-
[Gebiet der Erfindung]
-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Formpress-Vorrichtung
zur Herstellung eines geformten Körpers durch Formpressen
eines Pulvers und bezieht sich speziell auf eine Formpress-Vorrichtung
zur Verwendung bei der Herstellung eines Permanentmagneten aus seltenen
Erden, wie etwa eines Permanentmagneten aus dem Nd-Fe-B-System.
-
[Technischer Hintergrund]
-
Seltenerd-Permanentmagnete,
insbesondere gesinterte Nd-Fe-B-Magnete (so genannte Neodym-Magnete)
werden aus einer Kombination von Eisen mit den Elementen Nd und
B hergestellt, welche preisgünstige, im Überfluss
vorhandene und beständig erhältliche natürliche
Ressourcen darstellen, können daher mit niedrigen Kosten
hergestellt werden und weisen gleichzeitig gute magnetische Eigenschaften
auf (das maximale Energieprodukt beträgt etwa das 10-fache
eines Ferritmagneten). Daher werden sie in verschiedenen Arten von
elektronischen Produkten verwendet und werden jüngst weit verbreitet
in Motoren und Generatoren für Hybrid-Kraftwagen eingesetzt.
-
Als
Beispiel für die Herstellung von gesinterten Nd-Fe-B-Magneten
ist ein Pulvermetallurgie-Verfahren bekannt. Bei diesem Verfahren
werden zuerst Nd, Fe und B in einem vorgege benen Mischungsverhältnis
gemischt, gelöst und geformt, um ein Legierungs-Rohmaterial
herzustellen. Es wird einmal grob gemahlen, z. B. durch einen Wasserstoff-Mahl-Schritt,
und wird anschließend fein gemahlen, z. B. durch einen
Strahlmühlen-Mahl-Schritt, wodurch man ein Legierungs-Rohmehl-Pulver
erhält. Dann wird das erhaltene Legierungs-Rohmehl-Pulver
einer Ausrichtung im Magnetfeld ausgesetzt (Magnetfeld-Ausrichtung)
und wird bei anliegendem Magnetfeld formgepresst, wodurch ein geformter
Körper erhalten wird. Dann wird der geformte Körper
unter vorgegebenen Bedingungen gesintert, um dadurch einen gesinterten
Magneten herzustellen.
-
Als
ein Verfahren des Formpressens im Magnetfeld wird im Allgemeinen
eine Formpress-Vorrichtung eines Typs mit uniaxialer Druckbeaufschlagung
verwendet. Bei dieser Formpress-Vorrichtung wird Legierungs-Rohmehl-Pulver
in einen Hohlraum gefüllt, der in einem durchgehenden Loch
in einem Presswerkzeug ausgebildet ist, und wird durch ein Paar
aus oberem und unterem Stempel aus der Richtung von oben und von
unten unter Druck gesetzt (gepresst), um dadurch ein Produkt aus
dem Legierungs-Rohmehl-Pulver zu formen. Jedoch kann zum Zeitpunkt
des Formpressens mit dem Paar von Stempeln eine starke Ausrichtung
nicht erhalten werden, und wegen der Reibung unter den Teilchen
des Legierungs-Rohmehl-Pulvers und wegen der Reibung zwischen dem
Legierungs-Rohmehl-Pulver und der Wandoberfläche der Form,
die im Stempel in Position gebracht ist, können die magnetischen
Eigenschaften nicht verbessert werden. Im Hinblick auf das oben Gesagte
ist eine weitere Formpress-Vorrichtung bekannt, bei der, nachdem
ein Hohlraum mit Legierungs-Rohmehl-Pulver gefüllt wurde,
mindestens einer der Stempel aus einem oberen Stempel und einem
unteren Stempel in Richtung der Druckbeaufschlagung (in Druckrichtung) zum
Zeitpunkt der Ausrichtung im Magnetfeld in Vibration versetzt wird
(siehe Patentdokument 1).
- Patentdokument 1: Internationale Veröffentlichung Nr.
2002-60677 , siehe z. B. die Ansprüche)
-
[Offenbarung der Erfindung]
-
[Probleme, welche durch die Erfindung
zu lösen sind]
-
Bei
der oben beschriebenen Formpress-Vorrichtung ändert sich,
da die Vibration nur durch entweder den oberen Stempel oder den
unteren Stempel zum Zeitpunkt der Ausrichtung im Magnetfeld stattfindet,
die Positions-Beziehung unter den Teilchen des Legierungs-Rohmehl-Pulvers
im Hohlraum jedoch kaum von dem Zustand, in dem es anfangs in den
Hohlraum gefüllt wurde. Als Folge davon werden für
den Fall, dass die Kristall-Brüche der angrenzenden Teilchen
in Ausrichtungsrichtung des Magnetfeldes nicht zueinander passen
(da Legierungs-Rohmehl-Pulver des gesinterten Nd-Fe-B-Magneten hergestellt
wird, indem Nd, Fe und B gemischt, geschmolzen und legiert und danach
gemahlen werden, haben sich in der Oberfläche des Legierungs-Rohmehl-Pulvers
Kristall-Brüche gebildet), letztendlich Abstände
zwischen den Teilchen des Legierungs-Rohmehl-Pulvers verbleiben,
und daher wird die leichte Magnetisierungsachse des Legierungs-Rohmehl-Pulvers
gestört sein. Wenn das Formpressen in diesem Zustand ausgeführt
wird, besteht das Problem, dass die Ausrichtung gestört
ist.
-
Im
Hinblick auf die oben angegebenen Punkte hat die Erfindung ein Ziel,
eine Formpress-Vorrichtung bereitzustellen, die so aufgebaut ist,
dass sie in der Lage ist, einen geform ten Körper extrem
starker Ausrichtung zu erzielen, indem die Kristallbrüche
des Pulvers, die eine gleichmäßigere Kristallausrichtungs-Beziehung
haben, miteinander verbunden werden können.
-
[Mittel zum Lösen der Probleme]
-
Um
die oben erwähnten Probleme zu lösen, umfasst
die Formpress-Vorrichtung gemäß Anspruch 1: eine
Füllkammer, die mit Pulver gefüllt wird, das im magnetischen
Feld oder im elektrischen Feld polarisiert wird; eine Einrichtung
zur Erzeugung des magnetischen Feldes oder des elektrischen Feldes,
damit das in die Füllkammer gefüllte Pulver mit
dem magnetischen Feld oder dem elektrischen Feld beaufschlagt werden
kann; eine Bewegungseinrichtung zum Bewegen und Ausrichten des Pulvers
in einem Zustand der Beaufschlagung durch das magnetische Feld oder
das elektrische Feld; und ein Druckbeaufschlagungsmittel zum Anwenden
einer Druckkraft im magnetischen Feld oder elektrischen Feld auf
das Pulver, das bewegt und ausgerichtet wurde, wodurch das Pulver
geformt wird.
