CN112038079A - 金属片材的制造方法和金属片材的制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够抑制磁特性降低的金属片材的制造方法。金属片材(10)的制造方法,是通过一边沿着轨道(1)运送由非晶系软磁性材料制成的金属片材(10)、一边对其实施热处理来使其结晶化为纳米晶系软磁性材料的金属片材(10)的制造方法,该制造方法包括:将层叠的状态的多个金属片材(10)安装于轨道(1)的上游部(1a)的工序;通过磁力使多个金属片材(10)相互分离,并且一边对其实施热处理、一边使其移动以通过轨道(1)的中游部(1b)的工序;以及使通过了中游部(1b)的金属片材(10)在轨道(1)的下游部(1c)依次层叠的工序。
Description
技术领域
本发明涉及通过对由非晶系软磁性材料制成的金属片材进行热处理而使其结晶化为纳米晶软磁性材料的金属片材的制造方法和金属片材的制造装置。
背景技术
以往,在马达的磁芯等中使用纳米晶系软磁性材料。纳米晶系软磁性材料通过将非晶系软磁性材料热处理至结晶化温度而得到。作为这样的热处理方法,已知在将由非晶系软磁性材料制成的金属片材层叠了多片的状态下对其进行热处理的方法(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-141508号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,若在将由非晶系软磁性材料制成的金属片材层叠了多片的状态下进行热处理,则伴随结晶化的反应热积蓄而金属片材过度升温,会导致晶体粗大化。因此,存在磁特性降低这样的问题点。
本发明是鉴于这样的点而完成的,其课题在于提供能够抑制磁特性降低的金属片材的制造方法和金属片材的制造装置。
用于解决问题的技术方案
本发明涉及的金属片材的制造方法,是通过一边沿着轨道运送由非晶系软磁性材料制成的金属片材、一边对其实施热处理来使其结晶化为纳米晶系软磁性材料的金属片材的制造方法,所述制造方法包括:将层叠的状态的所述多个金属片材安装于所述轨道的上游部的工序;通过磁力使所述多个金属片材相互分离,并且一边对其实施所述热处理、一边使其移动以通过所述轨道的中游部的工序;以及使通过了所述中游部的所述金属片材在所述轨道的下游部依次层叠的工序。
根据本发明的金属片材的制造方法,包括通过磁力使所述多个金属片材相互分离、并且一边对其进行热处理、一边使其移动的工序。由此,与将多个金属片材在层叠的状态下进行热处理的情况不同,能够在金属片材彼此之间形成间隙,因此能够使伴随结晶化的反应热不积蓄而向间隙散热。因此,能够抑制晶体粗大化,从而能够抑制金属片材的磁特性降低。
另外,还包括:一边对所述多个金属片材进行热处理、一边使其移动以通过所述轨道的中游部的工序;以及使通过了所述中游部的所述金属片材在所述轨道的下游部依次层叠的工序。由此,能够对多个金属片材连续地进行热处理,因此能够提高生产率。另外,能够将多个金属片材在进行热处理后返回至层叠状态,因此能够从轨道容易地卸除金属片材。
在上述金属片材的制造方法中,优选的是:通过在至少使所述上游部和所述中游部朝向下游侧向下方倾斜的状态下对所述轨道赋予振动,来使所述金属片材移动至下游侧,并且通过沿着所述中游部延伸并且隔着所述中游部地配置的磁铁的所述磁力,使所述金属片材相互分离。如果如此构成,则能够使安装于轨道的上游部的金属片材容易在相互分离的状态下通过中游部而移动至下游部。
