JP2000340443A - 射出成形型異方性ボンド磁石およびその製造方法 - Google Patents
射出成形型異方性ボンド磁石およびその製造方法Info
- Publication number
- JP2000340443A JP2000340443A JP11153343A JP15334399A JP2000340443A JP 2000340443 A JP2000340443 A JP 2000340443A JP 11153343 A JP11153343 A JP 11153343A JP 15334399 A JP15334399 A JP 15334399A JP 2000340443 A JP2000340443 A JP 2000340443A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound
- temperature
- cavity
- heating
- powder
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/032—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
- H01F1/04—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
- H01F1/047—Alloys characterised by their composition
- H01F1/053—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals
- H01F1/055—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5
- H01F1/057—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B
- H01F1/0571—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes
- H01F1/0575—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together
- H01F1/0578—Alloys characterised by their composition containing rare earth metals and magnetic transition metals, e.g. SmCo5 and IIIa elements, e.g. Nd2Fe14B in the form of particles, e.g. rapid quenched powders or ribbon flakes pressed, sintered or bonded together bonded together
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Hard Magnetic Materials (AREA)
- Manufacturing Cores, Coils, And Magnets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気特性を劣化させることなく配向度の高い
射出成形型異方性ボンド磁石を製造する方法を提供す
る。 【解決手段】 異方性磁石粉末と樹脂バインダとを含有
するコンパウンドを加熱シリンダ１１内で溶融した後、
キャビティ１３内に充填する工程を包含する異方性ボン
ド磁石の製造方法である。異方性磁石粉末はＲ−Ｔ−
（Ｍ）−Ｂ系合金粉末（ＲはＹを含む希土類元素のうち
の一種類以上、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏとの混合物、
Ｍは添加元素、Ｂはボロン）から形成されており、溶融
コンパウンドをキャビティ１３内に充填するとき、溶融
コンパウンドの温度を２５０℃以上３３０℃以下に制御
することを特徴とする。
射出成形型異方性ボンド磁石を製造する方法を提供す
る。 【解決手段】 異方性磁石粉末と樹脂バインダとを含有
するコンパウンドを加熱シリンダ１１内で溶融した後、
キャビティ１３内に充填する工程を包含する異方性ボン
ド磁石の製造方法である。異方性磁石粉末はＲ−Ｔ−
（Ｍ）−Ｂ系合金粉末（ＲはＹを含む希土類元素のうち
の一種類以上、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏとの混合物、
Ｍは添加元素、Ｂはボロン）から形成されており、溶融
コンパウンドをキャビティ１３内に充填するとき、溶融
コンパウンドの温度を２５０℃以上３３０℃以下に制御
することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、射出成形によって
製造される異方性ボンド磁石およびその製造方法に関す
る。本発明の異方性ボンド磁石は、例えば、スピンドル
モータやステッピングモータ等の回転機器用モータ、ア
クチュエータ、およびセンサなどに好適に使用され得
る。
製造される異方性ボンド磁石およびその製造方法に関す
る。本発明の異方性ボンド磁石は、例えば、スピンドル
モータやステッピングモータ等の回転機器用モータ、ア
クチュエータ、およびセンサなどに好適に使用され得
る。
【０００２】
【従来の技術】異方性ボンド磁石の製造方法には、圧縮
成形または射出成形を用いるものがある。生産性および
成形体の形状自由度が高く、トータルコストを低減でき
る等の理由から射出成形が多用されるようになってい
る。
成形または射出成形を用いるものがある。生産性および
成形体の形状自由度が高く、トータルコストを低減でき
る等の理由から射出成形が多用されるようになってい
る。
【０００３】良好な射出成形を実現するには、主に異方
性磁石粉末と樹脂バインダーからなる溶融コンパウンド
の流動性が重要な役割を果たす。キャビティ内に充填さ
れる溶融コンパウンドの配向性を高めるには、溶融コン
パウンドの流動性を高くすることが望まれ、このことは
生産性の向上にも役立つ。
性磁石粉末と樹脂バインダーからなる溶融コンパウンド
の流動性が重要な役割を果たす。キャビティ内に充填さ
れる溶融コンパウンドの配向性を高めるには、溶融コン
パウンドの流動性を高くすることが望まれ、このことは
生産性の向上にも役立つ。
【０００４】射出成形には、コールドランナ方式やホッ
トランナ方式等がある。ホットランナ方式を採用した異
方性ボンド磁石の製造方法は、例えば、特開昭６１−２
１４４１１号公報、特開昭６１−２４８４０６号公報、
特開昭６２−３０３０５号公報、および特開平５−１５
９９５４号公報に記載されている。
トランナ方式等がある。ホットランナ方式を採用した異
方性ボンド磁石の製造方法は、例えば、特開昭６１−２
１４４１１号公報、特開昭６１−２４８４０６号公報、
特開昭６２−３０３０５号公報、および特開平５−１５
９９５４号公報に記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】射出成形で製造される
異方性ボンド磁石は、用いられる磁石粉末の種類に応じ
て、フェライト系、アルニコ系、Ｓｍ−Ｃｏ系、および
Ｒ−Ｔ−Ｂ系等に分かれている。このうちＲ−Ｔ−Ｂ系
の異方性磁石粉末は、他の系の材料から製造された異方
性ボンド磁石に比較して、最大磁気エネルギ積が高く磁
石特性に優れている。このため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系異方性ボ
ンド磁石は、量産規模での供給が期待されている。しか
しながら、配向度が高く、保磁力（Ｈcj）が大きな異方