-
Gemäß dieser
Erfindung wird, da das in die Füllkammer gefüllte
Pulver durch die Bewegungseinrichtung im magnetischen Feld oder
im elektrischen Feld bewegt und ausgerichtet wird, die Positions-Beziehung
unter den Teilchen des Pulvers in der Füllkammer von dem
Zustand, in dem das Pulver anfangs in die Füllkammer gefüllt
wurde, geändert. Als Folge davon gibt es mehr Möglichkeiten,
in denen unter den Kombinationen von Kristall-Brüchen bei
der Ausrichtung im magnetischen oder elektrischen Feld die Kristall-Brüche,
die eine gleichmäßigere Kristall-Ausrichtungs-Beziehung
haben, sich miteinander verbinden. Sobald die Kristall-Brüche,
die eine gleiche Kristall-Ausrichtungs-Beziehung haben, miteinander
verbunden sind, werden feste Verbindungs-Ketten gebildet, und als
Folge davon werden die Kristall-Brüche ohne Abstände
in der Ausrichtung des Magnetfeldes miteinander verbunden und angeordnet.
Dann kann das Pulver durch die Presseinrichtung unter Pressen in
einem Zustand geformt werden, in dem die Kristallbrüche,
welche gleiche Kristallausrichtungs-Beziehung haben, miteinander
verbunden werden, und es kann ein geformter Körper mit starker
Ausrichtung erhalten werden. Gleichzeitig kann, da die Kristallbrüche,
welche gleiche Kristall-Ausrichtungs-Beziehung haben, fest aneinander gebunden
sind, ein geformter Körper hoher Dichte bei einem niedrigeren
Formdruck erhalten werden. Im Ergebnis erhöht sich die
Festigkeit des geformten Körpers, und die Ausschussrate
kann verringert werden.
-
Wenn
die Bewegungseinrichtung in einer Weise eingerichtet ist, dass sie
in die und aus der Füllkammer beweglich ist, kann die Verarbeitbarkeit zum
Erhalten des geformten Körpers durch Formpressen des Pulvers
vorteilhaft verbessert werden.
-
Wenn
die Füllkammer eine Öffnung hat, um das Pulver
dort hindurch zu füllen, und eine Deckelplatte ganzheitlich
mit der Bewegungseinrichtung in einer Weise bereitgestellt ist,
dass sie die Öffnung verschließt, wenn die Bewegungseinrichtung
in die Füllkammer bewegt wird, kann verhindert werden, dass
das Pulver während seiner Bewegung aus der Füllkammer
geschüttet wird.
-
Wenn
die Bewegungseinrichtung aus einem unmagnetischen Material besteht,
kann z. B. beim Bewegen von Legierungs-Rohmehl-Pulver im Magnetfeld
für einen Permanentmagneten verhindert werden, dass das
Magnetfeld wegen Anhaftens des Legierungs-Rohmehl-Pulvers an der
Bewegungseinrichtung und wegen daraus resultierender unzureichender
Bewegung des Legierungs-Rohmehl-Pulvers gestört wird.
-
Die
Einrichtung zur Erzeugung des Magnetfeldes soll vorzugsweise in
der Lage sein, ein statisches Magnetfeld in einem Bereich der Magnetfeldstärke
von 5–30 kOe zu erzeugen. Wenn bei der Herstellung eines
Seltenerd-Permanentmagneten die Magnetfeldstärke unter
5 kOe liegt, kann ein Permanentmagnet mit einer starken Ausrichtung
und guten magnetischen Eigenschaften nicht erhalten werden. Wenn
die Magnetfeldstärke über 30 kOe liegt, wird die
Einrichtung zur Erzeugung des Magnetfeldes zu groß, und
die Haltbarkeit der Einrichtung wird schlecht, was nicht zweckmäßig
ist.
-
Andererseits
kann die Einrichtung zur Erzeugung des Magnetfeldes so eingerichtet
sein, dass sie in der Lage ist, ein gepulstes Magnetfeld in einem
Bereich der Magnetfeldstärke von 5–50 kOe zu erzeugen.
Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich,
das Pulver selbst, das in die Füllkammer gefüllt
ist, in Vibration zu versetzen und dadurch die Ausrichtung weiter
zu verbessern. Wenn die Magnetfeldstärke jedoch unter 5
kOe liegt, kann ein Permanentmagnet mit starker Ausrichtung und
guten magnetischen Eigenschaften nicht erhalten werden. Wenn die
Magnetfeldstärke über 50 kOe liegt, wird die Einrichtung zur
Erzeugung des Magnetfeldes zu groß, und die Haltbarkeit
der Einrichtung wird schlecht, was nicht zweckmäßig
ist.
-
Das
oben beschriebene Pulver ist Legierungs-Rohmehl-Pulver für
Seltenerdmagnete, und das Legierungs-Rohmehl-Pulver wird durch einen Abschreck-Prozess
hergestellt. Gemäß dieser Konfiguration erhält
das Legierungs-Rohmehl-Pulver eine eckige Teilchenform, wobei jede
Kristall-Bruchfläche groß gemacht werden kann
und der Abstand zwischen den Teilchen des Legierungs-Rohmehl-Pulvers
klein gemacht werden kann. Durch Verbessern der Rieselfähigkeit
des Legierungs-Rohmehl-Pulvers auf diese Weise werden die Möglichkeiten
weiter erhöht, in denen sich die Kristall-Brüche
des Legierungs-Rohmehl-Pulvers, die eine gleichmäßigere Kristallausrichtungs-Beziehung
haben, miteinander verbinden. Zusätzlich dazu kann die
Ausrichtung weiter verbessert werden. Im Ergebnis kann durch Verwendung
der Formpress-Vorrichtung nach dieser Erfindung ein Permanentmagnet
erhalten werden, der hohe Dichte ohne Störung der Ausrichtung
sowie gute magnetische Eigenschaften aufweist.
-
[Wirkung der Erfindung]
-
Wie
hierin oben beschrieben, kann gemäß der Formpress-Vorrichtung
dieser Erfindung eine Wirkung erzielt werden, indem Kristallbrüche
des Pulvers, die eine gleichmäßigere Kristallausrichtungs-Beziehung
im Magnetfeld oder im elektrischen Feld haben, so angeordnet sind,
dass sie verbunden werden, und dadurch kann ein geformter Körper
extrem starker Ausrichtung hergestellt werden.
-
[Bester Weg zur Ausführung der
Erfindung]
-
Mit
Bezugnahme auf 1 bis 5 bezeichnet
die Referenznummer 1 eine Formpress-Vorrichtung gemäß dieser
Erfindung. Die Formpress-Vorrichtung 1 eignet sich zur
Herstellung eines Seltenerd-Permanentmagneten, insbesondere eines gesinterten
Nd-Fe-B-Magneten (einschließlich des ausgerichteten Körpers
und des formgepressten Körpers). Die Formpress-Vorrichtung 1 ist
eine Formpress-Vorrichtung vom uniaxialen Druckbeaufschlagungstyp,
bei dem die Richtung der Druckbeaufschlagung (Druckrichtung) vertikal
zur Richtung der magnetischen Ausrichtung ist, und hat eine Grundplatte 12,
die durch Fußstücke 11 getragen wird. Über
der Grundplatte 12 ist ein Presswerkzeug 2 angeordnet.
