Способ изготовления комбинированных полусердечников магнитных головок

 

Изобретение относится к приборостроению , а именно к технологии производств магнитных головок Целью изобретения является повышение качества изготовлении за счет исключения немагнитного зазора в плоскости соединения полюсного наконечника и полусеодечника Сущность изобретения заключается в том, что соединение полусердечника из пермаллоевых пластин с сендастовым полюсным наконечником осуществляют путем сварки давлением с последующим отжигом 2 з п ф-лы, 10 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)5 С 11 В 5/147

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

° г

«»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4403025/10 (22) 04,04.88 (46) 30.05.92. Бюл. ¹ 20 (72) В.К. Лебедев, А.П. Шевченко, Д.С, Ворона, А.Д. Мелехин, В.А, Груша, А,А. Кабак, А.Н, Барышев и Д.Ф. Сидоренко (53) 681.840.3.8(088.8) (56) Патент Японии ¹ 56-17722, кл. G 11 В 5/12, 1981.

Авторское свидетельство СССР

N1094057,,кл. G11 В 5/42,,1983.

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технологии производства магнитных головок, Целью изобретения является повышение качества изготовления за счет исключения немагнитного зазора в плоскости соединения полюсного наконечника и полусердечника.

На фиг.1 — 10 изображен комбинированный полусердечник на разных стадиях изго- товления, Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

Полусердечник 1 набран из пластин магнитомягкого неотожженного материала.

Износостойкий наконечник 2 имеет поверхность 3, взаимно сопрягаемую при сборке с поверхностью полусердечника 4, Наконечник 2(фиг.2) располагают на сопрягаемой с ним поверхности 4 полусердечника 1, B свою очередь расположенного на выполненном по его внутреннему профилю из теп5Х; 1737505 А1

{54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОМБИНИРОВАННЫХЫХ ПОЛУСЕРДЕЧ НИ КО В МАГНИТНЫХ ГОЛОВОК (57) Изобретение относится к приборостроению, а именно к технологии производс1ва магнитных головок, Целью изобретения является повышение качества изготовления за счет исключения немагнитного зазора в плоскости соедиь ения полюсного наконечника и полусердечника. Сущность изобретения заключается в том, что соединение полусердечника из пермаллоевых пластин с сендастовым полюсным наконечником осуществляют путем сварки давлением с последующим отжигом. 2 з.п.ф-лы, 10 ил, ло-, электропроводного и износоустойчивого сплава нижнем электроде-кондукторе

5 (в ряде случаев с тугоплавкими или изолирующими опорными вставками 6) и зафиксированно о с боковых сторон электродами-вкладышами 7, и с заданным усилием Fg прижимают к полусердечнику 1 по оси, перпендикулярной плоскостям сопряжения

3 и 4, верхним специальныM электродам 8, после чего пропускают через электроды 5 и

8 сварочный ток. В результате прохождения тока нагреваются преимущественно участки полусердечника 1 и наконечника 2, прилегающие к их сопрягаемым поверхностям

3 и 4, за счет повышенного электрического сопротивления этого сопряжения и теплоотвода от остальных участков полусердечника

1 и наконечника 2 и электрод-кондуктор 5, электроды-вкладыши 7 и верхний специальный электрод 8, В момент образования в зоне сопряжения полусердечника 1 и наконечника 2 распгавленной зоны заданных

1737505 размеров сварочный ток выключают, а усилие на электродах выдерживают до кристаллизации расплавленного металла и образования соединения 9 (фиг.3). После сварки комбинированный полусердечник подвергают отжигу для придания магнитомягким пластинам полусердечника " максимальной и одинаковой магнитной проницаемости. Изоляцию пластин полусердечника 1 осуществляют при их отжиге (например, образованием с помощью заданной атмосферы окисных пленок в зазорах 10 между пластинами) и/или при закреплении комбинированных полусердечников в магнитной головке с помощью клея или компаунда, затекающего в зазоры

10. Указанные зазоры образуются с противоположной от наконечника 2 стороны комбинированного полусердечника после извлечения его из электрода-кондуктора в результате сварки в зоне сопряжения с наконечником 2 пластин полусердечника 1 между собой на небольшую глубину.

При необходимости повышения износостойкости наконечника (в случае недостаточно высокой его твердости) осу1цествля1о1 импульсное термомеханическое упрочнение всего или части объема наконечниKà, Упрочняемую часть обьема наконечника 2 (фиг.5) прижимают с заданным усилием F перпендикулярно плоское и его (наконечника) сопряжения с полусердечником 1 к последнему с помощью верхнего электрода

8 и дополнительно обжимают с гомощью закрепленных на последнем накладок 11(из материала с иной, как правило, меньшей, чем материал электрода 8, теплопроводностью). Время нагрева упрочняе лоl о объема наконечника 2 определяется циклом сварочного тока. температура его нагрева и скорость охлаждения определяются материалом и площадью прилегания к наконечнику 2 накладок 11 (ориентировочная зона термомеханического упрочнения здесь и далее показана точечной, зона сварки — пунктирной штриховкой). При необходимости упрочнения части объема наконечника после соединения его с полусердечником электрод 8 (фиг,7,8) или накладки 11 могут выполняться из тугоплавких или электроизолирующих материалов, В этом случае одна из накладок 11 монтируется на электроде

8 с возможностью независимого к нему прижима с заданным усилием термомеханического упрочнения F M. Время и температура нагрева определяются циклом тока термомеханического упрочнения, пропускаемого (после сварочного цикла) через (см. фиг.7) верхний электрод 8, наконечник 2, полусердечник 1 и нижний электрод-кондуктор 5 с

55 электродами-вкладышами 7, а усилие термомеханического упрочнения и скорость охлаждения — усилием на электроде 8 (при необходимости импульсном) и накладках 11 и их материалом, Максимум выделения энергии (при прохождении тока через комбинированный полусердечник) в упрочняемом объеме определяется за счет повышен ного электрического соп роти вления в контакте электрод 8 — наконечник 2 и накладки 11 — наконечник 2 (сопряжение наконечник 2 — полусердечник 1 после сварки имеет минимальное сопротивление), Ток термомеханического упрочнения также может быть пропущен через упрочняемый объем наконечника 2 по цепи накладка 11— наконечник 2 — накладка 11 (см, фиг.8), В этом случае параметры импульсного термомеханического упрочнения определяются аналогично варианту, показанному на фиг.7.