性ボンド磁石を効率的に生産するには、溶融コンパウン
ドの最適温度条件等を含む射出条件を最適化することが
必要である。
異方性ボンド磁石は、用いられる磁石粉末の種類に応じ
て、フェライト系、アルニコ系、Ｓｍ−Ｃｏ系、および
Ｒ−Ｔ−Ｂ系等に分かれている。このうちＲ−Ｔ−Ｂ系
の異方性磁石粉末は、他の系の材料から製造された異方
性ボンド磁石に比較して、最大磁気エネルギ積が高く磁
石特性に優れている。このため、Ｒ−Ｔ−Ｂ系異方性ボ
ンド磁石は、量産規模での供給が期待されている。しか
しながら、配向度が高く、保磁力（Ｈcj）が大きな異方
性ボンド磁石を効率的に生産するには、溶融コンパウン
ドの最適温度条件等を含む射出条件を最適化することが
必要である。
【０００６】上記の各出願公開公報には、フェライト系
の磁石粉末を用いて異方性ボンド磁石を製造する方法が
記載されているが、射出成形の条件は異方性磁石粉末の
材質（例えば粒度分布や熱伝導率）によって大きく異な
る。このため、フェライト系の異方性磁石粉末の射出成
形条件をＲ−Ｔ−Ｂ系異方性磁石粉末の射出成形に適用
しても、求める磁石特性が得られるとは限らず、溶融コ
ンパウンドの温度を高くして、配向度を向上させようと
すると、磁気特性が劣化する場合がある。
の磁石粉末を用いて異方性ボンド磁石を製造する方法が
記載されているが、射出成形の条件は異方性磁石粉末の
材質（例えば粒度分布や熱伝導率）によって大きく異な
る。このため、フェライト系の異方性磁石粉末の射出成
形条件をＲ−Ｔ−Ｂ系異方性磁石粉末の射出成形に適用
しても、求める磁石特性が得られるとは限らず、溶融コ
ンパウンドの温度を高くして、配向度を向上させようと
すると、磁気特性が劣化する場合がある。
【０００７】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その主な目的は、磁気特性を劣化させることな
く配向度の高い射出成形型異方性ボンド磁石を製造する
方法を提供することにある。
であり、その主な目的は、磁気特性を劣化させることな
く配向度の高い射出成形型異方性ボンド磁石を製造する
方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による異方性ボン
ド磁石の製造方法は、異方性磁石粉末と樹脂バインダと
を含有する溶融コンパウンドをキャビティの成形空間内
に充填する工程を包含する異方性ボンド磁石の製造方法
であって、前記異方性磁石粉末は、Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ
系合金粉末（ＲはＹを含む希土類元素のうちの一種類以
上、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏとの混合物、Ｍは添加元
素、Ｂはボロン）から形成されており、前記溶融コンパ
ウンドを前記キャビティの成形空間内に充填するとき、
前記コンパウンドの温度を２５０℃以上３３０℃以下に
することを特徴とする。
ド磁石の製造方法は、異方性磁石粉末と樹脂バインダと
を含有する溶融コンパウンドをキャビティの成形空間内
に充填する工程を包含する異方性ボンド磁石の製造方法
であって、前記異方性磁石粉末は、Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ
系合金粉末（ＲはＹを含む希土類元素のうちの一種類以
上、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏとの混合物、Ｍは添加元
素、Ｂはボロン）から形成されており、前記溶融コンパ
ウンドを前記キャビティの成形空間内に充填するとき、
前記コンパウンドの温度を２５０℃以上３３０℃以下に
することを特徴とする。
【０００９】前記溶融コンパウンドを前記キャビティの
成形空間内に充填するとき、前記コンパウンドの温度を
２７０℃以上２８０℃以下にすることが好ましい。
成形空間内に充填するとき、前記コンパウンドの温度を
２７０℃以上２８０℃以下にすることが好ましい。
【００１０】ある実施形態において、前記溶融コンパウ
ンドは、加熱シリンダ内で可塑化された後、加熱ランナ
を通って前記キャビティの成形空間内に充填される。
ンドは、加熱シリンダ内で可塑化された後、加熱ランナ
を通って前記キャビティの成形空間内に充填される。
【００１１】前記コンパウンドのうち、前記加熱ランナ
内に停留している部分の温度を２５０℃以上３３０℃以
下に維持するとともに、前記コンパウンドが前記加熱ラ
ンナ内に停留している時間を５０分以内にすることが好
ましい。
内に停留している部分の温度を２５０℃以上３３０℃以
下に維持するとともに、前記コンパウンドが前記加熱ラ
ンナ内に停留している時間を５０分以内にすることが好
ましい。
【００１２】前記コンパウンドのうち、前記加熱ランナ
内に停留している部分の温度を２５０℃以上３３０℃以
下に維持するとともに、前記コンパウンドが前記加熱ラ
ンナ内に停留している時間を１０分以内にすることがよ
り好ましい。
内に停留している部分の温度を２５０℃以上３３０℃以
下に維持するとともに、前記コンパウンドが前記加熱ラ
ンナ内に停留している時間を１０分以内にすることがよ
り好ましい。
【００１３】前記加熱ランナ内のコンパウンド停留時間
が５０分以内の場合、前記加熱ランナの体積をＶ１、前
記キャビティの成形空間の体積をＶ２とするとき、比Ｖ
１／Ｖ２が１以上かつ１００以下であることが好まし
い。
が５０分以内の場合、前記加熱ランナの体積をＶ１、前
記キャビティの成形空間の体積をＶ２とするとき、比Ｖ
１／Ｖ２が１以上かつ１００以下であることが好まし
い。
【００１４】前記加熱ランナ内のコンパウンド停留時間
が１０分以内の場合、前記加熱ランナの体積をＶ１、前
記キャビティの成形空間の体積をＶ２とするとき、比Ｖ
１／Ｖ２が１以上かつ２０以下であることがより好まし
い。
が１０分以内の場合、前記加熱ランナの体積をＶ１、前
記キャビティの成形空間の体積をＶ２とするとき、比Ｖ
１／Ｖ２が１以上かつ２０以下であることがより好まし
い。
【００１５】前記加熱シリンダ内における前記コンパウ
ンドの温度は、前記コンパウンドが前記キャビティの成
形空間内に充填されるときの温度よりも低くてもよい。
ンドの温度は、前記コンパウンドが前記キャビティの成
形空間内に充填されるときの温度よりも低くてもよい。
【００１６】ある実施形態において、前記コンパウンド
は、２８０℃以上の温度に維持された加熱シリンダ内で
加熱溶融された後、加熱ランナを介することなく、前記
キャビティの成形空間内に充填され、しかも前記コンパ
ウンドが前記加熱シリンダ内に保持されている時間を５
０分以下にする。
は、２８０℃以上の温度に維持された加熱シリンダ内で
加熱溶融された後、加熱ランナを介することなく、前記
キャビティの成形空間内に充填され、しかも前記コンパ
ウンドが前記加熱シリンダ内に保持されている時間を５
０分以下にする。
【００１７】前記異方性磁石粉末は、再結晶集合組織を
持つＨＤＤＲ粉末であることが好ましい。
持つＨＤＤＲ粉末であることが好ましい。
【００１８】前記ＨＤＤＲ粉末は、１０ａｔ％≦Ｒ≦２
０ａｔ％、６７ａｔ％≦Ｔ≦８５ａｔ％、および４ａｔ
％≦Ｂ≦１０ａｔ％の関係を満足し、Ｔは残部であるこ
とが好ましい。
０ａｔ％、６７ａｔ％≦Ｔ≦８５ａｔ％、および４ａｔ
％≦Ｂ≦１０ａｔ％の関係を満足し、Ｔは残部であるこ
とが好ましい。
【００１９】本発明による異方性ボンド磁石は、異方性
磁石粉末と樹脂バインダとを含む射出成形型異方性ボン
ド磁石であって、前記異方性磁石粉末は、Ｒ−Ｔ−
（Ｍ）−Ｂ系合金粉末（ＲはＹを含む希土類元素のうち
の一種類以上、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏとの混合物、
Ｍは添加元素、Ｂはボロン）から形成されており、かつ