Das Presswerkzeug 2 wird durch eine Vielzahl von Stützsäulen 13 getragen,
welche die Grundplatte 12 durchdringen. Das andere Ende
jeder der Stützsäulen 13 ist mit einer
Verbindungsplatte 14 verbunden, die unter der Grundplatte 12 angeordnet
ist. Die Verbindungsplatte 14 ist mit einer Antriebseinrichtung
verbunden, z. B. einer Zylinderstange 15 eines Hydraulikzylinders
einer bekannten Konstruktion. Gemäß dieser Konstruktion
ist, wenn der untere Hydraulikzylinder betätigt wird, um
die Verbindungsplatte 14 auf- und abwärts zu bewegen,
das Presswerkzeug 2 in Aufwärts- und Abwärtsrichtung
(Druckbeaufschlagungs-Richtung Y) beweglich.
-
In
im Wesentlichen dem zentralen Teil des Presswerkzeugs 2 ist
ein durchgehendes Loch 21 in Aufwärts- und Abwärtsrichtung
ausgebildet. In das durchgehende Loch 21 kann ein unterer
Stempel 31 eingeführt werden, der vertikal auf
im Wesentlichen dem zentralen Teil der oberen Fläche der
Grundplatte 12 angeordnet ist. Wenn der untere Hydraulikzylinder betätigt wird,
um das Presswerkzeug 2 abzusenken, wird der untere Stempel 31 in
das durchgehende Loch 21 eingeführt, um dadurch
einen Hohlraum (Füllkammer) 22 innerhalb des durchgehenden Lochs 21 zu
definieren. Relativ zu dem Hohlraum 22 kann eine Pulver-Zufuhr-Vorrichtung
(nicht gezeigt) der bekannten Konstruktion vor und zurück
bewegt werden. Mit dieser Pulver-Zufuhr-Vorrichtung kann ein zuvor
abgemessenes Legierungs-Rohmehl-Pulver in den Hohlraum 22 gefüllt
werden.
-
Auf
einem oberen Teil des Presswerkzeugs 2 ist ein Presswerkzeug-Sockel 16 angeordnet,
der gegenüber der Grundplatte 12 liegt. Auf einer
unteren Fläche des Presswerkzeug-Sockels 16 ist
ein oberer Stempel 32 in einer Position bereitgestellt,
in der das Einführen in den Hohlraum 22 möglich
ist. Ein vertikal angeordnetes Paar von oberem Stempel 32 und
unterem Stempel 31 bildet die Presseinrichtung. Weiter sind
an den Eckbereichen des Presswerkzeug-Sockels 16 in vertikaler
Richtung durchgehende Löcher geformt. In jedem der durchgehenden
Löcher ist eine Führungsstange 17 eingesteckt,
von der ein Ende an der oberen Fläche des Presswerkzeugs 2 befestigt ist.
Mit der oberen Fläche des Presswerkzeug-Sockels 16 ist
eine Antriebseinrichtung verbunden, z. B. eine Zylinder-Stange 18 eines
Hydraulikzylinders (nicht gezeigt) einer bekannten Konstruktion.
Wenn dieser Hydraulikzylinder betätigt wird, ist der Presswerkzeug-Sockel 16 bereit,
geführt durch die Führungsstangen 17 nach
oben und unten beweglich zu sein, und folglich wird der obere Stempel 32 in
der vertikalen Richtung (Druckbeaufschlagungs-Richtung) beweglich,
so dass der obere Stempel 32 in das durchgehende Loch 21 des
vertikal beweglichen Presswerkzeugs 2 eingeschoben werden
kann. Gemäß dieser Konfiguration wird zum Zeitpunkt
des Formpressens eine Druckkraft auf das Legierungs-Rohmehl- Pulver
P ausgeübt, um es durch das Paar aus oberem und unterem
Stempel 31, 32 innerhalb des Hohlraums 22 zu
formen, wodurch ein geformter Körper einer vorgegebenen
Gestalt erhalten werden kann (Form-Schritt).
-
Außerdem
ist an einem Rand des Presswerkzeugs 2 eine Vorrichtung
zur Erzeugung eines Magnetfeldes 4 bereitgestellt, um das
Legierungs-Rohmehl-Pulver P innerhalb des Hohlraums 22 im
Magnetfeld auszurichten. Die Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes 4 ist
auf symmetrische Art und Weise angeordnet, um das Presswerkzeug 2 von
beiden Seiten zu umgeben, und hat ein Paar Joche 41a, 41b,
die aus einem Material hergestellt sind, das eine hohe magnetische
Permeabilität hat, wie z. B. kohlenstoffarmer Stahl, reines
Eisen, Permendur und Ähnliches. Um beide Joche 41a, 41b sind
Spulen 42a, 42b gewickelt, und durch Erregen jeder
der Spulen 42a, 42b mit elektrischer Energie wird
ein statisches Magnetfeld in einer Richtung X senkrecht zur Richtung
der Druckbeaufschlagung (Aufwärts- und Abwärtsrichtung
Y) erzeugt. Gemäß dieser Konstruktion kann das
Legierungs-Rohmehl-Pulver P, das in den Hohlraum 22 gefüllt
ist, ausgerichtet werden.
-
Das
Legierungs-Rohmehl-Pulver P, das ein im Magnetfeld polarisiertes
Pulver ist, wird auf folgende Weise hergestellt. Mit anderen Worten
werden Fe, B und Nd in einem vorgegebenen Mischungsverhältnis
gemischt, und zuerst wird eine Legierung mit 0,05 mm–0,5
mm Dicke durch einen Abschreck-Prozess hergestellt, z. B. durch
ein Bandguss-Verfahren. Andererseits kann auch eine Legierung mit
ungefähr 5 mm Dicke durch ein Schleuderguss-Verfahren hergestellt
werden, oder andernfalls kann eine kleine Menge von Cu, Zr, Dy,
Al oder Ga zum Zeitpunkt des Mischens hinzugefügt werden.
Dann wird die hergestellte Legierung durch einen bekannten Wasserstoff-Mahl-Schritt
grob gemahlen und wird anschließend durch einen Strahlmühlen-Mahl-Schritt
unter Stickstoffgas-Atmosphäre fein gemahlen, wodurch man
ein Legierungs-Rohmehl-Pulver mit einer mittleren Teilchengröße
von 2–10 μm erhält. In diesem Fall, wenn
der Abschreck-Prozess benutzt wird, hat das Legierungs-Rohmehl-Pulver
P eine eckige Teilchenform, wobei jede Kristall-Bruchfläche
groß gemacht werden kann, und der Abstand zwischen den Teilchen
des Legierungs-Rohmehl-Pulvers P kann klein gemacht werden.
