JPH0419685B2 - - Google Patents

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JPH0419685B2
JPH0419685B2 JP62212365A JP21236587A JPH0419685B2 JP H0419685 B2 JPH0419685 B2 JP H0419685B2 JP 62212365 A JP62212365 A JP 62212365A JP 21236587 A JP21236587 A JP 21236587A JP H0419685 B2 JPH0419685 B2 JP H0419685B2
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JP
Japan
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magnetic field
magnetic
coercive force
molding
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JP62212365A
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JPS6455814A (en
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Hirofumi Nakano
Masakuni Kamya
Masanori Sato
Kazuo Matsui
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FDK Corp
Original Assignee
FDK Corp
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  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は、樹脂を用いて磁性粉体を結合するボ
ンド磁石の製造方法に関し、更に詳しくは、2−
17系希土類磁性粉体を時効処理する前に永久磁石
を使用した磁場中で成形し、その後に時効処理を
施して高保磁力化する異方性ボンド磁石の製造方
法に関するものである。 [従来の技術] 希土類コバルト磁石は、フエライト磁石やアル
ニコ磁石等に比べて磁気特性が優れているため
様々な用途で使用されてきている。 希土類磁石の製造方法は、焼結の他に樹脂結合
剤による複合化があり、近年広く実施されるに至
つている。結合剤としては熱可塑性あるいは熱硬
化性樹脂が用いられ、それらと希土類磁性粉体を
混合して、射出や圧縮、押出等の成形法により製
造されている。特にこの種のボンド磁石は、磁気
特性が高いことのみならず、量産性に優れ寸法精
度が出し易く、また形状の自由度が大きい等の利
点を有する。 従来、ボンド磁石を異方性化するには、原料合
金を粉砕し成形して焼結した後、そのまま時効処
理を行い、それを粉砕し、その時効処理後の粉体
を用いて電磁石により発生させた磁場中で射出や
圧縮あるいは押出し等の成形を行う方法が採用さ
れている。 [発明が解決しようとする問題点] 磁場中で成形を行う際に磁性粉体を完全配向さ
せるためには、印加する磁場の強さは素材である
磁性粉体の保磁力の約4〜5倍以上が必要である
と言われている。従つて従来方法によつて例えば
Sm2Co17系異方性ボンド磁石を製造する場合に
は、必要な配向磁場は最低でも12〜15kOe程度は
必要となる。 従来技術ではこの配向磁場を電磁石により発生
させているため、設備が大型化して設備費が高く
なるし、また特にラジアル配向のような場合には
多数個取りが技術的に困難となり、大量生産する
場合には必然的に成形機を多数設置しなければな
らず、これが生産効率の向上やコストの低減を阻
害していた。 また前記の配向磁場を永久磁石で作成しようと
しても、磁気回路が非常に大型化し実施が極めて
困難となるばかりでなく、通常の磁場中成形では
製品のノツクアウト前に磁場の極性を反転させて
製品の実価を打ち消す脱磁の工程が必要であり、
永久磁石を用いた磁気回路ではその極性反転が容
易にできないからである。 本発明の目的は、上記のような従来技術の欠点
を解消し、磁気特性の優れた2−17系異方性希土
類ボンド磁石を比較的簡単な設備によつて安価に
且つ大量に生産できる方法を提供することにあ
る。 [問題点を解決するための手段] 上記のような目的を達成することのできる本発
明は、2−17系の希土類磁性粉体を、時効処理前
の低保磁力状態の時に、永久磁石による磁場中で
成形する第1の工程と、その後、その磁場中成形
品に時効処理を施して高保磁力状態を出現させる
第2の工程と、その時効処理済みの高保磁力成形
品に結合用の樹脂を含浸又は浸漬して一体化する
第3の工程を具備している異方性ボンド磁石の製
造方法である。 原料となる2−17系の希土類磁性粉体は、
R2TM17(但し、RはY(イツトリウム)を含む
Sm、Ce、Pr、Nd等の希土類元素の1種又は2
