DE10131638A1

DE10131638A1 - Verfahren zur Herstellung eines Seltenerdmetallmagneten und Pulverpressvorrichtung

Info

Publication number: DE10131638A1
Application number: DE10131638A
Authority: DE
Inventors: Shuhei Okumura; Akira Nakamura
Original assignee: Sumitomo Special Metals Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2002-01-10
Anticipated expiration: 2021-06-30
Also published as: US20020020470A1; US20030209842A1; CN1330373A; US7014440B2; JP2002083729A; CN1178231C; JP3172521B1; DE10131638B4; US6602352B2

Abstract

Beschrieben werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Seltenerdmetallmagneten. In einer ersten Stufe wird ein Pressling hergestellt durch Pressen eines Seltenerdmetalllegierungspulvers in einem vorgegebenen Hohlraum in einem orientierenden Magnetfeld. Danach wird ein Entmagnetisierungs-Verfahren für den Pressling durchgeführt und der Pressling wird aus dem vorgegebenen Hohlraum ausgestoßen. Dann wird ein zusätzliches Entmagnetisierungs-Verfahren durchführt für das magnetische Pulver, das an einer Oberfläche des Presslings haftet, durch Anlegen eines Magnetfeldes an den Pressling, nachdem der Pressling ausgestoßen worden ist.

Description

Hintergrund der Erfindung Anwendungsgebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Seltenerdmetallmagneten sowie auf eine Pulverpressvorrichtung, die in dem Herstellungsverfahren verwendet wird.

Diskussion des verwandten Standes der Technik

Ein Seltenerdmetall-Sintermagnet wird hergestellt durch Pulverisieren einer Legierung für einen Seltenerdmetallmagneten unter Bildung eines Legierungs pulvers, Pressen des Legierungspulvers und Sintern und Altern (Vergüten) des Legierungspulvers. Derzeit gibt es zwei Arten von Magneten, die als Sel tenerdmetall-Sintermagnete bekannt sind, d. h. ein Samarium-Kobalt-Magnet und ein Neodym-Eisen-Bor-Magnet, von denen jeder auf verschiedenen Gebie ten in großem Umfang verwendet wird. Nachstehend wird der Magnet des Neodym-Eisen-Bor-Systems als "Magnet vom R-T-(M)-B-Typ" bezeichnet, worin R steht für ein Element der Seltenen Erden oder Yttrium, T steht für Ei sen oder ein Übergangsmetall, worin Kobalt oder Nickel einen Teil des Eisens ersetzt, M steht für ein zusätzliches Element und B steht für Bor oder eine Verbindung von Bor und Kohlenstoff. Von den beiden Magnet-Arten weist der Magnet vom R-T-(M)-B-Typ unter den verschiedenen Arten von Magneten ein maximales magnetisches Energieprodukt auf und sein Preis ist verhältnismäßig gering. Aus diesen Gründen wird der Magnet vom R-T-(M)-B-Typ für verschie dene Arten von elektronischen Geräten verwendet.

Wenn ein anisotroper Seltenerdmetall-Sintermagnet hergestellt wird, wird an das magnetische Pulver während des Druckverdichtens (Pressens) ein orien tierendes Magnetfeld angelegt. Der gebildete Pressling liegt somit in einem stark magnetisierten Zustand vor. Um die Magnetisierung zu beseitigen, wird in einer Presse ein Entmagnetisierungs-Verfahren durchgeführt, es ist jedoch extrem schwierig, eine vollständige Entmagnetisierung zu erreichen. Deshalb wird dann, wenn der entmagnetisierte Pressling aus einem Formhohlraum (Hohlraum) einer Presse ausgestoßen wird, das magnetische Pulver, das um den Formpress-Hohlraum herum zerstreut ist, von dem Pressling stark ange zogen. Wie Messungen gezeigt haben, bleibt in dem Pressling nach Durchfüh rung des Entmagnetisierungs-Verfahrens eine Magnetisierung von 0,002 bis 0,006 T (Tesla) zurück.

Da das Entmagnetisierungs-Verfahren für den Pressling durchgeführt wird, während er sich in dem Hohlraum befindet wird die Intensitätsschwankung des Magnetfeldes, das zur Durchführung das Entmagnetisierungs-Verfahrens er zeugt wird, so gestaltet, dass sie das am besten geeignete Profil für die Ent magnetisierung des Presslings im zentralen Abschnitt des Hohlraums hat. Als Folge davon werden das magnetische Pulver, das an den magnetischen Mate rial-Komponenten der ein Magnetfeld erzeugenden Teile haftet, die oberhalb und unterhalb des Hohlraums angeordnet sind, und das magnetische Pulver, das an der Pressform der Presse und dgl. haftet, nur ein wenig entmagnetisiert. Wie Messungen gezeigt haben, bleibt eine Magnetisierung von etwa 0,005 bis 0,010 T in dem an einem Polabschnitt (einem magnetischen Abschnitt eines oberen Stempels) zurück, der von einer ein Magnetfeld erzeugenden Spule begleitet ist.

Der Pressling und das Pulver, die beide magnetisiert sind, ziehen sich wech selseitig stark an. Daher werden dann, wenn der Pressling aus dem Hohlraum der Presse ausgestoßen wird und auf eine Träger-Einrichtung gelegt wird, das an dem oberen Stempel der Pressvorrichtung haftende magnetische Pulver und das auf der Pressform zerstreute magnetische Pulver von dem Pressling angezogen und haften fest an der Oberfläche der Presslings. Um das magneti sche Pulver, das an der Oberfläche des Presslings haftete, von der Oberfläche des Presslings zu entfernen, wurde Stickstoffgas (N₂-Gas) auf den Pressling geblasen (aufgesprüht), während er auf einem Förderband lag und transportiert wurde.

Es ist jedoch unmöglich, das an einem Abschnitt des Presslings, auf den nur ein geringer Teil des N₂-Gases auftrifft, haftende magnetische Pulver vollstän dig zu entfernen. Daher führt das magnetische Pulver, das von der Oberfläche des Presslings durch eine starke magnetische Kraft angezogen wird, dazu, dass das daran verbleibende magnetische Pulver beim Sintern mit der Oberflä che eines Sinterpresskörpers verschweißt wird. Dieses magnetische Pulver, das beim Sintern damit verschweißt wird, erhöht die Unebenheit der Oberflä che des gesinterten Presslings. Es ist daher erforderlich, die angeschweißten Teile durch Schleifen zu entfernen, um eine glatte Oberfläche auf dem Sinter körper zu erzielen.

Üblicherweise wurde nach der Herstellung eines großen blockartigen Sinter- Presslings der Körper durch Zerschneiden bearbeitet, um so eine Vielzahl von verhältnismäßig kleinen Sinterkörpern herzustellen. In diesem Fall verursach ten selbst dann, wenn auf der Oberfläche des gesinterten Presslings Erhebun gen vorhanden waren, die durch das anhaftende Pulver verursacht wurden, die Erhebungen in der Oberfläche der jeweiligen Sinterkörper, die durch das Schneideverfahren abgeschnitten wurden, keine schwerwiegenden Probleme.

Um jedoch die Produktionsausbeute an kleinen Magneten zu verbessern, wird neuerdings jedoch ein Pressverfahren angewendet, bei dem der hergestellte Pressling die Form des fertigen Produkts hat. In diesem Fall wird dann, wenn das unerwünschte magnetische Pulver an der Oberfläche des herstellten Presslings haftet, die Zeit zur Vervollständigung des Schleifverfahrens nach dem Sintern länger und die Vorteile einer Massenproduktion sind gemindert.

In der offengelegten japanische Patentpublikation Nr. 3-234 603 ist eine Pulver- Entfernungs-Vorrichtung beschrieben, bei der ein Keramikpulver-Pressling in einer zylindrischen Bürste angeordnet ist und das an der Oberfläche des Presslings haftende Pulver während der Rotation der Bürste weggeblasen wird.

Wenn diese Verfahren zur Herstellung eines Presslings aus einem magneti schen Seltenerdmetall-Pulver angewendet werden, treten die folgenden Pro bleme auf.

Ein Pressling aus einem Seltenerdmetall-Legierungspulver, in dem die Pulver- Orientierung in dem Magnetfeld signifikant ist, weist eine Pressdichte auf, die vermindert wird, so dass er nur eine Dichte von 3,9 bis 5,0 g/cm³ hat, d. h. er ist weich. Außerdem ist für den Fall, dass das Seltenerdmetall-Legierungspulver unter Anwendung eines Schnellabkühlungsverfahrens hergestellt wird, die Kur ve der Teilchengrößenverteilung des Pulvers spitz. Die Festigkeit des Sel tenerdmetall-Presslings ist somit vermindert im Vergleich zur Festigkeit eines Presslings, der aus einem nach dem Blockgießverfahren hergestellten Pulver hergestellt ist. Außerdem können selbst dann, wenn die Oberfläche des Press lings mit einer Bürste abgerieben wird, die Ecken des Presslings verloren ge hen oder der Pressling kann zerbrechen.

Es erfordert Zeit und Mühe, den Seltenerdmetall-Pressling in eine Pulver- Entfernungseinrichtung einzuführen und ihn aus der Pulver-Entfernungsein richtung wieder herauszunehmen, so dass dadurch die Gesamtproduktions ausbeute vermindert wird.

Ein weiterer Nachteil ist der, dass das zurückgewonnene Pulver mit dem Sau erstoff der Luft reagiert, so dass es leicht oxidiert wird. Es besteht daher die Möglichkeit, dass ein Brand in der Pulver-Entfernungseinrichtung auftreten kann, was eine gefährliche Situation ist.

Aus den vorstehend angegebenen Gründen ist eine optimale Pulver-Entfer nungseinrichtung in einem Verfahren zur Herstellung eines Seltenerdmetall- Sintermagneten erforderlich.

Zusammenfassung der Erfindung

Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung ei nes Seltenerdmetallmagneten mit verbesserten Massenproduktions-Eigen schaften anzugeben, bei dem das an der Oberfläche eines Presslings haftende unerwünschte magnetische Pulver in geeigneter Weise entfernt wird, ohne dass der Pressling zerbricht, wodurch die zum Schleifen eines Magneten nach dem Sintern erforderliche Zeit verkürzt wird.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Pulver-Press vorrichtung anzugeben, die für die Verwendung in dem oben genannten Her stellungsverfahren geeignet ist.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Sel tenerdmetallmagneten, das umfasst:
eine erste Stufe zur Herstellung eines Presslings durch Pressen eines Sel tenerdmetall-Legierungspulvers in einem vorher festgelegten Hohlraum in ei nem orientierenden Magnetfeld;
eine zweite Stufe zur Durchführung einer Entmagnetisierung des Presslings;
eine dritte Stufe zum Ausstoßen des Presslings aus dem vorher festgelegten Hohlraum; und
eine vierte Stufe zur Durchführung einer Entmagnetisierung des an der Ober fläche des Presslings haftenden magnetischen Pulvers durch Anlegen eines zusätzlichen Magnetfeldes an den Pressling nach der dritten Stufe.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird in der ersten Stufe das Sel tenerdmetall-Legierungspulver auf ein Element, das um den vorgegebenen Hohlraum herum angeordnet ist, in einem solchen Zustand aufgebracht, dass das Legierungspulver, das in den vorgegebenen Hohlraum eingeführt wird, mit dem Element in Kontakt steht. Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform umfasst die erste Stufe das Pressen des Seltenerdmetall-Legierungspulvers in einer Richtung, die im wesentlichen identisch ist mit der Richtung, in der das orientierende Magnetfeld an das Seltenerdmetall-Legierungspulver angelegt wird. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird das an der Ober fläche des Presslings haftende magnetische Pulver durch das orientierende Magnetfeld in der ersten Stufe magnetisiert. Bei noch einer weiteren bevorzug ten Ausführungsform wird das magnetische Pulver in einem Zustand magneti siert, in dem das magnetische Pulver an einem magnetischen Abschnitt haftet, der enthalten ist in einer Einrichtung zum Anlegen des orientierenden Magnet feldes an das Seltenerdmetall-Legierungspulver. Bei einer anderen Ausfüh rungsform wird nach der dritten Stufe der Pressling magnetisiert. Bei einer weiteren Ausführungsform umfasst die vierte Stufe das Anlegen eines magne tischen Wechselfeldes an den Pressling.