-
Um
die Rieselfähigkeit zu verbessern, wird vorzugsweise ein
Gleitmittel in einem vorgegebenen Mischverhältnis zu dem
wie oben beschrieben hergestellten Legierungs-Rohmehl-Pulver P zugegeben. Die
Oberfläche des Legierungs-Rohmehl-Pulvers P ist mit diesem
Gleitmittel beschichtet. Als Gleitmittel werden feste Gleitmittel
oder flüssige Gleitmittel verwendet, die eine niedrige
Viskosität haben, so dass sie die Metallform nicht beschädigen.
Als feste Gleitmittel können lamellare Verbindungen (MoS2, WS2, MoSe, Graphit,
BN, CFx und Ähnliches), weiche Metalle (Zn, Pb und ähnliche),
feste Materialien (Diamantpulver, TiN-Pulver und Ähnliches),
organische Hochpolymere (PTEE-Serie, aliphatische Nylon-Serie, höher
aliphatische Serien, Fettsäure-Amid-Serien, Fettsäure-Ester-Serien,
metallische Seifen und Ähnliches) aufgelistet werden. Es
ist insbesondere zu bevorzugen, Zinkstearat, Ethylenamid und Fette der
Fluoroether-Serie zu verwenden.
-
Andererseits
können als flüssiges Gleitmittel natürliche
Fette (pflanzliche Öle, wie z. B. Rizinusöl, Kokosöl,
Palmöl und ähnliche; Mineralöle; Mineralöl-Fett
und Ähnliches) und organische niedermolekulare Materialien
(geringwertige aliphatische Serie, geringwertige Fettsäureamid-Serie,
geringwertige Fettsäure-Ester-Serie) aufgelistet werden.
Es ist insbesondere zu bevorzugen, flüssige Fettsäure,
flüssigen Fettsäure-Ester und flüssiges
Fluor-Gleitmittel zu verwenden. Flüssige Gleitmittel werden
mit Netzmittel oder durch Lösen in einem Lösungsmittel
eingesetzt. Der Gehalt an restlichem Kohlenstoff der Gleitmittel,
der nach dem Sintern verbleibt, verringert die Koerzitivkraft des
Magneten. Daher ist es vorzuziehen, Materialien mit niedrigem Molekulargewicht zu
verwenden, um das Entgasen beim Sinter-Schritt zu erleichtern.
-
Für
den Fall, dass ein festes Gleitmittel zum Legierungs-Rohmehl-Pulver
P hinzugefügt wird, kann die Hinzufügung in einem
Mischungsverhältnis von 0,02 Gew.-%–0,1 Gew.-%
erfolgen. Wenn das Mischungsverhältnis kleiner als 0,02
Gew.-% ist, wird die Rieselfähigkeit des Legierungs-Rohmehl-Pulvers P
nicht verbessert, und folglich wird die Ausrichtung nicht verbessert.
Andererseits, wenn das Mischungsverhältnis 0,1 Gew.-% übersteigt,
verringert sich die Koerzitivkraft unter dem Einfluss des Gehaltes
an restlichem Kohlenstoff, der in dem gesinterten Magneten verbleibt,
wenn der gesinterte Magnet erhalten wird. Für den Fall,
dass ein flüssiges Gleitmittel zum Legierungs-Rohmehl-Pulver
P hinzugefügt wird, kann es ferner im Bereich von 0,05
Gew.-%–5 Gew.-% hinzugefügt werden. Wenn das Mischungsverhältnis
kleiner als 0,05 Gew.-% ist, wird die Rieselfähigkeit des
Legierungs-Rohmehl-Pulvers P nicht verbessert, und folglich besteht
die Möglichkeit, dass die Ausrichtung nicht verbessert
wird. Andererseits, wenn das Mischungsverhältnis 5 Gew.-% übersteigt, verringert sich
die Koerzitivkraft unter dem Einfluss des Gehaltes an restlichem
Kohlenstoff, der in dem gesinterten Magneten verbleibt, wenn der
gesinterte Magnet erhalten wird. Wenn übrigens als Gleitmittel sowohl
festes Gleitmittel als auch flüssiges Gleitmittel hinzugefügt
werden, werden die Gleitmittel weit bis in jede Ecke des Legierungs-Rohmehl-Pulvers
P verteilt, und durch die hohe Schmierwirkung kann eine stärkere
Ausrichtung erhalten werden.
-
Nachdem
der Hohlraum 22, der in dem durchgehenden Loch 21 im
Presswerkzeug 2 ausgebildet ist, mit dem Legierungs-Rohmehl-Pulver
P, das wie oben beschrieben hergestellt wurde, gefüllt
wurde, wird das Legierungs-Rohmehl-Pulver P durch das Paar oberer
und unterer Stempel 31, 32 als Ergebnis der Druckbeaufschlagung
in die obere und untere Richtung unter Druck geformt. Zu diesem
Zeitpunkt ist es erforderlich, die Verbesserung der magnetischen
Eigenschaften zu ermöglichen, indem dafür gesorgt
wird, dass eine starke Ausrichtung erzielt werden kann. Zu diesem
Zweck wurde in dieser Ausführung die Mischeinrichtung 5 bereitgestellt,
die in den Hohlraum 22 hinein und aus ihm heraus bewegt werden
kann. Die Formpress-Vorrichtung 1 setzt sich so folgendermaßen
zusammen. Das heißt, nachdem der Hohlraum 22 als
Füllkammer mit dem Legierungs-Rohmehl-Pulver P gefüllt
wurde, wurde vor dem Formpressen (Form-Schritt) mit dem Paar oberer
und unterer Stempel 31, 32 das Legierungs-Rohmehl-Pulver
P im Hohlraum 22 so eingerichtet, dass es im Magnetfeld
ausgerichtet werden konnte (Ausrichtungs-Schritt), während
es bewegt wurde, in einem Zustand, in dem das statische Magnetfeld
(im Magnetfeld) durch elektrisches Erregen jeder der Spulen 42a, 42b der
Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes 4 erzeugt
wird.
-
Die
Bewegungseinrichtung 5 hat eine Trägerplatte 51,
die auf einer oberen Fläche des Presswerkzeugs 2 parallel
zu ihm angeordnet ist. Die obere Fläche der Trägerplatte 51 ist
mit einem Hydraulikzylinder 52 einer bekannten Konstruktion
ausgestattet. Ein Motor 53 pneumatisch angetriebenen Typs
einer bekannten Konstruktion ist an einer Zylinderstange 52a befestigt,
die zur Unterseite der Trägerplatte 51 hervorsteht.