在上述金属片材的制造方法中,优选的是:隔着所述中游部地配置的磁铁从上游侧沿着所述中游部移动至下游侧,由此通过所述磁铁的所述磁力使所述金属片材相互分离并且移动至下游侧。如果如此构成,则能够使安装于轨道的上游部的金属片材容易在相互分离的状态下通过中游部而移动直至下游部。另外,通过控制磁铁的移动速度,能够容易地控制金属片材的热处理时间。这样的构成对于需要严密地管理热处理时间的材料特别有效。
本发明涉及的金属片材的制造装置,是通过一边沿着轨道运送由非晶系软磁性材料制成的金属片材、一边对其实施热处理而使其结晶化为纳米晶系软磁性材料的金属片材的制造装置,所述制造装置包括:运送装置,其包含轨道和磁铁,并且使所述金属片材在相互分离的状态下沿着所述轨道移动,所述轨道具有供层叠的状态的所述多个金属片材安装的上游部、供所述金属片材通过的中游部、和供通过了所述中游部的所述金属片材层叠的下游部,所述磁铁通过磁力使安装于所述轨道的上游部的所述多个金属片材相互分离;和加热装置,其对通过所述轨道的中游部的所述金属片材实施所述热处理。
根据本发明的金属片材的制造装置,包括通过磁力使安装于所述轨道的上游部的所述多个金属片材相互分离的磁铁、和对通过所述轨道的中游部的所述金属片材实施所述热处理的加热装置。由此,与将多个金属片材在层叠的状态下通过加热装置进行热处理的情况不同,能够通过磁铁在金属片材彼此之间形成间隙,因此能够使伴随结晶化的反应热不积蓄而向间隙散热。因此,能够抑制晶体粗大化,从而能够抑制金属片材的磁特性降低。
另外,通过包括对通过所述轨道的中游部的所述金属片材实施热处理的加热装置,能够一边通过运送装置运送多个金属片材、一边对其连续地进行热处理,因此能够使生产率提高。另外,通过具有供通过了所述中游部的所述金属片材层叠的下游部的轨道,能够将多个金属片材在热处理后返回至层叠状态,因此能够从轨道容易地卸除金属片材。
在上述金属片材的制造装置中,优选的是:所述运送装置包括对所述轨道赋予振动的励振器,至少所述上游部和所述中游部朝向下游侧向下方倾斜,所述磁铁沿着所述中游部延伸并且隔着所述中游部地配置。如果如此构成,则通过励振器对轨道赋予振动,由此金属片材向下游侧移动,并且通过磁铁的磁力相互地分离。由此,能够使安装于轨道的上游部的金属片材容易在相互分离的状态下通过中游部而移动至下游部。
在上述金属片材的制造装置中,优选的是:所述磁铁隔着所述中游部地配置,并且构成为从上游侧沿着所述中游部移动至下游侧。如果如此构成,则使磁铁从上游侧沿着中游部向下游侧移动,由此能够通过磁铁的磁力使金属片材相互分离并且向下游侧移动。由此,能够使安装于轨道的上游部的金属片材容易在相互分离的状态下通过中游部而移动至下游部。另外,通过控制磁铁的移动速度,能够容易地控制金属片材的热处理时间。这样的构成对于需要严密地管理热处理时间的材料特别有效。
发明效果
根据本发明的金属片材的制造方法和金属片材的制造装置,能够抑制金属片材的磁特性降低。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式涉及的金属片材的制造中使用的制造装置的概略结构图。
图2是本发明的第1实施方式涉及的金属片材的制造中使用的制造装置的概略侧视图。
图3是表示从下游侧观察本发明的第1实施方式涉及的金属片材的制造中使用的制造装置的状态的图。
图4是表示由本发明的第1实施方式涉及的制造装置所制造的金属片材构成的定子铁心(stator core)的结构的立体图。
图5是表示由本发明的第1实施方式涉及的制造装置所制造的金属片材构成的马达的结构的立体图。
图6是本发明的第2实施方式涉及的金属片材的制造中使用的制造装置的概略结构图。
附图标记说明
