乙烯2％‑6％，乙烯‑醋酸乙烯共聚物2％‑6％，聚甲基丙烯酸甲酯2％‑6％，石蜡2％‑5％，硬脂酸锌2％‑5％；(2)将所述物料加热熔化，将熔融的物料注入模腔中，填充模腔；(3)使所述物料在模腔内固化成铁氧体磁芯坯体。

【技术特征摘要】
1.一种3D铁氧体磁芯的注塑成型方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将重量百分比为70％～95％的铁氧体粉料和重量百分比为5％～30％的粘结剂
进行混炼成泥料，冷却后破碎得到物料；其中，所述铁氧体粉料包括如下重量百分比
的组分：60％～70％的氧化铁，8％～14％的氧化镍，2％～10％的氧化铜，15％～25％的氧化
锌，0.05％～1％的氧化锰，0.05％～1％的三氧化二铋，0.05％～1％的二氧化硅，0.05％～1％
的氧化钙，0.05％～1％的三氧化二硼；所述粘结剂包括如下重量百分比的组分：聚甲醛
75％-90％，聚乙烯2％-6％，乙烯-醋酸乙烯共聚物2％-6％，聚甲基丙烯酸甲酯2％-6％，
石蜡2％-5％，硬脂酸锌2％-5％；
(2)将所述物料加热熔化，将熔融的物料注入模腔中，填充模腔；
(3)使所述物料在模腔内固化成铁氧体磁芯坯体。
2.如权利要求1所述的铁氧体磁芯的制造方法，其特征在于，步骤(1)中将混
炼成的泥料破碎成Ф3～8mm的物料。
3.如权利要求1所述的铁氧体磁芯的制造方法，其特征在于，步骤(2)中，在
120～220℃下，将所述物料在注塑机料筒里加热熔化，在50～150Bar的压力下将熔融的
物料注入模腔中，填充模腔。
4.一种用于成型3D铁氧体磁芯的物料，其特征在于，包括重量百分比为70％～95％
的铁氧体粉料和重量百分比为5％～30％的粘结剂；其中，所述铁氧体粉料包括如下重
量百分比的组分：60％～70％的氧化铁，8％～14％的氧化镍，2％～10％的氧化铜，15％～25％
的氧化锌，0.05％～1％的氧化锰，0.05％～1％的三氧化二铋，0.05％～1％的二氧化硅，
0.05％～1％的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱晏军，聂敏，
申请(专利权)人：深圳顺络电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44