Ein drehbares Flügelrad 54 (rotierendes Bewegen)
ist am Motor 53 an einer drehbaren Welle 53a,
die in einer Position auf einer Längsachsen-Linie der Zylinderstange 52a angeordnet
ist, montiert. Die drehbare Welle 53a und das drehbare Flügelrad 54 bilden
die Bewegungseinrichtung. Das drehbare Flügelrad 54 ist
vom Schrauben-Typ (Propeller). Die drehbare Welle 53a und
das drehbare Flügelrad 54 bestehen aus unmagnetischem
Material, wie etwa Edelstahl 18-8. Indem man die drehbare Welle 53a und
das drehbare Flügelrad 54 aus einem nichtmagnetischen
Material herstellt, kann zum Zeitpunkt der Bewegung des Legierungs-Rohmehl-Pulvers
im Magnetfeld verhindert werden, dass das Legierungs-Rohmehl-Pulver
P an der Bewegungseinrichtung anhaftet, wobei das Anhaften eine
unzureichende Bewegung des Legierungs-Rohmehl-Pulvers P und eine
daraus folgende Störung des Magnetfeldes verursachen würde.
-
Die
Trägerplatte 51 ist auf zwei Führungsschienen 55 befestigt,
die sich in einer Richtung erstrecken, die senkrecht zur Auf-Ab-Richtung
X ist. Durch Schieben der Trägerplatte 51 entlang
der Führungsschienen 55 wird die Bewegungseinrichtung 5 in
die Lage versetzt, sich relativ zum Hohlraum 22 vorwärts
und rückwärts zu bewegen. In diesem Fall kann
die Pulver-Zufuhr-Vorrichtung auch auf denselben Führungsschienen 55 montiert
sein, um relativ zum Hohlraum 22 frei vorwärts
und zurück beweglich zu sein. Sobald die Bewegungseinrichtung
an einem Anschlag (nicht gezeigt) anhält, der auf den Führungsschienen 55 bereitgestellt
wird, wird die drehbare Welle 53a so positioniert, dass
sie sich auf der Längsachse des Paares von oberem und unterem Stempel 31, 32 befindet.
Eine Deckelplatte 56, die aus einem nichtmagnetischen Material
hergestellt ist, ist auf der drehbaren Welle 53a des Motors 53 montiert.
Sobald der Zylinder 52 betätigt wird, um dadurch das
drehbare Flügelrad 54 in eine vorgegebene Position
innerhalb des Hohlraums 22 abzusenken, stößt die
Deckelplatte 56 an die obere Fläche des Presswerkzeugs 2,
um dadurch den oberen Teil des durchgehenden Lochs 21 zu
schließen. Die Deckelplatte 56 führt
somit die Funktion aus, zu verhindern, dass das Legierungs-Rohmehl-Pulver
P beim Bewegen aus dem Hohlraum 22 nach außen
geworfen wird.
-
Gemäß dieser
Konfiguration wird, wenn das Legierungs-Rohmehl-Pulver P im Magnetfeld
ausgerichtet wird, die Rieselfähigkeit des Legierungs-Rohmehl-Pulvers
verbessert, indem das Gleitmittel zum Legierungs-Rohmehl-Pulver
P hinzugefügt wird, und das Legierungs-Rohmehl-Pulver P,
das in den Hohlraum 22 gefüllt ist und eine hohe
Rieselfähigkeit hat, wird bewegt, während das
Legierungs-Rohmehl-Pulver mit dem Magnetfeld beaufschlagt wird.
Als Folge des oben Erwähnten kann die Positionsbeziehung der
Teilchen des Legierungs-Rohmehl-Pulvers P innerhalb des Hohlraums 22 von
dem Zustand, in dem es anfangs in den Hohlraum 22 gefüllt
wurde, geändert werden. In Kombination damit erhöhen
sich als kombinierter Effekt die Möglichkeiten der Verbindung der
Kristall-Brüche des Legierungs-Rohmehl-Pulvers P, die eine
gleichmäßigere Kristallausrichtungs-Beziehung
haben. Sobald die Kristall-Brüche, die dieselbe Kristallausrichtungs-Beziehung
haben, miteinander verbunden werden, werden feste Verbindungs-Ketten
gebildet, und die Kristall-Brüche werden ohne Abstände
in der Richtung der Ausrichtung des Magnetfeldes miteinander verbunden.
Durch Ausführen des Formpressens in diesem Zustand kann
man einen geformten Körper M hoher Dichte (siehe 5)
ohne Störungen der Ausrichtung erhalten. Als Folge des
Anstiegs der Festigkeit des geformten Körpers kann die
Rate des Auftretens nicht akzeptierbarer Produkte verringert werden,
und es kann ein geformter Körper M (Permanentmagnet) mit guten
magnetischen Eigenschaften erhalten werden. In diesem Fall kann,
wenn ein Kunstharz-Binder mit dem in den Hohlraum 22 zu
füllenden Legierungs-Rohmehl-Pulver P gemischt wird, ein
gebundener Seltenerdmagnet (geformter Körper) mit guten magnetischen
Eigenschaften erhalten werden.
-
Mit
Bezug auf die 1 bis 5 erfolgt
nun eine Beschreibung der Herstellung eines gesinterten Nd-Fe-B-Magneten
(Nd-Fe-B-System). Zuerst wird aus einer Warteposition, in der jede
der oberen Flächen des Presswerkzeugs 2 und des
unteren Stempels 31 miteinander bündig sind, und
in welcher der obere Stempel 32 am oberen Ende (siehe 1)
positioniert ist, der Hydraulikzylinder betätigt, um das Presswerkzeug 2 in
eine vorgegebene Position anzuheben, so dass ein Hohlraum innerhalb
des durchgehenden Lochs 21 definiert wird. Dann wird durch
die Pulver-Zufuhr-Vorrichtung (nicht gezeigt) das Legierungs-Rohmehl-Pulver
P, das zuvor abgewogen wurde und dem ein Gleitmittel in einem vorgegebenen Mischungsverhältnis
zugemischt wurde, in den Hohlraum 22 gefüllt,
und die Pulver-Zufuhr-Vorrichtung wird zurückgezogen. In
diesem Fall wird die Befüllungs-Dichte des Legierungs-Rohmehl-Pulvers
P im Hohlraum 22 auf 2,2–3,9 g/cm3 eingestellt,
um zu verhin dern, dass das Legierungs-Rohmehl-Pulver P ungleichmäßig
wird oder um zum Zeitpunkt des Bewegens Bewegungsfreiheit zu lassen
(siehe 2).
-
Dann
wird die Bewegungseinrichtung 5 bewegt, so dass die drehbare
Welle 53a des Motors 53 auf der Längsachse
des Paares aus oberem und unterem Stempel 31, 32 positioniert
wird (siehe 2). Dann werden der Motor 53 und
die Deckelplatte 56 durch den Hydraulikzylinder 52 abgesenkt.
