Способ изготовления многослойных сердечников магнитных головок

 

Изобретение относится к технологии изготовления магнитных головок и позволяет повысить срок их службы путем уменьшения степени истираемости сердечников в зоне контактирования с магнитной лентой. В способе не менее чем на одной из двух противолежащих лицевых поверхностей каждого сформованного полюсного листа формируют немагнитные слои путем катодного напыления покрытия из нитрида титана, или нитрида хрома, или карбида кремния, или нитрида тантала, или нитрида вольфрама в среде инертного газа и азота в концентрирующем магнитном поле. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4 АЗ (51) 5 С 11 В 5/147

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И IlATEHTY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 3921603/24-10 (86) РСТ/НН 84/00053 (09.11.84) (22) 09,07.85 (31) 3862/83 (32) 11.11.83 (33) HU (46) 15 01 90. Бюл, К 2 (71) Будапешти Радиотехникай Дьяр (НН) (72) Иштван Гримм, 1Ландор Штенцингер, Иштван Болла и Иштван Чаньи (HU) (53) 681.84.083.8 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 432586, кл. G 11 В 5/42, 1972. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ М11ОГОСЛОЙHbIX СЕРДЕЧНИКОВ МАГНИТНЫХ ГОЛОВОК

Изобретение относится к технике ., для магнитной записи и воспроизведения информации, в частности к магнитной головке, применяющейся при воспроизведении записанной информации.

Цель изобретения — повышение срока службы магнитных головок путем уменьшения степени истираемости сердечников в зоне контактирования с магнитной лентой.

На фиг.1 представлена половина сердечника, изготовленного согласно изобретению; на фиг,? — то же, вид сбоку; на фиг,3 — - схематическое изображение головки и ленты во время работы; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.3 на фиг.5 — кривая зависимости твердости и ширины конструкции, показанной на фиг.4; .на фпг.б — устройство, показанное (57) Изобретение относится к технологии изготовления магнитных головок и позволяет повысить срок их службы путем уменьшения степени истираемости сердечников в зоне контактирования с магнитной лентой. В способе не менее чем на одной из двух противолежащих лицевых поверхностей каж дого сформованного полюсного листа формируют немагнитные слои путем катодного напыления покрытия из нитрида титана или нитрида хрома, или карбида кремния, или нитрида тантала, или нитрида вольфрама в среде инертного газа и азота в концентрирующем магHHTHQM поле, 1 з.п, ф-лы, 8 ил. на фиг.3, вид сверху фронтальной зоны; на фиг.7 — конструкция многоканальной головки, аксонометрия; на фиг.8 — кривая твердости, аналогичная показанной на фиг,5, для головки по фиг.7.

Головка содержит пару полуполюсов 1, 2, каждый иэ которых содержит множество, профилированных полюсных листов 3 из материала мягкого железа с высокой магнитной проницаемостью. Листы 3 сложены и закреплены вместе посредством клеевого соединения. Оба полуполюса 1, 2 прикреплены друг к другу (фиг ° 3), а между ними создан рабочий зазор 4. за счет введения немагнитной фольги, находящейся между их поперечными боковыми поверхностями (поверхность 5 на фиг.)). 111ирина рабочего зазора 4 находится в микронном диапазоне и

1537149 обычно составляет от 0 6 до I 0 мкм, Высота поперечной поверхности 5 определяет полную глубину рабочего зазора 4, Обмотка 6 установлена на полуполюсах.

На фиг,3 головка показана в работе, когда лента 7 поджииается к рабочей поверхности 8 головки, а лента перемещается с заданной скоростью в направлении стрелки Б. Рабочая поверхность 8 головки предпочтительно отшлифована и ее профиль обработан танк, чтобы обеспечивалась оптимальная протяжка ленты 7, Каждый лист

3 содержит покрытие 9, выполненное на его поверхности по меньшей мере в области, определяемой глубиной рабочего зазора 4 и рабочей поверхностью 8.- Покрытие..9 выполнено из твердого материала, который обладает повьш е иной с тойкос тью к ис тиранию, Покрытие может быть выполнено посредством обычного напыления паров типа ионной металлизации или катодного напыления, Поскольку магнитная головка изготавливается в процессе серийного производства, целесообразно, чтобы покрытие 9 выполнялось. вЫсокоинтенсивным реактивным напылением, при котором получают не только вЫсокую производительность, но и однородную толщину покрытия, хорошее сцепление с материалом подложки и управляемые свойства покрытия, Эта технология применяется при

Нанесении нитридов или карбидов металлического материала основы, Основной материал, например титан, используется в качестве мишени. Атмосфера в разрядной камере представ40 ляет собой смесь инертного типа. газа типа аргона и реактивного газа, например азота, Во время процесса распыления химически активный газ реагирует с мишенью и либо он снова напыляется из него, либо становится объединенным в распыленных слоях во время конденсации атомов металла.

Твердость слоя сильно зависит от парциального давления химически

50 ак тивно го газ а, и оптимальная тв ердость может быть достигнута посредством соответствующего управления процессом, . При изготовлении покрытия 9 листы

3 подаются в камеру разряда и ис»" пользуются в качестве подложек. Процесс образования покрытия облегчается, если пара высокоскоростных катодов установлена противоположно друг другу, а подложки размещены в средней зоне между обоими катодами.