全体の６０体積％以上６５体積％以下の割合で存在し、
保磁力Ｈcjが７１６ｋＡ／ｍ以上、配向度Ｂｒ／Ｊｓが
０．９以上である。
磁石粉末と樹脂バインダとを含む射出成形型異方性ボン
ド磁石であって、前記異方性磁石粉末は、Ｒ−Ｔ−
（Ｍ）−Ｂ系合金粉末（ＲはＹを含む希土類元素のうち
の一種類以上、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏとの混合物、
Ｍは添加元素、Ｂはボロン）から形成されており、かつ
全体の６０体積％以上６５体積％以下の割合で存在し、
保磁力Ｈcjが７１６ｋＡ／ｍ以上、配向度Ｂｒ／Ｊｓが
０．９以上である。
【００２０】前記異方性磁石粉末は、再結晶集合組織を
持つＨＤＤＲ粉末であり、しかも前記ＨＤＤＲ粉末は、
１０ａｔ％≦Ｒ≦２０ａｔ％、６７ａｔ％≦Ｔ≦８５ａ
ｔ％、および４ａｔ％≦Ｂ≦１０ａｔ％の関係を満足
し、Ｔは残部であることが好ましい。
持つＨＤＤＲ粉末であり、しかも前記ＨＤＤＲ粉末は、
１０ａｔ％≦Ｒ≦２０ａｔ％、６７ａｔ％≦Ｔ≦８５ａ
ｔ％、および４ａｔ％≦Ｂ≦１０ａｔ％の関係を満足
し、Ｔは残部であることが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】本願発明者は、以下に述べる水素
処理法で製造した希土類系磁石粉末の溶融コンパウンド
を用い、射出成形によって異方性ボンド磁石を製造する
場合、流動性向上を目的としてコンパウンド温度を高く
すると、最終的に得られる磁石特性が劣化することを見
いだし、本発明を想到するに至った。
処理法で製造した希土類系磁石粉末の溶融コンパウンド
を用い、射出成形によって異方性ボンド磁石を製造する
場合、流動性向上を目的としてコンパウンド温度を高く
すると、最終的に得られる磁石特性が劣化することを見
いだし、本発明を想到するに至った。
【００２２】以下、本発明の実施形態を図面に基づいて
説明する。
説明する。
【００２３】本実施形態では、磁石粉末として希土類系
永久磁石用合金粉末を使用する。希土類系永久磁石用合
金粉末の水素処理法には、ＨＤＤＲ（Hydrogenation-Di
sproportionation-Desorption-Recombination）処理法
と呼ばれるものがある。「ＨＤＤＲ」は、水素化（Hydr
ogenation)、不均化(Disproportionation)、脱水素化(D
esorption)、および再結合(Recombination）を順次実行
するプロセスを意味している。
永久磁石用合金粉末を使用する。希土類系永久磁石用合
金粉末の水素処理法には、ＨＤＤＲ（Hydrogenation-Di
sproportionation-Desorption-Recombination）処理法
と呼ばれるものがある。「ＨＤＤＲ」は、水素化（Hydr
ogenation)、不均化(Disproportionation)、脱水素化(D
esorption)、および再結合(Recombination）を順次実行
するプロセスを意味している。
【００２４】「ＨＤＤＲ処理」によれば、Ｒ−Ｔ−
（Ｍ）−Ｂ系原料合金（ＲはＹを含む希土類元素、Ｔは
ＦｅまたはＦｅとＣｏとの混合物、Ｍは添加元素、Ｂは
ボロン）のインゴットまたは粉末をＨ2ガス雰囲気また
はＨ2ガスと不活性ガスとの混合雰囲気中で温度５００
℃〜１０００℃に保持し、それによって上記合金のイン
ゴットまたは粉末に水素を吸蔵させた後、Ｈ2分圧１３
Ｐａ以下の真空雰囲気またはＨ2分圧１３Ｐａ以下の不
活性ガス雰囲気になるまで温度５００℃〜１０００℃で
脱水素処理し、次いで冷却することによって合金磁石粉
末（本願明細書において、「ＨＤＤＲ粉末」と称するす
る場合がある。）を得ることができる。こうして作製し
たＨＤＤＲ粉末は、再結晶集合組織を有しており、磁気
的異方性を発揮する。このようなＨＤＤＲ方法は、超急
冷磁粉をホットプレスした後、熱間塑性加工工程および
粉砕工程を経て磁粉を製造する方法に比較して、プロセ
スが単純でコストを低く抑えることが可能である。
（Ｍ）−Ｂ系原料合金（ＲはＹを含む希土類元素、Ｔは
ＦｅまたはＦｅとＣｏとの混合物、Ｍは添加元素、Ｂは
ボロン）のインゴットまたは粉末をＨ2ガス雰囲気また
はＨ2ガスと不活性ガスとの混合雰囲気中で温度５００
℃〜１０００℃に保持し、それによって上記合金のイン
ゴットまたは粉末に水素を吸蔵させた後、Ｈ2分圧１３
Ｐａ以下の真空雰囲気またはＨ2分圧１３Ｐａ以下の不
活性ガス雰囲気になるまで温度５００℃〜１０００℃で
脱水素処理し、次いで冷却することによって合金磁石粉
末（本願明細書において、「ＨＤＤＲ粉末」と称するす
る場合がある。）を得ることができる。こうして作製し
たＨＤＤＲ粉末は、再結晶集合組織を有しており、磁気
的異方性を発揮する。このようなＨＤＤＲ方法は、超急
冷磁粉をホットプレスした後、熱間塑性加工工程および
粉砕工程を経て磁粉を製造する方法に比較して、プロセ
スが単純でコストを低く抑えることが可能である。
【００２５】本実施形態では、Ｎｄ12.5Ｆｅ75.0Ｃｏ
5.9Ｇａ0.5Ｚｒ0.1Ｂ6.0（各組成は原子％）の合金鋳塊
を原料合金として用い、上記のＨＤＤＲ処理によって保
磁力が約９８０〜１０２０ｋＡ／ｍの磁石粉末を製造し
た。磁石粉末の粒径は、３０〜１５０μｍであることが
好ましい。粒径が３０μｍを下回ると、コンパウンドの
作製時や成形時に発火するおそれがある。また、微細す
ぎると、流動性も低下する。一方、粒径が１５０μｍ以
上になると、肉厚の薄いボンド磁石やピンゲート等の細
いゲートでの成形性が低下するおそれがある。
5.9Ｇａ0.5Ｚｒ0.1Ｂ6.0（各組成は原子％）の合金鋳塊
を原料合金として用い、上記のＨＤＤＲ処理によって保
磁力が約９８０〜１０２０ｋＡ／ｍの磁石粉末を製造し
た。磁石粉末の粒径は、３０〜１５０μｍであることが
好ましい。粒径が３０μｍを下回ると、コンパウンドの
作製時や成形時に発火するおそれがある。また、微細す
ぎると、流動性も低下する。一方、粒径が１５０μｍ以
上になると、肉厚の薄いボンド磁石やピンゲート等の細
いゲートでの成形性が低下するおそれがある。
【００２６】次に、ＨＤＤＲ粉末に樹脂バインダを加え
たコンパウンドを作製した。ＨＤＤＲ粉末の占める割合
は、コンパウンド全体の６０〜６５体積％とする。ＨＤ
ＤＲ粉末の占める割合が６０体積％を下回ると、磁石特
性に寄与しないバインダー成分が多く成りすぎるため好
ましくない。また、６５体積％を超えると、コンパウン
ドの流動性が悪くなるため、配向が困難になる。その結
果、成形性が悪くなり、磁石特性も劣化してしまうおそ
れがある。
たコンパウンドを作製した。ＨＤＤＲ粉末の占める割合
は、コンパウンド全体の６０〜６５体積％とする。ＨＤ
ＤＲ粉末の占める割合が６０体積％を下回ると、磁石特
性に寄与しないバインダー成分が多く成りすぎるため好
ましくない。また、６５体積％を超えると、コンパウン
ドの流動性が悪くなるため、配向が困難になる。その結
果、成形性が悪くなり、磁石特性も劣化してしまうおそ
れがある。
【００２７】樹脂バインダの種類は、熱可塑性を持つも
のであればよい。樹脂バインダとしては、熱分解が生じ
にくく、比較的低い温度にて成形でき、吸水率が低いも
のであることが好ましく、例えば商品名ナイロン１２を
主成分とするバインダを用いることができる。
のであればよい。樹脂バインダとしては、熱分解が生じ
にくく、比較的低い温度にて成形でき、吸水率が低いも
のであることが好ましく、例えば商品名ナイロン１２を
主成分とするバインダを用いることができる。
【００２８】図１は、前述の方法で作製したコンパウン
ドを可塑化した後、キャビティ内に充填する工程と、キ
ャビティ内で溶融コンパウンドを固化する工程とを繰り
返し実行するのに好適な射出成形装置の構成例を示して
いる。
