JP4715077B2

JP4715077B2 - 磁石用粉末のプレス成形装置および磁石用粉末成形体の製造方法

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Publication number: JP4715077B2
Application number: JP2002267921A
Authority: JP
Inventors: 篤史小川
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
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Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2011-07-06
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁石用粉末のプレス成形装置および磁石用粉末成形体の製造方法に関し、特に、磁石用粉末にパルス磁界を印加することができるプレス成形装置およびそのようなプレス装置を用いた磁石用粉末成形体の製造方法に関する。
【０００２】
なお、本明細書において、「磁石用粉末」とは、焼結磁石の製造に用いられる合金粉末（例えば希土類合金粉末）だけでなく、ボンド磁石の製造に用いられる合金粉末と樹脂粉末との混合粉末などを含むものとする。
【０００３】
【従来の技術】
以下、希土類焼結磁石を例に従来の製造方法を説明する。
【０００４】
現在、希土類焼結磁石として、希土類・コバルト系磁石と希土類・鉄・ボロン系磁石の二種類が各分野で広く用いられている。なかでも希土類・鉄・ボロン系磁石（以下、「Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系磁石」と称する。ＲはＹを含む希土類元素、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏおよび／またはＮｉとの混合物、Ｍは添加元素（例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗの少なくとも１種）、Ｂはボロンまたはボロンと炭素との混合物である。）は、種々の磁石の中で最も高い最大磁気エネルギー積を示し、価格も比較的安いため、各種電子機器へ積極的に採用されている。
【０００５】
希土類合金を用いた焼結磁石は、例えば、以下の工程を経て製造されている。
【０００６】
（１）原料金属を高温で溶解し、所定の組成の希土類合金塊を得る。
【０００７】
（２）この合金塊を粉砕して、磁石用粉末としての微小な希土類合金粉末を得る。
【０００８】
（３）得られた磁石用粉末を磁界中でプレス成形することによって所定の形状の成形体を得る。
【０００９】
（４）この成形体を高温（例えば約１０００℃以上）で焼結し、焼結磁石を得る。
【００１０】
（５）得られた焼結磁石の磁気特性を高めるために、さらに時効処理と呼ばれる熱処理を行う。
【００１１】
（６）この焼結磁石の表面を研磨し、寸法と形状を整える。
【００１２】
特性に優れた焼結磁石（特に異方性磁石）を製造するためには、成形体を形成する過程において、磁石用粉末を高度に配向させることが望まれる。
【００１３】
磁石用粉末の配向度を向上させるために、磁石用粉末の表面に潤滑剤を付与したり、配向磁界の強度を高くするなどの試みがなされている。
【００１４】
しかしながら、潤滑剤の付与による配向度の向上には限界があり、十分な配向度を得るに至っていない。また、潤滑剤の量を多くすると、最終的な焼結磁石中に残存する炭素量が増加し、磁気特性が低下するという問題がある。また、印加する静磁界の強度を強くすると、磁界発生用コイルの発熱量が増大し、生産性が低下する。
【００１５】
そこで、磁石用粉末の配向度を向上するために、従来の静磁界に代えて、パルス磁界を利用する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