Vorzugsweise umfasst die vierte Stufe das Anlegen eines abnehmenden ma gnetischen Wechselfeldes (eines sich stufenförmig ändernden Magnetfeldes) an den Pressling, während der Pressling bewegt (transportiert) wird.

Vorzugsweise wird das Anlegen des sich abnehmenden magnetischen Wech selfeldes durchgeführt unter Verwendung einer Vielzahl von Spulen.

Vorzugsweise wird das magnetische Wechselfeld konfiguriert durch zwei oder mehr Impuls-Magnetfelder unterschiedlicher Richtungen.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die vierte Stufe durchge führt mittels einer Vielzahl von Spulen und die durch die Vielzahl von Spulen jeweils erzeugten Magnetfelder werden an den Pressling angelegt, während der Pressling bewegt (transportiert) wird. Bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform liegt der Maximalwert des zusätzlichen Magnetfeldes in der Nähe der Oberfläche des Presslings in dem Bereich von nicht weniger als 0,02 Tesla und nicht mehr als 0,5 Tesla. Außerdem umfasst bei einer bevorzugten Ausführungsform die vierte Stufe das Aufsprühen eines Gases auf die Oberflä che des Presslings, bei dem es sich vorzugsweise um ein inertes Gas handelt.

Das Verfahren kann ferner eine Stufe umfassen, in der der Pressling auf eine Sinter-Basisplatte gelegt wird, wobei der Entmagnetisierungsprozess in der vierten Stufe durchgeführt wird, während der Pressling auf der Sinter-Basis platte ab einer Position transportiert wird, an der das Pressen (Verdichten) durchgeführt wird.

Das Verfahren kann ferner eine Stufe umfassen, in der die Gestalt des Press lings erkannt wird, bevor der Pressling auf die Sinter-Basisplatte gelegt wird, wobei das Entmagnetisierungsverfahren der vierten Stufe durchgeführt wird, vor der Stufe der Erkennung der Form des Presslings.

Das Verfahren kann außerdem umfassen:
eine Stufe, in der der Pressling auf ein nicht-magnetisches Gitter-Element ge legt wird, um den Pressling von einer ersten Position in eine zweite Position zu bewegen (transportieren);
eine Stufe, in der der Pressling auf dem nicht-magnetischen Gitter-Element auf eine Sinter-Basisplatte in der zweiten Position bewegt (transportiert) wird; und
eine Stufe, in der der Pressling gesintert wird, wobei die vierte Stufe zwischen der ersten Position und der zweiten Position durchgeführt wird.

Bei dieser Ausführungsform wird ein zusätzliches Magnetfeld erzeugt durch Verwendung eines Elektromagneten, der unterhalb des nicht-magnetischen Gitter-Elements angeordnet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Absaugöffnung einer Gasabsaug-Einrichtung unterhalb des Gitter-Elements angeordnet und das von der Oberfläche des Presslings entfernte magnetische Pulver wird von der Absaug-Einrichtung aufgenommen. Vorzugsweise ist das abgesaugte magnetische Pulver gegenüber der Luft isoliert.

Vorzugsweise wird die vierte Stufe durchgeführt, während der Pressling sich auf dem nicht-magnetischen Gitter-Element bewegt.

Das Verfahren kann ferner eine Stufe umfassen, in der eine Bildverarbeitung durchgeführt wird durch Abbilden des Presslings in der zweiten Position mittels einer Bilderzeugungseinrichtung, die auf einer Seite des nicht-magnetischen Gitter-Elements angeordnet ist, und einer Lichtquelle, die auf der anderen Seite des nicht-magnetischen Gitter-Elements angeordnet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die dritte Stufe das Ausstoßen des Presslings aus dem vorgegebenen Hohlraum durch Anziehen des Press lings mit einer magnetischen Kraft.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Seltenerdmetall-Legierungs pulver ein Pulver einer Seltenerdmetallmagnetlegierung vom R-T-(M)-B-Typ.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird dem Seltenerdmetall- Legierungspulver ein Gleitmittel (Schmiermittel) zugesetzt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Dichte des Presslings in dem Bereich von 3,9 bis 5,0 g/cm³.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Seltenerdmetall-Legierungs pulver unter Anwendung eines Schnellabkühlungs-Verfahrens hergestellt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Anzahl der Teilchen mit einem Teilchendurchmesser von 1,0 µm oder weniger in dem Seltenerdmetall- Legierungspulver so eingestellt, dass sie 10% oder weniger der Gesamtanzahl der Teilchen in dem Seltenerdmetall-Legierungspulver beträgt.

Alternativ umfasst die Pulverpress-Vorrichtung der vorliegenden Erfindung:
eine Einrichtung zur Herstellung eines Presslings durch Pressen eines Sel tenerdmetall-Legierungspulvers in einem orientierenden Magnetfeld;
eine Einrichtung zur Durchführung eines Entmagnetisierungs-Verfahrens für den Pressling; und
eine Einrichtung zur Durchführung eines Entmagnetisierungs-Verfahrens für das magnetische Pulver, das an einer Oberfläche des Presslings haftet, durch Anlegen eines zusätzlichen Magnetfeldes an den Pressling entlang des Trans port-Weges des Presslings ab einer Position, in der das Pressen des Sel tenerdmetall-Legierungspulvers durchgeführt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Einrichtung zur Herstel lung des Presslings einen Magnetfeldgenerator zur Erzeugung des orientieren den Magnetfeldes in einer ersten Richtung und eine Press-Einrichtung zum Pressen (Verdichten) des Seltenerdmetall-Legierungspulvers in der ersten Richtung.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann mittels der Einrichtung zur Durchführung des Entmagnetisierungs-Verfahrens für das magnetische Pulver ein magnetisches Wechselfeld an den Pressling angelegt werden.

Die Pulver-Pressvorrichtung kann außerdem eine Einrichtung zum Bewegen (Transportieren) des Presslings umfassen, wobei mittels der Einrichtung zur Durchführung des Entmagnetisierungs-Verfahrens ein abnehmendes magneti sches Wechselfeld an den Pressling angelegt wird, während der Pressling be wegt (transportiert) wird.

Vorzugsweise umfasst die Einrichtung zur Durchführung des Entmagnetisie rungs-Verfahrens für das magnetische Pulver eine Vielzahl von Spulen, die entlang des Transport-Weges des Presslings angeordnet sind.

Die Pulver-Pressvorrichtung kann außerdem eine Einrichtung zum Bewegen (Transportieren) des Presslings umfassen, wobei die Einrichtung zur Durchfüh rung des Entmagnetisierungs-Verfahrens für das magnetische Pulver eine Vielzahl von Spulen umfasst, die entlang des Transport-Weges des Presslings angeordnet sind, und während des Bewegens (Transports) des Presslings mittels der Einrichtungen zur Durchführung des Entmagnetisierungs-Verfah rens für das magnetische Pulver ein Magnetfeld an den Pressling angelegt wird.

Die Pulver-Pressvorrichtung kann ferner eine Einrichtung zum Aufsprühen ei nes Gases auf die Oberfläche des Presslings entlang des Transportweges des Presslings ab einer Position umfassen, in der das Pressen des Seltenerdme tall-Legierungspulvers durchgeführt wird.

Die Pulver-Pressvorrichtung kann ferner eine Gasabsaug-Einrichtung mit einer Absaugöffnung umfassen, mit der das von der Oberfläche des Presslings ent fernte magnetische Pulver in die Absaug-Einrichtung eingesaugt wird.

Die Pulver-Pressvorrichtung kann ferner umfassen:
ein nicht-magnetisches Gitter-Element zum Bewegen (Transportieren) des Presslings von einer ersten Position in eine zweite Position;
eine Einrichtung zum Auflegen des Presslings auf das nicht-magnetische Git ter-Element;
eine Einrichtung zum Antreiben des nicht-magnetischen Gitter-Elements; und
eine Einrichtung zum Bewegen (Transportieren) des Presslings auf dem nicht- magnetischen Gitter-Element zu einer Sinter-Basisplatte in der zweiten Positi on.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein Teil der Einrichtung zur Durchführung des Entmagnetisierungs-Verfahrens für das magnetische Pulver durch einen Elektromagneten konfiguriert, der unterhalb des nicht- magnetischen Gitter-Elements angeordnet ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die vorstehende Zusammenfassung sowie die nachfolgende detaillierte Be schreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ist besser verständ lich im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen. Zur Erläuterung der Erfindung ist in den Zeichnungen eine Ausführungsform dargestellt, die derzeit bevorzugt ist. Es ist jedoch klar, dass die Erfindung auf die dargestellten ge nauen Anordnungen und Einrichtungen nicht beschränkt ist.

Fig. 1 stellt einer perspektivische Ansicht dar, die eine Konfiguration einer er findungsgemäßen Pulver-Pressvorrichtung zeigt;

Fig. 2 stellt eine Querschnittsansicht einer Presse dar, die in der in Fig. 1 ge zeigten Pulver-Pressvorrichtung vorgesehen ist;

Fig. 3A und 3B stellen vergrößerte Querschnittsansichten der in Fig. 2 gezeig ten Presse dar, wobei die Fig. 3A den Pulverpressungs-Zustand und die Fig. 3B den Zustand des freiliegenden Presslings zeigen.

Fig. 4A und 4B stellen Querschnittsansichten einer Pulver-Entfernungsein richtung dar, die in der in Fig. 1 gezeigten Pulver-Pressvorrichtung vor gesehen ist, wobei die Fig. 4A einen Zustand zeigt, in dem ein Magnet feld angelegt ist, und die Fig. 4B einen Zustand zeigt, in dem das ma gnetische Pulver entfernt wird;

Fig. 5 stellt ein Diagramm dar, das ein abnehmendes magnetisches Wechsel feld erläutert, das zum Entmagnetisieren eines magnetischen Pulvers verwendet wird;

Fig. 6 stellt ein Diagramm dar, das eine Änderung der Magnetisierung eines magnetischen Pulvers entsprechend einem an das magnetische Pulver angelegten Magnetfeld erläutert;

Fig. 7 stellt eine Querschnittsansicht dar, die einen Mechanismus zur Abtren nung des entmagnetisierten magnetischen Pulvers zeigt; und

Fig. 8 stellt eine perspektivische Ansicht dar, die eine Einrichtung zur Anord nung von Presslingen auf einer Sinterplatte zeigt.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

Wie vorstehend beschrieben, ist es zur Verbesserung der Produktionsausbeute wirkungsvoll, dass dann, wenn ein Seltenerdmetallmagnet hergestellt werden soll, das an einer Oberfläche eines Presslings haftende magnetische Pulver vor Durchführung eines Sinterverfahrens entfernt wird. Ein Pressling, der durch Anlegen eines orientierenden Magnetfeldes in einer Presse hergestellt wird, weist jedoch nach einem Entmagnetisierungs-Verfahren eine Rest-Magneti sierung einer bestimmten Größenordnung auf. Das magnetische Pulver wird von einem solchen Pressling magnetisch stark angezogen, so dass es schwierig ist, das magnetische Pulver von dem Pressling zu entfernen.

