JPH07283055A

JPH07283055A - 希土類永久磁石の湿式成形装置

Info

Publication number: JPH07283055A
Application number: JP6616594A
Authority: JP
Inventors: Tsukasa Mikamoto; 司三家本; Hiroyuki Hagiwara; 弘之萩原
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1994-04-04
Filing date: 1994-04-04
Publication date: 1995-10-27

Abstract

(57)【要約】【目的】希土類永久磁石の湿式成形方法において、希
土類永久磁石用の微粉と鉱物油、合成油あるいは植物油
の混合物を成形用金型キャビティに注入充填し、加圧成
形する際、成形作業上の安全を確保し、酸化されない均
一な密度の成形体が得られ、希土類永久磁石として満足
な磁気特性を得ることを目的とする。【構成】鉱物油、合成油あるいは植物油を収容する成
形体保管容器と該容器まで成形体を保持、移送する手段
を有する成形体の取り出し装置を設け、上パンチ下面と
ダイ上面間に、走行自在でかつ加圧成形時には上パンチ
上面に密着し、キャビティの面を成す濾過フィルターを
設け、さらに中空の上パンチ内と、油回収手段及び真空
ポンプを配管により連通することを特徴とする希土類永
久磁石の湿式成形装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＲＣｏ₅系、Ｒ₂Ｃｏ₁₇
系あるいはＲ−Ｆｅ−Ｂ系（ＲはＹを含む希土類元素の
少なくとも１種類以上）希土類永久磁石の湿式成形装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】希土類永久磁石は、金属原料を溶解し、
鋳型に注湯して得られるインゴットを粉砕、成形、焼
結、熱処理、加工して製造する。希土類永久磁石の成形
装置のひとつとして、希土類永久磁石用微粉を溶媒に分
散させた混合物を磁場中で加圧成形する、いわゆる湿式
成形装置が知られている。従来の湿式成形装置として
は、特開昭５７−６４５００号公報、特開昭６０−７０
１０１号公報、特開昭６２−１１９９０５号公報及び特
公昭５９−１５１６２号公報等に種々示されているが、
一般的には、図２の様な構成となる。まず希土類永久磁
石用微粉と溶媒を混合し、混合物７とする。金型キャビ
ティ１１は、混合物７の溶媒を吸引濾過する濾過フィル
タ３、濾過フィルタ３接触面に吸引用の孔２を設けた上
パンチ１、混合物７を注入充填するための注入孔５を設
けたダイ４、下パンチ６で構成する。中空の上パンチ１
内は、配管１０により真空ポンプ１２に連通する。上記
構成による成形動作は次の通りである。ダイ４を必要な
充填深さまで上昇し、濾過フィルタ３付き上パンチ１を
ダイ４上面まで下降し密着させ、キャビティ１１を形成
し、加圧成形時に希土類永久磁石用微粉の配向が維持で
きるよう配向磁場を印加した状態で、混合物７を加圧手
段８を用いて金型キャビティ１１内に注入充填後、上パ
ンチ１をダイ４と共に下降させ、濾過フィルタ３から配
管１０と真空ポンプ１２を用い、混合物中の溶媒を濾過
しながら加圧成形し、上パンチ１と下パンチ６を上昇さ
せ成形体を取り出す。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】湿式成形の目的の主要
なものに、溶媒による希土類永久磁石用微粉の酸化防止
が有り、溶媒として鉱物油、合成油あるいは植物油が用
いられている。成形体には、約１０重量％の鉱物油、合
成油あるいは植物油が含まれ、空気中の酸素と水分によ
る成形体の酸化が防止されている。しかし、成形体を長
時間空気中に放置すると、成形体表面の鉱物油、合成油
あるいは植物油が蒸発し、酸化防止の機能が低下すると
いう問題があった。濾過フィルタは、上パンチの形状に
合わせて切断し、上パンチ下面に取り付けて用い、濾過
フィルタの目詰まりが生じる前に手作業で交換するが、
上下パンチ間に手を入れるという安全上の問題があっ
た。真空ポンプでは、加圧成形時に濾過フィルタで濾過
された混合物中の鉱物油、合成油あるいは植物油が、配
管から真空ポンプに蓄積され真空ポンプの排気速度、真
空度を劣化させ、加圧成形時の濾過性能劣化による成形
体密度の不均一を生じるという問題があった。以上の様
に、従来の技術では、成形体の酸化と密度不均一によ
り、希土類永久磁石として満足な磁気特性を得られない
という問題と、安全上の問題があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、鉱物油、合成
油あるいは植物油を収容する成形体保管容器と該容器ま
で成形体を保持、移送する手段を有する成形体の取り出
し装置を設け、上パンチ下面とダイ上面間に、走行自在
でかつ加圧成形時には上パンチ上面に密着し、キャビテ
ィの面を成す濾過フィルターを設け、さらに中空の上パ
ンチ内と、油回収手段及び真空ポンプを配管により連通
することを特徴とする。