ドを可塑化した後、キャビティ内に充填する工程と、キ
ャビティ内で溶融コンパウンドを固化する工程とを繰り
返し実行するのに好適な射出成形装置の構成例を示して
いる。
【００２９】図示されている射出成形装置１０は、コン
パウンドを加熱し、可塑化するための加熱シリンダ（射
出シリンダ）１１と、溶融したコンパウンドを加熱シリ
ンダ１１から金型キャビティ１３内へ案内する加熱ラン
ナ（ホットランナ）１２とを備えている。加熱ランナ１
２の一端は加熱シリンダ１１に接続されて、他端（ゲー
ト部先端）は金型キャビティ１３の入口に連結される。
加熱ランナ１２の外側には、不図示の加熱装置が備え付
けられており、加熱ランナ１２内の溶融コンパウンドを
加熱することができる。加熱装置としては、高周波誘導
加熱コイル等が好適に用いられる。このような加熱装置
は、加熱ランナ１２の途中のみならず、ゲート近傍を加
熱できるように配置されることが好ましい。
パウンドを加熱し、可塑化するための加熱シリンダ（射
出シリンダ）１１と、溶融したコンパウンドを加熱シリ
ンダ１１から金型キャビティ１３内へ案内する加熱ラン
ナ（ホットランナ）１２とを備えている。加熱ランナ１
２の一端は加熱シリンダ１１に接続されて、他端（ゲー
ト部先端）は金型キャビティ１３の入口に連結される。
加熱ランナ１２の外側には、不図示の加熱装置が備え付
けられており、加熱ランナ１２内の溶融コンパウンドを
加熱することができる。加熱装置としては、高周波誘導
加熱コイル等が好適に用いられる。このような加熱装置
は、加熱ランナ１２の途中のみならず、ゲート近傍を加
熱できるように配置されることが好ましい。
【００３０】金型キャビティ１３の成形空間は、作製す
るべきボンド磁石の形状を規定するものであり、所望の
形状・サイズに設計され得る。キャビティ１３内に充填
した溶融コンパウンド中の磁石粉末を一定の方位に配向
させるため、キャビティ１３の周囲には励磁コイル１５
および１６が設けられており、溶融コンパウンド中の磁
石粉末に磁界を及ぼすことができる。コイル１５および
１６の代わりに、永久磁石を用いても良い。
るべきボンド磁石の形状を規定するものであり、所望の
形状・サイズに設計され得る。キャビティ１３内に充填
した溶融コンパウンド中の磁石粉末を一定の方位に配向
させるため、キャビティ１３の周囲には励磁コイル１５
および１６が設けられており、溶融コンパウンド中の磁
石粉末に磁界を及ぼすことができる。コイル１５および
１６の代わりに、永久磁石を用いても良い。
【００３１】この装置１０によれば、溶融コンパウンド
を加熱ランナ１２からキャビティ１３に充填するとき、
キャビテイ１３の入口（ゲート部近傍）における溶融コ
ンパウンドの温度を２５０℃以上３３０℃以下に制御す
ることができる。
を加熱ランナ１２からキャビティ１３に充填するとき、
キャビテイ１３の入口（ゲート部近傍）における溶融コ
ンパウンドの温度を２５０℃以上３３０℃以下に制御す
ることができる。
【００３２】この装置１０は、加熱ランナ１２の体積を
Ｖ１、キャビティ１３の成形空間の体積をＶ２とすると
き、比Ｖ１／Ｖ２が１以上かつ１００以下となるように
設計されている。この比Ｖ１／Ｖ２が１の場合、加熱ラ
ンナ１２内に停留していた溶融コンパウンドがキャビテ
ィ１３内に充填されるとき、加熱ランナ１２内に停留し
ていた溶融コンパウンドのほとんど全部が加熱ランナ１
２から外部に吐き出されることになるため、加熱ランナ
１２内は、それまで加熱シリンダ１１内に存在していた
溶融コンパウンドによって占められることになる。言い
換えると、射出成形の１ショットで加熱ランナ１２内の
溶融コンパウンドの全部がキャビテイ１３に移動するこ
とになる。
Ｖ１、キャビティ１３の成形空間の体積をＶ２とすると
き、比Ｖ１／Ｖ２が１以上かつ１００以下となるように
設計されている。この比Ｖ１／Ｖ２が１の場合、加熱ラ
ンナ１２内に停留していた溶融コンパウンドがキャビテ
ィ１３内に充填されるとき、加熱ランナ１２内に停留し
ていた溶融コンパウンドのほとんど全部が加熱ランナ１
２から外部に吐き出されることになるため、加熱ランナ
１２内は、それまで加熱シリンダ１１内に存在していた
溶融コンパウンドによって占められることになる。言い
換えると、射出成形の１ショットで加熱ランナ１２内の
溶融コンパウンドの全部がキャビテイ１３に移動するこ
とになる。
【００３３】比Ｖ１／Ｖ２が１を超えて大きい場合、１
ショットでは、加熱ランナ１２内の溶融コンパウンドの
一部だけがキャビテイ１３に移動することになる。その
結果、溶融コンパウンドの加熱ランナ１２内における停
留時間が長くなる。例えば、比Ｖ１／Ｖ２が１０の場
合、溶融コンパウンドが加熱ランナ１２を通過するのに
要する時間は１０ショットの射出成形に要する時間に等
しくなる。
ショットでは、加熱ランナ１２内の溶融コンパウンドの
一部だけがキャビテイ１３に移動することになる。その
結果、溶融コンパウンドの加熱ランナ１２内における停
留時間が長くなる。例えば、比Ｖ１／Ｖ２が１０の場
合、溶融コンパウンドが加熱ランナ１２を通過するのに
要する時間は１０ショットの射出成形に要する時間に等
しくなる。
【００３４】なお、比Ｖ１／Ｖ２が１を下回る場合、加
熱シリンダ１１内のコンパウンドも１ショットでキャビ
ティ１３内に移動することになる。このため、比Ｖ１／
Ｖ２が１を下回る場合は、加熱シリンダ１１内における
コンパウンドの温度を加熱ランナ１３内におけるコンパ
ウンドの温度に等しくすることが好ましい。
熱シリンダ１１内のコンパウンドも１ショットでキャビ
ティ１３内に移動することになる。このため、比Ｖ１／
Ｖ２が１を下回る場合は、加熱シリンダ１１内における
コンパウンドの温度を加熱ランナ１３内におけるコンパ
ウンドの温度に等しくすることが好ましい。
【００３５】前述のように、本発明のボンド磁石に使用
する磁石粉末は、射出成形時において高い温度で長時間
溶融状態にあると、最終的に製造されるボンド磁石の磁
気特性が劣化する。この点を、以下に詳細に説明する。
する磁石粉末は、射出成形時において高い温度で長時間
溶融状態にあると、最終的に製造されるボンド磁石の磁
気特性が劣化する。この点を、以下に詳細に説明する。
【００３６】図２は、コンパウンドの温度を横軸とし、
コンパウンドをその温度で４０分間保持した後に射出成
形した場合の異方性ボンド磁石の保磁力を縦軸とするグ
ラフである。グラフ中の破線は、保磁力が７１６ｋＡ／
ｍ以上の領域と７１６ｋＡ／ｍ未満の領域とを区分して
いる。同様の破線が他のグラフにも示されている。
コンパウンドをその温度で４０分間保持した後に射出成
形した場合の異方性ボンド磁石の保磁力を縦軸とするグ
ラフである。グラフ中の破線は、保磁力が７１６ｋＡ／
ｍ以上の領域と７１６ｋＡ／ｍ未満の領域とを区分して
いる。同様の破線が他のグラフにも示されている。
【００３７】図２のグラフからわかるように、溶融コン
パウンドの温度が高くなるほど、保磁力が低下してい
る。３３０℃を超えると、保磁力の低下が急激に進行す
ると考えられるため、溶融コンパウンドの温度は３３０
℃以下にすることが好ましい。
パウンドの温度が高くなるほど、保磁力が低下してい
る。３３０℃を超えると、保磁力の低下が急激に進行す
ると考えられるため、溶融コンパウンドの温度は３３０
℃以下にすることが好ましい。
【００３８】図３は、溶融コンパウンドを加熱している
時間と保磁力との関係を示すグラフである。このグラフ
は、溶融コンパウンドの温度を２５０℃から３５０℃ま
で増加させた場合のデータを示している。
時間と保磁力との関係を示すグラフである。このグラフ
は、溶融コンパウンドの温度を２５０℃から３５０℃ま
で増加させた場合のデータを示している。
【００３９】図３のグラフからわかるように、コンパウ
ンドの温度の大小にかかわらず、保持時間が長くなるほ
ど、保磁力が低下する。特に、コンパウンドの温度が３
