一種一體式磁芯結(jié)構(gòu)及其制作方法和磁芯組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種磁芯結(jié)構(gòu)及其制作方法和磁芯組件，尤其涉及的是一種一體式磁芯結(jié)構(gòu)及其制作方法和磁芯組件。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中，磁芯結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用到生活的各個領(lǐng)域，例如家用電冰箱低溫?zé)嵫a(bǔ)償結(jié)構(gòu)、汽車溫度傳感器等，這些結(jié)構(gòu)的核心部件是控溫精準(zhǔn)的磁敏溫控開關(guān)，而磁敏溫控開關(guān)的核心元件就是磁芯組件(包括磁芯結(jié)構(gòu)和磁敏元件)。
[0003]傳統(tǒng)的磁芯結(jié)構(gòu)一般包括軟磁和設(shè)置在軟磁兩側(cè)的兩個硬磁，軟磁和硬磁通過膠水粘合固定。由于軟磁和硬磁的組分不同，傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝是將兩個硬磁與軟磁單獨(dú)成型出來，然后再利用膠水粘合組裝固定。傳統(tǒng)的磁芯結(jié)構(gòu)部件多(包括一個軟磁和兩個硬磁)，組裝麻煩，生產(chǎn)效率低。同時由于軟磁和硬磁之間存在膠水，膠水在低溫或高溫時粘合性能穩(wěn)定性變差，極大的降低了磁芯結(jié)構(gòu)的可靠性，傳統(tǒng)的磁芯結(jié)構(gòu)并不適用于低溫或高溫的工作環(huán)境。最后，膠水的存在還對磁芯結(jié)構(gòu)的磁性穩(wěn)定性造成不良的影響，尤其是在低溫或高溫狀態(tài)，極大的影響磁性結(jié)構(gòu)磁性的穩(wěn)定性，使磁敏溫控開關(guān)的反應(yīng)速度降低。
[0004]因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種一體式磁芯結(jié)構(gòu)及其制作方法，旨在提高磁性結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)效率。本發(fā)明的另一目的在于提供利用該一體式磁芯結(jié)構(gòu)制作的磁芯組件。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種一體式磁芯結(jié)構(gòu)，包括軟磁部和設(shè)置在軟磁部兩端的硬磁部，軟磁部和硬磁部中設(shè)置有放置磁敏元件的空腔，為了簡化傳統(tǒng)的磁芯結(jié)構(gòu)的組裝步驟，本發(fā)明將軟磁部和硬磁部一體化成型設(shè)置，即燒結(jié)成型后得到的磁芯結(jié)構(gòu)是一個整體，這種結(jié)構(gòu)無需對軟磁和硬磁進(jìn)行組裝，再用膠水粘合固定，極大的提高磁芯結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)效率。
[0007]實(shí)際應(yīng)用中，一體成型后的磁芯結(jié)構(gòu)，難以對軟磁部兩端的硬磁部進(jìn)行充磁。為了解決該技術(shù)問題，本發(fā)明優(yōu)化了磁芯結(jié)構(gòu)的形狀，將軟磁部的寬度設(shè)置成小于硬磁部，使磁芯結(jié)構(gòu)的側(cè)面形成便于對硬磁部進(jìn)行充磁的凹槽。
[0008]進(jìn)一步的，為了更加方便充磁設(shè)備夾持磁芯結(jié)構(gòu)進(jìn)行充磁，該磁芯結(jié)構(gòu)的側(cè)面對稱設(shè)置有兩個夾持平面，凹槽設(shè)置在夾持平面上。
[0009]實(shí)際應(yīng)用中，為了保證一體化成型的軟磁部和硬磁部連接的穩(wěn)固性，軟磁部的兩端設(shè)置有凸起部，硬磁部與軟磁部連接的端面設(shè)置有與凸起部嵌合的凹入部。這種設(shè)置結(jié)構(gòu)還有利于提高軟磁部的導(dǎo)磁性，使利用該磁芯結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的磁敏溫控開關(guān)元件動作更加迅速。