Einer der Gründe, welche die Entfernung des magnetischen Pulvers von der Oberfläche des Presslings erschweren, ist der, dass der Pressling eines Sel tenerdmetallmagneten weich ist. Dies ist insbesondere der Fall, wenn ein Gleit- bzw. Schmiermittel dem Pressling zugesetzt wird, um eine Oxidation des Pul vers zu verhindern und die Pulver-Orientierung zu verbessern. Der resultier ende Pressling ist schwach und zerbricht leicht. Wenn eine hohe Kraft an einen solchen Pressling angelegt wird, kann leicht eine Rissbildung und ein Zersplit tern auftreten. Daher kann ein Verfahren zur Entfernung eines magnetischen Pulvers durch Verwendung einer Bürste, bei dem auf einen Pressling zur Ent fernung eines magnetischen Pulvers von dem Pressling eine hohe Kraft auf diesen einwirken gelassen wird, nicht angewendet werden.

Es wurde festgestellt, dass das von dem Pressling angezogene magnetische Pulver das magnetische Pulver ist, das um einen Pressungsbereich der Presse herum verstreut ist, in dem das orientierende Magnetfeld angelegt wird, und es wurde die Größe der Magnetisierung des magnetischen Pulvers gemessen. Dabei wurde gefunden, dass das magnetische Pulver eine verhältnismäßig hohe Magnetisierung von etwa 0,005 bis 0,010 T aufwies. Dies ist darauf zurückzuführen, dass das orientierende Magnetfeld, das an das magnetische Pulver angelegt wird, sehr groß ist, d. h. etwa 1,0 bis 1,5 T beträgt, während das Entmagnetisierungs-Verfahren für den Pressling in der Presse in der Weise durchgeführt wird, dass eine ausreichende Entmagnetisierung des Pul vers um den Pressungsbereich herum nicht erzielt wird. Die Magnetisierung des magnetischen Pulvers ist größer als die Magnetisierung der Presslinge nach dem Entmagnetisierungs-Verfahren (bei den Versuchen 0,002 bis 0,006 T). Die Messung der Magnetisierung des Presslings und des magnetischen Pulvers wurde durchgeführt unter Verwendung eines Gaussmeters mit einer Messsonde. Bei der Messung der Magnetisierung des Presslings wurde die Sonde mit der Oberfläche Presslings in Kontakt gebracht. Bei der Messung der Magnetisierung des magnetischen Pulvers wird ein Teil des magnetischen Pul vers um den Pressungsbereich der Presse herum gesammelt und die Sonde wird mit dem gesammelten magnetischen Pulver so in Kontakt gebracht, dass die Messung durch den magnetisierten Abschnitt der Presse nicht beeinflusst wird. Dies ist insbesondere der Fall, wenn ein Pressling hergestellt wird, bei dem die Pressrichtung im wesentlichen parallel zu einer Richtung verläuft, in der ein orientierendes Magnetfeld erzeugt wird. Ein magnetisches Pulver mit einer hohen Magnetisierung haftet an dem Pressling. Dies ist auf die große Menge an magnetischem Pulver zurückzuführen, das stark magnetisiert wor den ist durch ein orientierendes Magnetfeld und das an einem magnetischen Abschnitt einer Presse (beispielsweise einem Polstück, das in einem oberen Abschnitt eines oberen Presstempels angeordnet ist) haftet, und das mag netische Pulver, das diese hohe Magnetisierung aufweist, fällt aufgrund der Vibration oder dgl. herab und haftet an dem Pressling.

Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass ein Hauptgrund, der die Entfernung eines magnetischen Pulvers von einem Pressling erschwert, der Umstand ist, dass das magnetische Pulver eine verhältnismäßig hohe Magnet isierung aufweist. Daher ist es dann, wenn eine Entmagnetisierung durchge führt wird durch Anlegen eines geeigneten Magnetfeldes für ein magnetisches Pulver, das von dem Pressling angezogen wird, um so die Magnetisierung des magnetischen Pulvers zu verringern, möglich, die magnetische Anziehungs kraft zwischen dem Pressling und dem magnetischen Pulver stark zu ver ringern. Als Folge davon kann das magnetische Pulver von dem Pressling leicht abgetrennt werden. Auf diese Weise ist es möglich, das magnetische Pulver von dem Pressling zu entfernen, ohne eine starke Kraft an den Pressling anzulegen.

Außerdem reicht durch die Herabsetzung der Anziehungskraft (der mag netischen Kraft), die von dem magnetischen Pulver empfangen wird, schon eine verhältnismäßig geringe Kraft aus, um das magnetische Pulver von dem Pressling abzutrennen. Infolgedessen ist es nicht erforderlich, das magnetische Pulver von dem Pressling mittels einer starken Kraft, beispielsweise durch Verwendung einer Bürste oder dgl., zu entfernen, so dass es möglich ist, das magnetische Pulver ohne Zerstreuung zu sammeln. Dementsprechend kann das magnetische Pulver aus einer Seltenerdmetalllegierung, das mit Sauerstoff in der Luft reagieren und leicht einen Brand verursachen kann, gefahrlos und sicher abgetrennt werden. Auf diese Weise kann die Sicherheit erhöht werden.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Be zugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Konfiguration einer erfindungsgemäßen Pulver-Pressvor richtung 1. Die Pulver-Pressvorrichtung 1 umfasst eine Presse 10 zur Herstel lung eines Presslings durch Pressen (Verdichten) eines Seltenerdmetall- Legierungspulvers, eine Pulver-Entfernungseinrichtung 30 zur Entmagnetis ieren des an dem Pressling haftenden magnetischen Pulvers und eine Bilderzeugungs-Abschnitt 50 zur Abbildung des Presslings.

Die Presse 10 wird nachstehend unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3A und 3B beschrieben.

Die Presse 10 umfasst eine Pressform 12 mit durchgehenden Löchern (Pressform-Löcher) zur Bildung von Hohlräumen, eine Basisplatte 13, in welche die Pressform 12 eingebettet ist, und einen oberen Stempel 14 und einen unteren Stempel 16 zum Pressen des Pulvers in den durchgehenden Löchern in der Pressform 12. In dem Zustand, in dem ein oberer Abschnitt des unteren Stempels 16 teilweise in die durchgehenden Löcher der Pressform 12 eingeführt ist, werden in einem oberen Abschnitt des unteren Stempels 16 Hohlräume 18 gebildet. Das Einführen des Pulvers in einen Hohlraum 18 wird wie folgt durchgeführt. Eine Beschickungsbox (oder eine Schuhbox) 20, die mit dem Pulver gefüllt ist, wird bis zu einer Position oberhalb des Hohlraums 18 transportiert und das Pulver wird aus dem Boden (einem Öffnungsabschnitt) der Beschickungsbox 20 in den Hohlraum fallen gelassen. Da ein gleichmäßi ges Einfüllen des Pulvers nur durch das Herunterfallenlassen mittels Schwer kraft nicht erzielt werden kann, ist es bevorzugt, dass ein Rüttler oder Rührer (nicht dargestellt) in der Beschickungsbox 20 angeordnet ist, der in horizontaler Richtung angetrieben wird, um so das Legierungspulver in den Hohlraum zu stoßen. Wenn die Beschickungsbox 20 von der Position oberhalb des Hohl raums zurückgezogen wird, wird ein oberer Abschnitt des eingefüllten Pulvers eingeebnet oder abgestreift durch eine Kante des Bodenabschnitts der Be schickungsbox 20. Auf diese Weise kann der Hohlraum mit dem Pulver in einer vorgegebenen Menge gefüllt werden, um mit einer guten Präzision gepresst (verdichtet) zu werden.

Die Beschickungsbox 20 wird von einem Luft-Zylinder 24, einem Linear-Motor oder dgl. angetrieben. Die Beschickungsbox 20 bewegt sich horizontal zwischen einer Position, in der Pulver der Beschickungsbox 20 zugeführt wird, und einer Position oberhalb des Hohlraums 18. Wie in der Fig. 2 dargestellt, ist über der Beschickungsbox 20 ein Deckel 22 angeordnet. Der Deckel 22 kann die Beschickungsbox 20 hermetisch verschließen. In einem Bodenabschnitt der Beschickungsbox 20 ist eine dünne Platte 25 aus einem Fluorkohlenstoffharz mit einer Dicke von beispielsweise etwa 5 mm angeordnet. Wegen der dünnen Fluorkohlenstoffharzplatte 25 kann kein Legierungspulver zwischen der Beschickungsbox 20 und der Basisplatte 13 oder der Pressform 12 vorhanden sein und es ist möglich, dass die Beschickungsbox 20 auf der Basisplatte 13 oder der Pressform 20 der Presse 10 gleitet. Da die dünne Fluorkohlenstoff harzplatte 25 in engem Kontakt steht mit der Basisplatte 13 und der Pressform 12, kann die Menge an Legierungspulver, das aus der Beschickungsbox nach außen entweicht, vermindert werden.

Wie vorstehend beschrieben, ist ein sich öffnender Abschnitt an der Unterseite der Beschickungsbox 20 vorgesehen. Wenn die Beschickungsbox 20 den Hohlraum 18 überdeckt, gelangt das Legierungspulver in der Beschickungsbox 20 durch den Öffnungsabschnitt in das Innere des Hohlraums 18. Nachdem das Pulver in das Innere des Hohlraums 18 befördert worden ist, wird die Beschickungsbox 20 aus der Position oberhalb des Hohlraums 18 zurückge zogen und das Seltenerdmetall-Legierungspulver wird durch die Unterseite derselben eingeebnet. Da das Seltenerdmetall-Legierungspulver sehr fein ist (z. B. 2 bis 6 µm (mittlerer Massen-Durchmesser)), kann zu diesem Zeitpunkt eine geringe Menge Legierungspulver manchmal aus dem Bodenabschnitt der Beschickungsbox 20 austreten. Ein Teil des aus der Beschickungsbox 20 aus tretenden Legierungspulvers wird auf der Oberfläche der Pressform 12 oder auf der Basisplatte 13 um den Hohlraum herum zerstreut.

Nachdem der Hohlraum 18 mit dem Pulver gefüllt worden ist, beginnt sich der obere Stempel 14 nach unten zu bewegen in Richtung auf den Hohlraum 18. Wie in der Fig. 3A dargestellt, wird das Legierungspulver in dem Hohlraum 18 durch den oberen Stempel 14 und den unteren Stempel 16 gepresst und verdi chtet, so dass der Pulverpressling 3 entsteht. Die Dichte des Presslings 3 ist verhältnismäßig niedrig, d. h. sie beträgt 3,9 bis 5,0 g/cm³. Während des Pres sens wird an das Pulver innerhalb des Hohlraums 18 ein orientierendes Mag netfeld (ein statisches Magnetfeld) angelegt, das von ein Magnetfeld erzeugenden Spulen 26 erzeugt wird. Die Stärke des orientierenden Magnet feldes wird auf etwa 1,0 bis 1,5 T eingestellt. Bei dieser Ausführungsform wird das orientierende Magnetfeld in einer Richtung parallel zur Pressrichtung des Pulvers angelegt. Die Richtung des orientierenden Magnetfeldes ist in der Fig. 3A durch weiße Pfeile dargestellt. Der auf diese Weise gebildete Pulver pressling 3 wird in einen stark magnetisierten Zustand versetzt.