種以上、TMはCo、Fe、Niを主体とする遷移金
属元素)で表される組成を主成分とするものであ
る。このような原料は、通常、所定の組成を有す
る合金を粉砕した後、一定の形状に成形し焼結し
たもの、また必要があればそれを所定の条件で溶
体化処理したものである。 2−17系希土類磁石は、時効処理により析出硬
化が起こり高保磁力が出現する。時効処理後の粉
体を磁場中成形するには、前述のように最低でも
12〜15kOeの配向磁場が必要になるが、時効処理
前の粉体であれば遥かに小さな磁場で配向させる
ことができ、従来技術と同等もしくはそれ以上の
優れた磁気特性が生じ、そのため永久磁石による
磁気回路で必要な配向磁場を形成できることを見
出した。本発明はかかる知得に基づきなされたも
のである。 第5図に示すように、本発明では上記のような
原料焼結体を先ず粉砕し、時効処理前の低保磁力
状態の時に永久磁石による磁場中で成形を行い、
次に成形された状態を保持したまま時効処理を行
つて高い保磁力を出現させ、樹脂と一体化させる
ものである。このように低保磁力の状態で永久磁
石による磁場中で成形を行い、その後に時効処理
を行う点に本発明の大きな特徴がある。因に従来
技術について述べれば、第6図に示すように、原
料焼結体をそのまま先ず時効処理し、それを粉砕
した磁性粉体と樹脂とを混練し電磁石を用いた磁
場中で成形を行い、キユアー処理を行つている。 なお本発明において使用する結合用の樹脂とし
ては、時効処理後に含浸または浸漬できるエポキ
シ樹脂やフエノール樹脂、アクリル樹脂等の熱硬
化性合成樹脂が望ましい。また磁気特性、特に残
留磁束密度を向上させるため、あるいは成形性を
良くするために、成形時にPVA(ポリビニルアル
コール)、PVB(ポリビニルブチラール)、CMC
(カルボキシメチルセルロース)、PEG(ポリエチ
レングリコール)、パラフイン、ポリブテン、リ
ノール酸、オレイン酸等の成形助剤を用い、時効
処理前あるいは時効処理中に脱成形助剤を行つて
もよい。 本発明は特にラジアル異方性のボンド磁石の製
造に好適であるが、それに限らず縦、横、多極
等、任意の方向に配向させる異方性ボンド磁石の
製造に適用できる。 [作 用] 本発明では、磁場中成形を行う時の磁性粉体は
時効処理前の粉体であるから、その保磁力はかな
り小さい。このため従来方法の1/2〜1/3程度の配
向磁場で異方性を付与することができる。例えば
従来12〜15kOeの配向磁場を必要としていた製品
と同等の特性が4〜6kOe程度の配向磁場により
実現可能となる。そしてその配向状態のまま時効
処理が行われるから、時効処理後に磁性粉体の保
磁力が大きくなつても配向状態はそのまま保持さ
れることになる。 また通常の磁場中成形では配向磁場の方向に関
わらず製品のノツクアウト前に磁場の極性を反転
させて製品の磁化を打ち消す脱磁の工程が必要で
ある。これは被成形物自身が大きな保磁力を持つ
ているために必要だつたのであるが、本発明のよ
うに保磁力の非常に低い状態での磁場中成形では
その必要もなくなる。 このように必要な配向磁場の強さが小さくて済
むことと、ノツクアウト前の磁場の極性反転が不
必要となることのために、本発明のような永久磁
石を用いた磁場発生装置でも十分にその機能を果
たすことができる。従つてコイルや電源等が不要
となり、磁場成形装置が簡素化され、ラジアル配
向磁場を印加する場合であつても容易に多数個取
りの配置が可能となる。 実施例 1 Sm(Co0.68Fe0.20Cu0.10Zr0.02)7.52で示される組成
の2−17系サマリウム−コバルト合金をアルゴン
雰囲気中で高周波溶解した後、ジヨークラツシヤ
ーおよびジエツトミルを用いて平均粒径4μmの
粉体とし、磁場中成形後焼結し実験における原料
とした。 実施例1では、この原料焼結品を粉砕して平均
粒径200μmとし、永久磁石を用いた磁気回路に
よるラジアル磁場中で成形する。成形時に用いた
磁性粉体の特性は次の通りである。 Br=11.0kG bHc=0.5kOe ここで使用した圧縮成形機の金型を第1図に示
す。ラジアル方向に着磁した2個の円筒状サマリ
ウム−コバルト永久磁石10,12が同心状に位
置し、それぞれ軟磁性材料(高透磁率材料)から
なるダイス14およびロツド16に埋設されてい
る。それらダイス14とロツド16との間の空隙
に下パンチ18と上パンチ20が位置し、それら
によつて形成されるキヤビテイー内に磁性粉体2
2を充填する。両方の永久磁石10,12によつ
てキヤビテイー内にラジアル配向磁場が印加さ
れ、上パンチ20の押し下げによつて磁性粉体2
2はその配向磁場中で圧縮成形される。 永久磁石10,12の特性および体積を変え、
外径20mm、内径16mm、高さ8mmのキヤビテイー内
での発生磁界が2、5、7.5、10kOeとなる金型
を製作し、3ton/cm2の成形圧力で第2図Aに示す
ようなリング状のボンド磁石24を作成した。そ
して真空中で800℃−1時間の時効処理を行い、
エポキシ樹脂を含浸させて樹脂と一体化した。 次に第2図Aに示すようなリング状のボンド磁
石から2mm×1mm×3mmの直方体状の試料を9個