[0010]本發(fā)明還提供了軟磁部的組分配方，該軟磁部的配方組分按照重量百分比計算，包括軟磁主料99.5%~99.7%、CuO 0.2%~0.4%、MoO3 0.1%~0.3% ;其中，軟磁主料配方按照摩爾百分比計算，包括:Fe203 65%~68% ；MnC03 25%~28% ；ZnO 6%~9%。CuO的加入可以降低軟磁燒結(jié)成型的溫度，同時可以保證軟磁部和硬磁部可以在同一溫度下燒結(jié)成型，保證燒結(jié)后的一體式磁芯結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定。而1?003的加入可以提高軟磁部的磁導(dǎo)率以及軟磁性能的穩(wěn)定性，即使是在低溫段(即_40°C以下)和高溫段(即+250°C以上)，軟磁部依然可以保持很高的磁導(dǎo)率以及性能穩(wěn)定性。
[0011]實(shí)際應(yīng)用中，硬磁可以采用傳統(tǒng)的硬磁(即采用傳統(tǒng)的組分生產(chǎn)得到的硬磁)，但是傳統(tǒng)的硬磁與本發(fā)明的軟磁部同時燒制成型時，結(jié)合性差，產(chǎn)品穩(wěn)定性差，性能不穩(wěn)定。進(jìn)一步的，為了解決該技術(shù)問題，本發(fā)明還提供了硬磁部的組分，該硬磁部的配方組分按照重量百分比計算，包括硬磁主料88.5%~91.5%、分散劑0.1%~0.5%、水8.2%~11.3% ;硬磁主料的配方組分按照重量百分比計算，包括鍶鐵氧體70°/『75%、氧化釹12°/『15%、酒精樟腦溶液12%~16%。本發(fā)明提供的硬磁部可以與軟磁部同時燒結(jié)成型，形成一個整體，成型參數(shù)的一致性好，得到的磁芯結(jié)構(gòu)的性能好，整體穩(wěn)定性好。
[0012]本發(fā)明還公開了該一體式磁芯結(jié)構(gòu)的制作方法，包括以下步驟:
A、制作軟磁部原料。
[0013]B、制作硬磁部原料。
[0014]C、將軟磁部原料和硬磁部原料分別加入注塑成型設(shè)備中，該注塑成型設(shè)備設(shè)置有兩個料筒，分別用于注入軟磁部原料和硬磁部原料。
[0015]D、經(jīng)55Mpa低壓注塑，先將軟磁部原料注入成型模具中，固化初步成型軟磁部，再將硬磁部原料注入成型模具中，硬磁部原料與初步成型的軟磁部的兩個端面接觸貼合，在軟磁部的兩端固化初步成型兩個硬磁部，軟磁部和兩個硬磁部一體化設(shè)置，得到半成品磁芯。
[0016]E、將半成品磁芯進(jìn)行脫脂成型，脫脂成型時間為10h。
[0017]F、將脫脂成型后的半成品磁芯進(jìn)行燒結(jié)成型，，燒結(jié)溫度為1100°C ~1150°C，燒結(jié)時間為1ho
[0018]G、利用充磁設(shè)備夾持經(jīng)過燒結(jié)成型后的半成品磁芯，對兩個硬磁部同時進(jìn)行充磁，得到成品磁芯結(jié)構(gòu)。
[0019]具體的，步驟A中，包括:
Al、將軟磁主料進(jìn)行混合后預(yù)燒，預(yù)燒溫度為850°C，保溫時間為2.5h，其中軟磁主料配方按照摩爾百分比計算，包括:Fe203 65%~68% ；MnC03 25%~28% ；ZnO 6%~9%。
[0020]A2、將預(yù)燒后的軟磁主料與&101003進(jìn)行混料，混料比例按照重量百分比計算，包括軟磁主料 99.5%~99.7%、CuO 0.2%~0.4%, MoO3 0.1%~0.3%。
[0021]A3、混料后進(jìn)行球磨，料:球:水比例為100:10:50，球磨時間為12h，得到球磨料。
[0022]A4、向球磨料添加粘結(jié)劑，粘結(jié)劑的質(zhì)量占球磨料與粘結(jié)劑的總質(zhì)量的4.5%~5%，進(jìn)行混煉，混煉溫度為120°C，混煉后過60目篩，得到軟磁部原料。
[0023]具體的，步驟B中，包括:
B1、按照重量百分比計算，將硬磁主料88.5%~91.5%、分散劑0.1%~0.5%、水8.29^11.3%進(jìn)行混合，得到混合物，其中硬磁主料的配方組分按照重量百分比計算，包括鍶鐵氧體70%~75%、氧化釹12%~15%、酒精樟腦溶液12%~16%。
[0024]B2、向混合物中加入粘結(jié)劑，粘結(jié)劑的質(zhì)量占混合物與粘結(jié)劑的總質(zhì)量的4.59^5%,進(jìn)行混煉，混煉溫度為120°C，混煉后過60目篩，得到硬磁部原料。
[0025]具體的，粘結(jié)劑的組分按照重量百分比計算，包括聚乙烯醇85%、硬脂酸15%。
[0026]本發(fā)明還公開了一種利用上述一體式磁芯結(jié)構(gòu)制作得到的磁芯組件，該磁芯組件包括本發(fā)明的磁芯結(jié)構(gòu)和設(shè)置在磁芯結(jié)構(gòu)的空腔中的磁敏元件。實(shí)際應(yīng)用中，磁敏元件采用干簧管。