Wegen des orientierenden Magnetfeldes, das durch die in den Fig. 1 und 2 dargestellten, ein Magnetfeld erzeugenden Spulen 26 erzeugt wird, wird zu diesem Zeitpunkt das um den Hohlraum 18 herum zerstreute Legierungspulver ebenfalls magnetisiert. Zwischen der Spule 26 und dem oberen Stempel 14 ist ein magnetischer Abschnitt 26a in Form eines Polstückes angeordnet, so dass das Magnetfeld, das durch die ein Magnetfeld erzeugende Spule 26 gebildet wird, in geeigneter Weise an das Seltenerdmetall-Legierungspulver in dem Hohlraum angelegt wird. Der obere Stempel 14 ist aus einem nicht-magne tischen Material (oder einem schwach magnetischen Material) mit einer Sät tigungs-Magnetisierung von 0,6 T oder weniger hergestellt. Der magnetische Abschnitt 26a ist aus einem Material mit einer Sättigungs-Magnetisierung von 1,2 T oder mehr, beispielsweise aus Kohlenstoffstahl, Permendur oder dgl., hergestellt. Bei dieser Ausführungsform ist dann, wenn das orientierende Mag netfeld durch die ein Magnetfeld erzeugenden Spulen 26 gebildet wird, der magnetische Abschnitt 26a, der als Polstück fungiert, stark magnetisiert. Dabei wird das zerstreute Pulver von dem magnetischen Abschnitt 26a angezogen (vgl. Fig. 3A) und noch stärker magnetisiert, wenn dieses orientierende Mag netfeld angelegt wird.

Danach wird ein Magnetfeld in einer Richtung entgegengesetzt zu dem orien tierenden Magnetfeld an den Hohlraum 18 angelegt durch Verwendung der ein Magnetfeld erzeugenden Spulen 26, um so eine Entmagnetisierung des Presslings 3 durchzuführen. Zum Entmagnetisieren des Presslings 3 wird ein statisches Magnetfeld verwendet. Die Stärke des statischen Magnetfeldes wird beispielsweise auf etwa 0,05 bis 0,3 T eingestellt.

Wie vorstehend beschrieben, sind die ein Magnetfeld erzeugenden Spulen 26 so konfiguriert, dass sie ein sehr starkes Magnetfeld erzeugen zum Zwecke der Ausrichtung des Legierungspulvers während des Pressens (Verdichtens). Die Spulen 26 sind so gestaltet, dass sie ein statisches Magnetfeld erzeugen. In diesem Fall werden diese Spulen 26 verwendet zur Erzeugung eines starken Magnetfeldes zum Entmagnetisieren in der Presse 10. Alternativ können die Spulen 26 auch ein Impuls-Magnetfeld als orientierendes Magnetfeld erzeugen.

Als Folge des Entmagnetisierungsverfahrens wird die Magnetisierung des Presslings 3 herabgesetzt, eine vollständig Entmagnetisierung kann jedoch nicht erzielt werden. Eine Magnetisierung von etwa 0,002 bis 0,006 T bleibt zurück. Das Magnetfeld zum Entmagnetisieren des Presslings ist so gestaltet, dass es ein Profil hat, das für die Entmagnetisierung im Zentralabschnitt des Hohlraums 18 am besten geeignet ist. Als Folge davon werden das mag netische Pulver, das an den magnetischen Abschnitten, beispielsweise den Polstücken 26a haftet, die von den ein Magnetfeld erzeugenden Spulen 26 begleitet sind, die oberhalb und unterhalb des Hohlraums 18 angeordnet sind, und das magnetische Pulver, das um die Presse 10 herum an dem oberen Stempel 14, der Pressform 12 oder dgl. haftet, nur in einem geringen Grade entmagnetisiert. Das magnetische Pulver wird nur geringfügig entmagnetisiert, nachdem es durch Anlegen des orientierenden Magnetfeldes stark magnetisiert worden ist, so dass das verbleibende magnetische Pulver eine Magnetisierung von etwa 0,005 bis 0,010 T aufweist.

Nach der Entmagnetisierung wird, wie in Fig. 3B dargestellt, der obere Stempel 14 angehoben und die Pressform 12 wird abgesenkt, so dass der Pressling 3 an der Oberfläche der Pressform 12 freiliegt. Zu diesem Zeitpunkt fällt das magnetische Pulver, das an dem oberen Stempel 14, dem magnetischen Ab schnitt 26a und dgl. haftet, gelegentlich auf die Presse 10 als Folge der Vibra tion. Das auf den Pressling 3 heruntergefallene Pulver wird von dem Pressling 3 magnetisch angezogen. In einigen Fällen kann das in der Nähe des Hohl raums 18 auf der Pressform 12 zerstreute magnetische Pulver von dem Pressling 3 angezogen werden, was dazu führt, dass unerwünschtes mag netisches Pulver an der Oberfläche des Presslings 3 haftet.

In der Fig. 1 wird der Pressling 3 der in der Oberfläche der Pressform freiliegt, aus der Presse 10 auf ein Förderband 32 transportiert mittels einer Transport- Einrichtung (nicht dargestellt). Die Transport-Einrichtung ist mit einem bewegli chen Arm ausgestattet, der an seinem Ende einen Anziehungsabschnitt auf weist, mit dessen Hilfe der Pressling 3 angezogen und freigelassen werden kann. Der Anziehungsabschnitt der Transport-Einrichtung kann einen Pressling anziehen durch Erzeugung einer magnetischen Kraft, beispielsweise durch Verwendung eines Elektromagneten (oder eines Permanentmagneten) oder es kann eine Vakuum-Einrichtung verwendet werden. Vorzugsweise kann eine Vielzahl von Presslingen gleichzeitig angezogen werden. Wenn der Pressling durch eine magnetische Kraft angezogen wird, kann die Magnetisierung des Presslings zunehmen.

Der Pressling 3 ist in einer ersten Position (der obersten Position stromauf wärts) auf dem Förderband 32 angeordnet. Die erste Position ist beispielsweise eine Position, in welcher der Pressling 3 in der Fig. 1 angeordnet ist. Wenn der Pressling 3 auf dem Band 32 angeordnet ist, ist es erwünscht, dass das Band 32 gestoppt wird. Wenn der Pressling 3 in einer Position angeordnet ist, in der das Band 32 gestoppt wird, kann die Reibung zwischen dem Pressling 3 und dem Band 32 minimiert werden, so dass es möglich ist, eine Abschabung oder Zersplitterung der unteren Fläche des Presslings 3 zu verhindern.

Das Band 32 wird von einer Träterwalze 33 angetrieben, die an eine Antriebs- Einrichtung, beispielsweise einen Motor, angekoppelt ist, um so den Pressling 3 in eine zweite Position zu überführen (der am weitesten stromabwärts ge legenen Position), in welcher der Bilderzeugungsabschnitt 50 angeordnet ist. Die zweite Position ist beispielsweise eine Position, in der ein Pressling 3' in der Fig. 1 angeordnet ist. Die Transport-Geschwindigkeit des Bandes 32 wird beispielsweise auf 0,05 bis 0,8 m/min eingestellt.

Zwischen der ersten Position und der zweiten Position auf dem Band 32 ist eine Pulver-Entfernungs-Einrichtung 30 zur Entfernung von magnetischem Pul ver von der Oberfläche des Presslings 3 angeordnet. Die Pulver-Entfernungs- Einrichtung 30 wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 4A und 4B beschrieben.

Die Pulver-Entfernungs-Einrichtung 30 ist mit einem Stickstoff (N₂)-Gasstrahl 34 ausgestattet, der oberhalb des Förderbandes 32 angeordnet ist. Wenn mit tels eines Sensors (nicht dargestellt) festgestellt wird, dass der Pressling 3 eine Position direkt unterhalb des Strahls 34 erreicht hat, wird ein N₂-Gas mittels des Strahls 34 aufgeblasen. Wenn ein Sensor in geeigneter Weise angeordnet ist und funktioniert, wird das N₂-Gas intermittierend zu dem erforderlich Zeit punkt aufgeblasen und das N₂-Gas kann wirksam ohne Verschwendung aus genutzt werden. Es ist erwünscht, dass ein Puffertank (nicht dargestellt) mit dem Strahl 34 in Verbindung steht. In dieser Konfiguration ist es möglich, ein Gas in einer vorgegebenen Menge dem Pressling 3 gleichmäßig zuzuführen. Vorzugsweise wird der Strahl 34 so eingestellt, dass die Zeitspanne zum Auf blasen einer Gases konstant ist.

Das N₂-Gas wird durch den Strahl 34 aufgeblasen und ein Magnetfeld zur Durchführung der Entmagnetisierung des an der Oberfläche des Presslings haftenden magnetischen Pulvers wird an den Pressling 3 angelegt mittels einer Entmagnetisierungsspule (Elektromagnet) 36, die unterhalb des Förderbandes 32 angeordnet ist. Vorzugsweise hat das Magnetfeld zur Entmagnetisierung des Magnetpulvers eine Amplitude, die während wiederholter Polumkehr all mählich abnimmt in Abhängigkeit von der Zeit (ein abnehmendes magneti sches Wechselfeld) wie in Fig. 5 dargestellt. Wenn das abnehmende magneti sche Wechselfeld angelegt wird, wird die Magnetisierung des magnetischen Pulvers herabgesetzt, während sie gleichzeitig eine Hysterese aufweist, wie in Fig. 6 dargestellt. In diesem Verfahren wird das magnetische Pulver einer Viel zahl von Perioden eines Entmagnetisierungs-Verfahrens unterworfen, während die Stärke des Magnetfeldes herabgesetzt wird, so dass die Entmagnetisierung auf wirksame Weise durchgeführt werden kann. Eine Schaltung zum Anlegen eines Stromes zur Erzeugung eines abnehmenden magnetischen Wechselfel des an die Spule 36 ist bekannt. Beispielsweise kann eine Schaltung verwen det werden, wie sie in der offengelegten japanischen Patentpublikation Nr. 61-121 406 beschrieben ist.

Bei dieser Ausführungsform wird das Verfahren zum Entmagnetisieren des an dem Pressling 3 haftenden magnetischen Pulvers durchgeführt durch Anlegen des oben genannten abnehmenden magnetischen Wechselfeldes, während der Pressling 3 durch Antreiben des Bandes 32 transportiert (bewegt) wird. Auf diese Weise werden die Presslinge 3, die aufeinanderfolgend von der Presse 10 auf das Band 32 transportiert werden, kontinuierlich behandelt, ohne dass die Bewegung der Presslinge 3 stoppt, zur Durchführung des Entmagnetisie rungs-Verfahrens. Dementsprechend ist die Produktionsausbeute verbessert.

Zur Durchführung des Entmagnetisierungs-Verfahrens, während der Pressling bewegt (transportiert) wird, ist es bevorzugt, dass eine Vielzahl von Spulen 36 (wie in den Fig. 4A und 4B dargestellt, beispielsweise zwei Spulen) entlang der Transportrichtung des Presslings 3 verwendet werden. Die Spulen sind Luft- Kern-Spulen, die keinen Kern aus magnetischen Materialien im Spuleninnenteil aufweisen. Die Stärke des durch eine Spule 36 erzeugten Magnetfeldes variiert in Abhängigkeit von der Position des Presslings 3 über der Spule. Deshalb kann dann, wenn ein Magnetfeld an einen sich bewegenden Pressling 3 ange legt wird, ein Magnetfeld der gewünschten Stärke an den Pressling 3 nicht an gelegt werden, da er sich nicht in einer geeigneten Position (beispielsweise in einem Zentralabschnitt der Spule) befindet. Daher kann dann, wenn eine Spule verwendet wird und ein Magnetfeld an einen Pressling 3 angelegt wird, wäh rend sich der Pressling 3 bewegt, das magnetische Pulver in einigen Fällen nicht ausreichend entmagnetisiert werden. Wenn dagegen eine Vielzahl von Spulen verwendet wird, wie vorstehend beschrieben, werden die durch die je weiligen Spulen erzeugten Magnetfelder an den Pressling 3 angelegt, während er sich bewegt. Besonders bevorzugt ist es, dass jede der Vielzahl von Spulen das Entmagnetisierungs-Magnetfeld (beispielsweise ein abnehmendes magne tisches Wechselfeld) mehrfach an den sich bewegenden Pressling anlegt. Auf diese Weise ist das an dem Pressling 3 haftende magnetische Pulver mehr mals dem Entmagnetisierungsverfahren unterworfen. Das heißt mit anderen Worten, das Magnetfeld mit der gewünschten Stärke für die Entmagnetisierung kann definitiv angelegt werden, so dass das an dem Pressling 3 haftende ma gnetische Pulver definitiv entfernt werden kann.

