CN113245433A - 被冲切材料的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及被冲切材料的制造方法。提供能够高效率地制造由纳米晶系软磁性材料构成的被冲切材料的被冲切材料的制造方法。将由无定形系软磁性材料构成的至少1张金属片材(10)夹持于冲头(51)和冲模(52)，从金属片材(10)冲切被冲切材料(10a)从而制造被冲切材料(10a)，包括：将冲头(51)被加热至无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料结晶化的结晶化开始温度以上，一边用冲头(51)将金属片材(10)加热一边从金属片材(10)冲切被冲切材料(10a)的工序；和使已冲切的状态的被冲切材料吸附于冲头(51)从而使被冲切材料(10a)的无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料结晶化的工序。

Description

被冲切材料的制造方法
技术领域
本发明涉及由金属片材制造被冲切材料的制造方法。
背景技术
目前为止，在马达的磁芯等中使用了纳米晶系软磁性材料。纳米晶系软磁性材料通过对无定形系软磁性材料在结晶化开始温度以上进行热处理而得到。纳米晶系软磁性材料较脆，因此对由无定形系软磁性材料构成的金属片材热处理后进行冲切加工时，在金属片材中产生裂纹和碎屑。
因此，提出了如下的被冲切材料的制造方法：在冲切由无定形系软磁性材料构成的金属片材从而形成被冲切材料后，对被冲切材料实施热处理，从而使被冲切材料从无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料结晶化(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：WO2017/006868号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，从由无定形系软磁性材料构成的金属片材形成被冲切材料后对该被冲切材料实施热处理的情况下，需要一张一张地对被冲切材料进行热处理，因此存在生产率差的问题。
本发明鉴于这方面而完成，本发明的目的在于提供能够高效率地制造由纳米晶系软磁性材料构成的被冲切材料的被冲切材料的制造方法。
用于解决课题的手段
鉴于这方面，本发明涉及的被冲切材料的制造方法是将由无定形系软磁性材料构成的至少一张金属片材夹持于第1工具和第2工具，从所述金属片材冲切被冲切材料从而制造被冲切材料的制造方法，其特征在于，所述第1工具或所述第2工具中至少一个工具为被加热至所述无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料结晶化的结晶化开始温度以上的工具，包括：一边用所述已加热的工具加热所述金属片材，一边从所述金属片材冲切所述被冲切材料的工序，和使已冲切的状态的所述被冲切材料吸附于所述已加热的工具从而使所述被冲切材料的所述无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料结晶化的工序。
根据本发明，在冲切工序中，一边用已被加热至向纳米晶系软磁性材料结晶化的结晶化开始温度以上的工具将金属片材加热，一边用第1和第2工具冲切被冲切材料，因此能够使已加热的工具的热量进入金属片材。其中，已冲切的被冲切材料有时发生翘曲等，在使其结晶化的工序中，通过使已被冲切的状态的被冲切材料吸附于已加热的工具，能够矫正被冲切材料的翘曲，同时使已加热的工具的热量继续均匀地进入被冲切材料。
由此，在从冲切工序到结晶化工序的一连串的工序中，能够用已加热的工具持续地加热，因此能够高效率地制造由纳米晶系软磁性材料构成的被冲切材料。进而，在结晶化工序中，能够从已加热的工具侧的相反侧将被冲切材料的热量释放。由此，能够抑制由于从无定形向纳米晶结晶化时的自放热而使被冲切材料过加热，得到由均匀的晶粒的纳米晶系软磁性材料构成的被冲切材料。
其中，作为使金属片材密合于已加热的工具的方法，例如能够列举出：在已加热的工具中设置抽吸口，利用来自抽吸口的抽吸力使金属片材吸附于工具的方法；或者在工具中配置永磁体，利用永磁体产生的磁力使金属片材吸附于工具的方法等。
