DE2814744C2 - Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfrohlings - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfrohlings aus zwei miteinander mit Glaslot verbundenen Kernhälf'sn aus gesintertem ferromagnetischem Oxidrrwterial, dessen Nutzspalt mit einem Spaltmaterial ausgefüllt ist

Zum Ausbilden des Nutzspaltes eines Magnetkopfs stehen mehrere Möglichkeiten zur Verfügung, wobei verschiedene Spaltmaterialien verwendet werden. Bei einem dieser Verfahren ordnet man z. B. einen oder mehrere Glasstäbe oder Glaspulver in einem Spalt an, der durch Ferritkernhälften begrenzt wird. Daraufhin werden die beiden Kernhälften erwärmt und das Glaslot zum Schmelzen gebracht, wodurch die beiden Kernhäirten miteinander verbunden werden. Bei Ferritkernhälften, also solchen, die ein gesintertes ferromagnetisches Oxidmaterial enthalten, können während des Verlötens Luftblasen im Glaslot entstehen, die in das Ferritmate' rial eindringen und hierdurch die wirksame Breite bzw. Nutzspaitdicke verändern und über die Breite eines optischen Spalts hinaus vergrößern. Außerdem kann so das Eindringen von Luft dazu führen, daß die ferromagnetischen Eigenschaften des Ferrits unstabil werden. Zwar ist es möglich, dies durch die Verwendung eines organischen Materials zu vermeiden, doch wird hierbei die mechanische Festigkeit verringert.

Es ist aber auch bekannt, den Nutzspalt im Bereich der Kopfspiegelfläche frei von Glaslot zu halten, indem der Nutzspalt zunächst mit einer Spalteinlage aus Chrom, Molybdän, Wolfram oder Aluminiumoxid ausgefüllt wird und der Bereich hinter der Kopfspiegelfläche, der nach innen versetzt ist, mit Glaslot ausgefüllt und verlötet wird, so daß zwischen den an die Spalteinlage angrenzenden Nutzspaltflächen der Kernteile und der Spalteinlage keine Glasverbindung besteht, sondern hier eine unmittelbare Berührung zwischen den Kernteilen und der Spalteinlage vorliegt (DR-AS 17 74 244). Auf diese Weise ist es möglich, auf eine Flächenverbindung zwischen Spalteinlage und den Polflächen der Kernteile mit Hilfe eines Bindemittels zu verzichten. Sollte Glaslot bis zur Kopfspiegelfläche beim Verlöten dennoch fließen, so soll es später durch Läppen wieder entfernt werden. Nachteilig ist die geringe oder unzureichende Bindung der Spalteinlage mit dem Glaslot im Bereich hinter der Kopfspiegelfläche. Sie ist daher bis unmittelbar hinter die Kopfspiegelfläche herangerückt, so daß die Gefahr, daß Glas bis zur Kopfspiegelfläche gelangt, groß ist Soll dieses durch Läppen abgetragen werden, stellt man fest, daß man bis in den eigentlichen Bindwngsbereich vorstoßen kann, in welchem sich beim Erwärmen Blasen und Zwischenräume gebildet haben, die die Nutzspaltdicke verändern.