1:轨道;1a:上游部;1b:中游部;1c:下游部;4:磁铁;5:励振器;7:加热装置;10:金属片材;20:磁铁旋转装置;30:运送装置;100:制造装置
具体实施方式
以下,在本发明的实施方式中对金属片材的制造方法和制造装置进行说明。
(第1实施方式)
首先,参照图1,对本发明的第1实施方式涉及的金属片材10的制造中使用的制造装置100进行说明。图1是本发明的第1实施方式涉及的金属片材10的制造中使用的制造装置100的概略结构图。此外,在图1中,为了容易理解,省略了冷却构件6和加热装置7。
制造装置100是通过将由非晶系软磁性材料制成的金属片材10一边沿着轨道1进行运送、一边进行热处理而使其结晶化为纳米晶系软磁性材料的装置。制造装置100具备一对轨道1、支承一对轨道1的一对支承构件2、固定支承构件2的基板3、沿着一对轨道1配置的一对磁铁4、安装于基板3的励振器5、和加热装置7。此外,在本实施方式中,由轨道1、磁铁4和励振器5构成如后述那样使金属片材10在相互分离的状态下沿着轨道1移动的运送装置30。
轨道1由从截面看为圆形的金属制的构件形成。轨道1只要具有预定的耐热性和强度,则可以由除金属以外的材料形成。各轨道1包括供由非晶系软磁性材料制成的金属片材10(即,热处理前的金属片材10)安装的上游部1a、供金属片材10在相互分离的状态下一边被进行热处理一边通过的中游部1b、和供结晶化为纳米晶系软磁性材料的金属片材10(即,热处理后的金属片材10)依次层叠的下游部1c。
如图2所示,在本实施方式中,轨道1整体(上游部1a、中游部1b和下游部1c)被配置成从上游侧(图2的右侧)朝向下游侧(图2的左侧)向下方倾斜。此外,在图2中,为了容易理解,省略了冷却构件6及纸面近前侧的磁铁4。另外,在轨道1的下游部1c的预定位置设置有限制金属片材10向下游侧移动的挡块(stopper)1d。此外,也可以通过不设置挡块1d而弯折下游部1c的预定位置来限制金属片材10向下游侧移动。
如图1所示,各支承构件2包括相对于基板3垂直地设置的一对支柱2a、将一对支柱2a的上端彼此连结的连结部2b、和从连结部2b的预定位置向下方延伸而支承轨道1的一对悬挂部2c。
如图3所示,金属片材10被形成为半扇状(半圆弧状),并且具有向径向内侧突出的多个凸部10a和形成在凸部10a彼此之间的间隙10b。而且,各支承构件2的悬挂部2c的前端部(下端部)2d被折弯成通过金属片材10的间隙10b的角度。由此,金属片材10能够不被支承构件2干涉地从上游侧沿着轨道1向下游侧移动。此外,在如后述那样层叠金属片材10而用于马达的定子铁心的情况下,凸部10a和间隙10b成为定子铁心的齿和槽。
如图1所示,一对磁铁4沿着轨道1的中游部1b延伸并且从与金属片材10的运送方向垂直的宽度方向的两侧隔着中游部1b地配置。此外,磁铁4与轨道1平行地配置。如图3所示,在磁铁4与金属片材10之间形成间隙,金属片材10在不与磁铁4接触的状态下沿着轨道1移动。
磁铁4是永磁铁,由例如以钐和钴作为主成分的钐钴磁铁、铝镍钴磁铁等形成。除这些磁铁以外,磁铁4也可以由例如以钕、铁和硼作为主成分的钕磁铁、铁氧体磁铁等形成。另外,磁铁4可以是由铁芯和线圈构成的电磁铁。
如图3所示,在基板3的上表面竖立设置有供磁铁4固定的一对冷却构件6。冷却构件6由金属板形成,并且内部设置有供冷却水通过的冷却水流路(未图示)。通过在冷却构件6内流通冷却水,能够防止因热处理时的热而使磁铁4的温度变得过高,抑制磁力的降低。