但是，作为更优选的方案，在上述冲切工序中，对配置于上述已加热的工具的电磁线圈进行励磁，从而一边使上述金属片材吸附于上述已加热的工具，一边从上述金属片材冲切上述被冲切材料；在上述结晶化工序中，继续进行上述电磁线圈的励磁，从而维持使上述被冲切材料吸附于上述已加热的工具的状态；在上述结晶化工序后，停止上述电磁线圈的励磁，从而从上述已加热的工具解除对上述被冲切材料的吸附。
根据该方案，在结晶化的工序中，对电磁线圈进行励磁，维持使被冲切材料吸附的状态，在结晶化工序后，停止电磁线圈的励磁，从而能够解除吸附。由此，通过调整电磁线圈的励磁时间和励磁时机，能够调整被冲切材料密合于已加热的工具的时间。其结果，即使由于被冲切材料的结晶化从而被冲切材料自放热，也容易控制被冲切材料的温度。由此能够防止被冲切材料的过加热，使晶体直径变得均匀。
其中，如上所述，在工具中设置抽吸口从而使金属片材吸附于工具的情况下，已加热的工具的热量难以传送至金属片材和被冲切材料中包含抽吸口的部分。但是，在本方案中，由于使用电磁线圈，因此能够使金属片材的整个表面与已加热的工具的表面接触。
或者，如上所述，在已加热的工具中设置永磁体从而使金属片材吸附于工具的情况下，由于工具一直被磁化，因此冲切时的加工粉末等持续附着于工具的表面。但是，在本方案中，由于使用电磁线圈，因此即使加工粉末附着，通过停止电磁线圈的励磁，也能够使附着于工具的表面的加工粉末脱离。
作为更优选的方案，在上述冲切工序中，将多张重叠的上述金属片材夹持于上述第1工具和上述第2工具，从上述多张金属片材冲切多张重叠的上述被冲切材料；在上述结晶化工序中，使上述多张重叠的上述被冲切材料吸附于上述已加热的工具，使上述各被冲切材料的上述无定形系软磁性材料结晶化。
根据该方案，在冲切工序中，对电磁线圈进行励磁，从而使多张重叠的金属片材相互吸附于已加热的工具，能够同时地冲切多张重叠的被冲切材料。进而，在结晶化工序中，继续进行电磁线圈的励磁，从而能够使多张重叠的被冲切材料吸附于上述已加热的工具，因此能够同时使多张被冲切材料的无定形系软磁性材料结晶化。通过这样的一连串的工序，能够同时生产多张被冲切材料，因此能够提高被冲切材料的生产率。
作为进一步优选的方案，在上述冲切工序前，包括将上述金属片材在比上述结晶化开始温度低的温度下预热的工序。在进行预热的工序中，将金属片材在比结晶化开始温度低的温度下加热，从而缩短冲切工序和结晶化工序中的对金属片材和被冲切构件的热处理时间，能够实现热处理的高效化。
发明效果
根据本发明，能够高效率地制造由纳米晶系软磁性材料构成的被冲切材料。
附图说明
图1为本发明的第1实施方式涉及的被冲切材料的制造方法中使用的被冲切材料的制造装置的概略构成图。
图2为示出制造第1实施方式涉及的被冲切材料时的金属片材的温度变化的图。
图3A为说明采用图1中所示的制造装置实施的冲切工序的截面示意图。
图3B为说明采用图1中所示的制造装置实施的冲切工序后的结晶化工序的截面示意图。
图3C为用于说明图2中所示的结晶化工序完成后解除被冲切材料的密合状态的状态的图。
图4为说明采用图3B中所示的制造装置实施的另一制造方法中的冲切工序后的结晶化工序的截面示意图。
图5为本发明的第2实施方式涉及的被冲切材料的制造方法中使用的被冲切材料的制造装置的概略构成图。
图6为说明采用图5中所示的制造装置实施的冲切工序后的结晶化工序的截面示意图。
图7为用于说明图6中所示的另一制造方法中的结晶化工序的图。
附图标记说明
1A、1B：制造装置、2：送出装置、2a：轴部、5：冲压装置、6：旋转模切机、10：金属片材、10a：被冲切材料、25、54、64、65：加热器、51：冲头、52：冲模、56：电磁线圈、61：模辊、62：对置辊、66：电磁线圈
具体实施方式
以下对本发明的实施方式涉及的被冲切材料的制造方法进行说明。
[第1实施方式]
1.关于制造装置1A
首先，参照图1对本发明的第1实施方式涉及的被冲切材料10a的制造方法中使用的制造装置1A进行说明。
制造装置1A具备：将作为被冲切材料10a的初始材料的带状的金属片材10送出的送出装置2，对金属片材10赋予张力的张力辊41、42，和对金属片材10进行冲切成型的冲压装置5。在冲压装置5的沿着搬运方向的后方(下游侧)配置有将冲切后的金属片材10从冲压装置5排出的一对排出辊7、7。再有，在排出辊7、7的下游侧进一步设置有将冲切了被冲切材料10a后的金属片材10卷绕成卷状的卷绕装置(未图示)，由此，能够在送出装置2到卷绕装置之间搬运金属片材10。