【００１６】
【特許文献１】
特開平５−２３４７８９号公報
【特許文献２】
特開平７−２８３０５７号公報
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、パルス磁界を印加すると、渦電流の問題が発生し、生産性の向上を阻害する。
【００１８】
一般に、プレス成形中に配向磁界を印加する工程を採用する場合、キャビティ（成形空間）内の磁石用粉末に印加される配向磁界の方向や強度が、ダイスやパンチによって影響されないように、透磁率が１．０１未満の非磁性金属材料（例えば、ＳＵＳ３０４や高マンガン鋼）を用いて形成されている。これらの非磁性金属材料は、導電性（例えば、ＳＵＳ３０４や高マンガン鋼の比抵抗は約７０μΩ・ｃｍ程度）を有しているので、パルス磁界が印加されると、渦電流が発生する。なお、金型を絶縁性セラミックスで形成することも考えられる（例えば、特許文献２）が、セラミックスは加工性が乏しいので、金型（ダイスやパンチ）の材料として好ましくない。
【００１９】
また、磁石用粉末をプレス装置のキャビティ（成形空間）内に供給する方法としては、フィーダボックス（給粉箱またはフィーダカップ）をキャビティ上にスライドさせ、フィーダボックス内の粉末の自重を利用してキャビティ内に落下させる方法（自然充填法と呼ばれることもある）や、さらにフィーダボックスに設けたアジテータなどによって粉末を加圧しながらキャビティ内に充填する方法（例えば、特開２０００−２４８３０１号公報参照）が好適に用いられる。
【００２０】
フィーダボックスを用いた充填法によれば、粉末をキャビティ内に確実に充填でき、さらに、フィーダボックスの底部等による「摺り切り」によって充填粉末の体積をほぼ一定に制御できるという利点がある。さらに、このような充填方法を用いることによって、磁界配向が可能な程度の低密度充填を実現することができる。
【００２１】
上述したフィーダボックス等を用いて、キャビティの体積に応じた磁石用粉末を計量しながら充填する方法（「摺り切り法」ということもある。）を採用する場合、キャビティの上端部開口部を含む面上を磁石用粉末が収容されたフィーダボックスが移動する。すなわち、ダイスの上端部を内包する開口部を有するダイプレートが、その上面がダイスの上端面と実質的に同一面を形成するように配置され、フィーダボックスは、ダイプレートの上面およびダイスの上端面の上を移動する。
【００２２】
このダイプレートも従来は、ＳＵＳ３０４（以下、単にＳＵＳということもある。）や高マンガン鋼などの非磁性金属材料を用いて形成されていたため、プレス成形工程においてパルス磁界を利用すると、ダイプレートにも渦電流が発生し、温度が上昇する。ダイプレートの温度が上昇すると、希土類合金粉末が酸化され磁気特性が低下するという問題が発生したり、ひどい場合には、発火する危険すらあるため、ダイプレートの温度が低下するまで、プレス工程を中断する必要が生じ、製造効率の低下を招いていた。
【００２３】
また、渦電流による逆磁界によって、ダイプレートおよび／またはダイスが急激に振動し、騒音を発生することもあり、作業環境を悪化させるという問題もある。
【００２４】
本発明は、上記諸点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、パルス磁界を用いて従来よりも効率良く磁石用粉末成形体を製造する方法およびそのような製造方法に好適に用いられるプレス成形装置を提供することにある。
【００２５】
【課題を解決するために手段】
本発明のプレス成形装置は、キャビティを形成するための貫通孔を有するダイスと、前記ダイスの少なくとも上端部を内包する開口部を有し、前記ダイスの上端面と実質的に同一面を形成する上面を有するダイプレートであって、絶縁体で形成されており、前記上面が平滑面であるダイプレートと、前記キャビティ内に充填された磁石用粉末をプレスするための上パンチおよび下パンチと、前記キャビティ内の前記磁石用粉末に対してパルス磁界を印加するための磁界発生装置とを有し、そのことによって上記目的が達成される。