励振器5用于使轨道1振动,在此固定于基板3的上表面。此外,励振器5也可以固定于轨道1的端部、支承构件2等。励振器5可以在例如沿着轨道1的方向上产生振动,也可以在与轨道1延伸的方向垂直的方向(上下方向或宽度方向)上产生振动。励振器5产生例如50Hz以上且150Hz以下的振动。励振器5对轨道1赋予振动,由此金属片材10通过自重和振动而从轨道1的上游侧向下游侧缓缓地移动(被运送)。
如图2所示,加热装置7配置于轨道1的中游部1b的上方,并且具有加热部(未图示)和将被加热部加热后的气体向下方送风的风扇(未图示)。加热装置7对金属片材10吹送热风(经加热的气体),由此金属片材10变为结晶化温度以上的温度,从非晶系软磁性材料结晶化为纳米晶系软磁性材料。
优选构成为轨道1的上游部1a和下游部1c的金属片材10不被加热装置7加热至预定温度以上。例如可以以包围轨道1的中游部1b和磁铁4的方式(例如在图1中包围被一对支承构件2夹着的区域的方式)设置加热炉(未图示)。另外,也可以在预定位置设置排气管道(未图示),以使得加热装置7的热风不朝向轨道1的上游部1a和下游部1c。
接下来,对使用了制造装置100的金属片材10的制造方法进行说明。
(准备工序)
首先,通过对由非晶系软磁性材料制成的片材材料进行冲切,形成预定形状的金属片材10。此外,金属片材10在后述的热处理工序中被进行热处理,由此被结晶化而成为纳米晶系软磁性材料。将通过冲切片材材料而得到的金属片材10层叠多片(例如几千片)。金属片材10可用于例如磁铁埋入型马达(IPM马达)的转子铁心或定子铁心。在此示出将金属片材10用于定子铁心的例子。
作为非晶系软磁性材料或纳米晶系软磁性材料,可列举由例如选自Fe、Co和Ni中的至少1种磁性金属与选自B、C、P、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Y、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W中的至少1种非磁性金属制成的材料,但是并不限定于这些。
作为非晶系软磁性材料或纳米晶系软磁性材料的代表性材料,可列举例如FeCo系合金(例如FeCo、FeCoV等)、FeNi系合金(例如FeNi、FeNiMo、FeNiCr、FeNiSi等)、FeAl系合金或FeSi系合金(例如FeAl、FeAlSi、FeAlSiCr、FeAlSiTiRu、FeAlO等)、FeTa系合金(例如FeTa、FeTaC、FeTaN等)和FeZr系合金(例如FeZrN等),但是并不限定于这些。
另外,作为非晶系软磁性材料或纳米晶系软磁性材料的其他的材料,能够使用例如含有Co、与Zr、Hf、Nb、Ta、Ti和Y之中的至少1种的Co合金。Co合金中优选包含80at%以上的Co。这样的Co合金在制膜的情况下容易成为非晶,结晶磁各向异性、晶体缺陷和晶界少,因此显示非常优异的软磁性。作为优选的非晶系软磁性材料,能够列举例如CoZr、CoZrNb、和CoZrTa系合金等。
非晶系软磁性材料是具有非晶结构作为主结构的软磁性材料。在非晶结构的情况下,在X射线衍射图案中不能观察到明确的峰,仅观测到宽的光晕图案。另一方面,通过对非晶结构施加热处理,能够形成纳米晶构造,在具有纳米晶结构的纳米晶系软磁性材料中,在与晶面的晶格间隔对应的位置观测到衍射峰。能够根据该衍射峰的宽度,采用Scherrer公式算出微晶直径。
一般而言,所谓纳米晶是指根据X射线衍射的衍射峰的半值宽度、用Scherrer公式算出的微晶直径小于1μm的晶体。在本实施方式中,纳米晶的微晶直径(根据X射线衍射的衍射峰的半值宽度、用Scherrer公式算出的微晶直径)优选为100nm以下,更优选为50nm以下。另外,纳米晶的微晶直径优选为5nm以上。通过使纳米晶的微晶直径为这样的大小,能观察到软磁特性的提高。此外,在以往的磁铁埋入型马达(IPM马达)的转子铁心中使用的电磁钢板的微晶直径为μm量级,一般为50μm以上。
