JPH0213924B2

JPH0213924B2 -

Info

Publication number: JPH0213924B2
Application number: JP21677984A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Yamamoto
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1984-10-16
Filing date: 1984-10-16
Publication date: 1990-04-05
Also published as: JPS6195506A

Description

【発明の詳細な説明】

利用産業分野この考案は、フエライト磁石材料、ソフトフエ
ライト材料等のスラリー化した磁性材料粉末を濾
過圧縮して、リング状、円板状、角形状あるいは
断面弓形状の成型体に成型する湿式成型方法の改
良に係り、特に、成型空間に充填したスラリー状
原料粉末中に含まれる水分を均一に除去して、成
型体密度の均一化、成型体あるいは焼結体のひび
割れ疵のない、またそり歪みのないすぐれた磁気
特性を有する成型体を得る湿式成型方法に関す
る。背景技術従来の湿式成型方法としては、例えば、リング
状成型体用のダイスフロート方式の場合、ダイ
ス、コア及び上下パンチにより成型される成型空
間内に、スラリー状原料粉末を充填し、成型装置
の上側シリンダの加圧力により、上パンチ、抜水
板及びダイスは一体になつて下降し、圧縮成型す
ると共に、スラリー状原料粉末中に含まれる水分
を、濾過布、抜水板を介して外部へ抜水する成型
方法が採られていた。発明者らは、かかる酸化物磁性材料の湿式成型
方法において、ダイス内成型空間に充填したスラ
リー状酸化物磁性材料の温度変化によつて成型体
のひび割れ、剥離等の発生率が変化し、また成型
能率にも大きな影響を及ぼすことを知見した。従
来方法は上述の点については配慮がなされておら
ず、雰囲気温度の変化とともにダイス内に充填し
たスラリー状酸化物磁性材料の温度も変化し、酸
化物磁性材料の粘度及び抜水速度に大きく影響を
及ぼすことが分つた。特に、雰囲気温度の低い冬
季にはスラリー状酸化物磁性材料の温度は、20℃
以下になり、成型体のひび割れ、剥離等が多発
し、又、雰囲気温度の高い夏季においても、スラ
リー状酸化物磁性材料の温度は30℃程度であり、
ひび割れ、剥離等の発生が多く、成型能率と相俟
つて工業生産上大きな問題となつていた。また、従来成型方法では、スラリー状酸化物磁
性材料中に含まれる水分は、従来装置の抜水板に
は抜水用の小孔が板全面にほぼ均一に設けてあ
り、この抜水孔より抜水されるため、例えば抜水
孔の一部に目詰り等を生じると、抜水板よりの抜
水状況は、リング状成型体の中心付近と内外周部
付近とにおいて不均一となり、また、断面弓形成
型体の場合は、円弧終端部の長手方向（軸方向）
の水分が中央部よりも多量に含まれ、水分の多い
部分での抜水速度が遅くなることから抜水状況が
不均一となり、特に、成型時に原料粉末に磁場を
印加して成型する磁場中成型の場合は、上述した
抜水の不均一に起因して密度差を生じ、、成型体
にひび、割れ疵が発生したり、あるいは焼結体に
そり状変形やひび割れ等を生じて、所要寸法に研
摩加工する際の製品歩留の低下を招来し、さら
に、ひび、割れを発生して不良品となる等の問題
があつた。発明の目的この発明は、酸化物磁性材料の湿式成型方法に
おいて、成型体のクラツク、剥離などの発生させ
ることなく、極めて高い成型能率で成型を実施で
きる成型方法を目的とし、また、上述した湿式成
型方法の抜水の問題点を解決するもので、湿式成
型時の成型体の各部位における抜水が均一にな
り、成型体内の密度差を解消し、成型時のひび、
割れ疵及び焼結時のそり状変形、ひび、割れを防
止した湿式成型方法を目的としている。発明の構成と効果この発明は、成型体のひび割れや剥離を防止す
る方法並びに湿式成型時の成型体の各部位におけ
る均一抜水を目的に種々検討の結果、酸化物磁材
料を加熱することにより、、粘度を低下させて抜
水速度を速めることができ、さらに、従来の抜水
板全面に等間隔で均一に設けた抜水孔に変えて、
抜水板の特定位置及び幅で、所定寸法の抜水孔を
配列することにより、均一抜水でき、均一密度の
成型体が得られることを知見したものである。すなわち、この発明は、ダイス内の成型空間に
スラリー状酸化物磁性材料を充填し、スラリー状
酸化物磁性材料と上パンチ間に介在させる濾過布
と抜水板より抜水し、酸化物磁性材料を偏平状ま
たは断面弓形状に圧縮成型する湿式成型方法にお
いて、上記成型空間に充填したスラリー状酸化物
磁性材料の平均粒度を0.5μｍ〜1.2μｍ、濃度を
55wt％〜80wt％とし、かつ温度を40℃〜90℃に
保持し、偏平状成型体の場合は、ダイス内の成型
空間横断面と相似形でかつ同心状に、該成型空間
の内側または外側に配列した抜水孔より抜水する
ことを特徴とし、断面弓形状の成型体の場合は、
成型体軸方向に平行して直線状に、該成型空間の
内側または外側に配列した抜水孔より抜水するこ
とを特徴とする湿式成型方法である。この発明による成型方法は、ダイス内成型空間
に充填されたスラリー状酸化物磁性材料を加熱す
ると共に、特定範囲内に設けた抜水板の抜水孔よ
り、抜水されるため、成型体内の水分が均一に抜
水され、密度差が解消されて、成型時のひび割れ
発生が防止でき、また、成型後の焼結時のそり歪
の発生も防止でき、製品の外観及び歩留の向上に
極めて有効である。また、抜水板の抜水孔が特定
範囲のみ穿孔され、孔数が少なく抜水板のコスト
低減に有効であると共に、焼結体に抜水孔跡が少
なくなり、表面加工工数が減少し、加工品質向上
と加工コスト低減効果があり、また、磁界分布も
均一になる効果と共に、スラリー状酸化物磁性材
料の加熱による粒子の配向性向上などの効果があ
り、成型能率向上と焼結体品質向上に有効であ
る。発明の限定理由と好ましい実施態様この発明においてスラリー状酸化物磁性材料