Es ist ferner bekannt (DE-AS 12 10 042), einen Magnetkopf dadurch herzustellen, daß die beiden Kernhälften unter Zwischenfügung von Spaltfolien aus Glas oder Lot bei Anwendung einer Wärmebehandlung miteinander verbunden werden. Die unmagnetische Spaltfolie dient daher sowohl zum Schutz des Nutzspalts als auch zum mechanischen Verbinden der beiden Kernteile. Anschließend ist ein passender unmagnetischer Versteifungs- bzw. Verslärkungsstab aus z. B. Aluminiumoxid oder einer bestimmten Art gesinterten keramischen Materials in einem gegenüber der Kopfspiegelfläche nach innen versetzten Raum angebracht Dieser Stab wird z. B. mit Hilfe eines Epoxyharzes befestigt Das gegenseitige Fixieren der Kernhälften bei hohen Temperaturen und auch die Herstellung der passenden Versteifungs- bzw. Verstärkungsstäbe sowie deren Befestigung sind kostspielig und schwierig. Außerdem besteht die Gefahr, daß der Magnetkopf an den Spaltflächen bricht, z. B. durch starke Ausdehnung des Epoxydharzes. Daher wird es als vorteilhafter empfunden, die Kernhälften mit einem unmagnetischen Material unter Anwendung einer Wärmebehandlung miteinander zu verbinden, wobei das Spaltmaterial bzw. die Spaltfolie wiederum aus Glas, Lot oder Wasserglas besteht Statt nun Verstärkungsstäbe hinter dem Nutzspalt mittels Kunstharz einzukleben, ist vorgesehen, daß hinter «Jem Nutzspalt und parallel zu diesem mehrere zylindrische Öffnungen geformt und mit einem zweiten unmagnetischen Material ausgefüllt werden, welches unter Anwendung niedrigerer Temperaturen selbst am ferromagnetischen Material haftet Dieses Material kann Glaslot in Form eines Stabs oder in Pulverform sein. Das Füllmaterial wird durch Erhitzung in einen flüssigen Zustand gebracht Damit es die zylindrischen Öffnungen gut ausfüllt, kann der Übergang vom flüssigen in den festen Zustand unter Druck erfolgen. Sowohl die im Nutzspalt als auch die in den öffnungen verwendeten unmagnetischen Materialien sollen einen Ausdehnungskoeffizienten haben, der im gesamten durchlaufenden Temperaturbereich möglichst dem der Kernhälften entspricht. Dieser Aufbau des Magnetkerns hat die eingangs genannten Nachteile, insbes. den des Entstehens von Luftblasen, die in das Ferritmaterial eindringen und eine Veränderung der Nutzspaltbreite bewirken können.

Auch wenn das Glaslot einer. Temperaturkoeffizienten haben soll, der dem der Kernhälften weitgehend entspricht sind doch geringfügige Differenzen unvermeidbar. Sie führen dazu, daß innere Spannungen im Glaslot des äußerst dünnen Nutzspalts entstehen, die sich bei der anschließenden Bearbeitung, insbes. dem Schleifen und Polieren darin äußern, daß kleine Einrisse entstehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfrohlings

mit genau definiertem Nutzspalt anzugeben, bei welchem das Vorbinden der beiden Kernhälften mittels Glaslot nicht zu Veränderungen oder Schwierigkeiten im Bereich der Kopfspiegelfläche führt und das zu einer guten Bindung des Spaltmaterials zu den Spaltflächen führt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die beiden Kernhälften an gegenüber den Nutzspaltflächen versetzten Stellen mit Mittelrippen versehen sind, daß zwischen die beiden Kernhälften zur Bestimmung der Nutzspaltdicke in einen Teil des Nutzspaltes, insbes. an den beiden äußeren Enden, Abstandshalter gelegt werden, daß die Kernhälften dann an den Mittelrippen mittels Glaslot, das dorthin zuvor eingebracht worden ist, miteinander verbunden werden und daß anschließend der — zunächst freigebliebene — Nutzspaltraum zwischen den Abstandshaltern mit einem Kunststoffmaterial ausgefüllt und dieses zum Aushärten und Verbinden mit den angrenzenden Nutzspaltflächen gebracht wird.