非晶系软磁性材料可以通过例如下述方式得到:通过高频熔炉等将以成为以上所示组成的方式所配合的金属原料在高温下熔融,制成均匀的熔融金属,再将其急冷。急冷速度取决于材料,例如为约106℃/sec,只要能够在结晶化之前得到非晶结构,则其急冷速度并无特别限定。例如,由非晶系软磁性材料制成的片材材料,通过对旋转的冷却辊吹送金属原料的熔融金属而形成为由非晶系软磁性材料制成的带状的片材,被卷绕于送出装置的轴部。这样,通过将熔融金属急冷,能够在结晶化之前得到非晶结构的软磁性材料。片材的厚度优选为例如5~50μm,更优选为15~35μm。
(安装工序)
将由非晶系软磁性材料制成的被层叠的状态的多片(例如几千片)的金属片材10安装于轨道1的上游部1a。金属片材10向轨道1的安装操作例如能够通过机器人进行自动化。此外,金属片材10向轨道1的安装操作也可以由操作者进行。
(热处理工序)
励振器5使轨道1振动,由此金属片材10通过自重和振动从轨道1的上游侧向下游侧缓缓地移动。此时,若金属片材10移动至被一对磁铁4夹着的位置,则因磁铁4的磁力而在金属片材10的端部(接近磁铁4的部分)产生磁极。在相邻的金属片材10的端部产生的磁极彼此为同极,因此相邻的金属片材10相互排斥而分离。因此,金属片材10在相互分离的状态下沿着轨道1移动。即,在比磁铁4靠上游侧的区域中,金属片材10在层叠状态下移动,在被一对磁铁4夹着的区域中,金属片材10在因磁力相互隔开预定间隔的状态下连续地移动。
金属片材10在通过轨道1的中游部1b时被加热装置7进行热处理。此外,该热处理工序是本发明的“一边实施热处理、一边使其移动以通过所述轨道的中游部的工序”的一例。
一般而言,纳米晶系软磁性材料通过将非晶系软磁性材料进行加热而使之结晶化(变质)来得到。即,软磁性材料的非晶结构通过热处理而成为纳米晶结构。
从非晶系软磁性材料结晶化为纳米晶系软磁性材料时的热处理的条件并无特别限制,可考虑金属原料的组成、要表现的磁特性等而适当选择。因此,虽然没有特别限定,但是,热处理的温度例如为比所使用的软磁性材料的结晶化温度高的温度。由此,通过非晶系软磁性材料的热处理,能够使非晶系软磁性材料成为纳米晶系软磁性材料。热处理优选在惰性气体气氛下进行。
在惰性气体气氛下进行热处理的情况下,优选使从加热装置7送出的气体为惰性气体。另外,也可以使上述的加热炉(未图示)内充满惰性气体。此外,作为惰性气体,能够使用例如氮气、氩气,但是并不限定于这些。
结晶化温度是发生结晶化的温度。在结晶化时引起发热反应,因此结晶化温度能够通过测定伴随结晶化而发热的温度来确定。例如能够采用差示扫描量热法(DSC),在预定的加热速度(例如0.67Ks-1)的条件下测定结晶化温度。非晶系软磁性材料的结晶化温度根据材质的不同而不同,例如为300~500℃。另外,同样地,纳米晶系软磁性材料的结晶化温度也能够通过差示扫描量热法(DSC)来进行测定。在纳米晶系软磁性材料中虽然已经生成晶体,但是通过加热至结晶化温度以上而产生进一步的结晶化。纳米晶系软磁性材料的结晶化温度根据材质不同而不同,例如为300~500℃。
对于从非晶系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料结晶化时的加热温度,只要在从非晶系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料的结晶化温度以上,就没有特别限制,例如为350℃以上,优选为400℃以上。通过使加热温度为400℃以上,能够高效率地促进结晶化。另外,加热温度例如为600℃以下,优选为520℃以下。通过使加热温度为520℃以下,容易防止过度的结晶化,能够抑制副产物(例如Fe2B等)的产生。