５０℃の場合、保磁力は短時間で低下する。これに対し
て、コンパウンドの温度が３３０℃の場合、保持時間が
短ければ（例えば５０分以下であれば）、保磁力がほぼ
７１６ｋＡ／ｍの値またはそれ以上を示す。
ンドの温度の大小にかかわらず、保持時間が長くなるほ
ど、保磁力が低下する。特に、コンパウンドの温度が３
５０℃の場合、保磁力は短時間で低下する。これに対し
て、コンパウンドの温度が３３０℃の場合、保持時間が
短ければ（例えば５０分以下であれば）、保磁力がほぼ
７１６ｋＡ／ｍの値またはそれ以上を示す。
【００４０】このような目標とする高い保磁力を得るた
めには、溶融コンパウンドの温度およびその温度での保
持時間を併せて考慮する必要がある。また、厳密には、
図３のグラフに示されている結果を用いて、加熱ランナ
内のコンパウンド温度および保持時間（停留時間）だけ
ではなく、加熱シリンダ内のコンパウンド温度および保
持時間をも適切に決定することが好ましい。
めには、溶融コンパウンドの温度およびその温度での保
持時間を併せて考慮する必要がある。また、厳密には、
図３のグラフに示されている結果を用いて、加熱ランナ
内のコンパウンド温度および保持時間（停留時間）だけ
ではなく、加熱シリンダ内のコンパウンド温度および保
持時間をも適切に決定することが好ましい。
【００４１】なお、加熱シリンダ内のコンパウンドは、
シリンダに投入された後、徐々に加熱され、加熱ランナ
内に移動する際には加熱ランナ内の温度（２５０〜３３
０℃）と同等の温度に加熱される。従って、シリンダ内
のコンパウンドは、通常、加熱ランナ内の温度と同レベ
ルか、またはそれよりも低い温度（例えば２３０℃）で
保持される。シリンダ内での保持時間は生産性（シリン
ダ、ランナ、およびキャビティの各体積）によって異な
るが、通常５分〜１時間程度である（多くの場合、２０
〜４０分である）。このような状況を考慮して、加熱ラ
ンナ内における溶融コンパウンドの停留時間を選定する
ことが好ましい。
シリンダに投入された後、徐々に加熱され、加熱ランナ
内に移動する際には加熱ランナ内の温度（２５０〜３３
０℃）と同等の温度に加熱される。従って、シリンダ内
のコンパウンドは、通常、加熱ランナ内の温度と同レベ
ルか、またはそれよりも低い温度（例えば２３０℃）で
保持される。シリンダ内での保持時間は生産性（シリン
ダ、ランナ、およびキャビティの各体積）によって異な
るが、通常５分〜１時間程度である（多くの場合、２０
〜４０分である）。このような状況を考慮して、加熱ラ
ンナ内における溶融コンパウンドの停留時間を選定する
ことが好ましい。
【００４２】図４は、溶融コンパウンドの温度と溶融コ
ンパウンドの流動性との関係を示すグラフである。グラ
フの縦軸（ＭＦＲ）は、一定温度かつ一定加重のもとで
オリフィス（φ２）を１０分間にコンパウンドが流出す
る量（重量）である。このＭＦＲ値が６０ｇ／１０分を
下回ると、成形に必要な流動性が充分には得られなくな
るおそれがある。このため、溶融コンパウンドの温度は
２５０℃以上であることが好ましい。
ンパウンドの流動性との関係を示すグラフである。グラ
フの縦軸（ＭＦＲ）は、一定温度かつ一定加重のもとで
オリフィス（φ２）を１０分間にコンパウンドが流出す
る量（重量）である。このＭＦＲ値が６０ｇ／１０分を
下回ると、成形に必要な流動性が充分には得られなくな
るおそれがある。このため、溶融コンパウンドの温度は
２５０℃以上であることが好ましい。
【００４３】以上の説明から明らかなように、溶融コン
パウンドの温度が高いほど、流動性は向上するが、磁気
特性が低下する。従って、図３および図４から、本発明
の目的を達成するには、溶融コンパウンドの温度を２５
０℃以上３５０℃以下の範囲で調整することが好ましい
ことがわかる。なお、本発明者の実験によれば、流動性
および磁気特性を確保しながら、しかも量産性を増大さ
せるためには、溶融コンパウンドの温度を２７０℃以上
２８０℃以下の範囲内で調整することが、より好ましい
ことを確認した。また、溶融コンパウンドが高い温度状
態にある時間をできるだけ短縮することが好ましい。本
発明では、加熱ランナの体積Ｖ１のキャビティの体積Ｖ
２に対する比（Ｖ１／Ｖ２）を調整することによって、
溶融コンパウンドが加熱ランナ１２内に停留している時
間を短縮することができる。通常、１ショットに要する
時間は０．５分程度であることから、例えば溶融コンパ
ウンドが上記温度範囲内に調整され、加熱ランナ１２内
での停留時間を５０分以内とするためには、比（Ｖ１／
Ｖ２）を１以上１００以下に設定することが好ましい。
パウンドの温度が高いほど、流動性は向上するが、磁気
特性が低下する。従って、図３および図４から、本発明
の目的を達成するには、溶融コンパウンドの温度を２５
０℃以上３５０℃以下の範囲で調整することが好ましい
ことがわかる。なお、本発明者の実験によれば、流動性
および磁気特性を確保しながら、しかも量産性を増大さ
せるためには、溶融コンパウンドの温度を２７０℃以上
２８０℃以下の範囲内で調整することが、より好ましい
ことを確認した。また、溶融コンパウンドが高い温度状
態にある時間をできるだけ短縮することが好ましい。本
発明では、加熱ランナの体積Ｖ１のキャビティの体積Ｖ
２に対する比（Ｖ１／Ｖ２）を調整することによって、
溶融コンパウンドが加熱ランナ１２内に停留している時
間を短縮することができる。通常、１ショットに要する
時間は０．５分程度であることから、例えば溶融コンパ
ウンドが上記温度範囲内に調整され、加熱ランナ１２内
での停留時間を５０分以内とするためには、比（Ｖ１／
Ｖ２）を１以上１００以下に設定することが好ましい。
【００４４】ただし、溶融コンパウンドの温度が比較的
高めに調整される場合は、加熱ランナ１２内での停留時
間をできるだけ短縮することが好ましく、例えば停留時
間を１０分以内とするためには、比（Ｖ１／Ｖ２）を１
以上２０以下に設定することが好ましい。
高めに調整される場合は、加熱ランナ１２内での停留時
間をできるだけ短縮することが好ましく、例えば停留時
間を１０分以内とするためには、比（Ｖ１／Ｖ２）を１
以上２０以下に設定することが好ましい。
【００４５】なお、異方性ボンド磁石を製造する場合に
重要となる「磁石粉末の配向性」にとっては、加熱シリ
ンダ１１内の温度ではなく、溶融コンパウンドがキャビ
ティ１３内に充填されるときの温度が重要である。この
溶融コンパウンドがキャビティ１３内に充填されるとき
の温度（実質的には加熱ランナ１２内の温度と同様）
も、上記の２５０℃以上３５０℃以下の範囲で調整する
ことが好ましく、さらに２７０℃以上２８０℃以下の範
囲で調整することが好ましい。溶融コンパウンドの加熱
ランナ１２内に停留しているときの温度を高めに維持す
ることによってコンパウンドの流動性を充分に高いレベ
ルに確保しながら、加熱ランナ１２内に停留する時間に
制限を与えれば、保磁力の低下を抑制することが可能に
なる。すなわち、具体的には、先に説明したように、加
熱ランナの体積Ｖ１のキャビテイの体積Ｖ２に対する比
（Ｖ１／Ｖ２）を調整することによってこれを実現でき
る。その場合、加熱シリンダ１１内におけるコンパウン
ドの温度を加熱ランナ１２における温度よりも低くして
おくことが好ましい。なぜなら、コンパウンド中の磁石
粉末の磁気特性が加熱シリンダ１１内で劣化することを
抑制できるからである。例えば、加熱シリンダ内の温度
を２５０℃とし、加熱ランナ内の温度を２７０℃にする
ことは好ましい。
重要となる「磁石粉末の配向性」にとっては、加熱シリ
ンダ１１内の温度ではなく、溶融コンパウンドがキャビ
ティ１３内に充填されるときの温度が重要である。この
溶融コンパウンドがキャビティ１３内に充填されるとき
の温度（実質的には加熱ランナ１２内の温度と同様）
も、上記の２５０℃以上３５０℃以下の範囲で調整する