[0027]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提出的磁芯結(jié)構(gòu)，由軟磁部和硬磁部一體成型，同時一次充磁制得，無需對硬磁分別充磁后再利用膠水粘合組裝，極大的提高了生產(chǎn)效率，同時本發(fā)明的磁芯結(jié)構(gòu)性能好，穩(wěn)定性強(qiáng)，即使在低溫段或高溫段也可以保持很高的磁導(dǎo)率。
【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明中一體式磁芯結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖2是軟磁部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖3是硬磁部的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖4是利用本發(fā)明的磁芯結(jié)構(gòu)制造得到的磁芯組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0033]實(shí)施例1
本實(shí)施例公開了一種一體式磁芯結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括軟磁部100和設(shè)置在軟磁部100兩端的硬磁部200，軟磁部100和硬磁部200中設(shè)置有放置磁敏元件的空腔300。具體的，軟磁部100和硬磁部200 —體化成型設(shè)置，即軟磁部100和硬磁部200為一起成型得到的整體，這種結(jié)構(gòu)避免了后期對軟磁部100和硬磁部200的組裝步驟，將傳統(tǒng)的4個生產(chǎn)組裝步驟(生產(chǎn)軟磁和硬磁、分別對兩個硬磁充磁、將軟磁和硬磁對位、利用膠水粘合軟磁和硬磁)簡化成兩個步驟(一次成型磁芯結(jié)構(gòu)、對兩個硬磁部同時充磁)，極大的提高了磁芯結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)效率。
[0034]而由于軟磁部100和硬磁部200—體成型設(shè)置，難以對硬磁部200進(jìn)行充磁。為了解決該技術(shù)問題，本發(fā)明改變了傳統(tǒng)的圓柱形的磁芯結(jié)構(gòu)，將軟磁部100寬度設(shè)置成小于硬磁部200，使磁芯結(jié)構(gòu)的側(cè)面形成便于對硬磁部200進(jìn)行充磁的凹槽400 (參見圖1)(凹槽400設(shè)置有兩個，分別對稱設(shè)置)。凹槽400的存在，使硬磁部200與軟磁部100粘結(jié)的一側(cè)面的一部分漏出(即凹槽側(cè)面410)，充磁設(shè)備可以通過該漏出部分以及硬磁部200的另一底面實(shí)現(xiàn)同時對兩個硬磁部200進(jìn)行充磁。更加具體的，由于傳統(tǒng)的圓柱形磁芯結(jié)構(gòu)難以穩(wěn)固夾持，容易發(fā)生轉(zhuǎn)動，影響充磁效果，因此本發(fā)明在磁芯結(jié)構(gòu)的側(cè)面對稱設(shè)置有兩個便于充磁設(shè)備夾持磁芯結(jié)構(gòu)的夾持平面500，兩個凹槽400分別設(shè)置在兩個夾持平面500上。
[0035]進(jìn)一步的，為了提高軟磁部100和硬磁部200結(jié)合的穩(wěn)固性，同時為了滿足將軟磁部100和硬磁部200 —次同時成型的工藝要求，在軟磁部100的兩端設(shè)置凸起部610，在硬磁部200與軟磁部100連接的端面設(shè)置與凸起部610嵌合的凹入部620 (參見圖2和3)。
[0036]本實(shí)施例中，軟磁部的配方組分按照重量百分比計算，包括軟磁主料99.6%、CuO0.3%、MoO3 0.1%。其中，軟磁主料配方按照摩爾百分比計算，包括:Fe203 66% ；MnC03 27% ；ZnO 7%ο
[0037]本實(shí)施例中，硬磁部的配方組分按照重量百分比計算，包括硬磁主料90%、分散劑
0.3%、水9.7%。其中，硬磁主料的配方組分按照重量百分比計算，包括鍶鐵氧體73%、氧化釹14%、酒精樟腦溶液13%。
[0038]本實(shí)施例還公開了該一體式磁芯結(jié)構(gòu)的制作方法，包括以下步驟:
A、制作軟磁部原料。
[0039]B、制作硬磁部原料。
[0040]C、將軟磁部原料和硬磁部原料分別加入注塑成型設(shè)備中，該注塑成型設(shè)備設(shè)置有兩個料筒，分別用于注入軟磁部原料和硬磁部原料。
[0041]D、經(jīng)55Mpa低壓注塑，先將軟磁部原料注入成型模具中，固化初步成型軟磁部，再將硬磁部原料注入成型模具中，硬磁部原料與初步成型的軟磁部的兩個端面接觸貼合，在軟磁部的兩端固化初步成型