JPS58200517A - 粉末の磁場成形法 - Google Patents

粉末の磁場成形法

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JPS58200517A
JPS58200517A JP8356982A JP8356982A JPS58200517A JP S58200517 A JPS58200517 A JP S58200517A JP 8356982 A JP8356982 A JP 8356982A JP 8356982 A JP8356982 A JP 8356982A JP S58200517 A JPS58200517 A JP S58200517A
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magnetic
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Tetsuo Yamaguchi
哲郎 山口
Akira Mochizuki
晃 望月
Masafumi Kawaguchi
雅史 川口
Toru Tsurumaki
弦巻 透
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Mitsubishi Metal Corp
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets

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  • Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、成形速度を極めて速くした粉末の磁場成形
法に関するものである。
磁性原料粉末を磁場中でプレ子成形することにより一磁
気異方性を付与して、磁気特性のすぐれた永久磁石を製
造することは良く知られていることであるが、従来、こ
のような磁場成形は、プレス機を用い、直流電源により
空芯コイルに持続電流を流すことで磁場を発生させ、こ
の磁場中で成形を行なうという方法がとられている。こ
のような方法において、プレスの金型にチャージされた
原料は、印加磁場により磁化されるとともに、磁場方向
に配列し、成形時においてもその磁化力で規制されるた
め、配向形態を崩すことなくプレスされるので、配向性
の良い磁場成形体を得ることができる。そのためのプレ
ス機は、通常、油圧プレス機が用いられ、速くても30
秒程度のプレスサイクルで成形が行なわれている。この
ため、磁場成形速度を速める必要がある場合には、多数
個数りをすることによシ、1個当りの成形速度を上げて
いるのが現状である。
しかしながら、成形速度をさらに速める要望が強くなっ
て来てお9、そのためにはプレスのストローフを速め、
電源のON、OFFのサイクルを速めねばならないが、
従来の油圧プレスを用いて、直流電源により磁場を形成
する場合、コイルの発熱を避けて所定の磁場を得るため
には、コイルの容量と、電流と、電源の作動間隔に制限
があり、それ故にどうしても成形速度を速めることがで
きなかった。
本発明者等は、上述のような観点から、粉末を原料とす
る永久磁石の製造工程における磁場成形速度を速めて、
磁石の生産能率の向上を図ることをめざし、特に電源の
ON、OFFサイクルを短縮化することに着目して研究
を行なった結果、■ 油圧プレスだけでなく、機械プレ
スやロータリープレスをも磁場成形機として使用し、パ
ルス電流による着磁磁場を利用すればプレスサイクルが
非常に速くなるとともに、コイルの小型化、発熱量の減
少が実現できる、□ との知見を得たのである。
そこで本発明者等は、上記知見に基いて、磁場発生のタ
イミングをパンチの動きと連動させ、かつ、粉末原料が
プレス成形される際、配向性の乱れを最少限に防ぐこと
のできる着磁タイミングの最適範囲を確認すべく検討を
行なっていた過程で、さらにつぎのような知見を得るに
・至ったのである。
すなわち、 ■ 前記パルス磁場のみでの磁場成形では、パルス磁場
が切れた次の時点で、折角配向された粉末が崩れて配向
の乱れが起きる場合が考えられ、このような場合には、
得られる磁石の磁気特性にバラツキが生ずる恐れがあり
、自ずとパルス磁場発生の最適タイミングの幅が狭くな
りがねないものであるが、パルス電流による着磁場に直
流磁場を重畳させることにより、最適磁場発生タイミン
グの幅が広がって磁気特性のバラツキを減少させられる
うえ、プレスサイクルがさらに速くなって磁気配向度が
向上すること。
第1図に、従来の磁場成形のカム線図〔第1図(a)〕
と、パパルス磁場を利用した磁場成形のカム線図〔第1
図(b)〕、およびパパルス磁場に直流6競場を重畳さ
せた磁場による磁場成形のカム線図〔第1図(C)〕を
、着磁磁場および脱磁磁場のタイミングと一諸に例示し