ことが好ましく、さらに２７０℃以上２８０℃以下の範
囲で調整することが好ましい。溶融コンパウンドの加熱
ランナ１２内に停留しているときの温度を高めに維持す
ることによってコンパウンドの流動性を充分に高いレベ
ルに確保しながら、加熱ランナ１２内に停留する時間に
制限を与えれば、保磁力の低下を抑制することが可能に
なる。すなわち、具体的には、先に説明したように、加
熱ランナの体積Ｖ１のキャビテイの体積Ｖ２に対する比
（Ｖ１／Ｖ２）を調整することによってこれを実現でき
る。その場合、加熱シリンダ１１内におけるコンパウン
ドの温度を加熱ランナ１２における温度よりも低くして
おくことが好ましい。なぜなら、コンパウンド中の磁石
粉末の磁気特性が加熱シリンダ１１内で劣化することを
抑制できるからである。例えば、加熱シリンダ内の温度
を２５０℃とし、加熱ランナ内の温度を２７０℃にする
ことは好ましい。
【００４６】キャビティ１３内に圧入充填された溶融コ
ンパウンドは、その後、冷却・固化され、成形体として
キャビテイ１３から取り出される。この取り出しは、例
えばコンパウンド充填後数秒間でゲート部の温度を１５
０℃程度に降温して、ゲート部のコンパウンド（バイン
ダ）を凝固させた後に実行される。このようして凝固し
たバインダは、次の射出成形に際して加熱により再び溶
融される。このような一連の工程を繰り返し行うことに
よって、磁石粉末の保磁力を劣化させることなく、配向
度の高い異方性ボンド磁石を量産することができる。
ンパウンドは、その後、冷却・固化され、成形体として
キャビテイ１３から取り出される。この取り出しは、例
えばコンパウンド充填後数秒間でゲート部の温度を１５
０℃程度に降温して、ゲート部のコンパウンド（バイン
ダ）を凝固させた後に実行される。このようして凝固し
たバインダは、次の射出成形に際して加熱により再び溶
融される。このような一連の工程を繰り返し行うことに
よって、磁石粉末の保磁力を劣化させることなく、配向
度の高い異方性ボンド磁石を量産することができる。
【００４７】次に、図５を参照しながら、他の種類の射
出成形を説明する。
出成形を説明する。
【００４８】図示されている射出成形装置２０は、コン
パウンドを加熱し、可塑化するための加熱シリンダ２１
と、溶融したコンパウンドを加熱シリンダ２１からキャ
ビティ２３へ案内するランナ２２とを備えている。ラン
ナ２２の一端は、加熱シリンダ２１の吐出口に接続され
ており、他端はキャビティ２３の入口に連結される。
パウンドを加熱し、可塑化するための加熱シリンダ２１
と、溶融したコンパウンドを加熱シリンダ２１からキャ
ビティ２３へ案内するランナ２２とを備えている。ラン
ナ２２の一端は、加熱シリンダ２１の吐出口に接続され
ており、他端はキャビティ２３の入口に連結される。
【００４９】キャビティ２３の成形空間は、作製するべ
きボンド磁石の形状を規定するものであり、所望の形状
・サイズに設計され得る。キャビティ２３内に充填した
溶融コンパウンド中の磁石粉末を一定の方位に配向させ
るため、キャビティ２３の周囲にはコイル２５および２
６が設けられており、溶融コンパウンド中の磁石粉末に
磁界を及ぼすことができる。
きボンド磁石の形状を規定するものであり、所望の形状
・サイズに設計され得る。キャビティ２３内に充填した
溶融コンパウンド中の磁石粉末を一定の方位に配向させ
るため、キャビティ２３の周囲にはコイル２５および２
６が設けられており、溶融コンパウンド中の磁石粉末に
磁界を及ぼすことができる。
【００５０】この装置２０によれば、溶融コンパウンド
をランナ２２からキャビティ２３に充填するとき、キャ
ビテイ２３の入口における溶融コンパウンドの温度を２
５０℃以上３３０℃以下に制御することができる。
をランナ２２からキャビティ２３に充填するとき、キャ
ビテイ２３の入口における溶融コンパウンドの温度を２
５０℃以上３３０℃以下に制御することができる。
【００５１】図５の装置２０には、ランナ２２を加熱す
るための特別のヒータは設けられていない。そのため、
溶融コンパウンドが加熱シリンダ２１からランナ２２を
通ってキャビティ２３に移動する過程で、コンパウンド
の温度は単調に減少すると考えられる。従って、加熱シ
リンダ２１内における溶融コンパウンドの温度は、キャ
ビティ２３の入口におけるコンパウンドの温度よりも３
０〜４０℃程度は高い温度（例えば２８０℃以上）にす
る必要がある。このように加熱シリンダ２１内で溶融コ
ンパウンドの温度を比較的高くする必要があるため、コ
ンパウンドが加熱シリンダ２１内に保持されている時間
を５０分以下にすることが好ましい。なお、ランナ２２
の体積Ｖ１が小さいほど、ランナ２２の先端部分でのコ
ンパウンド温度と加熱シリンダ２１内のコンパウンド温
度との間で差が小さくなるため、加熱シリンダ２１内に
おけるコンパウンド温度を必要以上に高く調整すること
なく、比較的に低くすることが可能になる。すなわち、
加熱シリンダ内のコンパウンド温度を３３０℃近傍まで
高くしなくともキャビティ２３に充填する時の温度を適
正温度（好ましくは２７０℃以上２８０℃以下）を確保
することが可能となる。このため、ランナ２２の体積Ｖ
１は小さいほど好ましい。
るための特別のヒータは設けられていない。そのため、
溶融コンパウンドが加熱シリンダ２１からランナ２２を
通ってキャビティ２３に移動する過程で、コンパウンド
の温度は単調に減少すると考えられる。従って、加熱シ
リンダ２１内における溶融コンパウンドの温度は、キャ
ビティ２３の入口におけるコンパウンドの温度よりも３
０〜４０℃程度は高い温度（例えば２８０℃以上）にす
る必要がある。このように加熱シリンダ２１内で溶融コ
ンパウンドの温度を比較的高くする必要があるため、コ
ンパウンドが加熱シリンダ２１内に保持されている時間
を５０分以下にすることが好ましい。なお、ランナ２２
の体積Ｖ１が小さいほど、ランナ２２の先端部分でのコ
ンパウンド温度と加熱シリンダ２１内のコンパウンド温
度との間で差が小さくなるため、加熱シリンダ２１内に
おけるコンパウンド温度を必要以上に高く調整すること
なく、比較的に低くすることが可能になる。すなわち、
加熱シリンダ内のコンパウンド温度を３３０℃近傍まで
高くしなくともキャビティ２３に充填する時の温度を適
正温度（好ましくは２７０℃以上２８０℃以下）を確保
することが可能となる。このため、ランナ２２の体積Ｖ
１は小さいほど好ましい。
【００５２】上記実施例では、Ｎｄ12.5Ｆｅ75.0Ｃｏ
5.9Ｇａ0.5Ｚｒ0.1Ｂ6.0を原料合金として用いた。しか
し、本発明の異方性ボンド磁石は、この材料に限定され
ず、Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系合金粉末（ＲはＹを含む希土
類元素、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏとの混合物、Ｍは添
加元素、Ｂはボロン）であれば、他の組成の材料にも広
く適用できる。
5.9Ｇａ0.5Ｚｒ0.1Ｂ6.0を原料合金として用いた。しか
し、本発明の異方性ボンド磁石は、この材料に限定され
ず、Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系合金粉末（ＲはＹを含む希土
類元素、ＴはＦｅまたはＦｅとＣｏとの混合物、Ｍは添
加元素、Ｂはボロン）であれば、他の組成の材料にも広
く適用できる。
【００５３】このような希土類系磁石粉末においては、
希土類元素Ｒとして、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓ
ｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕの少な
くとも一種類の元素を含有する原料を用いる。充分な磁
化を得るには、希土類元素Ｒのうちの５０ａｔ％以上が