В случае упрочнения большей части или всего обьема наконечника 2 (фиг.9,10), кроме прижатия его к полусердечнику 1 верхним электродом 8 с заданным усилием Рэ, осуществляют независимое сжатие наконечника 2 с боковых сторон пуансонами 12, которые выполняются из материалов с различной тепло- и электропроводностью, в том числе комбинированными вставками

13, и электрически изолируются прокладками 14 от сварочных электродов. Пуансоны подключаются к независимому или к сварочному (через коммутатор) источнику тока и к независимому приводу сжатия (в том числе импульсного). Время, интенсивность и температура нагрева упрочняемого обьема наконечника определяются источником тока, усилие обжатия в наконечнике определяется усилием на верхнем электроде 8 и усилием на пуансонах 12.

Пример 1, На установке для точечной конденсаторной сварки ТКМ-17 приваривали наконечник из Fe-Al-Si сплава (типа

"сендаст" размером 0,6х0,8х2,5 мм с полусердечником, набранным из пластин из сплава 8IHMA (типа "пермаллой") с суммарной толщиной 0,6 мм, Размеры сопрягаемой площадки полусердечника — 0,6х2,3 мм, сопрягаемой площадки наконечника — 0,8х2,5 мм.

Рабочая поверхность верхнего электрода выполнена в форме паза шириной 0,8 и глубиной 0,40 — 0,45 мм, а нижнего электрода— по внутреннему контуру полусердечника, зафиксированного дополнительно боковыми вкладышами, Вкладыши и электроды выполнены из хромистой бронзы БрХ, высота выступающей из вкладышей части полусердечника — 0,4 мм. Усилие сжатия деталей—

120 Н, амплитуда сварочного тока — 650 А, 1737505

Фиг. f время сварки — 12 мс. После сварки комбинированный полусердечник термообрабатывают на режимах термообработки пермаллоя 8IHMA (время нагрева до 900 С

2 ч, выдержка 2 ч, охлаждение 3 ч) и зазоры между пластинами полусердечника (помимо окисных пленок, образованных при термообработке) изолируют с помощью компаунда ЭКС.

Механические и металло графические испытания сварного комбинированного полусердечника показали, что прочность соединения полусердечника и наконечника находится на уровне прочности последнего, а структура его после сварки сохраняется, Пример 2. На установке ТКМ-17 после приварки наконечника из сендаста к полусердечнику из пермаллоя осуществляли импульсное термомеханическое упрочнение части объема (50 — 60%) наконечника (в дальней относительно сопряжения его с полусердечником части, работающей на истирание в собранном изделии), Обжатие боковых поверхностей упрочняемого объема осуществлялось накладками из бронзы БрАЖ, изолированными от верхнего электрода и подключенными к источникутока установки ТКМ-17, с усилиями сжатия и обжатия наконечника, регулируемыми на верхнем электроде и накладках. Структуры упрочняемых объемов оценивались с помощью металлографического анализа, износостойкость — усредненными величинами 10-15-кратного на каждом образце замера микротвердости и выборочно с помощью абразивной ленты.

Пример 3. На установке с комбинированным термическим циклом МТК-2001 осуществлялось импульсное термомеханическое упрочнение детали из сендаста прямоугольного сечения размерами 1,2х0,8х2,4 мм.

Поверхности, сап рягаемые с электродами,—

1,2х2,4 мм, с пуансонами — 1,2х0,8 мм и

2,4х0,8 мм, Материал электродов и пуансонов — БрКЦр, размеры электродов диаметром 4 мм, подключенных к независимому

5 источнику пуансонов, — 2,4х0,7 мм (плюс электроизолирующий слой 0,05 мм х 2), изолированных от источника тока пуансонов—

1,2х0,7 мм, Начальное усилие сжатия 9 дан/мм, ток упрочнения для электродов

10 1100 А, для пуансонов 700 А, время процесса 32 мс. Металлографические и механические испытания на образцах выявили повышение износоустойчивости на 18 — 32%.

15 Формула изобретения

1.Способ изготовления комбинированных полусердечников магнитных головок, при котором формируют полусердечник в

20 виде собранных в пакет пермаллоевых пластин, скрепляют их между собой, соединяют полусердечник с сендастовым полюсным наконечником, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изго25 товления за счет исключения немагнитного зазора в плоскости соединения полюсного наконечника и полусердечника, после формирования полусердечника осуществляют

его соединение с сендастовым полюсным

30 наконечником путем сварки давлением с nоследующим отжигом.

2.Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют импульсное термомеханическое упрочнение полюсного нако35 нечника или его части путем обжатия в течение 10 — 40 мс давлением 80 — 200 Н/мм при температуре 0,5 — 0,8 температуры плавления материала полюсного наконечника.

З.Способ по п.2, отличающийся

40 тем, что энергоподвод и охлаждение полюсного наконечника осуществляют пуансонами.

1737505

1737505

В-д ТМ

Фиг. 9

50

Составитель В.Полуэктов

Редактор З,Ходакова Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец

Заказ 1895 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5

1Г

F rp1

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101