[发明专利]磁芯及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁芯及其制造方法，特别是涉及一种高频淬火装置的加热线圈部所安装的铁系软质磁芯及其制造方法。

背景技术

磁芯具有安装在线圈的背面而使磁力线集中于工件、增强功率、促进感应加热的效果，及相反地安装在线圈的前面而屏蔽(遮蔽)磁力线、防止不需要淬火部位的加热的效果，成为高频淬火装置的加热线圈所不可欠缺的零件。

例如，在进行高频淬火的工件的形状复杂且需要调整淬火深度的情况下，可通过变更安装的芯的形状、尺寸、数量、方向、位置等来改变感应加热的状态，可控制工件的淬火深度。对于该芯材料，需要(1)频率特性良好、即电感随频率的变化的变化少、(2)饱和磁通量密度高、(3)相对磁导率(比透磁率)高、(4)铁耗小等磁特性。

另外，为了应对多种工件的形状，芯零件也大多是多品种少量生产，大多是逐个地切削应对地进行生产。因此，要求强度高且富有切削性的材料。

通过粉末冶金法所制造的磁芯由于原料损失少且量产性优异，因此多用作高频淬火装置的加热线圈中所使用的磁芯。

以往，作为高频淬火线圈用磁芯，例如使用了将铁粉用氟树脂固着的FLUXTROL A(Fluxtrol公司制商品名)、将铁硅铝粉用酚醛树脂固着的Polyiron(ポリアイアン，NEC Tokin(株)公司制商品名)等，但这些材料的强度较低、有着薄壁切削时产生开裂、线圈安装时破损等问题。

另一方面，作为以电动机或电抗器为对象用途的磁芯，已知有将预先在纯铁粉的表面具有绝缘被膜的磁性粉末和硅树脂粉末混合，在规定的温度气氛下使树脂粉末凝胶化、进行加压成形(温热成形)的压粉磁芯的制造方法(专利文献1)。

另外，已知有在还原铁粉末中混合被覆热固性环氧树脂至不太减少该粉末的多孔度的程度后，采用加压成形、固化及含油工序的铁系含油轴承的制造方法(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-270539号公报

专利文献2：日本特公昭32-5052号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在专利文献1中记载的方法中，需要使用预先在纯铁粉的表面具有绝缘被膜的昂贵的原料铁粉，进而，使用生产率下降的温热成形使树脂粉末凝胶化、进行加压成形，因此，存在原料成本上升和生产率下降及需要设备费用这样的问题。

在专利文献2记载的铁系含油轴承的情况下，对还原铁粉末的绝缘不充分，难以得到作为磁芯的磁特性。

进而，在将磁芯用作高频淬火线圈用的情况下，以往所使用的磁芯存在其材料强度低，产生薄壁切削时产生开裂、线圈安装时的破损等这样的问题。

本发明是为了应对这样的问题而完成的，其目的在于，提供一种在不使原料成本上升的情况下提高生产率，具有磁芯、特别是高频淬火装置的加热线圈部等所安装的软质磁芯所需要的磁特性及机械特性的磁芯及其制造方法。

用于解决课题的方案

本发明的磁芯的特征在于，其是使在粒子表面形成了树脂被膜的铁系软磁性体粉末在压缩成形后进行热固化而制造的，上述树脂被膜为通过在含有潜伏性固化剂的环氧树脂的软化温度以上且低于热固化开始温度的温度进行干式混合而形成的未固化树脂被膜，上述压缩成形为使用模具的压缩成形体的制造，上述热固化为在上述含有潜伏性固化剂的环氧树脂的热固化开始温度以上的温度使其热固化。

其特征在于，上述铁系软磁性体粉末为还原铁粉末。另外，其特征在于，上述铁系软磁性体粉末为以泰勒筛编号计通过80目(以下仅称为80目)但不通过325目的粒子。

其特征在于，环氧树脂中所含的潜伏性固化剂为双氰胺，含有该潜伏性固化剂的环氧树脂的软化温度为100～120℃。

另外，其特征在于，相对于上述铁系软磁性体粉末和含有潜伏性固化剂的环氧树脂的合计量，配合了95～99质量％的上述铁系软磁性体粉末、1～5质量％的上述含有潜伏性固化剂的环氧树脂。

其特征在于，本发明的磁芯为用于高频淬火线圈的磁芯。