は、その平均粒度及び濃度が磁気特性及び成型時
の脱水速度に影響を及ぼすものであり、平均粒度
が0.5μｍ未満及び1.2μｍを越える場合には磁気特
性が著しく低下し、又濃度が55wt％未満である
と抜水速度が低下して工業大量生産に不適であ
り、濃度が80wt％を越えると磁界中成型時に粉
体粒子の移動が困難となり、配向度が低下し同様
に磁気特性を低下させることとなるため、平均粒
度は0.5μｍ〜1.2μｍ、濃度は55wt％〜80wt％で
あることが望ましい。以下にダイス内成型空間のスラリー状酸化物磁
性材料の温度を限定した理由を説明する。平均粒度0.75μｍ、濃度64wt％のスラリー状酸
化物性材料の温度と粘度との関係を調べ、第１図
に示す。第１図より明らかなように、、スラリー
状酸化物磁性材料の温度が低くなる程粘度が高く
なり、30℃程度からその傾向が増し、特に20℃以
下になると著しく変化することが分る。この粘度とスラリー状酸化物磁性材料の抜水速
度とは相関関係にあり、粘度が高くなる程抜水速
度が低下している。したがつて、酸化物磁性材料
の温度が低くなる程抜水速度が遅くなり、圧縮成
型時間を長くすることになり、成型能率を低下さ
せる。さらに、十分な抜水が実施されずに成型し
た場合には所期の成型体密度を得ることができ
ず、クラツク、剥離等が発生する。このようにダイス内成型空間に充填されたスラ
リー状酸化物磁性材料の温度が高い程成型能率は
向上し、成型体のクラツク、剥離等の不良発生率
が低下するが、90℃を越える温度では酸化物磁性
材料の加熱に要するコストが増大しすぎて経済性
が悪く、また、高温に伴なう作業性の悪化など大
量生産上種々の問題を生じるため、90℃以下が好
ましい。また、該温度が40℃未満では上述の効果
が少なく、特に成型体のひび割れ、、剥離の発生
防止には充分とは言えない。したがつて、、ダイ
ス内成型空間に充填するスラリー状酸化物磁性材
料の温度は、40℃〜90℃であることが必要であ
る。この発明を実施するにあたつて、ダイス内成型
空間のスラリー状酸化物磁性材料の温度を40℃〜
90℃に維持する方法には種々の手段が利用できる
が、例えば、あらかじめスラリー状酸化物磁性材
料をタンク内でパイプヒーター等で直接加熱した
り、あるいはタンクの外周面を熱湯等で間接加熱
したり、また、自動注入の際に注入機からダイス
までの導入管を外周から加熱する方法が効果的で
ある。この発明による成型方法において、抜水孔の配
置は成型体の形状・寸法に応じて下記条件で適宜
選定するのが望ましい。成型体が偏平状の場合、抜水板にダイス内の成型空間横断面と相似形で
同心状に、幅0.2d以下の範囲内に、内径１mm〜４
mmの抜水孔を等間隔で配列する構成。ただし、リング状成型体の場合；ｄ＝（Ｄ／２）−（D′／２）円板状成型体の場合；ｄ＝Ｄ／２角形状成型体の場合；ｄ＝Ｌ／２（Ｄ：ダイス内径、、D′：コア外径、Ｌ：ダイス
内一辺長さ）あるいは、抜水板の成形空間外周側に、ダイス
内の成型空間横断面と相似形で同心状に、幅0.1d
〜1.0dの範囲内に、内径１mm〜４mmの抜水孔を等
間隔で配列する構成。ただし、リング状成型体及び円板状成型体の場合；ｄ＝Ｄ／２角形状成型体の場合；ｄ＝Ｌ／２（Ｄ：ダイス内径、Ｌ：ダイス内一辺長さ）つぎに、、成型体が断面弓形状の場合、断面弓形状成型体の湾曲面の弦方向長さをＤ、
軸方向長さをＬとした場合、抜水板のＬ方向に、
抜水板と該原料粉末の接触するダイスのＬ方向端
面より幅0.2Dの範囲内に、径１mm〜４mmの抜水
孔を直線状に等間隔で配列した構成。あるいは、断面弓形状成型体の湾曲面の弦方向
長さをＤ、軸方向長さをＬとした場合、抜水板の
Ｌ方向で、ダイスの成型空間端面より外側の抜水
板に、幅0.2Dの範囲内に、径１mm〜４mmの抜水
孔を直線状に等間隔で配列した構成。また、抜水孔の入り口部、すなわち、濾過布と
接触する部分に、例えば、円錘状、円柱状、角柱
状、さらに成型空間横断面と相似形の溝部からな
る水溜め用の空間部を形成することにより、抜水
効果を向上させることが可能である。この発明による成型方法において、抜水は垂直
方向でなく水平方向に行なわれるため、濾過布に
は、繊維方向及び繊維や糸の太さ、経糸及び緯糸
の配置や織方等を水平方向の抜水に適した構成と
するのが望ましく、ナイロン、テトロン、ウー
ル、アクリル、合成繊維、絹、フエルト、金属、
金属繊維等の材質より適宜践定すればよい。また、濾過布は、１枚または複数枚より構成
し、金属や金属繊維以外の場合は、圧縮成型時に
0.3mm〜3.0mmの厚みを有することが望ましく、さ
らには、1.0mm〜2.0mmが最も望ましい。また、濾
過布に、金属や金属繊維のネツト状の物を用いた
場合は、例えば200〜400メツシユの粗さ、0.05mm
〜1.0mm厚みが望ましい。実施例実施例１平均粒度0.75μｍ、濃度64wt％のスラリー状酸
化物磁性材料４を、第２図ａに示す湿式成型装置
１のダイス２の成型空間３に自動注入したのち、
10kOe磁界中で、圧縮比２、加圧力0.5t／cm²の成
型条件、磁界中成型した。成型時、第２図ｂに示す如く、内径2.0mmの抜
水孔６を等間隔で、円形に40個、成型空間３の半
径方向の中央部の相対位置に一列に配列した抜水
板５により抜水し、外径60mm×内径20mm×高さ10
mm寸法の成型体を50個成型し、３日の自然乾燥後
1210℃、1.5時間の条件で焼結した。なお、抜水板５は、直接スラリー状酸化物磁性
材料４と接触しないよう炉過布を介在させるが、
第２図ａでは図示を省略してある。また、抜水板５の突水孔６は、第２図ａの上パ
ンチ７内に設けた抜水通路８と連通している。このとき、ダイス内成型空間のスラリー状酸化
物磁性材料の温度を種々変化させ、酸化物磁性材
料の温度と成型能率、ひび割れ、剥離の発生率、
焼結後のそり歪及び磁気特性との関係を調べた。
結果を第１表に示す。なお成型能率はスラリー状
酸化物磁性材料の温度が20℃のときの成型能率を
100とした指数で評価した。また焼結体の片面そ
り歪は、定盤上に載置した焼結体面の隙間を隙間
ゲージにて測定した。