Die Deckelplatte 56 stößt somit an die
obere Fläche des Presswerkzeugs 2, wodurch die
obere Fläche des durchgehenden Lochs 21 verschlossen
wird. Gleichzeitig wird das drehbare Flügelrad 54 in
das Legierungs-Rohmehl-Pulver P eingetaucht, das in den Hohlraum 22 gefüllt
ist (siehe 3). In diesem Zustand werden
die Spulen 42a, 42b der Vorrichtung zur Erzeugung
eines Magnetfeldes 4 mit elektrischer Energie erregt, und
der Motor 53 wird im Magnetfeld betrieben, um das drehbare
Flügelrad 54 im Hohlraum 22 zu drehen
(Ausrichtungs-Schritt). In diesem Fall ist es, um eine starke Ausrichtung
zu erhalten, vorzuziehen, die Bewegung mit der Bewegungseinrichtung 5 im
Magnetfeld in einem Bereich von 5 kOe–30 kOe durchzuführen,
vorzugsweise mit 10 kOe–26 kOe. Wenn die Magnetfeldstärke
kleiner als 5 kOe oder größer als 30 kOe ist,
kann man keinen gesinterten Magneten mit starker Ausrichtung und guten
magnetischen Eigenschaften erhalten. Außerdem wird, um
das in den Hohlraum 22 gefüllte Legierungs-Rohmehl-Pulver
P in seiner Gesamtheit zu mischen, die Drehzahl des drehbaren Flügelrads 54 auf 100–50000
U/min eingestellt, vorzugsweise auf 4000 U/min, und das drehbare
Flügelrad wird während einer vorgegebenen Zeitdauer
betätigt (1–5 Sekunden).
-
Gemäß dieser
Konfiguration werden, selbst wenn der obere Stempel oder der untere
Stempel Vibrationen wie beim herkömmlichen Verfahren ausgesetzt
wird, für den Fall, dass die Kristallbrüche der Rohmehl-Pulver-Teilchen
P1, die in der Richtung der Magnetfeldausrichtung nebeneinander
liegen, nicht aneinander stoßen, Abstände zwischen
den Legierungs-Rohmehl-Pulver-Teilchen P1 bleiben. Dies führt
zu Fehlern beim Ausrichten der Legierungs-Rohmehl-Pulver-Teilchen
P1 in der Richtung der Magnetfeld-Ausrichtung. Wenn in diesem Zustand
das Formpressen durchgeführt wird, wird die Ausrichtung
gestört. Wie in der Ausführung wird sich andererseits
durch Ausrichten bei gleichzeitigem Bewegen des Legierungs-Rohmehl-Pulvers
P in einem Zustand, in dem das Magnetfeld daran angelegt ist, die
Positions-Beziehung zwischen den Teilchen des Legierungs-Rohmehl-Pulvers
P im Hohlraum 22 von dem Zustand unterscheiden, in dem
das Legierungs-Rohmehl-Pulver in den Hohlraum 22 gefüllt wurde.
Somit gibt es viele Möglichkeiten für die Kristall-Brüche
des Legierungs-Rohmehl-Pulvers P, das eine gleichmäßigere
Kristall-Ausrichtungs-Beziehung hat, sich zu verbinden. Sobald die
Kristall-Brüche, die eine gleiche Kristall-Ausrichtungs-Beziehung
haben, sich miteinander verbinden, wird eine starke Verbindungs-Kette
ausgebildet. Wie in 4(b) gezeigt,
verbinden sich die Kristall-Brüche ohne Abstand in der
Richtung der magnetischen Ausrichtung auf eine Weise, dass eine
Stangenform ausgebildet wird, wobei sie sich in der Richtung der
Ausrichtung des Magnetfeldes anordnen.
-
Sobald
die Bewegung des Legierungs-Rohmehl-Pulvers P im Magnetfeld beendet
ist, wird dann die Zylinder-Stange 52a in die Position
gehoben, in der das drehbare Flügelrad 54 oberhalb
des Presswerkzeugs 2 ist, und danach wird die Bewegungs einrichtung 5 entlang
der Führungsschienen 55 geschoben, um sie dadurch
zurückzuziehen. In diesem Fall wird die elektrische Erregung
der Spulen 42a, 42b nicht beendet. Dann wird der
Presswerkzeug-Sockel 16 abgesenkt, um den oberen Stempel 32 von
der Oberseite in das durchgehende Loch 21 einzuführen. In
einem Zustand, in dem das Magnetfeld angelegt ist, wird das Formpressen
des Legierungs-Rohmehl-Pulvers P in dem Hohlraum 22 durch
das Paar aus oberem und unterem Stempel 31, 32 gestartet.
-
Nach
Ablauf einer vorgegebenen Zeit wird die elektrische Erregung der
Spulen 42a, 42b beendet, und in diesem Zustand
wird Formpressen bei maximalem Druck ausgeführt. Schließlich
wird der obere Stempel 32 allmählich angehoben,
um dadurch den Druck allmählich zu verringern. Das Formpressen
ist beendet und der geformte Körper M ist ausgebildet (Formpress-Schritt).
Entsprechend den oben angegebenen Operationen wird das Formpressen
in einem Zustand ausgeführt, in dem das Legierungs-Rohmehl-Pulver
in einer Richtung der Magnetfeld-Ausrichtung aneinandergefügt
wird, wie das Formpressen einer Stange ohne Abstände zwischen den
Kristall-Brüchen, um in der Ausrichtung des Magnetfeldes
in einer Reihe zu sein. Daher kann man einen geformten Körper
M hoher Dichte (Permanentmagnet) ohne Störungen der Ausrichtung
erhalten, und die magnetischen Eigenschaften werden auch verbessert.
-
Der
Formpress-Druck im Formpress-Schritt wird in einem Bereich von 0,1–1
t/cm2 eingestellt, vorzugsweise auf 0,2–0,7
t/cm2. Bei einem Formpress-Druck von zum
Beispiel unter 0,1 t/cm2 hat der geformte
Körper keine ausreichende Festigkeit. Zum Beispiel können
Brüche auftreten, wenn der geform te Körper aus
dem Hohlraum 22 der Formpress-Vorrichtung herausgenommen
wird. Andererseits wird bei einem Formpress-Druck, der 1 t/cm2 übersteigt, auf das Legierungs-Rohmehl-Pulver
P im Hohlraum 22 ein hoher Druck ausgeübt, und
als Folge davon erfolgt das Formpressen, während die Ausrichtung
gestört ist, und es besteht auch die Möglichkeit,
dass der geformte Körper Brüche und Risse bekommt.
Außerdem wird die Magnetfeldstärke beim Formpress-Schritt
in einem Bereich von 5 kOe–30 kOe eingestellt. Wenn die
Magnetfeldstärke geringer ist als 5 kOe, kann kein Produkt
mit starker Ausrichtung und guten magnetischen Eigenschaften erhalten werden.
Andererseits wird, wenn die Magnetfeldstärke größer
ist als 50 kOe, die Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes
zu groß, um zweckmäßig zu sein.