Wenn eine Vielzahl von Spulen verwendet wird, werden das Profil eines Mag netfeldes, das durch jede Spule erzeugt wird, und der Zeitpunkt der Erzeugung eines Magnetfeldes, in dem erforderlichen Umfang eingestellt, so dass das an dem Pressling 3 haftende magnetische Pulver in geeigneter Weise entmagne tisiert werden kann. So wird beispielsweise der Zeitpunkt, zu dem ein Pressling eine Position im Zentralabschnitt einer Spule erreicht, die der Presse am nächsten ist, mittels eines Sensors festgestellt und dient als Referenz und da durch kann der Zeitpunkt, zu dem jede zusätzliche Spule ein abnehmendes magnetisches Wechselfeld erzeugt, eingestellt (kontrolliert) werden. Der Zeit punkt der Erzeugung eines Magnetfeldes in jeder Spule wird in dem erforderli chen Umfang eingestellt im Hinblick auf die Geschwindigkeit des Presslings.

Für den Fall, dass das Entmagnetisierungs-Verfahren mittels einer Vielzahl von Spulen durchgeführt wird, kann die Form der oberen Oberfläche jeder Spule (oder die Form eines Bereiches, in dem ein Magnetfeld auf einem Band er zeugt wird) eine rechteckige Form sein, d. h. kurz in der Transportrichtung des Presslings und lang in einer Richtung senkrecht zu der Transportrichtung sein. Wenn eine Spule mit einer solchen Form verwendet wird, kann ein Magnetfeld mit einer verhältnismäßig hohen Intensität und einer verminderten Änderung der Intensität in der Transportrichtung des Presslings erzeugt werden. Wenn solche Spulen entlang der Transportrichtung des Presslings angeordnet sind, kann daher das gewünschte Magnetfeld leicht angelegt werden, während der Pressling 3 bewegt (transportiert) wird.

Alternativ kann eine Vielzahl von Spulen so eingestellt (kontrolliert) werden, dass sie ähnliche abnehmende magnetische Wechselfelder gleichzeitig erzeugen und ein Entmagnetisierungs-Verfahren kann in einem Zeitraum durchgeführt werden, in dem ein Pressling 3 die Vielzahl von Spulen passiert.

Alternativ kann dann, wenn ein N₂-Gas mittels des Strahls 34 auf den Pressling 3 aufgeblasen wird und das oben genannte magnetische Wechselfeld mittels der Spule 36 angelegt wird, während das magnetische Pulver bewegt (trans portiert) wird, das magnetische Pulver leicht von dem Pressling 3 entfernt wer den. Daher kann bei dieser Ausführungsform selbst dann, wenn in einem Pressling oder magnetischen Pulver eine stärkere oder geringere Magnetis ierung verbleibt, das magnetische Pulver von dem Pressling entfernt werden.

Das Magnetfeld zur Entmagnetisierung eines magnetischen Pulvers wird vor zugsweise konfiguriert durch das oben genannte abnehmende magnetische Wechselfeld oder ein magnetisches Wechselfeld, das zwei oder mehr Impuls- Magnetfelder in verschiedenen Richtungen umfasst. Wenn ausreichende Ent magnetisierungs-Effekte erzielt werden können, kann das Magnetfeld zum Entmagnetisieren eines magnetischen Pulvers durch ein einzelnes Impuls- Magnetfeld oder dgl. konfiguriert werden.

Der Maximalwert der Stärke des Magnetfeldes zum Entmagnetisieren eines magnetischen Pulvers wird zweckmäßig auf 0,02 bis 0,5 T eingestellt. Wenn das Magnetfeld, das angelegt werden soll, zu schwach ist, wird jedoch keine ausreichende Entmagnetisierung des Magnetpulvers erzielt. Wenn das Mag netfeld, das angelegt werden soll, zu stark ist, wird der Pressling 3 durch die Magnetisierung an den Elektromagneten 36 angezogen, so dass der Pressling 3 mehr in vertikaler Richtung auf dem Förderband 32 bewegt wird. Als Folge davon kann der Pressling 3 zerbrechen oder seine Ecken können verloren ge hen.

Wie vorstehend beschrieben, ist es möglich, durch Anlegen eines Magnetfel des an ein magnetisches Pulver (einschließlich einer Gruppe von kleinen Blöc ken aus dem Pulver), das von der Oberfläche des Presslings 3 angezogen wird, unter Verwendung der Entmagnetisierungs-Spulen 36, das eine vorgege bene Größe und Richtung hat, die Entmagnetisierung eines magnetischen Pul vers durchzuführen, das in der Presse 10 nicht vollständig entmagnetisiert worden ist. Als Folge der Entmagnetisierung werden die magnetischen Anzie hungskräfte, die von dem magnetischen Pulver von dem Pressling 3 empfan gen werden, herabgesetzt. Die Entmagnetisierung des Presslings 3 selbst kann erfolgen durch das Magnetfeld, das durch die Spule 36 erzeugt wird. In diesem Fall wird die Anziehungskraft zwischen dem Pressling 3 und der magnetischen Pulver weiter herabgesetzt.

Das entmagnetisierte magnetische Pulver lässt sich durch einen Gasstrahl, der mittels des Strahls 34 auf den Pressling 3 aufgeblasen wird, leicht entfernen. Wenn ein inertes Gas, z. B. N₂-Gas, verwendet wird, ist die Möglichkeit, dass das magnetische Pulver mit dem Sauerstoff in der Luft reagiert, geringer und die Gefahr eines Brandes kann vermieden werden. Als Ergebnis wird das ma gnetische Pulver von der Oberfläche des Presslings 3 nicht mehr angezogen und das magnetische Pulver kann in dem Sinterverfahren nicht auf die Oberflä che des Presslings aufgeschmolzen werden, d. h. es ist möglich, die für das Schleifen eines Sinterkörpers erforderliche Zeit zu verkürzen.

Wie vorstehend beschrieben, wirkt eine Kraft in einer vertikalen Richtung (der Richtung des Magnetfeldes) während des Anlegens des Magnetfeldes auf den Pressling 3 ein. Im Hinblick auf die Kraft ist zwischen der Entmagnetisie rungsspule 36 und dem Förderband 32 in Abhängigkeit von dem Gewicht des Presslings 3 vorzugsweise ein Zwischenraum von etwa 5 bis 20 mm vorgese hen und es werden eine vorgegebene Spannung und Biegung an das Förder band angelegt. In diesem Fall kann selbst dann, wenn der Pressling 3 in verti kaler Richtung bewegt wird, die Bewegung durch das Förderband 32 leicht ab sorbiert werden, d. h. der Schock wird absorbiert, wodurch das Auftreten einer Absplitterung und eines Zerbrechens des Presslings 3 unterdrückt werden kann.

Bei dieser Ausführungsform ist das Band 32 konfiguriert als gitterförmiges Bandmaterial. Durch Verwendung des gitterförmigen Bandmaterials 32 ist der Strom des N₂-Gases, der von oben auftrifft, durch das Band 32 nicht blockiert. So kann das magnetische Pulver, das von dem Pressling 3 entfernt worden ist, zusammen mit dem N₂-Gas auf die Unterseite des Bandes 32 transportiert werden.

Das Band 32 ist vorzugsweise hergestellt aus einem nicht-magnetischen Me tallmaterial, beispielsweise SUS 304 oder dgl. Da das Band 32 aus einem sol chen nicht-magnetischen Material hergestellt ist, wird das Band 32 selbst durch das Magnetfeld, das durch die Entmagnetisierungsspule 36 erzeugt wird, nicht magnetisiert. Wenn das Band 32 jedoch aus einem magnetischen Material hergestellt ist, wird das Band 32 magnetisiert, so dass das magnetische Wech selfeld, das durch die Spule 36 erzeugt wird, durch das Band 32 blockiert wird. Außerdem wird die Stärke des Magnetfeldes in der Nähe des Presslings 3 ver ringert, selbst wenn das Magnetfeld nicht vollständig blockiert wird. Das durch die Spule 36 erzeugte Magnetfeld kann daher für die Entmagnetisierung des magnetischen Pulvers nicht wirksam ausgenutzt werden.

Außerdem brennt das Band selbst nicht, selbst wenn ein Brand durch die Oxi dation des magnetischen Pulvers auftritt, wenn das Band 32 aus einem Metall mit einem hohen Schmelzpunkt wie SUS 304 oder dgl. hergestellt ist. Die Si cherheit ist somit erhöht. Es besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass ein Pulver aus einer Seltenerdmetalllegierung, wenn es Luft ausgesetzt wird, oxi diert wird unter Auslösung eines Brandes. Aus diesem Grund ist der Schutz der Oberfläche der Spule 36 durch ein feuerbeständiges Material wirkungsvoll zur Verminderung des Versagens (Bruchs) einer Spule.

Nachstehend wird die Fig. 7 diskutiert. Das magnetische Pulver, das durch das N₂-Gas weggeblasen wird, das durch den Strahl 34 erzeugt wird, wird in einen Staubsammel-Abschnitt 44, der unterhalb des Bandes 32 angeordnet ist, zu sammen mit dem N₂-Gas über eine Öffnung der Spule 36 transportiert. Der Staubsammel-Abschnitt 44 weist ein Gehäuse auf zur Kontrolle des N₂- Gasstromes, um zu verhindern, dass das Gas einschließlich des magnetischen Pulvers in der Umgebung zerstreut wird.

Mit dem Staubsammel-Abschnitt 44 ist eine Abtrennungs-Einrichtung 40 über einen Schlauch gekoppelt. Die Abtrennungs-Einrichtung 40 zieht das N₂-Gas, welches das entmagnetisierte magnetische Pulver im Innern der Abtrennungs- Einrichtung 40 enthält, durch eine Öffnung ab, die mit dem Staubsammel- Abschnitt 44 verbunden ist. Vorzugsweise erzeugt die Abtrennungs-Einrichtung 40 einen Gasstrom (einen Strom zum Absaugen in die Einrichtung 40) aus dem Staubsammel-Abschnitt 44 in die Abtrennungs-Einrichtung 40. Deshalb um fasst die Abtrennungs-Einrichtung 40 eine Auslassöffnung 48, die mit einer Austrags-Einrichtung (nicht dargestellt), beispielsweise einem Gebläse oder dgl., gekoppelt ist, um so den Druck im Innern der Abtrennungs-Einrichtung 40 zu vermindern. Durch das Vorsehen der Abtrennungs-Einrichtung 40 wird ein Luftstrom mit einer hohen Geschwindigkeit erzeugt von oberhalb des Press lings 3, der auf dem Band 32 angeordnet ist (der Strahl 34), zu der Unterseite desselben (dem Staubsammel-Abschnitt 44). Auf diese Weise kann das ent magnetisierte magnetische Pulver gefahrlos abgetrennt werden, ohne dass das magnetische Pulver in der Umgebung zerstreut wird.