【００２６】
前記ダイプレートの前記上面のビッカース硬度は４５０超であることが好ましい。
【００２７】
前記ダイプレートは、セラミックまたはガラスから形成されていることが好ましい。ある好ましい実施形態において、前記ダイプレートは結晶化ガラスから形成されている。
【００２８】
前記ダイプレートの厚さは１０ｍｍ以下であることが好ましく、強度の観点から、２ｍｍ以上であることが好ましい。
【００２９】
前記ダイプレートは、前記ダイスの端部から少なくとも２０ｍｍ以上の領域を占めていることが好ましい。
【００３０】
前記ダイプレートは、前記磁界発生装置が有するコイル部に実質的に接するように設けられていることが好ましい。
【００３１】
前記ダイスは円筒形であり、前記ダイプレートの前記開口部は円形であり、前記ダイスと前記ダイプレートとの間のクリアランスは０．２ｍｍ以下であることが好ましい。
【００３２】
本発明による磁石用粉末成形体の製造方法は、上記のいずれかの磁石用粉末のプレス成形装置を用意する工程と、前記ダイプレート上を移動する給粉装置を用いて、前記磁石用粉末を摺り切り法で、前記キャビティ内に前記磁石用粉末を充填する工程と、前記上パンチおよび下パンチを用いて前記キャビティ内の前記磁石用粉末をプレスする工程と、前記プレス工程において、前記磁石用粉末が所定の密度にプレスされた状態で、前記パルス磁界を印加する工程とを包含し、そのことによって上記目的を達成することができる。
【００３３】
前記パルス磁界は、交番減衰磁界であることが好ましい。ある好ましい実施形態において、前記パルス磁界は、０．５ｍｓｅｃ以上１０ｍｓｅｃ以下の時間で最高磁界強度に到達する。前記パルス磁界の最高磁界強度は、前記キャビティの中心において２Ｔ以上１０Ｔ以下であることが好ましい。
【００３４】
ある好ましい実施形態において、前記磁石用粉末は希土類合金粉末であって、前記所定の密度は、３．６ｇ／ｃｍ³以上４．０ｇ／ｃｍ³以下である。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態による磁石用粉末のプレス成形装置の構成および動作ならびにそれを用いた磁石用粉末成形体の製造方法を説明する。以下では、磁石用粉末として、希土類合金粉末を用いた例を説明するが、本発明はこれに限られない。
【００３６】
実施形態によるプレス成形装置１００の構造を模式的に図１に示す。プレス成形装置１００は、キャビティを形成するための貫通孔を有するダイス２０と、ダイス２０の少なくとも上端部を内包する開口部３０ａを有し、ダイス２０の上端面と実質的に同一面を形成するように配置されたダイプレート３０と、キャビティ内に充填された磁石用粉末をプレスするための上パンチ１０Ａおよび下パンチ１０Ｂと、キャビティ内の磁石用粉末に対してパルス磁界を印加するための磁界発生装置４０と有する。なお、ダイス２０は、ベース５４に例えばねじによって固定されている。
【００３７】
プレス装置１００が有するダイプレート３０は、絶縁体で形成されており、上面が平滑面である。ダイプレート３０が絶縁体で形成されているので、磁界発生装置４０のコイル部４０ｂによってパルス磁界が印加されても、ダイプレート３０に渦電流が発生しないので、温度の上昇や、振動の発生が起こらない。ダイプレート３０の大きさは、フィーダボックス８０内の粉末が接触する部分よりも大きい。
【００３８】
ダイプレート３０はパルス磁界によって渦電流が発生しない程度、あるいは、渦電流が発生してもダイプレート３０の温度が上昇しない程度の絶縁性を有していればよく、比抵抗は、１×Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。勿論、配向磁界の大きさや方向に影響を与えないように透磁率は１．０１未満であることが好ましく、１．００１未満であることがさらに好ましい。
【００３９】