-
Anschließend
wird nach der Entmagnetisierung durch Anlegen eines entgegengesetzten
Magnetfeldes von z. B. 3 kOe das Presswerkzeug 2 zum unteren
Ende abgesenkt. Der geformte Körper M im Hohlraum 22 wird
dann aus der oberen Fläche des Presswerkzeugs 16 herausgezogen.
Der Presswerkzeug-Sockel 16 wird bewegt, um dadurch den
oberen Stempel 32 zum oberen Ende zu bewegen, und dann wird
der geformte Körper herausgenommen. Schließlich
wird der erhaltene geformte Körper in einen Sinterofen
(nicht gezeigt) aufgenommen, um das Sintern für eine vorgegebene
Zeitdauer bei einer vorgegebenen Temperatur (1000°C) in
z. B. Ar-Atmosphäre durchzuführen (Sinter-Schritt).
Weiter wird eine Alterungs-Behandlung in Ar-Atmosphäre
für eine vorgegebene Zeit bei einer vorgegebenen Temperatur
(500°C) durchgeführt, wodurch ein gesinterter
Magnet (gesinterter Nd-Fe-B-Magnet) erhalten wird.
-
In
dieser Ausführung wurde eine Beschreibung eines uniaxialen
Druckbeaufschlagungs-Systems angegeben, in dem die Formpress-Richtung senkrecht
zur Richtung des Magnetfeldes ist. Ohne darauf beschränkt
zu sein, kann eine Formpress-Vorrichtung benutzt werden, in der
die Formpress-Richtung parallel zur Richtung des Magnetfeldes ist.
Außerdem wurde in dieser Ausführung als Ausrichtungs-Magnetfeld
zum Zeitpunkt der Bewegung und des Formpressens ein statisches Magnetfeld
benutzt, bei dem sich die Stärke des magnetischen Feldes über
der Zeit nicht ändert. Ohne darauf beschränkt
zu sein, kann, wie in 6 gezeigt, ein magnetisches
Impuls-Feld benutzt werden, bei dem sich die Stärke des
magnetischen Feldes über der Zeit in einem vorgegebenen
Zyklus ändert. In diesem Fall kann es, wie in 7 gezeigt,
so ausgerichtet sein, dass ein entgegengesetztes magnetisches Feld
angelegt wird.
-
Gemäß dieser
Konstruktion kann, da die Vibrationen auf das Legierungs-Rohmehl-Pulver
P zum Zeitpunkt der Bewegung und des Formpressens des Legierungs-Rohmehl-Pulvers
P angewendet werden können, die Ausrichtung weiter verbessert
werden. In diesem Fall beträgt die Impulsperiode vorzugsweise 1
ms–2 s, und es ist vorzuziehen, die Pausenzeit unter 500
ms einzustellen. Wenn dieser Bereich überschritten wird,
werden starke Verbindungs-Ketten unterbrochen, was zur Folge hat,
dass keine starke Ausrichtung erhalten werden kann. Außerdem
muss für den Fall, dass das magnetische Impuls-Feld angelegt
wird, der Spitzenwert vorzugsweise auf 5–50 kOe eingestellt
werden. Wenn die Magnetfeldstärke kleiner ist als 5 kOe,
kann kein Produkt erhalten werden, dass eine starke Ausrichtung
und gute magnetische Eigenschaften hat. Andererseits wird, wenn
die Magnetfeldstärke größer ist als 50
kOe, die Vorrichtung zur Erzeugung eines Magnetfeldes zu groß,
um zweckmäßig zu sein.
-
In
der Ausführung wurde eine Beschreibung eines Beispiels
angegeben, bei dem ein drehbares Flügelrad 54 eines
Propeller-Typs als Bewegungseinrichtung (Drehbewegung) verwendet
wird. Ohne hierauf beschränkt zu sein, kann jedoch eines
verwendet werden, bei dem eine rechteckige Schaufel (nicht gezeigt),
die mit einer Antriebseinrichtung, wie z. B. einem Pneumatik-Zylinder
ausgestattet ist, an einem vorderen Ende der Zylinder-Stange 52a des Hydraulikzylinders 52 befestigt
ist, um in einem Zustand, in dem die Schaufel in das Legierungs-Rohmehl-Pulver
P eingetaucht ist, die Schaufel horizontal über die gesamte
Länge in der Radialrichtung des Hohlraums 22 mit
einem vorgegebenen Zyklus hin und her zu bewegen (horizontale Bewegung).
In diesem Fall kann zum Zeitpunkt der Drehbewegung oder der horizontalen
Bewegung die Zylinder-Stange 52a aufwärts und
abwärts bewegt werden, um das gesamte Legierungs-Rohmehl-Pulver
P im Hohlraum 22 zu mischen.
-
Bezüglich
des drehbaren Flügelrades 54 im Fall der Drehbewegung
besteht keine besondere Einschränkung, solange das Mischen
während der Bewegung durchgeführt werden kann,
um das gesamte Legierungs-Rohmehl-Pulver P im Hohlraum 22 zu
mischen. Es kann vom Typ zur Erzeugung eines Luftstroms sein, aber
vorzugsweise sollte es eine Gestalt haben, mit der das Legierungs-Rohmehl-Pulver
während der Bewegung kaum gequetscht wird. Wie in 7 gezeigt,
kann als drehbares Flügelrad verwendet werden: eine Schaufel
vom Paddel-Typ, bei der im Wesentlichen L-förmige Plattenteile 54a auf
der drehbaren Welle bereitgestellt werden, die um 90 Grad versetzt sind
(siehe 7(a)); eine Schaufel vom Band-Typ,
bei der Flügel 54b spiralförmig bereitgestellt
werden (siehe 7(b)); und eine Schaufel
vom Anker-Typ, bei der Plattenteile 54c so bereitgestellt
werden, dass sie sich horizontal relativ zur drehbaren Welle erstrecken
(siehe 7(c)). Abhängig von
den gewählten drehbaren Flügelrädern wird
die Drehzahl und die Zeitdauer der Bewegung geeignet eingestellt.
Andererseits kann als Bewegungsmittel nicht nur die Drehbewegung
und die horizontale Bewegung eingesetzt werden, sondern es kann
eine Gasdüse am vorderen Ende der Zylinder-Stange 52a bereitgestellt
werden, um dadurch ein Bewegungsmittel aus einem nicht magnetischen Material
zu bilden. Ein unter hohem Druck stehendes Gas kann somit intermittierend
oder kontinuierlich ausgestoßen werden, um das Legierungs-Rohmehl-Pulver
P im Hohlraum 22 zu bewegen.