送出装置2具备轴部2a，轴部2a卷绕有线圈状的金属片材10。通过轴部2a的旋转，送出装置2能够向着冲压装置5将金属片材10送出。送出装置2设置有加热金属片材10的加热器25。
具体地，加热器25内置于轴部2a，以在后述的结晶化开始温度以下加热轴部2a的方式设定加热器25。通过采用该加热器25的加热，能够经由轴部2a将冲切前的金属片材10预热到规定的温度。在本实施方式中，加热器25设置于送出装置2的轴部2a，例如也可以以从外表面加热金属片材10的方式设置加热器。
在送出装置2与冲压装置5之间配置有对金属片材10赋予规定的张力的张力辊41、42。能够在通过该张力辊41、42对金属片材10赋予规定的张力的状态下将金属片材10搬运至冲压装置5。
冲压装置5具备装置主体50，装置主体50安装有冲头51和配置在冲头51的下方的冲模52。冲头51形成有与被冲切材料10a的形状相对应的冲切面51a。冲切面51a例如为马达的转子铁心的形状。冲模52形成有与该冲头51的冲切面51a的形状相对应的凹部52a，冲切时冲头51插入冲模52的凹部52a。
利用具备油压设备等(未图示)的装置主体50，冲头51可向着冲模52上升和下降。由此，通过将金属片材10夹持在冲头51与冲模52之间，能够从金属片材10冲切被冲切材料10a。
进而，在冲头51的内部配置有加热冲头51的加热器54。以将冲头51加热至后述的无定形系软磁性材料开始结晶化为纳米晶系软磁性材料的温度(结晶化开始温度)T1以上的方式设定加热器54(参照图2)。由此，在后述的结晶化工序中，利用来自成为结晶化开始温度T1以上(具体地，加热温度T3)的冲头51的热量，能够使从金属片材10冲切的被冲切材料10a结晶化为所期望的结晶状态。
应予说明，本实施方式中所说的冲头51和冲模52相当于本发明中所说的“第1工具和第2工具”，冲头51被加热器54加热，因此冲头51相当于本发明中所说的“已加热的工具”。不过，在本实施方式中，利用加热器54将冲头51加热，例如也可利用另外的加热器将冲模52加热。
如图3A中所示那样，冲压装置5中设置有与冲头51一起向着冲模52上升和下降、在冲切时将金属片材10向冲模52侧压靠的挤压构件55。应予说明，图1中省略了挤压构件55。加热器54产生的热不直接传送至挤压构件55。另外，冲头51、冲模52和挤压构件55等的装置构成与一般的冲压装置的构成相同，因此在本说明书中省略详细的结构和机理的说明。
冲头51中配置有电磁线圈56，电磁线圈56经由开关(未图示)等与电源(未图示)连接。通过切换开关，能够控制从电源向电磁线圈56通电和停止通电。因此，通过向电磁线圈56通电，对电磁线圈56进行励磁，通过停止该通电，停止(解除)电磁线圈56的励磁。
2.关于金属片材10
本实施方式中所制造的金属片材10为由无定形系软磁性材料构成的金属片材，由金属片材10制造的被冲切材料10a为由纳米晶系软磁性材料构成的片状的构件。在以下所示的制造方法中，对冲切由无定形系软磁性材料构成的金属片材10而成的被冲切材料10a进行热处理，从而使无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料结晶化，因此以下对于这些材料进行说明。
在此，对构成金属片材10的无定形系软磁性材料和构成被冲切材料10a的纳米晶系软磁性材料进行说明。作为无定形系软磁性材料和纳米晶系软磁性材料，例如可列举出由选自Fe、Co和Ni中的至少1种的磁性金属和选自B、C、P、Al、Si、Ti、V、Cr、Mn、Cu、Y、Zr、Nb、Mo、Hf、Ta和W中的至少1种的非磁性金属构成的材料，但并不限定于这些。
作为无定形系软磁性材料或纳米晶系软磁性材料的代表性材料，例如能够列举出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)或者FeZr系合金(例如FeZrN等)，但并不限定于这些。在Fe系合金的情况下，优选含有80原子％以上的Fe。