た。第1図からも明らかなように、パルス状磁場を利用
したものの方が、従来のものに比して、プレスサイクル
が非常に早くなるのである。
また、第1図(b)に示したものは、成形直前における
粉末を磁場配向させるためのパルス磁場と、脱磁のパル
ス磁場がかかるだけのものであるが、第1図(C1に示
したもあは、上パンチがダイに入るや否や直流磁場を発
生させ、その後最適タイミングでパルス磁場を印加し、
粉末を磁場方向に配向させるとともに、パルス磁場が無
くなっても重畳されている直流磁場により配向の崩れを
防いで成形を行なうようにしたものであり、成形し終え
た直後、脱磁のパルス磁場を発生させ、その後成形体を
ダイから抜き出して成形サイクルを終えるものである。
したがって、この発明は、種々の研究から見出された上
記知見■および■にもとづいてなされたもので、プレス
機を用いた粉末の磁場成形法において、パルス電流を使
ってパルス状磁場を発生せしめ、このパルス状磁場によ
って磁場配向させて成形するか、あるいは、前記パルス
状磁場にさらに直流磁場を重畳させた磁場によって磁気
配向させて成形することにより、プレス速度を格段に速
めたことに特徴を有するものである。
なお、この発明におけるプレス機としては、油圧プレス
だけでなく、機械プレスやロータリープレス等も対象と
なることは前述のとおりである。
また、パルス電流は、例えば、コンデンサーに電荷を貯
めて放出した9、ロータリープレスにおいて電極の接勲
の時間を短かくすること等によっても発生でき、その他
、公知の種々の方法が採用できるのはもちろんのことで
ある。
さらに、直流磁場電源は、例えばサイリスタ方式、トラ
ンソメタ方式、整流子方式等、直流電流を発生できる電
源なら、方式にとられdないことももちろんのことであ
る。
第2図は、成形体の高さをbとし、成形する際の上パン
チから下パンチまでの距離をaとしだ場合の、a / 
bの比に対する結晶の配向率をX線回折から求めて示し
たものである。
成形体が磁石として使用されるための特性を得るために
は、配向率は80%以上が望ましいものであるが、第2
図からも明らかなように、a / bが13よりも小さ
いと、粉末原料が磁場によって配向する前に成形されて
しまい、その配向性は80%を割り磁気特性は著しく低
下する。また、a / bが3を越えると、特にパルス
状磁場のみでの成形の場合に、パルス磁場がかかつてか
ら成形されるまでのパンチの動く距離が長いため、一度
配向した粉は崩されて成形されるため、配向率は80係
を割るようになる。特にa / bがc / b(但し
、Cは粉末のチャージされる高さ)を越えると、直流磁
場を重畳した場合でも、パルス磁場を印加すると粉末が
ダイよシ漏れたり(すなわち、上パンチがダイの中に入
る前に磁場が作用すると、粉がダイから溢れる)、パン
チの動く距離が長いために、配向率の悪化はさらにひど
くなる。
このようなことから、この発明の磁場成形法においては
、パルス磁場発生のタイミングを1.3≦a / b≦
c / b とすることが望ましい。
そして、パルス磁場と直流磁場とを重畳した磁場にて成
形する場合には、まず直流磁場を印加しておいてからパ
ルス磁場を発生させるのが、粉末の磁場方向への配列が
容易になると共に、成形時にパルス磁場が除かれること
による粉末の配向の崩れが防止されるので望ましい。そ
して、このようにすると、その時の直流磁場は、粉末の
磁化により少ない磁場でも成形時の配向の乱れに対して
相当の効果を発揮し、直流磁場発生コイルのターン数を
減少できるばかりでなく、小型化が可能となり、コイル
の発熱量も減り、その結果、量産用の金型ダイセットに
組込みが可能となって量産性の良い磁場成形法が可能と
なるのである。
つぎに、この発明の方法を実施例にょシ比較例と対比し
ながら説明する。
実施例 1 Ba0・6Fe203の組成を有する原料を1μの!1
・均粒径に粉砕し、8KOeの磁場をa/b=1.3の
磁場タイミングで1/1000秒発生させ、プレス方向
に磁場を印加する磁場条件にて、これを直径13+I1
m、内径9朋、厚さ4 mmの形状に成形した。
このときの成形速度は5sec/サイクルであった。こ
の結果得られた成形体の配向率は82%であった。
この成形体を、1150℃で1時間焼結して磁気特性を
測定したところ、Br: 3600 G、Hc:200
00e、 BHmax:3.2 MGOeを示した。
一方、従来の直流電源のみを用いた磁場成形法によって
、上記組成の原料粉末を40秒間で成形しくこの結果得
られた成形体の配向率は85%であった)、焼結したと
ころ、Br : 3 B 00 G 、 He: 22
000e、 BHmax : 3.6 M()Oeを示
した。
この結果からも、この発明の方法は生産性が格段に良い
にもかかわらず、得られた磁石は従来法によるものとほ
とんどかわらない、すぐれた特性を有していることがわ