Das Pulver, das in dem N₂-Gas enthalten ist, das in die Abtrennungs- Einrichtung 40 strömt, wird durch einen Scrubber (Wäscher), d. h. eine Reini gungs-Einrichtung, abgetrennt und in Wasser, das in der Einrichtung gespei chert ist, zurückgewonnen. Auf diese Weise wird verhindert, dass das Pulver oxidiert wird, und es wird verhindert, dass ein Brand auftritt. Das N₂-Gas, aus dem das Pulver in der Abtrennungs-Einrichtung 40 entfernt worden ist, wird durch die Auslassöffnung 48 nach außen ausgestoßen.

Alternativ kann eine Öffnung in einen Bodenabschnitt des Staubsammel- Abschnitts 40 vorgesehen sein und es kann eine Pulverpfanne 46 zur Aufnah me von Pulver unterhalb der Öffnung angeordnet sein. In diesem Fall wird das Pulver mit einer verhältnismäßig großen Teilchengröße (Pulver-Blöcke) durch die Pulverpfanne 46 abgetrennt. Es wird als unwahrscheinlich angesehen, dass das Pulver aus größeren Blöcken in die Umgebung zerstreut wird, verglichen mit den Pulver mit einer geringeren Teilchengröße und deshalb ist die Brandge fahr geringer. Es ist somit kein Problem, wenn das Pulver mit einer größeren Teilchengröße mittels der Pulverpfanne 46 abgetrennt wird.

In der Fig. 1 wird der Pressling 3, von dem das magnetische Pulver entfernt worden ist, auf dem Band 32 weiter transportiert und zu dem in der zweiten Position angeordneten Bilderzeugungsabschnitt 50 transportiert. Der Bilder zeugungsabschnitt 50 umfasst eine LED (eine Licht emittierende Diode) 52, die als Lichtquelle innerhalb des Bandes 32 angeordnet ist, und eine Kamera 54, die oberhalb des Bandes 32 angeordnet ist. In dem Bilderzeugungsabschnitt 50 fotografiert die Kamera 54 den Pressling 3 unter der Bedingung, dass die LED 52 Licht emittiert und der Pressling 3 von unten bestrahlt wird.

Die Abbildung des Presslings 3 wird in der Weise durchgeführt, dass die Form und Position des Presslings 3 auf dem Band 32 genau erkannt werden. Wie in der Fig. 8 dargestellt, wird der Pressling 3, von dem das magnetische Pulver entfernt worden ist, auf einer Sinter-Basisplatte 60 angeordnet, die in der End position in der Pulver-Pressvorrichtung vorliegt, mittels einer Einrichtung 56 für den anschließenden Transport zu dem Sinterverfahren. Um das Sinterver fahren wirksam durchzuführen, ist es erforderlich, so viele Presslinge 3 wie möglich auf der Sinter-Basisplatte 60 mit wenigen Zwischenräumen daz wischen anzuordnen. Zu diesem Zweck ist der Pressling-Greifabschnitt 58 der Einrichtung 56 als kleine Einrichtung konfiguriert, die mit einer Ansaugdüse zum Festhalten der Oberfläche eines Presslings 3 ausgestattet ist. Um den Pressling 3 unter Verwendung eines solchen kleinen kompakten Greifab schnitts 58 zuverlässig zu ergreifen und zu transportieren, sollten die Position und das Zentrum der Schwerkraft (die Form) des Presslings 3 auf dem Band 32 bestimmt werden.

Wenn der Pressling 3 von der Kamera fotografiert werden soll, ist die zuver lässige Entfernung des Pulvers mittels der Pulver-Entfernungs-Einrichtung 30 wirksam zur Verbesserung der Genauigkeit der Gestalterkennung des Press lings. Das heißt, wenn das erfindungsgemäße Pulver-Entfernungsverfahren angewendet wird, fällt das Pulver, das zusammen mit dem Pressling transport iert wird, nicht auf die LED 52. Die Genauigkeit der Gestalterkennung für die Bilderzeugung ist somit nicht beeinträchtigt. Da das Band 32 als gitterförmiges Material konfiguriert ist, kann die LED 52 Licht einschließlich eines geringen Schattens als Licht für die Bilderzeugung liefern und die Genauigkeit der Ge stalterkennung des Presslings 3 durch die Kamera 54 ist verbessert.

Durch die geeignete Bearbeitung eines Bildes des Presslings 3, das von der Kamera 54 angefertigt worden ist, erhält man Informationen bezüglich der Po sition und Form des Presslings 3. Auf der Basis der Informationen wird der Be trieb der Einrichtung 56 eingestellt (kontrolliert). Die Einrichtung 56 kann daher die Presslinge 3 auf der Sinter-Basisplatte 60 in geeigneter Weise anordnen.

Die Sinter-Basisplatte 60 wird durch eine Molybdänplatte gebildet, die eine Dicke von beispielsweise 0,5 bis 3 mm hat. Nachdem die Presslinge auf der Sinter-Basisplatte 60 angeordnet worden sind, werden die Presslinge den bekannten Verfahren unterzogen, beispielsweise einem Sinterverfahren, einem Alterungs- und Glühverfahren, einem Oberflächenschleif- und Oberflächen- Behandlungsverfahren und anderen Verfahren, so dass das Endprodukt eines Seltenerdmetallmagneten erhalten werden kann.

Verfahren zur Herstellung eines Legierungspulvers

Gußstücke aus einer Seltenerdmetallelementlegierung vom R-T-(M)-B-Typ werden hergestellt unter Anwendung eines bekannten Bandgieß-Verfahrens. Insbesondere wird zuerst eine Legierung mit der Zusammensetzung Nd: 30 Gew.-%, B: 1,0 Gew.-%, Dy: 1,2 Gew.-%, Al: 0,2 Gew.-%, Co: 0,9 Gew.-%, Cu: 0,2 Gew.-% und Fe mit unvermeidlichen Verunreinigungen als Rest durch Hochfrequenzschmelzen erschmolzen zur Herstellung einer geschmolzenen Legierungsmasse. Die geschmolzene Legierungsmasse, die bei 1350°C gehal ten wird, wird dann unter Anwendung eines Einzelwalzen-Verfahrens abge schreckt, wobei man Legierungsgussflocken mit einer Dicke von etwa 0,3 mm erhält. Dieses Abschrecken wird unter der Bedingung durchgeführt, dass bei spielsweise die Walzenumfangs-Geschwindigkeit etwa 1 m/s beträgt, die Ab kühlungs-Geschwindigkeit 500°C/s beträgt und der Grad der Unterkühlung 200°C beträgt.

Die auf diese Weise hergestellte abgeschreckte Legierung weist eine Dicke in dem Bereich von nicht weniger als 0,03 mm und nicht mehr als 10 mm auf. Die Legierung enthält R₂T₁₄B-Kristalle mit einer Größe der kurzen Achse von nicht weniger als 0,1 µm und nicht mehr als 100 µm und einer Größe der langen Achse von nicht weniger als 5 µm und nicht mehr als 500 µm sowie eine R- reiche Phase, die in dispergierter Form an den Korngrenzen der R₂T₁₄B- Kristallkörner vorliegt. Die Dicke der R-reichen Phase ist ≦ 10 µm. Ein Verfah ren zur Herstellung eines Legierungswerkstoffs durch Bandgießen ist bei spielsweise in dem US-Patent Nr. 5 383 978 beschrieben.

Die Teilchengröße des unter Anwendung eines Schnellabkühlungsverfahrens, beispielsweise eines Bandgießverfahrens (Abschreckungs-Geschwindigkeit 10² bis 10⁴°C/s) hergestellten Legierungspulvers kann leicht vereinheitlicht werden, so dass das Profil der Teilchengrößenverteilung spitz (scharf) ist. Wenn ein Pressling unter Verwendung dieses Legierungspulvers hergestellt wird, ist die Fließfähigkeit des Pulvers gering. Die Pulver-Einfülldichte in den Hohlraum der Pressform und die Dichte des erhaltenen Presslings sind leicht vermindert, so dass der gebildete Pressling relativ schwach ist. In einer Situation, in der die durchschnittliche Teilchengröße gleich ist, ist die Festigkeit des Presslings, der aus dem nach dem Schnellabkühlungsverfahren erhaltenen Legierungspulver hergestellt ist, gering, verglichen mit derjenigen eines Presslings aus einem Legierungspulver, das durch Blockgießen erhalten wurde.

Anschließend wird eine Vielzahl von Materialpackungen mit dem Legierungs material, das grob pulverisiert ist, gefüllt und die Packungen werden auf ein Gestell gestellt. Danach wird unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Materialtransport-Einrichtung das Gestell, auf dem sich die Materialpackungen befinden, an die Vorderseite eines Wasserstoffofens transportiert. Dann wird das Gestell ins Innere des Wasserstoffofens eingeführt. Das Wasserstoff- Pulverisierungsverfahren wird dann in dem Wasserstoffofen eingeleitet. Das Legierungsmaterial wird in dem Wasserstoffofen erhitzt und dem Wasserstoff- Pulverisierungsverfahren unterworfen. Nach der Pulverisierung wird das Mate rial vorzugsweise aus dem Ofen herausgenommen, nachdem es Umgebung stemperatur erreicht hat. Selbst wenn das Material unter hohen Tempera turbedingungen (beispielsweise bei 40 bis 80°C) herausgenommen wird, tritt keine schwerwiegende Oxidation auf, wenn das Material so verpackt ist, dass es nicht mit der Luft in Kontakt kommt. Bei Anwendung der Wasserstoff- Pulverisierung wird die Seltenerdmetalllegierung grob pulverisiert, so dass sie eine Teilchengröße von etwa 0,1 bis 1,0 mm hat. Es ist bevorzugt, dass die Legierung zu Flocken mit einer durchschnittliche Größe von 1 bis 10 mm grob pulverisiert wird, bevor das Wasserstoff-Pulverisierungsverfahren durchgeführt wird.

Nach der Wasserstoff-Pulverisierung ist es bevorzugt, dass das Legierungsma terial weiter fein deagglomeriert wird und mittels einer Abkühlungs-Einrichtung, beispielsweise eines Rotationskühlers oder dgl., abgekühlt wird. Für den Fall, dass das Material entnommen wird, während es noch eine verhältnismäßig hohe Temperatur hat, wird die Dauer des Abkühlungsverfahrens in einem Ro tationskühlers oder dgl. in geeigneter Weise verlängert.

Das unter Verwendung eines Rotationskühlers oder dgl. auf etwa Raumtempe ratur abgekühlte Materialpulver wird einem zusätzlichen Mahlverfahren unter worfen unter Verwendung einer Mahleinrichtung (beispielsweise einer Strahl mühle), um so ein feines Pulver aus dem Material herzustellen. Bei dieser Ausführungsform wird das Materialpulver in einer N₂-Gasatmosphäre unter Verwendung einer Strahlmühle fein pulverisiert, wobei man ein Legierungs pulver mit einer durchschnittlichen Teilchengröße (massenmittlerer Durchmes ser MMD) von etwa 3,5 µm erhält. Es ist bevorzugt, dass die Sauerstoffmenge in der N₂-Gasatmosphäre bei möglichst niedrigen Werten gehalten wird, bei spielsweise bei etwa 10 000 Volumen-ppm. Eine solche Strahlmühle ist in der japanischen Patentpublikation Nr. 6-6728 beschrieben. Vorzugsweise wird die Konzentration eines oxidierenden Gases (Sauerstoff oder Wasserdampf), das in dem Atmosphärengas in dem Feinpulverisierungsverfahren enthalten ist, kon trolliert (eingestellt), um dadurch den Sauerstoff-Gehalt (das Gewicht) des Le gierungspulvers so einzustellen, dass es nach der Feinpulverisierung ≦ 6000 ppm beträgt. Wenn die Sauerstoffmenge in dem Seltenerdmetalllegierungspul ver ansteigt und 6000 ppm übersteigt, steigt auch der Mengenanteil an nicht- magnetischem Oxid in einem Magneten und die magnetischen Eigenschaften des schließlich erhaltenen Sintermagneten sind beeinträchtigt (verschlechtert).