另外，作为无定形系软磁性材料或纳米晶系软磁性材料的其他材料，例如能够使用含有Zr、Hf、Nb、Ta、Ti和Y中的至少1种和Co的Co合金。Co合金中优选含有80原子％以上的Co。这样的Co合金在制膜时容易成为无定形，磁晶各向异性、结晶缺陷和晶界少，显示出非常优异的软磁性。作为优选的无定形系软磁性材料，例如能够列举出CoZr、CoZrNb和CoZrTa系合金等。
本说明书中所说的无定形系软磁性材料是具有无定形结构作为主结构的软磁性材料。在无定形结构的情况下，在X射线衍射图案中看不到明显的峰，只观测到宽的晕轮图案。另一方面，通过对无定形结构施加热处理，能够形成纳米晶结构，对于具有纳米晶结构的纳米晶系软磁性材料而言，在与晶面的晶格间距对应的位置可观测到衍射峰。根据该衍射峰的宽度，使用Scherrer公式能够算出微晶直径。
对于本说明书中所说的纳米晶系软磁性材料而言，纳米晶是指由X射线衍射的衍射峰的半峰全宽采用Scherrer公式所算出的微晶直径不到1μm的结晶。在本实施方式中，纳米晶的微晶直径(由X射线衍射的衍射峰的半峰全宽采用Scherrer公式所算出的微晶直径)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。通过纳米晶的微晶直径为这样的大小，可看到磁特性的提高。予以说明，以往的电磁钢板的微晶直径为μm级，一般为50μm以上。
无定形系软磁性材料例如能够通过采用高频熔解炉等在高温下将以成为以上所示的组成的方式配合的金属原料熔融而制成均匀的金属熔液，将其急冷而得到。急冷速度也取决于材料，例如为约106℃/秒，只要能够在结晶化之前得到无定形结构，对其急冷速度并无特别限定。在本实施方式中，就后述的金属片材而言，通过向旋转的冷却辊喷射金属原料的熔液，制造由无定形系软磁性材料构成的带状的金属片材，卷绕成卷状。如此，通过将金属熔液急冷，在材料结晶化之前能够得到无定形结构的软磁性材料。金属片材10的厚度例如在10μm以上且100μm以下的范围内，其中优选在20μm以上且50μm以下的范围内。
接下来，进一步参照图3A～图3C对使用制造装置1A的被冲切材料10a的制造方法进行说明。
(预热工序)
首先，对于金属片材10进行预热工序。具体地，如图1中所示那样，采用加热器25将金属片材10加热至比无定形系软磁性材料开始结晶化的结晶化开始温度T1低的温度(预热温度)T0(参照图2的时刻t0)。
(冲切工序)
接下来，对于已预热的金属片材10进行冲切工序。具体地，将从送出装置2经由张力辊41、42而搬运的预热状态的金属片材10夹持于冲压装置5的冲头51和冲模52，冲切规定形状的被冲切材料10a。此时，一边用加热至无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料结晶化的结晶化开始温度T1以上(具体地，为加热温度T3)的冲头51将金属片材10加热，一边冲切被冲切材料10a。例如，采用加热器54将冲头51的加热温度T3设定为比被冲切材料10a的升温完成的温度(目标到达温度)T2高的温度，例如500℃。
在该冲切工序中，通过对电磁线圈56通入电流，使电磁线圈56励磁。再有，如图3A中所示那样，在冲切前，金属片材10被挤压构件55挤押在与冲模52之间，因此金属片材10不向电磁线圈56移动。不过，只要能够在冲头51与金属片材10接触的时刻使电磁线圈56励磁、能够在冲切时精度良好地将金属片材10冲切，则可以省略挤压构件55。
金属片材10由软磁性材料构成，因此如图3A中所示那样，在冲切时，与冲头51的冲切面51a接触的金属片材10的部分由于电磁线圈56的励磁而吸附于冲头51。由此，能够一边使金属片材10吸附于冲头51，一边将金属片材10加热并从金属片材10冲切被冲切材料10a，其后也能够连续地维持被冲切材料10a的吸附。
其中，金属片材10可以在图3A中所示的状态下(即，冲切中途的金属片材10的塑性变形时)到达结晶化开始温度T1，但也可以在从图3A进一步发展的状态下，例如冲切完成时(形成被冲切材料10a的时刻以后)到达结晶化开始温度T1。由此，能够在金属片材10纳米结晶化为所期望的粒径之前、即金属片材10脆化之前完成冲切加工。应予说明，若被冲切材料10a到达结晶化开始温度T1，则此后被冲切材料10a由于结晶化引起的自放热而容易升温。应予说明，在该冲切工序后，被冲切材料10a的结晶化尚未完成。
(结晶化工序)