ダイプレート３０の上面は、平滑面であるので、フィーダボックス８０が移動しても、磁石用粉末である希土類合金粉末が上面に残留し難く、酸化された希土類合金粉末が成形体中に混入することが抑制される。このような利点を得るためには、ダイプレート３０の上面の平滑度は、平均粗さＲａが１．０以下であることが好ましい。さらに、フィーダボックス８０の底部８０ａなどとの摩擦によって平滑度が低下しないように、ダイプレートの上面のビッカース硬度Ｈｖは４５０超であることが好ましく、７００以上であることがさらに好ましい。
【００４０】
また、ダイプレート３０は、その上面の上をフィーダボック８０が移動しても変形しない程度の弾性率を有していることが好ましい。
【００４１】
これらの条件を満足する材料として、セラミックやガラスを挙げることができる。特に、結晶化ガラス（例えば、日本電気硝子社製のＮ−１１）を好適に用いることができる。日本電気硝子社製のＮ−１１は、ビッカース硬度Ｈｖ：８００、ヤング率：９０、０００Ｎ／ｍｍ²、比抵抗：１２．７Ω・ｃｍ（室温）、透磁率：１．００１未満の物性値を有している。
【００４２】
また、単一の材料で上記特性を満足できない場合は、材料を複合化あるいは積層して用いても良い。また、所望の硬度や平滑性を実現するために、表面に被膜を形成しても良い。平滑性に優れ、且つ、耐磨耗性に優れる被膜として、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜を例示することができる。
【００４３】
なお、フィーダボックス８０は、ダイプレート３０上だけでなく、フィーダプレート６０上も移動する。フィーダプレート６０はダイプレート３０と一体に形成しても良いし、パルス磁界の影響を受けない位置に配置される場合には、従来と同様に、ＳＵＳなどの金属材料を用いて形成してもよい。
【００４４】
ダイス２０および上パンチ１０Ａおよび下パンチ１０Ｂは、公知の材料で形成されている。従来技術の説明で述べたように、これらの材料は、透磁率が１．０１以下の非磁性材料で形成されることが好ましい。また、場合によっては、絶縁性の材料で形成することもできる（上記特許文献２）。また、パンチの内部に冷却水等を用いて冷却する機構を設けても良い（例えば、特開２０００−２２３３３６号公報）。さらに、ダイス２０と下パンチ１０Ｂとの間にかみこまれた粉末を除去するため、および／またはダイス２０と下パンチ１０Ｂとの摺動面を冷却するために、特許第３１９３９１２号公報に記載されているように、ダイス２０と下パンチ１０Ｂとの間にガスを噴出する機構を設けても良い。噴出するガスは、空気または不活性ガス（例えば窒素ガス）であり、また、このガスに潤滑剤を混合してもよい。
【００４５】
次に、図２（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、本発明の実施形態による希土類合金粉末の成形体の製造方法を説明する。ここで、円筒状の成形体１４ｂを製造する例を説明する。
【００４６】
ダイス２０は、コア部２０ａと円筒部２０ｂとを有している。コア部２０ａと円筒部２０ｂとの間隙に、キャビティが規定される。上パンチ１０Ａおよび下パンチ１０Ｂは、このキャビティ内を上下に移動し、キャビティ内に充填された希土類合金粉末をプレスする。ここでは、ダイス２０、上パンチ１０Ａおよび下パンチ１０Ｂとして、高マンガン鋼（比透磁率：１．００１未満、比抵抗：約７０μΩ・ｃｍ）を用いて作製されたものを用いた。円筒部２０ｂの内径は約２０ｍｍ、コア部の直径は約１０ｍｍで、高さが約４０ｍｍの円筒形の成形体を作製する。
【００４７】
ダイプレート３０には、上述の結晶化ガラスＮ−１１を用いて形成されたものを用いた。ダイプレート３０は円形の開口部３０ａを有し、ダイス２０の円筒部２０ｂの上端部を内嵌するように配置され、且つ、その上面はダイス２０の上端面と実質的に面一となるように配置されている。なお、ダイプレート３０の開口部３０ａとダイス２０とのクリアランスは、０．１ｍｍ（少なくとも０．２ｍｍ以下）に設定してある。これは、フィーダボックス８０を用いて摺り切り法によって、希土類合金粉末をキャビティ内に充填する過程で、希土類合金粉末がこのクリアランス部に侵入しないためである。ダイス２０の外形を円筒形にし、開口部３０ａを円形にすると、ダイス２０とダイプレート３０とが一点のみで接触するようにできるので、クリアランスを小さく設定することができる。