【０００５】

【実施例】本発明の実施例について、図１に基づいて詳
述する。図１は、成形装置全体を示す。金型キャビティ
１１（寸法：直径２８ｍｍ、深さ４ｍｍ）を構成するた
めに、濾過フィルタ３０接触面に孔２を設けた上パンチ
１、注入孔５を設けたダイ４、下パンチ６を設け、金型
キャビティ１１の上下に配向コイル９ａ，９ｂを設け
る。本実施例では、金型キャビティ１１の形状を円盤形
状としたが、これに限定されるものでは無く、他の形状
も容易に適応できる。上パンチ１と金型キャビティ１１
の間に濾過フィルタ３０を設ける。ダイ４に隣接して、
成形体取り出し装置４０と鉱物油、合成油あるいは植物
油５１を保持する成形体保管容器５０を設ける。成形体
の取り出し装置４０としては、油圧、空圧シリンダある
いはモータとラックピニオンなどの組み合わせによるプ
ッシャあるいは把持ハンドによる取りまわし装置を用い
る。上パンチ１の中空部は、配管１０により油回収容器
１３及び真空ポンプ１２に連通する。油回収器による油
回収方法は、目的を満たせば特に限定しない。また、上
パンチ１の濾過フィルタ３０接触面は、孔２の孔径を２
ｍｍ以下にした多孔板または多孔質板とする。

【０００６】ダイ４の注入孔５には、希土類永久磁石用
微粉と鉱物油、合成油あるいは植物油を混合した混合物
７を充填した加圧手段８（シリンダ）を連結する。加圧
手段８の加圧源には油圧等を用いる。また、注入孔５の
位置は、加圧成形時に上昇する下パンチ６により加圧成
形開始後に閉塞する位置に設ける。すなわち、混合物７
を金型キャビティ１１に注入する時点では下パンチ６上
面は注入孔５よりも下に位置するが、成形開始後に下パ
ンチ６はダイ４に対し相対的に上昇し、成形完了時は下
パンチ６側面で注入孔５を閉塞する構造とする。注入孔
５の数、大きさは、成形体の形状により決定し、成形体
重量が大きくなるほどその断面積を大とする。また、金
型キャビティ１１平面内における混合物７の注入の不均
一を防止するため、水平方向の面積に対して注入孔５の
数、注入方向を最適化する必要がある。

【０００７】濾過フィルタ３０には、鉱物油、合成油あ
るいは植物油に犯されず安定な材料を選定し、使用する
希土類永久磁石用微粉が通過しない目開きのものを使用
する。また、濾過フィルタ３０は一方向に長尺の帯状と
し、送り出し装置と巻取り装置が付随する。濾過フィル
タ３０の材質としては、ステンレス、ポリプロピレン、
ナイロン、フッ素樹脂等が使用できる。本実施例では、
厚さ１ｍｍの布製で目開き２μｍのものを用いた。

【０００８】希土類永久磁石用微粉と鉱物油、合成油あ
るいは植物油との混合物７を金型キャビティ１１に注入
する場合、希土類永久磁石用微粉の濃度は空気中の酸素
あるいは水分による酸化を防止しかつ流動性をそこなわ
ない程度の濃度である６０から８０重量％に調整するの
が望ましい。希土類永久磁石用微粉の濃度が５０重量％
未満では、混合物中の希土類永久磁石用微粉と溶媒であ
る鉱物油、合成油あるいは植物油が分離し、混合物７の
定量供給性が低下する。また希土類永久磁石用微粉の濃
度が８０重量％より多い場合、溶媒である鉱物油、合成
油あるいは植物油の割合が少なすぎて混合物７の供給に
切れを生じ、同じく定量供給が困難になる。本実施例で
は、濃度を７０重量％とした。

【０００９】混合物７を作製するのに使用する溶媒であ
る鉱物油、合成油あるいは植物油は、塩素基やフッソ基
を含まない芳香族系炭化水素、ナフテン系炭化水素、直
鎖パラフィン系炭化水素、側鎖パラフィン系炭化水素、
オレフィン系炭化水素の内の少なくとも１種類もしくは
２種類以上の混合物を主成分とし、分留点が４００℃以
下、常温での動粘度が１０ｃＳｔ以下のものとされる。
使用する鉱物油、合成油あるいは植物油の分留点が４０
０℃より高く、また常温での動粘度が１０ｃＳｔよりも
大きい場合には焼結体内部の残留炭素量の増大を招き、
その結果磁気特性が低下する。

【００１０】また、本発明に用いる植物油は植物の種子
等から抽出される油を指し、その種類も特定の植物に限
定されるものではないが、例えば大豆油、コ−ン油、べ
に花油、ひまわり油、ゴマ油、椿油などがあげられる。
また、前記植物油の２種類以上の混合物、さらに植物油
の少なくとも１種類以上を主成分とし、これに必要な添
加物を加えたものなども使用できる。希土類永久磁石用
微粉と鉱物油、合成油あるいは植物油との混合方法は特
に限定されるものではないが、加圧手段８への供給にあ
たってはミキサ−等で混合し固形分と液体成分が分離し
ないように調整する必要がある。