接下来，对于被冲切材料10a进行结晶化工序。具体地，如图3B中所示那样，在使被冲头51冲切的被冲切材料10a吸附于冲头51(已加热的工具)的状态下，使被冲切材料10a的无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料结晶化。具体地，通过继续进行电磁线圈56的励磁，维持被冲切材料10a吸附于冲头(已加热的工具)51的冲切面51a的状态。
此时，被冲切材料10a由于与结晶化相伴的反应热和来自冲头51的热量，温度进一步上升。如此，通过利用冲头51将被冲切材料10a保持在结晶化开始温度T1以上的温度(进而，冲头51的加热温度T3以下)(热处理)，能够完成从无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料的结晶化。
一般地，纳米晶系软磁性材料通过将无定形系软磁性材料加热以使其结晶化(改性)而得到。即，软磁性材料的无定形结构通过热处理而成为纳米晶结构。在本实施方式中，通过冲切工序和结晶化工序中的热处理，无定形系软磁性材料结晶化为纳米晶系软磁性材料。
对从无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料结晶化时的热处理的条件并无特别限制，考虑金属原料的组成和想要显现的磁特性等而适当地选择。因此，虽无特别限定，热处理的温度(具体地，冲头51的温度T3)为比无定形系软磁性材料的结晶化开始温度高的温度。由此，能够使无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料结晶化。热处理优选在非活性气体气氛下进行。
结晶化开始温度为发生结晶化的温度。结晶化时发生放热反应，因此结晶化开始温度能够通过测定与结晶化相伴地发生放热的温度而确定。例如，能够采用差示扫描量热测定(DSC)，在规定的加热速度(例如0.67Ks－1)的条件下测定结晶化开始温度。无定形系软磁性材料的结晶化开始温度T1因材质而异，例如为300～500℃。因此，预热工序中的预热温度T0为比该温度低的温度(例如250℃～350℃，结晶化没有开始的温度)。另外，同样地，纳米晶系软磁性材料的进一步结晶化时的温度也能够采用差示扫描量热测定(DSC)测定。对于纳米晶系软磁性材料而言，已生成了晶体，但通过加热至结晶化开始温度以上发生进一步的结晶化。
从无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料结晶化时的冲头51的加热温度T3只要为从无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料的结晶化开始温度T1以上，则并无特别限制。例如，在铁系无定形合金的情况下，加热温度T3为350℃以上，优选为400℃以上。通过使加热温度为400℃以上，能够高效地进行结晶化。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。对结晶化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。
(吸附解除工序)
如图3C中所示那样，将被冲切材料10a向冲头51的吸附解除。具体地，在结晶化工序后，停止电磁线圈56的励磁，从而从已加热的冲头51解除被冲切材料10a的吸附。其中，就解除的时机而言，例如以被冲切材料10a成为目标到达温度T2的方式将被冲切材料10a的吸附解除。再有，到达了被冲切材料10a的目标到达温度T2后，被冲切材料10a的温度不上升而是下降。因此，在结晶化完成温度T2之后，被冲切材料10a被冷却。
在本实施方式中，电磁线圈56的励磁的解除的时机能够基于冲头51产生的加热速度、自放热产生的被冲切材料10a的放热速度、被冲切材料10a的放热速度等而设定。例如，如果在时刻t3到达目标到达温度T2，则可在时刻t2停止电磁线圈56的励磁。
另外，虽然在图2中没有示出，但只要能够将被冲切材料10a的温度在从目标到达温度T2开始的规定的温度范围内保持一定时间，则可以在该温度范围保持一定时间后停止电磁线圈56的励磁。进而，被冲切材料10a成为结晶化开始温度T1以上时发生自放热，因此在自放热的放热速度大的情况下，可在时刻t2～t3期间将被冲切材料10a的吸附解除，然后，利用自放热产生的热量，在时刻t3使被冲切材料10a的温度到达目标到达温度T2。