ＰｒまたはＮｄの何れかまたは両方によって占められる
ことが好ましい。
希土類元素Ｒとして、Ｙ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓ
ｍ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｌｕの少な
くとも一種類の元素を含有する原料を用いる。充分な磁
化を得るには、希土類元素Ｒのうちの５０ａｔ％以上が
ＰｒまたはＮｄの何れかまたは両方によって占められる
ことが好ましい。
【００５４】希土類元素Ｒが１０ａｔ％以下では、α−
Ｆｅ相の析出によって保磁力が低下する。また、希土類
元素Ｒが２０ａｔ％を超えると、目的とする正方晶Ｎｄ
2Ｆｅ14Ｂ型化合物以外にＲリッチの第２相が多く析出
し、磁化が低下する。このため、希土類元素Ｒは全体の
１０〜２０ａｔ％の範囲内にあることが好ましい。
Ｆｅ相の析出によって保磁力が低下する。また、希土類
元素Ｒが２０ａｔ％を超えると、目的とする正方晶Ｎｄ
2Ｆｅ14Ｂ型化合物以外にＲリッチの第２相が多く析出
し、磁化が低下する。このため、希土類元素Ｒは全体の
１０〜２０ａｔ％の範囲内にあることが好ましい。
【００５５】Ｔは鉄族元素であって、ＦｅおよびＣｏを
含む。Ｔが６７ａｔ％未満の場合、保磁力および磁化と
もに低い第２相が析出するため磁気特性が劣化する。Ｔ
が８５ａｔ％を超えると、α−Ｆｅ相の析出によって保
磁力が低下し、また角型性も低下する。このため、Ｔの
含有量は６７〜８５ａｔ％の範囲内にあることが好まし
い。
含む。Ｔが６７ａｔ％未満の場合、保磁力および磁化と
もに低い第２相が析出するため磁気特性が劣化する。Ｔ
が８５ａｔ％を超えると、α−Ｆｅ相の析出によって保
磁力が低下し、また角型性も低下する。このため、Ｔの
含有量は６７〜８５ａｔ％の範囲内にあることが好まし
い。
【００５６】なお、ＴはＦｅのみから構成されていても
良いが、Ｃｏの添加によってキュリー温度が上昇し、耐
熱性が向上する。Ｔの５０ａｔ％以上はＦｅで占められ
ることが好ましい。Ｆｅの割合が５０ａｔ％を下回る
と、Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型化合物の飽和磁化そのものが減少
するからである。
良いが、Ｃｏの添加によってキュリー温度が上昇し、耐
熱性が向上する。Ｔの５０ａｔ％以上はＦｅで占められ
ることが好ましい。Ｆｅの割合が５０ａｔ％を下回る
と、Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型化合物の飽和磁化そのものが減少
するからである。
【００５７】Ｂは、正方晶Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ型結晶構造を
安定的に析出するために必須である。Ｂの添加量が４ａ
ｔ％未満ではＲ2Ｔ17相が析出するため保磁力が低下
し、減磁曲線の角型性が著しく損なわれる。また、Ｂの
添加量が１０ａｔ％を超えると、磁化の小さな第２相が
析出してしまう。従って、Ｂの含有量は４〜１０ａｔ％
の範囲であることが好ましい。
安定的に析出するために必須である。Ｂの添加量が４ａ
ｔ％未満ではＲ2Ｔ17相が析出するため保磁力が低下
し、減磁曲線の角型性が著しく損なわれる。また、Ｂの
添加量が１０ａｔ％を超えると、磁化の小さな第２相が
析出してしまう。従って、Ｂの含有量は４〜１０ａｔ％
の範囲であることが好ましい。
【００５８】粉末の磁気的な異方性をより高めるために
は他の添加元素Ｍを付与する。添加元素Ｍとしては、Ａ
ｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、
Ｍｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗからなる群から選択
された少なくとも１種類の元素が好適に使用される。こ
れらの元素のうち、Ｎｉ、Ｇａ、Ｚｒ、およびＨｆは、
水素不均化時にＲ2Ｔ14Ｂ相を安定化する。また、Ａ
ｌ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｉｎ、Ｓｎ、およびＨｆは、脱
水素時に磁気異方性を付与する。Ｔｉ、Ｃｕ、Ｖ、Ｃ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、およびＷは、脱水素時に保磁力
の低下を抑制する。このような添加元素Ｍは、全く添加
されなくても良いが、添加する場合は、添加量を１０ａ
ｔ％以下にすることが好ましい。添加量が１０ａｔ％を
超えると、強磁性ではなく第２相が析出して磁化が低下
するからである。なお、添加量が０．５ａｔ％未満では
特別の効果はほとんど発現しない。
は他の添加元素Ｍを付与する。添加元素Ｍとしては、Ａ
ｌ、Ｔｉ、Ｃｕ、Ｖ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、
Ｍｏ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗからなる群から選択
された少なくとも１種類の元素が好適に使用される。こ
れらの元素のうち、Ｎｉ、Ｇａ、Ｚｒ、およびＨｆは、
水素不均化時にＲ2Ｔ14Ｂ相を安定化する。また、Ａ
ｌ、Ｎｉ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｉｎ、Ｓｎ、およびＨｆは、脱
水素時に磁気異方性を付与する。Ｔｉ、Ｃｕ、Ｖ、Ｃ
ｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔａ、およびＷは、脱水素時に保磁力
の低下を抑制する。このような添加元素Ｍは、全く添加
されなくても良いが、添加する場合は、添加量を１０ａ
ｔ％以下にすることが好ましい。添加量が１０ａｔ％を
超えると、強磁性ではなく第２相が析出して磁化が低下
するからである。なお、添加量が０．５ａｔ％未満では
特別の効果はほとんど発現しない。
【００５９】（実施例）まず、ＨＤＤＲ法によって作製
した異方性磁石粉末（ＨＤＤＲ粉末）を用意した。この
ＨＤＤＲ粉末の組成は、Ｎｄ12.6Ｆｅ75.0Ｃｏ5.9Ｇａ
0.5Ｚｒ0.1Ｂ6.0であり、ＨＤＤＲ法の条件は前述した
とおりであった。
した異方性磁石粉末（ＨＤＤＲ粉末）を用意した。この
ＨＤＤＲ粉末の組成は、Ｎｄ12.6Ｆｅ75.0Ｃｏ5.9Ｇａ
0.5Ｚｒ0.1Ｂ6.0であり、ＨＤＤＲ法の条件は前述した
とおりであった。
【００６０】このＨＤＤＲ粉末とバインダ（ナイロン１
２、可塑剤、酸化防止剤）とを混合混練し、コンパウン
ドを作製した。混合割合は、ＨＤＤＲ粉末がコンパウン
ド全体の６２体積％となるように調節した。
２、可塑剤、酸化防止剤）とを混合混練し、コンパウン
ドを作製した。混合割合は、ＨＤＤＲ粉末がコンパウン
ド全体の６２体積％となるように調節した。
【００６１】このコンパウンドから図１および図５に示
す射出成形装置を用いてφ１５×５の異方性ボンド磁石
を製造した。金型温度は８０℃、射出圧力は１３０ＭＰ
ａ、配向磁界は１２００ｋＡ／ｍとした。他の成形条件
は以下の通りである。
す射出成形装置を用いてφ１５×５の異方性ボンド磁石
を製造した。金型温度は８０℃、射出圧力は１３０ＭＰ
ａ、配向磁界は１２００ｋＡ／ｍとした。他の成形条件
は以下の通りである。
【００６２】実施例
【表１】
【００６3】比較例
【表２】
【００６4】なお、キャビティの体積：ランナの体積：
加熱シリンダの体積：＝１：４：８０とし、成形数１０
０ショット以降のボンド磁石をサンプリングして、磁石
特性を評価した。
加熱シリンダの体積：＝１：４：８０とし、成形数１０
０ショット以降のボンド磁石をサンプリングして、磁石
特性を評価した。
【００６５】表１および表２には、実施例および比較例