Dadurch, daß der Nutzspaltraum zunächst während des Verlötens der beiden Kernhäiften freibleibt, können hier unerwünschte Veränderungen nicht stattfinden. Im Anschluß hieran kann der Nutzspalt mit einem später die Nutzspaltdicke aufrechterhaltenden Kunststoffmaterial ausgefüllt werden, das nicht zu Spannungen im Bereich der Nutzspaltflächen führt und dennoch eine hinreichende Bindung sicherstellt Grundsätzlich gilt, daß die Haftwirkung zwischen dem Kunstharz und dem Ferrit-Material der Kernhälften nicht sehr hoch ist. J° Dieser Nachteil ist aber dadurch kompensiert, daß für die Verbindung außerhalb des Nutzspalts an sich geeignetes Glaslot verwendet wird. Derartiges Glaslot verleiht der Verbindung in bekannter Weise eine Festigkeit, die der Festigkeit der Kernhälften entspricht (US-PS 30 94 772). Eine hohe Bindungsfestigkeit ist zur Beibehaltung einer genauen Nutzspaitdicke bei den anschließenden Bearbeitungsvorgängen, zu denen das Abteilen von Magnetköpfen zwischen den Abstandshaltern gehört, wie aus Bearbeiten der Kopfspiegelfläche, «o erforderlich. Beim !Schleifen und Polieren der Kopfspiegelfläche wird das Glaslot nicht erfaßt. Folglich können auch durch die Bearbeitung keine Spannungen und Risse erzeugt werden, da das Glaslot zur Verbindung der Kernhäiften und zur Verstärkung des Magnetkopfs ⁴' einen günstigen Schmelzpunkt und hohe mechanische Festigkeit hat, ist hierdurch auch die im Spaltbereich erforderliche Gestaltfestigkeit gegeben. Daher kommt es auch beim Erwärmen des, insbes. als Suspension in den Spaltraum eingefüllten Kunststoffmaterials nicht zu Veränderungen der Nutzspaltdicke.

Ein Ausfuhrungsbeispie! der Erfindung ist anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der zeigt

F i g. 1 eine Schrägansicht eines Rohlings für Kernhälften,

Fig.2 bis 4 jeweils eine Schrägansicht zweier zusammengefügter Kernhälftenrohlinge während verschiedener Bearbeitungsstadien, und

F i g. 5 und 6 jeweils eine Schrägansicht vom Rohling nach Fig.3 abgeteilter und bearbeiteter Magnetköpfe. ^Μ

F i g. 1 zeigt einen Rohling einer Kemhälfte 1, die bei der erfindungsgemäßen Herstellung eines Magnetkopfes eingesetzt werden kann. Es handelt sich um einen rechteckigen Rohling mit einer bestimmten Breite und einer größeren Länge als sie für einen Magnetkopf erforderlich ist, der aus Einern gesinterten ferromagnetischen Oxidmaterial, z, B, Ferrit, hergestellt ist. Die Kemhälfte | weist zwei axiale Nuten auf, die zwei äußere Längsrippen la und 16 begrenzen, welche zu beiden Seiten einer Mittelrippe Ic vorgesehen sind. Die beiden äußeren Rippen la und 16 haben ihre obere Stirnfläche la'bzw. 16'poliert, Sie bilden Spaltflächen. Die Stirnflächen la'und 16'bestimmen den Nutzspalt. Die Stirnfläche lc'der Mittelrippe lcist gegenüber den beiden in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Stirnflächen la'und 16'der äußeren Rippen um eine Strecke /zurückgesetzt.

Wie man Fig.2 entnimmt, werden zwei gleiche Kernhälftenrohlinge für die Herstellung von Magnetkopfrohlingen verwendet Der Rohling der zweiten Kemhälfte 2 weist ebenfalls zwei äußere Rippen 2a und 26 auf, deren Stirnflächen 2a' und 26' in einer gemeinsamen Ebene liegen und wiederum poliert sind. Diese werden vor dem Zusammenbau gegenüber den entsprechenden Stirnflächen der Kemhälfte 1 angeordnet. Zwischen den beiden Enden der einander zugewandten Stirnflächen la' und 2a ~owie zwischen den gesamten Flächen l6'und 26'werden Abstandshalter 3 eingelegt, deren Dicke der zu erzielenden Nutzspaitdicke At entspricht In den Raum zwischen den einander zugewandten Stirnflächen Ic' und 2c' der Mittelripfcn können Glaslotstäbe 4 eingelegt werden. Die hier vorliegende Spaltdicke beträgt 21+Al Nach dem Erhitzen der Anordnung nach F i g. 2 schmilzt das Glaslot und verlötet die beiden Kernhälften, die nach dem Erhärten und Abkühlen fest miteinander verbunden sind. Das Glaslot bildet nun ein Verstärkungselement S, durch welches die Mittelrippen Ic und 2c starr miteinander verbunden sind. Der auf diese Weise entstandene Rohling 7 ist in F i g. 3 dargestellt