(冷却工序)
通过吸附解除工序停止电磁线圈56的励磁，从而从冲头51将被冲切材料10a的吸附解除，则被冲切材料10a从冲头51脱离。在被冲切材料10a由于自重而向下方移动的同时被冲切材料10a被冷却(图2的时刻t3以后)。其中，可通过空冷使被冲切材料10a慢慢地冷却，例如也可通过强制冷却来进行冷却。如此，能够一边搬运金属片材10，一边依次制造由纳米晶系软磁性材料构成的被冲切材料10a，并采用一对排出辊7、7将冲切后的金属片材10从冲压装置5排出。
根据本实施方式，在冲切工序中，一边用加热至向纳米晶系软磁性材料结晶化的结晶化开始温度T1以上的冲头51将金属片材10加热，一边用冲头51和冲模52冲切被冲切材料10a，因此能够使冲头51的热量进入金属片材10。其中，已冲切的被冲切材料10a有时发生翘曲等，但在结晶化工序中，通过使已被冲切的状态的被冲切材料10a吸附于冲头51，能够矫正被冲切材料10a的翘曲，同时使被冲切材料10a密合于冲头51，使冲头51的热量继续均匀地进入被冲切材料10a。
由此，在从冲切工序到结晶化工序的一连串的工序中，能够用冲头51持续地加热，因此能够高效率地制造由纳米晶系软磁性材料构成的被冲切材料10a。进而，在结晶化工序中，能够从冲头51的冲切面51a侧的相反侧将被冲切材料10a的热量释放。由此，能够抑制由于从无定形向纳米晶结晶化时的自放热而使被冲切材料10a过加热，得到由均匀的晶粒的纳米晶系软磁性材料构成的被冲切材料10a。
在结晶化工序中，对电磁线圈56进行励磁，维持使被冲切材料10a吸附的状态，在结晶化工序后，停止电磁线圈56的励磁，从而能够解除吸附。通过调整电磁线圈56的励磁时间和励磁时机，能够调整使被冲切材料10a吸附于已加热的冲头51的时间(即，加热时间)。其结果，即使由于被冲切材料10a的结晶化从而被冲切材料10a自放热，也容易控制被冲切材料10a的温度。由此能够防止被冲切材料10a的过加热，使晶体直径变得均匀。
在图1～图3C中所示的实施方式中，由1张金属片材10制造被冲切材料10a，例如也可如图4中所示那样，由多张金属片材10、10、…制造与其张数相对应的多张被冲切材料10a、10a、…。在这样的变形例的情况下，具体地，在冲切工序中，将多张重叠的金属片材10、10、…夹持于冲头51和冲模52，从多张金属片材10、10、…冲切多张重叠的被冲切材料10a、10a、…。此时，使电磁线圈56励磁，使冲头51磁化。使多张重叠的金属片材10、10、…相互吸附，能够同时冲切多张重叠的被冲切材料10a、10a、…。
由此，在结晶化工序中，使多张重叠的被冲切材料10a、10a、…吸附于冲头51，使各被冲切材料10a、10a、…的无定形系软磁性材料结晶化。在本实施方式中，继续进行电磁线圈56的励磁，因此也使冲头51的磁化状态继续。因此，冲切工序后即刻的被冲切材料10a、10a、…的吸附状态得到保持。在结晶化工序中，继续进行电磁线圈56的励磁，从而能够使多张重叠的被冲切材料10a、10a、…吸附于冲头51。因此，能够同时将多张被冲切材料10a、10a、…加热至结晶化开始温度T1以上，使它们结晶化。
然后，以被冲切材料10a、10a、…成为目标到达温度T2的方式，停止电磁线圈56的励磁(将吸附解除)，将被冲切材料10a、10a、…冷却。通过这样的一连串的工序，能够同时生产多张被冲切材料10a、10a、…，因此能够提高被冲切材料10a、10a、…的生产率。
[第2实施方式]
以下对使用第2实施方式涉及的制造装置1B的被冲切材料10a的制造方法进行说明。与第1实施方式主要不同之处在于张力辊41、42的配置以及代替冲压装置5而使用旋转模切机6。再有，对于具有与第1实施方式相同的功能的构成，省略其说明。
旋转模切机6由模辊61和与模辊61相对配置的对置辊62构成。模辊61和对置辊62以在与金属片材10的搬运方向正交的宽度方向(与图5的纸面垂直的方向)上延伸的方式形成，并且相互平行地配置。模辊61和对置辊62各自利用来自驱动装置(未图示)的驱动力旋转，将金属片材10搬运至下游侧(图5的右侧)。