切り出して同図Bに示すように積み重ねてB−H
曲線を測定し各種磁気特性を求めた。測定結果を
第1表に示す。
【表】 [比較例] 従来法に従つて、原料焼結品を先ず真空中800
℃−1時間の時効処理を行い、粉砕して平均粒径
200μmとし、エポキシ樹脂と混合してラジアル
配向磁場中で成形する。成形時に用いた磁性粉体
の特性は次の通りである。 Br=11.0kG bHc=6.0kOe (B・H)max=27MGOe 磁場中成形は、実施例1と同じキヤビテイー内
の発生磁界で行つた。成形後、キユアー処理を行
い、実施例1と同様に試料を作成し、特性を測定
した。測定結果を第2表に示す。
【表】 このことから、従来法では永久磁石を用いた磁
場では十分配向せず、満足しうる特性は得られな
いことが分かる。 実施例 2 第3図に示す金型を用いて実施例1と同様の実
験を行つた。この金型もラジアル配向ボンド磁石
を製造する圧縮成形機用の金型である。軸方向に
着磁を施した円筒状サマリウム−コバルト永久磁
石30を軟磁性材料からなるダイス32とヨーク
34とで挾むように設け、中央に軟磁性材料から
なるロツド36を配置した構造である。その他の
上パンチ20および下パンチ18は前記実施例の
場合と同様である。 このような構造の金型によつても実施例1と同
様の良好な結果が得られた。 実施例 3 第4図に示す金型を用いて同様の実験を行つ
た。この金型は軸方向に着磁を施した円柱状のサ
マリウム−コバルト磁石40を軟磁性材料からな
るロツド46中に埋設し、外側にはダイス42と
ヨーク44とを設けてラジアル配向磁場を発生し
得るように構成したものである。 このような構造の金型を用いた場合にも実施例
1と同様の良好な結果が得られた。 なお上記の各実施例では、キヤビテイー内に磁
界を印加する永久磁石としてサマリウム−コバル
ト磁石を用いているが、永久磁石であればそれ以
外の例えばアルニコ磁石、フエライト磁石、Nd
−Fe−B磁石など任意のものを用いうる。 [発明の効果] 本発明は上記のように2−17系希土類磁性粉体
を時効処理前の低保磁力状態の時に永久磁石によ
る配向磁場中で成形する工程を含む異方性ボンド
磁石の製造方法だから、成形時の磁性粉体の保磁
力が小さいため永久磁石によつて発生する小さな
磁場であつても十分な配向がなされ、その状態の
まま時効処理がなされるため時効処理後の磁性粉
体の保磁力が大きくなつても十分な配向が保た
れ、この結果、磁気特性の優れた異方性ボンド磁
石が従来技術よりも小さな磁場強さで、それも永
久磁石で発生する磁場によつて製造可能となる。 このため電磁石を用いて磁界を発生させる従来
技術に比し、構造が簡素化され設備費がかからず
低コスト化できるし、多数個同時成形が可能とな
るため量産に適し、また連続的に成形ができるロ
ータリープレスの使用も可能となる等、製造コス
トを低減する上で極めて顕著な効果を有するもの
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明で用いるに好適なラジアル配向
ボンド磁石を製造する圧縮成形機の金型の一部を
示す断面図、第2図Aはそれにより得られるリン
グ状ボンド磁石の説明図、第2図Bはそれを切り
出して作成した試料の説明図、第3図は本発明で
用いるに好適な圧縮成形機の金型の他の例を示す
断面図、第4図は圧縮成形機の金型の更に他の例
を示す断面図、第5図は本発明に係る製造方法の
工程説明図、第6図は従来技術の工程説明図であ
る。 10,12,30,40……永久磁石、14,
32,42……ダイス、16,36,46……ロ
ツド、18……下パンチ、20……上パンチ、2
2……磁性粉体。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 2−17系希土類磁性粉体を時効処理前の低保
    磁力状態の時に磁場中で成形する第1の工程と、
    その後、その磁場中成形品に時効処理を施し高保
    磁力状態を出現させる第2の工程と、その時効処
    理済みの高保磁力成形品に結合用の樹脂を含浸ま
    たは浸漬して一体化する第3の工程を具備してお
    り、前記第1の工程における配向磁場が永久磁石
    を用いた磁気回路によつて与えられることを特徴
    とする異方性ボンド磁石の製造方法。
JP21236587A 1987-08-26 1987-08-26 Manufacture of anisotropic bonding magnet Granted JPS6455814A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58157118A (ja) * 1982-03-12 1983-09-19 Seiko Epson Corp 樹脂結合型希土類コバルト磁石の製造方法
JPS5972703A (ja) * 1982-10-20 1984-04-24 Tohoku Metal Ind Ltd フエライトスラリ−の磁場中成型装置

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