【表】第１表から明らかなように、この発明は、ダイ
ス内成型空間に充填したスラリー状酸化物磁性材
料の温度を所定温度に保持し、所定の抜水孔より
抜水することにより、磁気特性及び成型能率の向
上、ひび割れ、剥離、そろ歪等の防止に著しい効
果があり、工業生産に極めて有利な湿式成型方法
であることが分る。実施例２ SrO10％、Fe₂O₃90％の組成で、平均粒度0.75μ
ｍ、濃度64wt％のスラリー状酸化物磁性材料１
３を、第３図ａに示す湿式成型装置１０のダイス
１１の成型空間１２に自動注入した後、10kOeの
磁界中で加圧力0.5t／cm²の成型条件で磁界中成型
した。成型時、第３図ｂに示す如く、内径2.0mmの抜
水孔１５をダイス１１の成型空間１２端面より外
側４mm位置に、Ｌ方向に一列に直線状に等間隔で
６個、計12個を配列した抜水板１４により抜水
し、第３図ｃに示すD65mm×L40mm×t10mm寸法の
成型体１８を、50個成型し、３日の自然乾燥後
1210℃、1.5時間の条件で焼結した。なお抜水板１４は直接スラリー状酸化物磁性材
料１３と接触しないよう濾過布を介在させるが、
第３図ａでは図示を省略してある。また抜水板１４の突水孔１５は、第３図ａの上
バンチ１６内に設けた突水通路１７と連通してい
る。このとき、ダイス内成型空間のスラリー状酸化
物磁性材料の温度を種々変化させ、酸化物磁性材
料の温度と成型能率、ひび割れ、剥離の発生率及
び磁整特性との関係を調べた。結果を第２表に示
す。なお、成型能率はスラリー状酸化物磁性材料
の温度が20℃のときの成型能率を100とした指数
で評価した。第２表から明らかなように、この発明は、ダイ
ス内成型空間に充填したスラリー状酸化物磁性材
料の温度を所定温度に保持し、所定の抜水孔より
抜水することにより、磁気特性及び成型能率の向
上、ひび割れ、剥離、の防止に著しい効果があ
り、工業生産に極めて有利な湿式成型方法である
ことが分る。