热处理工序中的加热时间并无特别限制,优选为1秒以上且10分钟以下,更优选为1秒以上且5分钟以下。
(层叠工序)
通过了中游部1b的金属片材10到达轨道1的下游部1c,变得不再受到磁铁4的磁力的影响。由此,在金属片材10的端部产生的磁极消失,金属片材10依次被层叠。此时,金属片材10在充分降低了温度的状态下依次被层叠,因此层叠状态的金属片材10中不会积蓄热。此外,为了在可靠地降低了金属片材10的温度的状态下使其依次层叠,也可以在轨道1的下游部1c周边设置送风机等冷却装置(未图示)。
(卸除工序)
若在上述安装工序中安装于轨道1的金属片材10全部移动至下游部1c(或在下游部1c中金属片材10达到预定片数),则从下游部1c卸除被层叠的状态的多片金属片材10。此时,例如通过使支承构件2弯曲,以使得一对轨道1相互接近,能够从轨道1容易地卸除金属片材10。从轨道1卸除金属片材10的卸除操作例如能够通过机器人进行自动化。此外,从轨道1卸除金属片材10的卸除操作也可以由操作者进行。
以下,对使用了在卸除工序中从轨道1卸除的层叠状态的金属片材10的马达的制造方法进行简单地说明。
使从轨道1卸除的层叠状态的多片(例如几千片)的金属片材10在预定的压力下相互紧贴。此时,也可以通过粘接剂等的树脂等来约束金属片材10彼此。而且,如图4所示,通过将层叠状态的金属片材10相对向地配置并固定,从而制作定子铁心50A。此外,在图4和图5中,为了简化附图,省略了由金属片材10的凸部10a和间隙10b构成的定子铁心50A的齿和槽。
接下来,如图5所示,在定子铁心50A的齿(未图示)上配置线圈(未图示),制成定子50。然后,通过将定子50和转子60配置在壳体(未图示)内,来制造马达70。
在本实施方式中,包括如上述那样通过磁力使多个金属片材10相互分离并且一边进行热处理、一边使之移动的工序。由此,与将多个金属片材10在层叠状态下进行热处理的情况不同,伴随结晶化的反应热不会积蓄,因此能够抑制晶体粗大化。其结果,能够抑制金属片材10的磁特性降低。
另外,还包括:一边将多个金属片材10进行热处理、一边使其移动以通过轨道1的中游部1b的工序;以及使通过了中游部1b的金属片材10在轨道1的下游部1c依次层叠的工序。由此,能够将多个金属片材10连续地进行热处理,因此能够提高生产率。另外,能够将多个金属片材10在热处理后返回至层叠状态,因此能够从轨道1容易地卸除金属片材10。
另外,如上述那样,通过在使至少上游部1a和中游部1b朝向下游侧向下方倾斜的状态下对轨道1赋予振动,从而使金属片材10向下游侧移动,并且通过沿着中游部1b延伸且隔着中游部1b地配置的磁铁4的磁力,使金属片材10相互分离。由此,能够使安装于轨道1的上游部1a的金属片材10容易在相互分离的状态下通过中游部1b而移动至下游部1c。
另外,在本实施方式中,只要对制造装置100各设置1套(在此为2个)磁铁4和冷却构件6即可,因此能够抑制装置结构变得复杂的情况。
(第2实施方式)
接下来,参照图6对本发明的第2实施方式涉及的金属片材10的制造中使用的制造装置100进行说明。在该第2实施方式中,将对下述情况进行说明:与上述第1实施方式不同,并不是通过使轨道1振动而使金属片材10移动,而是通过使磁铁4移动而使金属片材10移动。