【００１１】原料に用いる希土類永久磁石用微粉は、窒
素ガス雰囲気中でジェットミル粉砕された平均粒径が
５．０μｍのもので、その組成は重量百分率でＮｄ２
８．０％、Ｐｒ２．５％、Ｄｙ１．３％、Ｂ１．０％、
Ｎｂ１．０％、Ｃｏ４．０％、Ａｌ０．２％、Ｇａ０．
１％、残部Ｆｅのものである。粉砕はジェットミルに限
定されるものではなく、ボ−ルミル、振動ミル、アトラ
イタ−などの粉砕機に鉱物油、合成油あるいは植物油を
溶媒として使用し、この中へ希土類永久磁石粗粉を所定
量投入して粉砕し、混合物７を調整することができる。

【００１２】次に作用について説明する。ダイ４を必要
な充填深さまで上昇させた後、上パンチ１を濾過フィル
タ３０を介してダイ４上面まで降下し密着させ、金型キ
ャビティ１１を形成する。この時、混合物７の注入孔５
は下パンチ６上面よりも上に配置し、金型キャビティ１
１と加圧手段８が配管を経由して連通するよう構成す
る。次に上パンチ２の中空部に連通する油回収器１３及
び真空ポンプ１２を作動させるとともに、配向コイル９
ａ，９ｂに通電して、金型キャビテイ１１に配向磁場を
形成する。金型キャビティ１１内に混合物７を加圧手段
８により注入充填完了後、上パンチ１を濾過フィルタ３
０、ダイ４と共に下降させ、濾過フィルタ３０を介し
て、混合物７中の鉱物油、合成油あるいは植物油を濾過
しながら加圧成形する。この時下パンチ６はダイ４に対
して相対的に上昇し、成形完了時は下パンチ６側面で注
入孔５を閉塞することにより、注入孔５側への７混合物
の逃げを防止し得られる成形体密度を均一に保つ。ま
た、濾過フィルタで濾過した鉱物油、合成油あるいは植
物油は、配管１０を通り油回収器１３にて回収され、真
空ポンプ１２には到達しないため、真空ポンプ１２の性
能劣化を引き起こさない。

【００１３】次に、上パンチ１及び下パンチ６により所
定時間加圧成形した後、上パンチ１を上昇させ、ダイ４
を下降して成形体を下パンチ６上に露出させる。次に、
成形体の取り出し装置４０を作動させて成形体を保持
し、鉱物油、合成油あるいは植物油５１を保持する成形
体保管容器５０に移送、浸漬収納し、成形体の酸化によ
る磁気特性劣化を防ぐ。また、濾過フィルタ３０は、成
形時の濾過を繰り返して目詰まりを生じる前に、送り出
し装置３１と巻き取り装置３２を作動させ、新生濾過フ
ィルタ面を使用できる状態にする。

【００１４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、成
形作業上の安全を確保し、酸化されない均一な密度の成
形体が得られ、希土類永久磁石として満足な磁気特性を
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に用いる希土類永久磁石成形装
置の全体図

【図２】従来用いた希土類永久磁石成形装置の全体図

【符号の説明】

１上パンチ２孔３濾過フィルタ（単体布）４ダイ５注入孔６下パンチ７混合物８加圧手段９ａ，９ｂ配向コイル１０配管１１キャビティ１２真空ポンプ１３油回収器３０濾過フィルタ（連続布）３１送り出し装置３２巻き取り装置４０取り出し装置５０成形体保管容器５１鉱物油、合成油あるいは植物油

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＲＣｏ₅系、Ｒ₂Ｃｏ₁₇系あるいはＲ−Ｆ
ｅ−Ｂ系（ＲはＹを含む希土類元素の少なくとも１種類
以上）希土類永久磁石用微粉と鉱物油、合成油あるいは
植物油を混合し、この混合物を配向磁場を印加した状態
で金型キャビテイ内に注入充填後、加圧成形して成形体
を形成する希土類永久磁石の湿式成形装置において、鉱
物油、合成油あるいは植物油を収容する成形体保管容器
と該容器まで成形体を保持、移送する手段を有する成形
体の取り出し装置を設けたことを特徴とする希土類永久
磁石の湿式成形装置。
【請求項２】上パンチ下面とダイ上面間に、走行自在
でかつ加圧成形時には上パンチ上面に密着し、キャビテ
ィの面を成す濾過フィルターを設けたことを特徴とする
請求項１に記載の希土類永久磁石の湿式成形装置。
【請求項３】中空の上パンチ内と、油回収手段及び真
空ポンプを配管により連通することを特徴とする請求項
１及び２に記載の希土類永久磁石の湿式成形装置。