【００４８】
なお、必要に応じて、このクリアランスに侵入した希土類合金粉末をガス圧等を用いて除去するための機構を設けてもてもよい（例えば、上記特許第３１９３９１２号公報参照）。
【００４９】
また、磁界発生装置４０で発生した熱をダイプレート３０に伝えないために、磁界発生装置４０の支持板４０ａの上面とダイプレート３０の下面との間に１μｍ以上のクリアランスを設けることが好ましい。
【００５０】
希土類合金粉末１２としては、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類合金が好適に用いられる。希土類合金の組成および製造方法は、例えば、米国特許第４，７７０，７２３号および米国特許第４，７９２，３６８号に記載されている。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類合金の典型的な組成では、ＲとしてＮｄまたはＰｒが主に用いられ、Ｆｅは部分的に遷移元素（例えばＣｏ）に部分的に置換されてもよく、ＢはＣによって置換されてもよい。ここでは、急冷法で作製したＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系凝固合金（密度７．５ｇ／ｃｍ³）をジェットミルで粉砕することによって得られた平均粒径（ＦＳＳＳ粒径）１．５μｍ〜８μｍの範囲内の粉末を用いる。合金粉末の表面は、例えば、ステアリン酸亜鉛などの潤滑剤で被覆しておくことが好ましい。
【００５１】
まず、図２（ａ）に示すように、希土類合金粉末１２が収容されたフィーダボックス８０をダイプレート３０の上面上を移動させ、図２（ｂ）に示すように、キャビティを覆うように配置する。この後、希土類合金粉末１２の自重を利用し、あるいは、フィーダボックス８０に設けられたアジテータ（不図示）を用いて加圧しながら、希土類合金粉末１２をキャビティ内に充填する。摺り切り法を用いると、キャビティ内に適当な見掛け密度（例えば２．０ｇ／ｃｍ³〜２．５ｇ／ｃｍ³）で合金粉末を充填することができる。
【００５２】
続いて、上パンチ１０Ａおよび／または下パンチ１０Ｂを昇降させることによって、キャビティ内の希土類合金粉末を一軸プレスする。典型的には上パンチ１０Ａを下降させるが、上パンチ１０Ａを下降させるとともに下パンチ１０Ｂを上昇させてもよい。
【００５３】
ここで、希土類合金粉末（最終的な成形体が得られる前の合金粉末を「仮成形体」ということもある。仮成形体はキャビティから取り出した状態で形状を維持できないものも含む。）１４ａが所定の密度に到達した時点で、磁界発生装置４０によってパルス磁界を印加する。希土類合金粉末１４ａの密度が低い時点でパルス磁界を印加しても配向の効果が低い。希土類合金粉末１４ａの密度が３．６ｇ／ｃｍ³以上４．０ｇ／ｃｍ³以下の時点、パルス磁界を印加する。
【００５４】
希土類合金粉末の密度が所定の範囲にある時点でパルス磁界を印加するという動作を確実に実行するためには、上パンチ１０Ａおよび／または下パンチ１０Ｂのストロークを制御し、仮成形体の密度が所定密度に到達した時点で一旦上パンチ１０Ａおよび／または下パンチ１０Ｂのストロークを停止することが好ましい。この停止期間にパルス磁界を印加し、その後、最終的な成形体を得るためのプレス工程を再開すればよい。
【００５５】