在本实施方式中,制造装置100具备一对轨道1、支承一对轨道1的一对支承构件2、固定支承构件2的基板3、沿着一对轨道1配置的一对磁铁旋转装置20、和加热装置7。在本实施方式中,由包含轨道1和磁铁4的磁铁旋转装置20构成使金属片材10在相互分离的状态下沿着轨道1移动的运送装置30。此外,在本实施方式中,与上述第1实施方式不同,没有设置励振器5。另外,在图6中,为了容易理解,而省略了加热装置7。
在本实施方式中,轨道1的上游部1a和下游部1c被配置成从上游侧朝向下游侧向下方倾斜,另一方面,与上述第1实施方式不同,中游部1b被水平地配置。
一对磁铁旋转装置20沿着轨道1的中游部1b延伸并且从与金属片材10的运送方向垂直的宽度方向的两侧隔着中游部1b地配置。此外,磁铁旋转装置20与轨道1平行地配置。
各磁铁旋转装置20由一对链轮(sprocket)21、架设于一对链轮21的环状的旋转构件22、配置于旋转构件22的外周的多个磁铁4、和由使链轮21旋转驱动的马达等构成的驱动部23构成。
旋转构件22例如通过金属制的链条形成。此外,在图6中,为了简化附图,而将旋转构件22绘制成带状。旋转构件22以接近轨道1的去程部22a(宽度方向内侧)从上游侧向下游侧移动、远离轨道1的回程部22b(宽度方向外侧)从下游侧向上游侧移动的方式旋转。
多个磁铁4被固定于旋转构件22的外周,在此,仅磁铁4的长度方向的中央被固定于旋转构件22的外周。通过使旋转构件22旋转,从而磁铁4沿着轨道1移动。此外,在本实施方式中,磁铁4在通过了被加热装置7加热而变成高温的部分(旋转构件22的去程部22a)后,通过没有被加热装置7加热的部分(旋转构件22的回程部22b)。因此,能够抑制磁铁4变得过高温的情况,因此无需设置冷却构件6。
第2实施方式的制造装置100的其他的构成与上述第1实施方式同样。
接下来,对使用了制造装置100的金属片材10的制造方法进行说明。
(安装工序)
与上述第1实施方式同样,将由非晶系软磁性材料制成的层叠的状态的多片金属片材10安装于轨道1的上游部1a。金属片材10在层叠的状态下通过自重而滑落至上游部1a的下游端(中游部1b的上游端)。此外,也可以是,本实施方式的上游部1a与上述第1实施方式的上游部1a相比,倾斜角大,金属片材10变得容易滑动。
(热处理工序)
若链轮21旋转而使磁铁4移动,则在去程部22a的上游端,磁力作用于层叠的状态的金属片材10,相邻的金属片材10相互排斥,仅1片金属片材10分离。该金属片材10通过磁力被磁铁4吸引,与磁铁4的移动连动地在轨道1上向下游侧移动。多个金属片材10通过依次流动过来的磁铁4的磁力而相互隔开预定间隔地在轨道1上移动。
与上述第1实施方式同样,金属片材10在通过轨道1的中游部1b时被加热装置7进行热处理,从非晶系软磁性材料被结晶化而成为纳米晶系软磁性材料。此外,对于金属片材10的热处理时间而言,通过变更磁铁旋转装置20的旋转速度,能够容易地设定为预定时间。
(层叠工序)
磁铁4到达下游侧的链轮21而从去程部22a向回程部22b移动。此时,磁铁4的磁力不再能够影响到被该磁铁4运送的金属片材10。而且,金属片材10因自重或被后续的金属片材10推压而在下游部1c上向下游侧移动,从而依次被层叠。
第2实施方式的金属片材10的制造方法的其他的构成与上述第1实施方式同样。
在本实施方式中,如上述那样,隔着中游部1b地配置的磁铁4从上游侧沿着中游部1b向下游侧移动,由此通过磁铁4的磁力使金属片材10相互分离,并且向下游侧移动。由此,能够使安装于轨道1的上游部1a的金属片材10容易在相互分离的状态下通过中游部1b而移动至下游部1c。另外,通过控制磁铁4的移动速度,能够容易地控制金属片材10的热处理时间。这样的构成对于需要严格管理热处理时间的材料特别有效。