-
In
der Ausführung wurde eine Beschreibung eines Beispiels
angegeben, in dem eine Formpress-Vorrichtung 1 vom Typ
mit uniaxialer Druckbeaufschlagung verwendet wird, um das Pulver
in Form zu pressen. Ohne darauf beschränkt zu sein, kann eine
isostatische Formpress-Vorrichtung (nicht gezeigt) eingesetzt werden,
bei der eine Gummi-Form verwendet wird. In diesem Fall wird diese
Gummi-Form, welche die Füllkammer darstellt, mit Legierungs-Rohmehl-Pulver
P gefüllt, und dann wird ein Ausrichtungs-Schritt ausgeführt,
um durch die Bewegungseinrichtung 5 eine Bewegung im Magnetfeld durchzuführen.
Andererseits kann ein zweiter Formpress-Schritt durchgeführt
werden, bei dem der geformte Körper M, der durch den Formpress-Schritt
in der Formpress-Vorrichtung 1 vom Typ mit uniaxialer Druckbeaufschlagung
erhalten wurde, weiter durch Verwendung der isostatischen Formpress-Vorrichtung
geformt wird. Gemäß dieser Konstruktion kann das
Auftreten von Brüchen und Rissen im geformten Produkt verringert
werden.
-
Weiter
wurde in der Ausführung die Formpress-Vorrichtung 1 benutzt,
um einen ausgerichteten Körper herzustellen, indem eine
Ausrichtung im Magnetfeld durchgeführt wurde, während
das Legierungs-Rohmehl-Pulver P im Magnetfeld bewegt wurde. Anschließend
wurde das Formpressen in einem Zustand ausgeführt, in dem
das Magnetfeld angelegt war. Es kann jedoch die folgende Methode
verwendet werden. Das Legierungs-Rohmehl-Pulver, das durch die oben
beschriebene Prozedur erhalten wurde, wird in einen Kastenkörper
aus Mo gefüllt, der eine obere Öffnung hat, und
wird durch die oben beschriebene Bewegungseinrichtung 5 über
eine vorgegebene Zeitdauer in einem statischen Magnetfeld bewegt. Danach
wird die Bewegungseinrichtung 5 zurückgezogen
und ohne Entmagnetisierung wird ein aus Mo hergestellter Deckel
auf der oberen Öffnung der Deckelplatte montiert. Danach
wird das Magnetfeld abgeschwächt, und anschließend
wird der Kastenkörper mit dem montierten Deckel, so wie
er ist, zum Sintern in einen Sinter-Ofen gestellt, um einen Permanentmagneten
(gesinterten Körper) zu erhalten. In diesem Fall wird die
Magnetfeldstärke auf 12 kOe eingestellt, und der Kastenkörper
hat die Form eines Würfels von 7 cm. Ein gesinterter Körper
wurde erhalten, indem die Drehzahl der Bewegungseinrichtung 5 auf
40000 U/min und die Bewegungszeit auf 2 Sekunden eingestellt wurden.
Als Folge davon wurden mittlere magnetischen Eigenschaften von Br
= 15,01 kG, (BH)max = 55,1 MGOe und ein Grad der Ausrichtung von
99% erzielt.
-
Weiter
wurde in der Ausführung eine Beschreibung eines Beispiels
zur Herstellung eines gesinterten Magneten gegeben. Jedoch kann
diese Formpress-Vorrichtung 1 auf die Herstellung eines ausgerichteten
Körpers durch Ausrichten von Pulver angewendet werden,
das sich im Magnetfeld oder im elektrischen Feld polarisiert, wobei
dieser ausgerichtete Körper anschließend einem
Formpressvorgang ausgesetzt wird. Zum Beispiel kann dabei die Herstellung
von Siliziumnitrid (Si3N4)
durch Formpressen eines vorgegebenen Pulvers im Magnetfeld und anschließendes
Sintern angeführt werden.
-
[Kurze Beschreibung der Zeichnungen]
-
1 ist
eine schematische Ansicht einer Formpress-Vorrichtung zur Ausführung
des Herstellungsverfahrens gemäß dieser Erfindung
in einer Bereitschafts-Position;
-
2 ist
eine schematische Ansicht, die den Betrieb der Formpress-Vorrichtung,
wie in 1 gezeigt, veranschaulicht;
-
3 ist
eine schematische Ansicht, die den Betrieb (Ausrichtungs-Schritt)
der Formpress-Vorrichtung, wie in 1 gezeigt,
veranschaulicht;
-
4(a) ist eine schematische Ansicht, welche
die Ausrichtung im Magnetfeld entsprechend der herkömmlichen
Technik veranschaulicht, und 4(b) ist
eine schematische Ansicht, welche die Ausrichtung im Magnetfeld
unter Bewegung dieser Erfindung veranschaulicht;
-
5 ist
eine schematische Ansicht, die den Betrieb (Formpress-Schritt) der
Formpress-Vorrichtung, wie in 1 gezeigt,
veranschaulicht;
-
6 ist
eine Kurve, die das magnetische Impuls-Feld veranschaulicht;
-
7 ist
eine Kurve, die ein abgeändertes Beispiel des magnetischen
Impuls-Feldes veranschaulicht; und
-
8(a) bis 8(c) sind
perspektivische Ansichten, die andere Ausführungen drehbarer
Flügelräder zeigen, die in einer Bewegungseinrichtung zu
verwenden sind.
-
- 1
- Formpress-Vorrichtung
- 2
- Presswerkzeug
- 21
- durchgehendes
Loch
- 22
- Hohlraum
- 31,
32
- Stempel
- 4
- Vorrichtung
zur Erzeugung eines Magnetfeldes
- 5
- Bewegungseinrichtung
- 54
- drehbares
Flügelrad
- 56
- Deckelplatte
- P
- Legierungs-Rohmehl-Pulver
-
ZUSAMMENFASSUNG
-
Indem
dafür gesorgt wird, dass die Kristall-Brüche des
Legierungs-Rohmehl-Pulvers, die eine Kristall-Ausrichtungs-Beziehung
zueinander haben, im Magnetfeld verbunden werden, wird eine Formpress-Vorrichtung
bereitgestellt, die in der Lage ist, einen geformten Körper
zu formen, der eine extrem starke Ausrichtung hat. Die Formpress-Vorrichtung
(1) dieser Erfindung hat: einen Hohlraum (22) zum
Hineinfüllen eines Pulvers, das im magnetischen Feld oder
im elektrischen Feld polarisiert wird; eine Einrichtung (4)
zur Erzeugung des magnetischen Feldes oder des elektrischen Feldes,
das in der Lage ist, das in den Hohlraum gefüllte Pulver
mit dem magnetischen Feld oder dem elektrischen Feld zu beaufschlagen;
eine Bewegungseinrichtung (54) zum Bewegen des Pulvers
in einem Zustand, in dem es mit dem magnetischen Feld oder dem elektrischen Feld
beaufschlagt wird, wodurch das Pulver ausgerichtet wird; und eine
Druckbeaufschlagungsvorrichtung (31, 32) zum Anwenden
einer Druckkraft im magnetischen Feld oder elektrischen Feld auf
das bewegte und ausgerichtete Produkt.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste
der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert
erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information
des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen
Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt
keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-