模辊61具有：圆柱状的辊主体61a、和在辊主体61a的外周面设置的向径向外侧突出的刃部61b。从辊主体61a的径向外侧观看，刃部61b形成为规定形状(例如圆形)。通过模辊61和对置辊62旋转，利用模辊61的刃部61b冲切金属片材10，形成规定形状(例如圆形)的被冲切材料10a。
模辊61和对置辊62的内部配置有加热器64、65。加热器64、65以将模辊61和对置辊62加热至上述的结晶化开始温度T1以上的方式设定。在本实施方式中，也与第1实施方式同样地，在结晶化工序中，能够利用来自成为结晶化开始温度T1以上(具体地，温度T3)的模辊61和对置辊62的热量，使从金属片材10冲切的被冲切材料10a结晶化为所期望的结晶状态。
应予说明，本实施方式中所说的模辊61和对置辊62相当于本发明中所说的“第1工具和第2工具”。利用对置辊62将被冲切材料10a加热到结晶化，因此对置辊62相当于本发明中所说的“已加热的工具”。不过，在本实施方式中，也利用加热器64将模辊61加热，但例如只要能够利用对置辊62使被冲切材料10a结晶化，也可不在模辊61中设置加热器64。
在对置辊62中，在其周向上配置有多个电磁线圈66，电磁线圈66经由开关(未图示)等与电源(未图示)连接。通过切换开关，能够控制从电源向电磁线圈66通电和停止通电。因此，通过向电磁线圈66通电，使电磁线圈66励磁，通过停止该通电，停止(解除)电磁线圈66的励磁。
具体地，如图6中所示那样，在对置辊62中，在周向上形成有容纳电磁线圈66的容纳凹部62a，电磁线圈66卷绕于由软磁性材料构成的铁芯62b。具有沿着对置辊62的周面的曲面的盖体62c覆盖于容纳凹部62a。盖体62c优选由与对置辊62的周面(具体地，对置辊主体)相同的材料构成。由此，通过使加热器65产生的盖体62c的热导率与对置辊62的热导率相同，能够使对置辊62的表面成为均匀的温度。
使用制造装置1B制造被冲切材料10a时，将金属片材10加热至比结晶化开始温度T1低的预热温度T0。接下来，将从送出装置2经由张力辊41、42搬运的预热状态的金属片材10夹持于模辊61和对置辊62之间，冲切规定形状的被冲切材料10a。此时，通过用分别加热至结晶化开始温度T1以上的模辊61和对置辊62夹持金属片材10，一边将金属片材10加热，一边冲切被冲切材料10a。此时，一边使配置于对置辊62的电磁线圈66励磁，使金属片材10吸附于对置辊62，一边从金属片材10冲切被冲切材料10a。
通过电磁线圈66的励磁，使被冲切材料10a吸附于对置辊62。由此，一边使被冲切材料10a吸附于对置辊62，一边将金属片材10加热，同时从金属片材10冲切被冲切材料10a，其后也能够连续地维持被冲切材料10a的吸附状态。
进而，在结晶化工序中，在使被冲切材料10a吸附于对置辊62(已加热的工具)的状态下，使被冲切材料10a的无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料结晶化。在此，继续进行电磁线圈66的励磁，从而维持被冲切材料10a吸附于对置辊62的状态。能够矫正被冲切材料10a的翘曲，同时使被冲切材料10a密合于对置辊62，使对置辊62的热量继续均匀地进入被冲切材料10a。
在结晶化工序中，被冲切材料10a的两面中的一面与对置辊62接触，另一面为不与热源等接触的非接触的表面，因此能够使被冲切材料10a的热量从另一面释放。
进而，在结晶化工序后，在被冲切材料10a移动到对置辊62的下方侧时，停止电磁线圈66的励磁，从而从对置辊62解除对被冲切材料10a的吸附。就解除吸附的具体的时机而言，以向被冲切材料10a的下侧移动为前提，例如以被冲切材料10a成为目标到达温度T2的方式，将被冲切材料10a的吸附解除。停止电磁线圈66的励磁，从而从对置辊62将被冲切材料10a的吸附解除，则被冲切材料10a从对置辊62脱离。被冲切材料10a由于自重而向下方移动，并且被冲切材料10a被冷却。
根据本实施方式，能够采用同一旋转模切机6进行冲切工序和热处理工序，因此能够高效率地制造由纳米晶系软磁性材料构成的被冲切材料10a。
另外，旋转模切机6的刃部61b不适于瞬时地对金属片材10给予大量的热量，通过设置将金属片材10加热的预热工序，能够容易地将金属片材10加热至结晶化开始温度T1以上。再有，通过使用旋转模切机6，在随着结晶化的进行金属片材10脆化之前完成冲切，因此在金属片材10中不产生裂纹和碎屑。