Преимущественным покрытием явля.г ется нитрид титана, который обладает твердостью по Виккерсу

HVI около 3000 кп/им, если парциальное давление аэета составляет около 5-10 10 мбар, Аналогично твердые слои могут быть получены с использованием других типов пленок типа нитрида хрома, карбида кремния,1 нитрида тантала, нитрида вольфрама.

Согласно фиг.4 из соображений лучшей наглядности лента 7 перемещается нориально к плоскости чертежа и нажимает на головку с давлением P. Опорная поверхность головки состоит из слоеной структуры из листов 3 железа с нанесенным на них покрытием 9, Толщина листов составляет около 0 1-0 15 мм, тогда как покрытие находится в микронном диапазоне, предпочтительно оно составляет 1 мкм, Твердость по Виккерсу

HV конструкции, измеренная по ширийе ленты W может быть рассмотрена г7 на фиг.5 в единицах кп/ми . Окончательная твердость в сравнении с шириной ленты представляет собой rpe-.

2 бенку с пиком около 3000 кп/мм и величиной Основной твердости

150 кп/мм, Установлено, что ввиду жесткости материала ленты в коротком промежутке между соседними раэнесенныии твердыми покрытиями окончательная твердость структуры определяется материалом покрытия, листы

3 иэ мягкого железа практически не играют роли функционально при определении истирания поверхности, Значительное увеличение твердости ощущается даже если толщина покрытия составляет лишь часть микрона, .однако в целях безопасности предпочтительно, чтобы покрытие 9 составляло по меньшей мере около 0,5-1 мкм, а еще лучше, если оно имеет толщину

2 мкм. Если толщина покрытия больше этой величины, не наблюдается дальнейшее увеличение. эффекта упрочнения, но можно выполнять покрытие и большей величины. Листы 3 из мягкого железа представляют собой хорошую

Основу ДЛЯ ТОНКОГО TIOKpbITHH . ПОэтому последнее окончательно закреп1537149 ляется между листами. Поскольку листы 3 выполнены.из теплопроводного металла, тепло, создаваемое за счет трения между лентой и головкой, отводится, вследствие чего не может иметь место заметный локальный градиент температуры. Если конструкция головки начинает истираться, слоенная структура остается неизменной и может использоваться полная глубина головки в области рабочего зазора Н, На фиг.б приведен вид сверху области рабочей поверхности головки, если смотреть со стороны ленты в случае головки с двумя дорожками, В зоне взаимодействия 8 между головкой и лентой имеются две,слоеные; структуры 10 и 11 соответственно и каждая из них состоит из множества листов 3 и связанного с ними покрытия 9. Лента 7 шире, чем дорожки, ; а между дорожками выполнено магнитное экранирование 12. Предпочтительно, чтобы магнитное экранирование также быпо выполнено из железного листа с.высокой проницаемостью, и на него нанесено покрытие с одной ипи с обеих сторон. За счет создания твердого покрытия на экране устраняется опасность магнитного короткого замыкания между дорожками, поскольку покрытие выполнено из немагнитного материала, Кроме того, покрытие на экране 12 может обеспечивать дополнительную опору для ленты. На фиг.б также показаны два дополнительных листа 13, 14 с покрытием,, находящиеся с обеих сторон структур

10 и 11, которые могут устанавливаться в материале опоры головки, состоящем в основном из меди, Использование листов 13 и 14 с покрытием может способствовать созданию дополнительных опор для ленты 7.

Листы могут покрываться с обеих сторон или только с одной стороны, или же можно испольэовать вперемежку покрытые и непокрытые листи. Важно, чтобы твердые торцы располагались с такими зазорами, чтобы результирующая твердость поверхности фронтальной зоны определялась исключительно ими. Часто покрывают полную поверхность листов 3 °

Плоскость листов 3 и покрытия 9 не обязательно должна быть нормальна к направлению движения ленты. Возможно создание наклона в любом из направлений или наклона относительно плоскости ленты. Имею."ся некоторые ,конструкции магнитных головок, в которых применяют наклоненные головки для получения повышенного разделения каналов. Присутствие покрытия

9 не ограничивает обычные возможности установки головки относительно ленты.

На фиг.7 показана уйрощенная аксонометрия многоканальной головки с рядом полюсных структур, каждая иэ которых содержит листы, покрытые твердой пленкой. Магнитное экраниро2р ванне между каналами также содержит твердые покрытия, На фиг.8 показана зависимость. твердости от ширины, где пунктирные линии соответствуют пластинам между каналами.

Формула изобретения

1, Способ изготовления многослойных сердечников магнитных головок, gp при котором формуют полюсные листы

:из материала с высокой магнитной проницаемостью, не менее чем на одной из двух противоположных лицевых поверхностей каждого листа формируют немагнитный слой толщиной не менее

0,5 мкм и соединяют полюсные листы по их лицевой поверхности, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьш ения срока службы магнитных

4О головок путем уменьшения степени истираемости сердечников в зоне контактирования с магнитной лентой, немагнитные. слои формируют путем катодного напыления покрытия из.ни"

45 трида титана или нитрида хрома, или карбида кремния, или нитрида тантала, или нитрида вольфрама в среде инертного газа и азота в концентрирующем магнитном поле. .2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что покрытие на лицевой поверхности каждого листа напыляют в зоне контактирования полюсных листов сердечников с магнитной лентой, 1537149

1537149

И f2 fg

ОООО

HVg

Составитель Б.Сычев

Техред Л.Серд окова Корректор Т.Палий

Редактор Г1.Келемеп

Заказ 118/89 Тираж 480 Подписное

BHHN51 Государственного . омитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035,;. я ква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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