Bei dieser Ausführungsform wird ein Zyklon-Klassierer, der in der Strahlmühle angeordnet ist, zur Entfernung von Pulver mit einer extrem geringen Teilchen größe (ultrafeines Pulver mit einem Teilchendurchmesser von 1,0 µm oder weniger) verwendet. Auf diese Weise wird der Anteil an ultrafeinem Pulver auf 10% oder weniger eingestellt. Das ultrafeine Pulver besteht hauptsächlich aus R-reichen Teilchen. Dieses Pulver hat die Neigung, mit Sauerstoff zu reagie ren. Durch Entfernung des R-reichen ultrafeinen Pulvers kann somit gegebe nenfalls die Menge an in dem Gesamtpulver enthaltenem Sauerstoff herabge setzt werden. Wenn die Menge an ultrafeinen Pulver-Teilchen 10% der Teil chenmenge des Gesamtpulvers übersteigt, werden die magnetischen Eigen schaften der Sintermagnete, die durch Sintern eines aus einem solchen Legie rungspulver hergestellten Presslings gebildet werden, beeinträchtigt (beispielsweise beträgt die Koerzitivkraft des Sintermagneten weniger als 900 kA/m). Wenn umgekehrt die Menge an ultrafeinen Pulver-Teilchen auf 10% oder weniger eingestellt wird, können die magnetischen Eigenschaften von Sintermagneten verbessert sein (beispielsweise beträgt die Koerzitivkraft des Sintermagneten 900 kA/m oder mehr) als Folge der verhältnismäßig geringen Sauerstoffmenge (z. B. 6000 ppm oder weniger).

Der Bereich der Teilchengrößenverteilung des Legierungspulvers, das auf die se Weise gebildet wird, ist sehr eng. Daher besteht die Gefahr, dass die Pressdichte eines Presslings, der beim Press- und Verdichtungsverfahren, wie nachstehend beschrieben, erhalten wird, niedrig ist. Daher ist die Festigkeit des Presslings vermindert, so dass es erforderlich ist, das an dem Pressling haf tende magnetische Pulver zu entfernen, ohne eine hohe Kraft auf den Pressling einwirken zu lassen.

Danach werden beispielsweise 0,3 Gew.-% eines Gleitmittels (Schmiermittels) zugegeben und mit dem oben genannten Legierungspulver in einem Rüttelmi scher gemischt, um die Oberflächen der Legierungspulver-Teilchen mit dem Gleitmittel (Schmiermittel) zu bedecken. Als Gleitmittel wird vorzugsweise ein Fettsäureester, verdünnt mit einem Lösungsmittel auf Erdölbasis, verwendet.

Bei dieser Ausführungsform wird Methylcaproat als Fettsäureester verwendet und Isoparaffin wird als Lösungsmittel auf Erdölbasis verwendet. Das Ge wichtsverhältnis von Methylcaproat zu Isoparaffin wird beispielsweise auf 1 : 9 eingestellt. Dieser Typ eines flüssigen Gleitmittels überzieht in vorteilhafter Weise die Oberflächen der Pulverteilchen und schützt die Teilchen gegen Oxi dation. Außerdem macht dieser Typ eines flüssigen Gleitmittels in vorteilhafter Weise die Dichte eines Presslings in der Presse gleichmäßig und verbessert die Pulver-Orientierung in dem Magnetfeld.

Zu Beispielen für andere Fettsäureester als Methylcaprylat, die verwendet wer den können, gehören Methylcaprylat, Methyllaurylat und Methyllaurat. Zu Bei spielen für ein von Isoparaffin verwendbares Lösungsmittel, das eingesetzt werden kann, gehören andere Lösungsmittel auf Erdölbasis und Naphthen- Lösungsmittel. Das Gleitmittel ist jedoch nicht auf die oben genannten be schränkt. Außerdem kann das Gleitmittel zu jedem beliebigen Zeitpunkt vor, während oder nach Feinpulverisierung zugegeben werden. Anstelle des flüssi gen Gleitmittels oder zusätzlich zu dem flüssigen Gleitmittel kann auch ein fe stes Gleitmittel (vom trockenen Typ), beispielsweise Zinkstearat, verwendet werden.

Verfahren zur Herstellung eines Seltenerdmetallmagneten

Ein Pressling wird hergestellt unter Verwendung der Pulver-Pressvorrichtung 1 aus einem Pulver einer Seltenerdmetalllegierung, die wie vorstehend beschrie ben fein pulverisiert worden ist. Wie vorstehend angegeben, wird ein uner wünschtes magnetisches Pulver von der Oberfläche des Presslings entfernt. Eine Vielzahl von Presslingen, die auf diese Weise hergestellt worden sind, wird auf der Sinter-Basisplatte angeordnet. Eine Vielzahl von Sinter-Basisplat ten, auf denen Presslinge liegen, wird in ein Sinter-Gehäuse aufgenommen und zu einer Sinter-Vorrichtung transportiert.

In der Sinter-Vorrichtung wird ein Sinterverfahren durchgeführt, nachdem ein Verfahren zur Abbrennen des Bindemittels (d. h. ein Bindemittel-Entfernungs verfahren) durchgeführt worden ist, um das in dem Pressling enthaltene Gleitmittel (Schmiermittel) zu verflüchtigen. In dem Sinterverfahren werden die Presslinge einem Sintern bei Temperaturen von 1000 bis 1100°C 2 bis 5 h in einer Argonatmosphäre unterzogen. In diesem Verfahren wird das magneti sche Pulver, das vorher von der Oberfläche des Presslings entfernt worden ist, während des Sinterns nicht an die Oberfläche Magneten angeschmolzen. Auf diese Weise ist es möglich, eine Ungleichmäßigkeit auf der Oberfläche eines Sinterkörpers zu verhindern.

Danach wird der Sinterkörper auf etwa Raumtemperatur abgekühlt und dann einem Alterungsverfahren (Vergütungsverfahren) unterworfen, bei dem er auf Temperaturen von 400 bis 600°C in einer Argonatmosphäre erhitzt wird. Durch das Alterungsverfahren kann die Koerzitivkraft des Magneten verbessert wer den.

Der Sinterkörper eines Seltenerdmetallmagneten, dem vorgegebene magneti sche Eigenschaften verliehen worden sind, wird so zugeschnitten und geschlif fen, dass er die gewünschte Endgestalt hat. Zu diesem Zeitpunkt ist der Sinter körper verhältnismäßig glatt und weist keine unerwünschten Anschmelzungen auf seiner Oberfläche auf, so dass es möglich ist, die für die Verarbeitung des Magneten zu der Endgestalt erforderliche Zeit abzukürzen. Danach wird der Magnet einer Oberflächen-Behandlung, beispielsweise einer Beschichtungs- Behandlung, unterzogen, um die Witterungsbeständigkeit zu verbessern. Auf diese Weise erhält man einen Seltenerdmetallmagneten als Endprodukt.

Beispiel 1

Unter Verwendung der Pulver-Entfernungs-Einrichtung 30 der Pulverpress- Vorrichtung 1 wurde ein Versuch durchgeführt, um den Effekt der Entfernung eines magnetischen Pulvers zu bestimmen, wenn die Stärke eines an den Pressling 3 angelegten Magnetfeldes variiert wurde. Die Stärke des Magnetfel des in der Nähe des Presslings 3 wurde variiert durch Änderung der Größe des in die Entmagnetisierungsspule 36 fließenden Stroms. Die Bedingungen im Zusammenhang mit dem Versuch waren diejenigen, wie sie nachstehend an gegebenen sind.

Pressling: die Größe des Presslings betrug 5 mm (Dicke), 20 mm (Höhe) und 30 mm (Breite) und die Pressdichte betrug 4,3 g/cm³.

Magnetisches Pulver: ein feines Pulver aus einer Seltenerdmetalllegierung mit einer Magnetisierung von 0,05 bis 0,10 T (magnetisches Pulver, das an dem Polstück, das begleitet war von der ein magnetisches Feld erzeugenden Spule, der Presse haftete) wurde von der oberen Oberfläche des Presslings in einer Dicke von 1 mm angezogen.

Angelegtes Magnetfeld: die Entmagnetisierung wurde bei dem Pressling durchgeführt durch Anlegen eines abnehmenden magnetischen Impuls- Wechselfeldes. Die Stärke des magnetischen Feldes, wie sie in der nachste henden Tabelle 1 angegeben ist, repräsentiert einen Spitzenwert (den Maxi malwert) eines magnetischen Wechselfeldes.

Gasspray: N₂-Gas von 0,2 MPa wurde nach dem Anlegen des Magnetfeldes intermittierend für eine Gesamtdauer von 2 s aufgesprüht, um so das entma gnetisierte magnetische Pulver von dem Pressling zu entfernen.

Unter den Bedingungen wurden die Stärke (der Maximalwert) des angelegten Magnetfeldes variiert und die Zustände des Presslings nach der Entmagnetisie rung und dem Gasspray wurden visuell geprüft. Die Ergebnisse sind in der Ta belle 1 angegeben.

Tabelle 1

Wie aus der Tabelle 1 hervorgeht, kann dann, wenn die Stärke des Magnetfel des auf 0,02 bis 0,5 T eingestellt wird, das an der Oberfläche des Presslings haftende Pulver in ausreichendem Maße entfernt werden und eine Rissbildung und Zersplitterung des Presslings kann verhindert werden. Die Stärke des Magnetfeldes wird gemessen an der Position der oberen Oberfläche des Presslings unter Verwendung eines Gaussmeters.

Erfindungsgemäß wird ein Entmagnetisierungs-Verfahren für das an einem Pressling eines Seltenerdmetallmagneten haftende magnetische Pulver durch geführt, so dass die magnetische Anziehungskraft zwischen dem Pressling und dem magnetischen Pulver herabgesetzt wird und das magnetische Pulver leicht von dem Pressling entfernt werden kann. Das entmagnetisierte magneti sierte Pulver kann leicht von der Oberfläche des Presslings entfernt werden unter Verwendung eines Gasstrahls oder auf andere Weise.

Wenn das magnetische Pulver vor dem Sintern von der Oberfläche des Presslings entfernt wird, wird das magnetische Pulver nicht an die Oberfläche des Presslings angeschmolzen während des nachfolgenden Sinterverfahrens. Auf diese Weise kann das Auftreten einer Ungleichmäßigkeit auf der Oberflä che des Sinterkörpers verhindert werden. Die Oberfläche des so erhaltenen Sinterkörpers ist verhältnismäßig glatt, so dass es möglich ist, die für das Schleifen des Sinterkörpers erforderliche Zeit abzukürzen.

Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Form des Sinterkörpers ähnlich der Farm des fertigen Magnetprodukts ist, so dass erfindungsgemäß das Schleif verfahren verkürzt wird, und es wird der Vorteil einer starken Verbesserung der Massenproduktion erzielt.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend anhand einer bevorzugten Ausführungs form beschrieben, es ist jedoch für den Fachmann auf diesem Gebiet klar, dass die beschriebene Erfindung auf zahlreiche Weise modifiziert werden kann und dass auch viele andere Ausführungsformen als die spezifisch angegebenen und beschriebenen denkbar sind. Die nachfolgenden Patentansprüche umfas sen daher alle Modifikationen der Erfindung, die in den Geist und Bereich der Erfindung fallen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Seltenerdmetallmagneten, das umfasst:
eine erste Stufe zur Herstellung eines Presslings durch Pressen eines Sel tenerdmetalllegierungspulvers in einem vorgegebenen Hohlraum in einem ori entierenden Magnetfeld;
eine zweite Stufe zur Durchführung eines Entmagnetisierungs-Verfahrens für den Pressling;
eine dritte Stufe zum Ausstoßen des Presslings aus dem vorgegebenen Hohl raum; und
eine vierte Stufe zur Durchführung eines Entmagnetisierungs-Verfahrens für das magnetische Pulver, das an einer Oberfläche des Presslings haftet, durch Anlegen eines zusätzlichen Magnetfeldes an den Pressling nach der dritten Stufe.

2. Verfahren nach Anspruch 1, worin in der ersten Stufe das Seltenerdme talllegierungspulver auf ein Element befördert wird, das um den vorgegebenen Hohlraum herum angeordnet ist, in einem Zustand, in dem das Legierungspul ver mit dem Element in Kontakt steht, und in den vorgegebenen Hohlraum be fördert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, worin die erste Stufe umfasst das Pressen des Seltenerdmetalllegierungspulvers in einer Richtung, die im wesentlichen identisch ist mit der Richtung, in der das orientierende Magnetfeld an das Sel tenerdmetalllegierungspulver angelegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, worin das magnetische Pulver, das an der Oberfläche des Presslings haftet, durch das orientierende Magnetfeld in der ersten Stufe magnetisiert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, worin das magnetische Pulver in einem Zustand magnetisiert wird, in dem das magnetische Pulver an einem magneti schen Abschnitt haftet, der in einer Einrichtung enthalten ist zum Anlegen des orientierenden Magnetfeldes an das Seltenerdmetalllegierungspulver.

6. Verfahren nach Anspruch 1, worin nach der dritten Stufe die Magnetisie rung eines magnetischen Pulvers, das an der Oberfläche des Presslings haftet, größer ist als die Magnetisierung des Presslings.

7. Verfahren nach Anspruch 1, worin die vierte Stufe eine Stufe umfasst, in der ein magnetisches Wechselfeld an den Pressling angelegt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, worin die vierte Stufe eine Stufe umfasst, in der ein abnehmendes magnetisches Wechselfeld an den Pressling angelegt wird, während der Pressling bewegt (transportiert) wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, worin die Stufe des Anlegens eines abneh menden magnetischen Wechselfelds unter Verwendung einer Vielzahl von Spulen durchgeführt wird.

10. Verfahren Anspruch 7, worin das magnetische Wechselfeld durch zwei oder mehr Impuls-Magnetfelder unterschiedlicher Richtungen konfiguriert wird.

11. Verfahren nach Anspruch 1, worin die vierte Stufe durchgeführt wird unter Verwendung einer Vielzahl von Spulen und die Magnetfelder, die durch die Vielzahl von Spulen erzeugt werden, an den Pressling angelegt werden, während der Pressling bewegt (transportiert) wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1, worin der Maximalwert des zusätzlichen Magnetfeldes in der Nähe der Oberfläche des Presslings in dem Bereich von nicht weniger als 0,02 Tesla oder nicht mehr als 0,5 Tesla liegt.

13. Verfahren nach Anspruch 1, worin die vierte Stufe eine Stufe umfasst, in der ein Gas auf die Oberfläche des Presslings aufgesprüht wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, worin das Gas ein inertes Gas ist.

15. Verfahren nach Anspruch 1, das außerdem eine Stufe umfasst, in der der Pressling auf eine Sinter-Basisplatte gelegt wird, wobei die Entmagnetis ierung in der vierten Stufe entlang eines Transportweges des Presslings ab der Pressungs-Position bis zu der Sinter-Basisplatte durchgeführt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, das außerdem eine Stufe umfasst, in der die Gestalt des Presslings erkannt wird, bevor der Pressling auf die Sinter- Basisplatte gelegt wird, wobei die Entmagnetisierung in der vierten Stufe durchgeführt wird, bevor die Stufe der Erkennung der Form des Presslings durchgeführt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 1, das außerdem umfasst:
eine Stufe zum Aufbringen des Presslings auf ein nicht-magnetisches Gittere lement, um den Pressling von einer ersten Position in eine zweite Position zu bewegen (transportieren);
eine Stufe zum Aufbringen des Presslings auf dem nicht-magnetischen Gittere lement auf eine Sinter-Basisplatte in der zweiten Position; und
eine Stufe zum Sintern des Presslings,
worin die vierte Stufe zwischen der ersten Position und der zweiten Position durchgeführt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, worin das zusätzliche Magnetfeld unter Verwendung eines Elektromagneten erzeugt wird, der unterhalb des nicht- magnetischen Gitterelements angeordnet ist.

19. Verfahren nach Anspruch 17, worin eine Absaugöffnung einer Gasab saug-Einrichtung unterhalb des nicht-magnetischen Gitterelements angeordnet ist und das magnetische Pulver von der Oberfläche des Presslings entfernt und in die Absaug-Einrichtung eingesaugt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, worin das abgesaugte magnetische Pulver gegenüber der Luftumgebung isoliert wird.

21. Verfahren nach Anspruch 17, worin die vierte Stufe durchgeführt wird, während der Pressling auf dem nicht-magnetischen Gitterelement transportiert wird.

22. Verfahren nach Anspruch 17, das außerdem eine Stufe umfasst, in der eine Bilderzeugung durchgeführt wird durch Abbilden des Presslings in der zweiten Position mittels einer Bilderzeugungseinrichtung, die auf einer Seite des nicht-magnetischen Gitterelements angeordnet ist, und einer Lichtquelle, die auf der anderen Seite des nicht-magnetischen Gitterelements angeordnet ist.

23. Verfahren nach Anspruch 1, worin die dritte Stufe eine Stufe umfasst, in der der Pressling aus dem vorgegebenen Hohlraum durch Anziehen des Presslings mittels einer magnetischen Kraft bewegt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Seltenerdmetalllegierungspulver ein Pulver aus einer Seltenerdmetalllegierung vom R-T-(M)-B-Typ ist, worin die Bestandteile folgende sind:
R steht für ein Seltenerdmetallelement oder Yttrium
T steht für Eisen oder ein Übergangsmetall, ausgewählt aus der Gruppe Kobalt oder Nickel, das zum Teil das Eisen ersetzt,
M steht für ein zusätzliches Element und
B steht für Bor oder eine Verbindung von Bor und Kohlenstoff.

25. Verfahren nach Anspruch 1, worin dem Seltenerdmetalllegierungspulver ein Gleitmittel (Schmiermittel) zugesetzt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Dichte des Presslings in dem Be reich von 3, 9 bis 5,0 g/cm³ liegt.

27. Verfahren nach Anspruch 1, worin das Seltenerdmetalllegierungspulver unter Anwendung einer Schnellabkühlungsmethode hergestellt wird.

28. Verfahren nach Anspruch 1, worin die Menge der Teilchen mit einer Teilchengröße von 1,0 µm oder weniger in dem Seltenerdmetalllegierungspul ver auf 10% oder weniger der Gesamtanzahl der Teilchen des gesamten Sel tenerdmetalllegierungspulvers eingestellt wird.

29. Pulverpress-Vorrichtung, die umfasst:
eine Einrichtung zur Herstellung eines Presslings durch Pressen eines Sei tenerdmetalllegierungspulvers in einem orientierenden Magnetfeld;
eine Einrichtung zur Durchführung eines Entmagnetisierungs-Verfahrens für den Pressling; und
eine Einrichtung zur Durchführung eines Entmagnetisierungs-Verfahrens für das magnetische Pulver, das an einer Oberfläche des Presslings haftet, durch Anlegen eines zusätzlichen Magnetfeldes an den Pressling entlang eines Transportweges des Presslings ab einer ersten Position, in der das Seltenerd metalllegierungspulvers gepresst wird, bis zu einer zweiten Position.

30. Pulverpress-Vorrichtung nach Anspruch 29, worin die Einrichtung zur Herstellung des Presslings eine Magnetfeld-Generator-Einrichtung zur Erzeu gung des orientierenden Magnetfeldes in einer ersten Richtung und eine Pres seinrichtung zum Pressen des Seltenerdmetalllegierungspulver in der ersten Richtung umfasst.

31. Pulverpress-Vorrichtung nach Anspruch 29, worin die Einrichtung zur Herstellung des Entmagnetisierungs-Verfahrens für das magnetische Pulver eine Einrichtung zum Anlegen eines magnetischen Wechselfeldes an den Pressling umfasst.

32. Pulverpress-Vorrichtung nach Anspruch 31, die außerdem eine Trans port-Einrichtung zum Transportieren des Presslings umfasst, wobei die Einrich tung zur Durchführung des Entmagnetisierungs-Verfahrens ein abnehmendes magnetisches Wechselfeld an den Pressling anlegt, während der Pressling bewegt (transportiert) wird.

33. Pulverpress-Vorrichtung nach Anspruch 32, worin die Einrichtung zur Durchführung des Entmagnetisierungs-Verfahrens für das magnetische Pulver eine Vielzahl von Spulen umfasst, die entlang eines Transportweges des Presslings angeordnet sind.

34. Pulverpress-Vorrichtung nach Anspruch 29, die außerdem umfasst eine Transport-Einrichtung zum Transportieren des Presslings, wobei die Ein richtung zur Durchführung des Entmagnetisierungs-Verfahrens für das magne tische Pulver eine Vielzahl von Spulen umfasst, die entlang eines Transport weges des Presslings angeordnet sind, und die Einrichtung zur Durchführung des Entmagnetisierungs-Verfahrens für das magnetische Pulver eine Vielzahl von Spulen zum Anlegen von Magnetfeldern an den Pressling umfasst.

35. Pulverpress-Vorrichtung nach Anspruch 29, die außerdem eine Einrich tung zum Aufsprühen eines Gases auf die Oberfläche des Presslings aufweist, die entlang des Transportweges des Presslings als einer Position, in der Pres sen des Seltenerdmetalllegierungspulvers durchgeführt wird, bis zu der zweiten Position umfasst.

36. Pulverpress-Vorrichtung nach Anspruch 29, die außerdem eine Gasab saug-Einrichtung mit einer Absaug-Öffnung umfasst, wobei das magnetische Pulver durch Einsaugen in die Absaug-Einrichtung von der Oberfläche des Presslings entfernt wird.

37. Pulverpress-Vorrichtung nach Anspruch 29, die außerdem umfasst:
ein nicht-magnetisches Gitterelement zum Transportieren des Presslings von einer ersten Position zu einer zweiten Position;
eine Einrichtung zum Aufbringen des Presslings auf das nicht-magnetische Gitterelement;
eine Einrichtung zum Antreiben des nicht-magnetischen Gitterelements; und
eine Einrichtung zum Transportieren des Presslings auf dem nicht-magne tischen Gitterelement auf eine Sinter-Basisplatte in der zweiten Position.

38. Pulverpress-Vorrichtung nach Anspruch 37, worin mindestens ein Teil der Einrichtung zur Durchführung des Entmagnetisierungs-Verfahrens für das magnetische Pulver ein unterhalb des nicht-magnetischen Gitterelements an geordneter Elektromagnet ist.