在本实施方式中，由1张金属片材10制造被冲切材料10a，例如也可如图7中所示那样，从多张的金属片材10、10、…制造与其张数相对应的多张被冲切材料10a。在这样的变形例的情况下，具体地，在冲切工序中，将多张重叠的金属片材10、10、…夹持于模辊61和对置辊62，从多张金属片材10、10、…冲切多张重叠的被冲切材料10a、10a、…。此时，使电磁线圈66励磁，使对置辊62磁化。能够使多张重叠的金属片材10、10、…相互吸附，同时冲切多张重叠的被冲切材料10a、10a、…。
由此，在结晶化工序中，使多张重叠的被冲切材料10a、10a、…吸附于对置辊62，使各被冲切材料10a、10a、…的无定形系软磁性材料结晶化。在本实施方式中，继续进行电磁线圈66的励磁，因此也使对置辊62的磁化状态继续。因此，冲切工序后即刻的被冲切材料10a、10a、…的吸附状态得到保持。在结晶化工序中，继续进行电磁线圈66的励磁，从而能够使多张重叠的被冲切材料10a、10a、…吸附于对置辊62。因此，能够同时将多张被冲切材料10a、10a、…加热至结晶化开始温度T1以上，使它们结晶化。
然后，以被冲切材料10a、10a、…成为目标到达温度T2的方式，停止电磁线圈66的励磁(解除吸附)，将被冲切材料10a、10a、…冷却。通过这样的一连串的工序，能够同时生产多张被冲切材料10a、10a、…，因此能够提高被冲切材料10a、10a、…的生产率。
以上对本发明的实施方式进行了详述，但本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离专利权利要求书中记载的本发明的精神的范围内能够进行各种设计改变。
例如，在第1和第2实施方式中，对于为了将金属片材预热而在送出装置中设置加热器的例子进行了说明，例如，也可在张力辊中设置预热用的加热器。
进而，在第1实施方式中，使冲头在铅直方向上移动，冲切面向下方，但只要能够进行采用冲头的冲切和被冲切材料的吸附，对冲头的移动方向和冲切面的方向并无特别限定。
在第1和第2实施方式中，采用电磁线圈使金属片材和被冲切材料吸附于相当于已加热的工具的冲模或对置辊。但是，例如也可以通过在抽吸口产生负压从而使金属片材和被冲切材料吸附，也可以代替电磁线圈而利用永磁体使金属片材和被冲切材料吸附。

Claims (4)

1.被冲切材料的制造方法，是将由无定形系软磁性材料构成的至少一张金属片材夹持于第1工具和第2工具，从所述金属片材冲切被冲切材料从而制造被冲切材料的制造方法，其特征在于，所述第1工具或所述第2工具中至少一个工具为被加热至所述无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料结晶化的结晶化开始温度以上的工具，包括：
一边用所述已加热的工具加热所述金属片材，一边从所述金属片材冲切所述被冲切材料的工序，和
使已冲切的状态的所述被冲切材料吸附于所述已加热的工具，从而使所述被冲切材料的所述无定形系软磁性材料向纳米晶系软磁性材料结晶化的工序。
2.根据权利要求1所述的被冲切材料的制造方法，其特征在于，在所述冲切工序中，对配置于所述已加热的工具的电磁线圈进行励磁，从而一边使所述金属片材吸附于所述已加热的工具，一边从所述金属片材冲切所述被冲切材料；在所述结晶化工序中，继续进行所述电磁线圈的励磁，从而维持使所述被冲切材料吸附于所述已加热的工具的状态；在所述结晶化工序后，停止所述电磁线圈的励磁，从而从所述已加热的工具解除所述被冲切材料的吸附。
3.根据权利要求2所述的被冲切材料的制造方法，其特征在于，在所述冲切工序中，将多张重叠的所述金属片材夹持于所述第1工具和所述第2工具，从所述多张金属片材冲切多张重叠的所述被冲切材料；在所述结晶化的工序中，使所述多张重叠的所述被冲切材料吸附于所述已加热的工具，使所述各被冲切材料的所述无定形系软磁性材料结晶化。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的被冲切材料的制造方法，其特征在于，在所述冲切工序前，包括将所述金属片材在比所述结晶化开始温度低的温度下预热的工序。
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