Der Rohling 7 wird gemäß F i g. 3 längs der Ebene m durchschnitten, so daß der untere Teil mit den Rippen 16 und ic sowie mit dem zwischen ihnen vorgesehenen Abstandshalter 3 wegfällt Der Spaltraum 6 zwischen den an den Enden angeordneten Abstandshaltern 3 auf der Nutzspaltseite des Rohlings 7 wird mit einem Tropfen einer Suspension aus einem Pulver eines Kunsistoffmaterials P, dessen Härte mit der Härte der Kernhälften 1 und 2 vergleichbar ist, und einer Flüssigkeit, gefüllt Durch Erhitzen der Anordnung wird das Kunststoffmaterial mit den Stirnflächen la'und 2a' fest verbunden. Hierauf kann der Rohling 7 gemäß F i g. 3 längs der durch gestrichelte Linien angedeuteten, zur Stirnfläche parallelen Schnittebene h, i, j und k in Scheiben zerlegt werden, so daß man mehrere einzelne Magnetkopfrohlinge erhält Gemäß Fig.4 wird dort, wo die Schnittebene m verläuft, ein Kernteil 86 mit einer Spule 9 mit dem Magnetkern verklebt, so daß ein Rohkern 8 für einen Magnetkopf entsteht Die obere Stirnflä.'/it'8a des Rohkerns, die später die Kopfspiegelfläche, mit der das Magnetband in Berührung kommt, bildet, wird dann gemäß F i g. 5 so poliert, daß eine gekrümmte Spiegelkopffläche entsteht, worauf der Magnetkopf dann in ein Magnetkopfgehäuse eingebaut wird.

F i g. 6 zeigt eine etwas abgewandelte Ausführungsform eines Magnetkopfs 11, bei dem das Kunststoffmaterial auch den gemäß Fig.3 zwischen den MuEeren Rippen la, 2a und den Mittelrippen 1cund2cgebildeten Raum ausfüllt. Auch hier wird das Kunststoffmaterial durch Erhitzen gehärtet. Diese Maßnahme trägt zur Erhöhung der Genauigkeit der Nutzspaitdicke bei.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Magnetkopfrohlings zwei miteinander mit Glaslot verbundenen Kernhälften aus gesintertem ferromagnetische™ Oxidmaterial, dessen Nutzspalt mit einem Spaltmaterial ausgefüllt ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die beiden Kernhälften (1,2) an gegenüber den

Nutzspaltflächen versetzten Stellen mit Mittelrippen to

(It;2c)versehen sind,

daß zwischen die beiden Kernhälften (t, 2) zur

Bestimmung der Nutzspaltdicke (At) in einen Teil

des Nutzspalts Abstandshalter (3) gelegt werden,

daß die Kernhälften dann an den Mittelrippen (Ic; 2c) mittels Glaslot (4) miteinander verbunden werden, und

daß anschließend der Nutzspaltraum (6) zwischen den Abstandshaltern mit einem Kunststoffmaterial

(P) ausgefüllt und dieses zum Aushärten und

Verbinden gm den angrenzenden Nutzspaltflächen

gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß soviel Kunststoffmateria! (P) in den Spaltraum (6) eingefüllt wird, daß der ganze Raum bis zum Verstärkungselement (5) ausgefüllt ist