此外,应想到此次公开的实施方式在所有点上都是例示,而并非限制性的。本发明的范围不通过上述实施方式的说明而通过权利要求的范围来表示,而且还包含在与权利要求的范围等同的含义和范围内的所有变更。
例如,在上述实施方式中,示出以将轨道1的下游部1c朝向下游侧向下方倾斜的方式配置的例子,但是,本发明并不限定于此,也可以将下游部1c水平地配置。
另外,在上述第2实施方式中,示出将轨道1的中游部1b水平地配置的例子,但是,本发明并不限定于此,也可以以将中游部1b朝向下游侧向下方倾斜的方式配置。
另外,在上述第2实施方式中,示出没有设置励振器5且金属片材10通过自重在上游部1a上移动(滑落)的例子,但是,本发明并不限定于此,也可以与上述第1实施方式同样,构成为设置励振器5且通过振动使金属片材10在上游部1a上移动。
另外,在上述第1实施方式中,示出通过励振器5使金属片材10移动的例子,在上述第2实施方式中,示出通过磁铁4(磁铁旋转装置20)使金属片材10移动的例子,但是,本发明并不限定于此。例如,也可以仅在轨道1的上游部1a与中游部1b的连接部周边配置磁铁,通过该磁铁使金属片材10相互分离,代替磁铁旋转装置20的磁铁4而设置与金属片材10卡合的片材卡合片,通过片材卡合片使金属片材10沿着轨道1移动。
Claims (6)
1.一种金属片材的制造方法,是通过一边沿着轨道运送由非晶系软磁性材料制成的金属片材、一边对其实施热处理来使其结晶化为纳米晶系软磁性材料的金属片材的制造方法,其特征在于,
所述制造方法包括:
将层叠的状态的所述多个金属片材安装于所述轨道的上游部的工序;
通过磁力使所述多个金属片材相互分离,并且一边对其实施所述热处理、一边使其移动以通过所述轨道的中游部的工序;以及
使通过了所述中游部的所述金属片材在所述轨道的下游部依次层叠的工序。
2.根据权利要求1所述的金属片材的制造方法,其特征在于,通过在至少使所述上游部和所述中游部朝向下游侧向下方倾斜的状态下对所述轨道赋予振动,来使所述金属片材移动至下游侧,并且通过沿着所述中游部延伸并且隔着所述中游部地配置的磁铁的所述磁力,使所述金属片材相互分离。
3.根据权利要求1所述的金属片材的制造方法,其特征在于,隔着所述中游部地配置的磁铁从上游侧沿着所述中游部移动至下游侧,由此通过所述磁铁的所述磁力使所述金属片材相互分离并且移动至下游侧。
4.一种金属片材的制造装置,是通过一边沿着轨道运送由非晶系软磁性材料制成的金属片材、一边对其实施热处理来使其结晶化为纳米晶系软磁性材料的金属片材的制造装置,其特征在于,
所述制造装置包括:
运送装置,其包括轨道和磁铁,并且使所述金属片材在相互分离的状态下沿着所述轨道移动,所述轨道具有供层叠的状态的所述多个金属片材安装的上游部、供所述金属片材通过的中游部、以及供通过了所述中游部的所述金属片材层叠的下游部,所述磁铁通过磁力使安装于所述轨道的上游部的所述多个金属片材相互分离;和
加热装置,其对通过所述轨道的中游部的所述金属片材实施所述热处理。
5.根据权利要求4所述的金属片材的制造装置,其特征在于,
所述运送装置包括对所述轨道赋予振动的励振器,
至少所述上游部和所述中游部朝向下游侧向下方倾斜,
所述磁铁,沿着所述中游部延伸并且隔着所述中游部地配置。
6.根据权利要求4所述的金属片材的制造装置,其特征在于,所述磁铁隔着所述中游部地配置,并且构成为从上游侧沿着所述中游部移动至下游侧。
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