【表】【図面の簡単な説明】

第１図はスラリー状酸化物磁性材料の温度と粘
度との関係を示すグラフである。第２図ａは湿式
成型装置の要部縦断説明図、同図ｂは成型空間と
抜水板の抜水孔との位置関係を示す説明図であ
る。第３図ａは湿式成型装置の要部縦断説明図、
同図ｂは成型空間と抜水板の抜水孔との位置関係
を示す説明図、同図ｃは成型体の斜視説明図であ
る。１，１０……湿式成型装置、２，１１……ダイ
ス、３，１２……成型空間、４，１３……スラリ
ー状酸化物磁性材料、５，１４……抜水板、６，
１５……抜水孔、７，１６……上パンチ、８，１
７……抜水通路、１８……成型体。

Claims

【特許請求の範囲】１ダイス内の成型空間にスラリー状酸化物磁性
材料を充填し、スラリー状酸化物磁性材料と上パ
ンチ間に介在させる濾過布と抜水板より抜水し、
酸化物磁性材料を偏平状に圧縮成型する湿式成型
方法において、上記成型空間に充填したスラリー
状酸化物磁性材料の平均粒度を0.5μｍ〜1.2μｍ、
濃度を55wt％〜80wt％とし、かつ温度を40℃〜
90℃に保持し、ダイス内の成型空間横断面と相似
形でかつ同心状に、該成型空間の内側または外側
に配列した抜水孔より抜水することを特徴とする
湿式成型方法。２ダイス内の成型空間にスラリー状酸化物磁性
材料を充填し、スラリー状酸化物磁性材料と上パ
ンチ間に介在させる濾過布と抜水板より抜水し、
酸化物磁性材料を断面弓形状に圧縮成型する湿式
成型方法において、上記成型空間に充填したスラ
リー状酸化物磁性材料の平均粒度を0.5μｍ〜1.2μ
ｍ、濃度を55wt％〜80wt％とし、かつ温度を40
℃〜90℃に保持し、成型体軸方向に平行して直線
状に、該成型空間の内側または外側に配列した抜
水孔より抜水することを特徴とする湿式成型方
法。