パルス磁界としては、０．５ｍｓｅｃ以上１０ｍｓｅｃ以下の時間で最高磁界強度に到達する磁界を用いることが好ましい。例えば、図３（ａ）に示すようなプロファイルを有する交番減衰磁界（例えば、最高磁界強度：５Ｔ、減衰率８０％、パルス幅：０．００２秒）を好適に用いることができる。パルス磁界を用いると短時間で配向することが可能で、交番減衰磁界を用いることによって成形体の残磁を低減することができる。パルス磁界の強度は、用いる材料の保磁力に依存するが、２Ｔ以上１０Ｔ以下の範囲にあることが好ましい。なお、交番減衰磁界に代えて、図３（ｂ）に示すような単調減衰磁界を用いてもよい。また、パルスピーク強度が変化しない交番磁界を用いてもよい。また、パルス磁界は複数回印加してもよいし、パルス磁界の印加後に静磁界を印加してもよい。なお、減衰磁界を用いない場合は、脱磁磁界をさらに印加することが好ましい。成形体の残磁が大きいと、成形体の表面に粉末が付着したり、あるいは成形体同士が密着したりするので、ハンドリングしにくくなる。
【００５６】
本実施形態のプレス装置１００は、結晶化ガラスから形成されたダイプレート３０を有しているので、パルス磁界を印加しても、渦電流を発生せず、温度が上昇しない。非接触温度計を用いて、従来のＳＵＳ製ダイプレートを用いた場合の温度上昇の違いを説明する。
【００５７】
パルス磁界（最高磁界強度：５Ｔ、減衰率８０％、パルス幅：０．００２秒）を３回連続印加し、その後１分間休止するというサイクルを繰り返しながら、ダイプレート３０の表面温度の変化を調べた（室温２３℃）。従来のＳＵＳ製を用いた場合、１サイクル目から温度上昇が認められ、５サイクルで約１０℃上昇し、１０サイクル後には４５℃付近まで上昇した。これに対し、結晶化ガラスから形成されたダイプレートを用いた場合には、僅かな温度上昇（ダイスの温度上昇に起因すると思われる）が認められたが、１０サイクル後も約２７℃であり、実質的に問題のないレベルであった。
【００５８】
このように、本発明によるプレス成形装置１００を用いると、パルス磁界を印加しても、希土類合金粉末が接触する部分のうち渦電流が発生する部分の面積を小さくすることができるので、温度上昇を抑制でき、成形サイクルタイムを短くすることができる。ダイプレート３０は、ダイス２０の端部から少なくとも２０ｍｍ以上の領域を占めていることが好ましい。
【００５９】
なお、所定の強度で所定の方向（ここではプレス方向に平行）のパルス磁界を希土類合金粉末に均一に印加するためには、図２（ｃ）に示したように、希土類合金粉末１４ａは磁界発生装置４０のコイル部４０ｂの中心に位置することが好ましい。一方、下パンチ１０Ｂのストロークは装置によって固定されている。従って、種々の大きさの成形体をプレス成形するためのマージンを確保するためには、ダイプレート３０の厚さは薄いことが好ましく、１０ｍｍ以下であることが好ましい。但し、あまり薄いと強度が低下するので厚さは２ｍｍ以上あることが好ましい。また、あまり薄いとコイル部４０ｂで発生した熱を十分に絶縁（断熱）できず、粉末に熱が伝達されることがあるので、ダイプレート３０の厚さは２ｍｍ以上あることが好ましい。
【００６０】
磁界発生装置４０は、一般に、図１に示したように、コイル部４０ｂを支持するための支持板４０ａを有している。この支持板４０ａは樹脂材料で形成されていることが多いが、この支持板４０ａを上述した結晶化ガラスなどを用いて形成することによって、支持板４０ａをダイプレート３０として用いることができる。このような構成を採用すると、ダイプレート３０が磁界発生装置４０のコイル部４０ｂと実質的に接するように配置されるので、成形マージンを大きくできる利点が得られる。なお、コイル部４０ｂにおける発熱が激しい場合には、ダイプレート３０とコイル部４０ｂとの間に断熱材を介在させてもよい。
【００６１】
パルス磁界を印加した後、最終的な成形体の密度が、例えば４．０ｇ／ｃｍ³〜４．５ｇ／ｃｍ³となるように再度加圧し、成形体１４ｂを得る。図２（ｄ）に示すように、例えば、ダイス２０を降下させることによって、成形体１４ｂを取り出す。
【００６２】
得られた成形体１４ｂは、公知の方法で焼結される。Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系焼結合金は、例えば、成形体１４ｂをＡｒ雰囲気中で約１０５０℃で５．５時間の焼結処理を行い、その後Ａｒ雰囲気中で約５００℃で３時間の時効処理を行うことによって得られる。