かる。
実施例 2 実施例1におけると同様の、Ba0・6Fe203の組
成を有する原料を1μの平均粒径に粉砕し、プレス方向
に磁場を印加して8 KOeの磁場をa / b#1.
3の磁場タイミングでl/1000秒発生させ、さらに
直流磁場をal KOe重畳させる磁場条件にて、これ
を直径1’3m、、内径9m11.厚さ4朋の形状に成
形した。このときの成形速度は5sec/サイクルであ
った。この結果得られた成形体の配向率は84チであっ
た。この成形体を、1150℃で1時間焼結して磁気特
性を測定したところ、Br:3750G、 Hc 二2
2000e、  BHmax: 3.5MC)Oeを示
した。
実施例 3 Sm(COo、67 CuoIFeo、z15zro、
o15 ) 7.25組成の原料を4μの平均゛粒径に
粉砕し、原料粉末とした。
この原料粉末を、直径13朋、厚さ25間の形状に成形
できる金型で、直径方向に磁場を印加し、磁場タイミン
グa / b = 2 、着磁時間1/1000秒、印
加磁場15KOe、直流重畳磁場1.5 KOe 。
成形速度10sec/サイクルの条件で成形した。この
成形体は91%の配向率を有したが、これを真空中にて
、1230℃で1時間焼結した後、不活性ガス中で急冷
した。この焼結体に、800℃から400℃まで24時
間の連続冷却の熱処理を施した。得られた焼結体のI、
気持性を測定したところ、Brが108000.Hcが
60.00e、 BHmaxが29 MGOeの値を示
した。
実施例 4 5mCo、組成におけるSmが36.5重量係の原料を
4μの平均粒径にまで不活性ガス中で粉砕して原料粉末
とした。
この原料粉末を、直径13m1+長さ2朋の形状に成形
できる金型で、プレス方向に磁場を印加し、磁場タイミ
ング: a / b = 2.8 、着磁時間1/10
0秒、印加磁場15 KOeのパルス磁場に、さらに直
流重畳磁場: 3 KOeを重畳して、成形しきるまで
印加し、成形速度10sec/サイクルの条件で成形し
た。この成形体は96%の配向率を有したが、これを不
活性雰囲気中で炉°゛   得られた焼結体の磁気特性
を測定したとこ5、dr:8800 G。
Hc: 76000e、 BHmax : 19 MG
Oeのすぐれた値を示した。
上述のように、この発明によれば、従来の磁場成形速度
が1サイクル40秒程度であったものを5秒程度とする
ことができ、そのときの最適磁場配向率も80%以上の
良好な結果が得られ、粉末成形磁石の生産能率を大幅に
向上することができるなど、工業上有用な効果がもたら
されるのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は粉末の磁場成形のカム線図であり、第1図(a
)は従来法、第1図(b)はパルス状磁場のみによる本
発明方法、第1図(e)はパルス状磁場に直流磁場を重
畳したものによる本発明方法を示し、第2図はa / 
bの値に対する結晶の配向率を示した線図である。 出願人  三菱金属株式会社 代理人  富  1) 和  夫 第1図 (a)               (b)=74−
・ (C)  sec

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  プレス機を用いた粉末の磁場成形法において
    、パルス電流を使ってパルス状磁場を発生せしめ、この
    パルス状磁場によって磁場配向させて成形することを特
    徴とする粉末の磁場成形法。
  2. (2)  プレス機を用いた粉末の磁場成形法において
    、パルス電武を使ってパルス状磁場を発生せしめるとと
    もに、さらに直流磁場をこれに重畳させた磁場によって
    磁気配向させて成形することを特徴とする粉末の磁場成
    形法。
JP8356982A 1982-05-18 1982-05-18 粉末の磁場成形法 Granted JPS58200517A (ja)

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JPS6347246B2 JPS6347246B2 (ja) 1988-09-21

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61241905A (ja) * 1985-04-18 1986-10-28 Shin Etsu Chem Co Ltd 異方性永久磁石の製造方法
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JPS5588998A (en) * 1978-12-28 1980-07-05 Inoue Japax Res Inc Magnetic press machine

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