【００６３】
上記の実施形態では、本発明を希土類合金粉末のプレス成形に適用した例を示したが、希土類合金粉末と樹脂粉末とを混合したボンド磁石用粉末のプレス成形にも適用することができる。
【００６４】
【発明の効果】
上述したように、本発明によると、パルス磁界を用いて従来よりも効率良く磁石用粉末成形体を製造する方法およびそのような製造方法に好適に用いられるプレス成形装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態によるプレス成形装置１００の構造を模式的に示す斜視図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態による希土類磁石用粉末成形体の製造方法における工程を説明するための模式的な断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施形態による希土類磁石用粉末成形体の製造方法において好適に用いられるパルス磁界のプロファイルを示す図である。
【符号の説明】
１０Ａ上パンチ
１０Ｂ下パンチ
２０ダイス
２０ａコア部
２０ｂ円筒部
３０ダイプレート
３０ａダイプレートの開口部
４０磁界発生装置
４０ａ支持板
４０ｂコイル部
５２支柱
５４ベースプレート
６０フィーダプレート
８０フィーダボックス
８０ａフィーダボックスの底部

Claims

キャビティを形成するための貫通孔を有するダイスと、
前記ダイスの少なくとも上端部を内包する開口部を有し、前記ダイスの上端面と実質的に同一面を形成する上面を有するダイプレートであって、絶縁体で形成されており、前記上面が平滑面であるダイプレートと、
前記キャビティ内に充填された磁石用粉末をプレスするための上パンチおよび下パンチと、
前記キャビティ内の前記磁石用粉末に対してパルス磁界を印加するための磁界発生装置と、
を有し、
前記ダイス、上パンチおよび下パンチは非磁性金属材料から形成されており、前記ダイプレートは結晶化ガラスから形成されている磁石用粉末のプレス成形装置。
前記ダイプレートの前記上面のビッカース硬度は４５０超である、請求項１に記載の磁石用粉末のプレス装置。
前記ダイプレートの厚さは１０ｍｍ以下である、請求項１または２に記載の磁石用粉末のプレス成形装置。
前記ダイプレートは、前記ダイスの端部から少なくとも２０ｍｍ以上の領域を占めている、請求項１から３のいずれかに記載の磁石用粉末のプレス成形装置。
前記ダイプレートは、前記磁界発生装置が有するコイル部に実質的に接するように設けられている、請求項１から４のいずれかに記載の磁石用粉末のプレス成形装置。
前記ダイスは円筒形であり、前記ダイプレートの前記開口部は円形であり、前記ダイスと前記ダイプレートとの間のクリアランスは０．２ｍｍ以下である、請求項１から５のいずれかに記載の磁石用粉末のプレス成形装置。
請求項１から６のいずれかに記載の磁石用粉末のプレス成形装置を用意する工程と、
前記ダイプレート上を移動する給粉装置を用いて、前記磁石用粉末を摺り切り法で、前記キャビティ内に前記磁石用粉末を充填する工程と、
前記上パンチおよび下パンチを用いて前記キャビティ内の前記磁石用粉末をプレスする工程と、
前記プレス工程において、前記磁石用粉末が所定の密度にプレスされた状態で、前記パルス磁界を印加する工程と、
を包含する、磁石用粉末成形体の製造方法。
前記パルス磁界は、交番減衰磁界である請求項７に記載の磁石用粉末成形体の製造方法。
前記パルス磁界は、０．５ｍｓｅｃ以上１０ｍｓｅｃ以下の時間で最高磁界強度に到達する、請求項８に記載の磁石用粉末成形体の製造方法。
前記パルス磁界の最高磁界強度は、前記キャビティの中心において２Ｔ以上１０Ｔ以下である、請求項８または９に記載の磁石用粉末成形体の製造方法。
前記磁石用粉末は希土類合金粉末であって、前記所定の密度は、３．６ｇ／ｃｍ³以上４．０ｇ／ｃｍ³以下である、請求項７から１０のいずれかに記載の磁石用粉末成形体の製造方法。