について、成形性および磁石特性の評価結果を記載して
いる。なお、表中の「シリンダ内温度」、「ランナ内温
度」、「キャビティ充填温度」は、何れも、対応する位
置における溶融コンパウンドの温度を示している。実施
例１および２ならびに比較例１および２は、図１に示す
ホットランナ型の射出成形装置を用いて作製したが、実
施例３は、図５に示すコールドランナ型の射出成形装置
を用いて作製した。比較例１の場合、コンパウンドの充
填を充分に行うことができず、磁石特性を評価すること
ができなかった。
について、成形性および磁石特性の評価結果を記載して
いる。なお、表中の「シリンダ内温度」、「ランナ内温
度」、「キャビティ充填温度」は、何れも、対応する位
置における溶融コンパウンドの温度を示している。実施
例１および２ならびに比較例１および２は、図１に示す
ホットランナ型の射出成形装置を用いて作製したが、実
施例３は、図５に示すコールドランナ型の射出成形装置
を用いて作製した。比較例１の場合、コンパウンドの充
填を充分に行うことができず、磁石特性を評価すること
ができなかった。
【００６６】これらの評価結果から、コンパウンドのキ
ャビティ充填温度が本発明の温度範囲内にあるとき、充
分な磁石特性を持つボンド磁石が得られるのに対して、
コンパウンドのキャビティ充填温度が３５０℃以上にな
ると、成形性は良好であっても保磁力が低下することが
わかる。この原因は、用いたＨＤＤＲ粉末が熱によって
変質したためと考えられる。また、充填温度を２５０℃
を下回る範囲に設定すると、成形性が劣化してしまう。
ャビティ充填温度が本発明の温度範囲内にあるとき、充
分な磁石特性を持つボンド磁石が得られるのに対して、
コンパウンドのキャビティ充填温度が３５０℃以上にな
ると、成形性は良好であっても保磁力が低下することが
わかる。この原因は、用いたＨＤＤＲ粉末が熱によって
変質したためと考えられる。また、充填温度を２５０℃
を下回る範囲に設定すると、成形性が劣化してしまう。
【００６７】なお、上記各実施例を製造するに際して、
溶融コンパウンドが２５０℃以上の温度状態にあった時
間は４０分程度である。コンパウンドが高温状態に存在
する時間が増大すると、保磁力が低下することになる。
このため、保磁力増大という観点からは、コンパウンド
が溶融している時間は短ければ短いほど好ましいといえ
る。
溶融コンパウンドが２５０℃以上の温度状態にあった時
間は４０分程度である。コンパウンドが高温状態に存在
する時間が増大すると、保磁力が低下することになる。
このため、保磁力増大という観点からは、コンパウンド
が溶融している時間は短ければ短いほど好ましいといえ
る。
【００６８】
【発明の効果】本発明によれば、異方性磁石粉末と樹脂
バインダとを含有する溶融コンパウンドを磁石粉末の保
磁力を減少させるような高い温度に長時間保持すること
なく、しかも高い流動性をもってキャビティ内に充填す
ることができるため、保磁力および配向度が高い異方性
ボンド磁石を提供することが可能になる。
バインダとを含有する溶融コンパウンドを磁石粉末の保
磁力を減少させるような高い温度に長時間保持すること
なく、しかも高い流動性をもってキャビティ内に充填す
ることができるため、保磁力および配向度が高い異方性
ボンド磁石を提供することが可能になる。
【図１】本発明の実施形態に好適に使用されるホットラ
ンナ型射出成形装置の構成を示す断面図である。
ンナ型射出成形装置の構成を示す断面図である。
【図２】コンパウンドの温度を横軸とし、コンパウンド
をその温度で４０分間保持した後に射出成形した場合の
異方性ボンド磁石の保磁力を縦軸とするグラフである。
をその温度で４０分間保持した後に射出成形した場合の
異方性ボンド磁石の保磁力を縦軸とするグラフである。
【図３】溶融コンパウンドを加熱している時間と保磁力
との関係を示すグラフである。
との関係を示すグラフである。
【図４】溶融コンパウンドの温度と溶融コンパウンドの
流動性との関係を示すグラフである。
流動性との関係を示すグラフである。
【図５】本発明の実施形態に好適に使用されるコールド
ランナ型射出成形装置の構成を示す断面図である。
ランナ型射出成形装置の構成を示す断面図である。
１０ ホットランナ型射出成形装置 １１ 加熱シリンダ １２ 加熱ランナ １３ キャビティ １５ コイル １６ コイル ２０ コールドランナ型射出成形装置 ２１ 加熱シリンダ ２２ ランナ ２３ キャビティ ２５ コイル ２６ コイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小笠原 盛和 大阪府三島郡島本町江川２丁目15番17号 住友特殊金属株式会社山崎製作所内 Ｆターム(参考） 5E040 AA04 AA19 BB04 CA01 HB00 HB07 HB17 NN12 NN15 NN17 NN18 5E062 CC02 CD05 CE02 CE07 CG01
Claims (14)
- 【請求項１】 異方性磁石粉末と樹脂バインダとを含有
する溶融コンパウンドをキャビティ内に充填する工程を
包含する異方性ボンド磁石の製造方法であって、 前記異方性磁石粉末は、Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系合金粉末
（ＲはＹを含む希土類元素のうちの一種類以上、ＴはＦ
ｅまたはＦｅとＣｏとの混合物、Ｍは添加元素、Ｂはボ
ロン）から形成されており、 前記溶融コンパウンドを前記キャビティの成形空間内に
充填するとき、前記コンパウンドの温度を２５０℃以上
３３０℃以下にする異方性ボンド磁石の製造方法。 - 【請求項２】 前記溶融コンパウンドを前記キャビティ
内に充填するとき、前記コンパウンドの温度を２７０℃
以上２８０℃以下にすることを特徴とする請求項１に記
載の製造方法。 - 【請求項３】 前記溶融コンパウンドは、加熱シリンダ
内で可塑化された後、加熱ランナを通って前記キャビテ
ィ内に充填されることを特徴とする請求項１または２に
記載の製造方法。 - 【請求項４】 前記コンパウンドのうち、前記加熱ラン
ナ内に停留している部分の温度を２５０℃以上３３０℃
以下に維持するとともに、 前記コンパウンドが前記加熱ランナ内に停留している時
間を５０分以内にすることを特徴とする請求項３に記載
の製造方法。 - 【請求項５】 前記コンパウンドのうち、前記加熱ラン
ナ内に停留している部分の温度を２５０℃以上３３０℃
以下に維持するとともに、 前記コンパウンドが前記加熱ランナ内に停留している時
間を１０分以内にすることを特徴とする請求項３に記載
の製造方法。 - 【請求項６】 前記加熱ランナの体積をＶ１、前記キャ
ビティの成形空間の体積をＶ２とするとき、比Ｖ１／Ｖ
２が１以上かつ１００以下であることを特徴とする請求
項４に記載の製造方法。 - 【請求項７】 前記加熱ランナの体積をＶ１、前記キャ
ビティの成形空間の体積をＶ２とするとき、比Ｖ１／Ｖ
２が１以上かつ２０以下であることを特徴とする請求項
５に記載の製造方法。 - 【請求項８】 前記加熱シリンダ内における前記コンパ
ウンドの温度は、前記コンパウンドが前記キャビティ内
に充填されるときの温度よりも低いことを特徴とする請
求項１から７の何れかにひとつに記載の製造方法。 - 【請求項９】 前記コンパウンドは、２８０℃以上の温
度に維持された加熱シリンダ内で加熱溶融された後、加
熱ランナを介することなく、前記キャビティ内に充填さ
れ、しかも前記コンパウンドが前記加熱シリンダ内に保
持されている時間を５０分以下にすることを特徴とする
請求項１または２に記載の製造方法。 - 【請求項１０】 前記異方性磁石粉末は、再結晶集合組
織を持つＨＤＤＲ粉末であることを特徴とする請求項１
から９の何れかひとつに記載の製造方法。 - 【請求項１１】 前記ＨＤＤＲ粉末は、１０ａｔ％≦Ｒ
≦２０ａｔ％、６７ａｔ％≦Ｔ≦８５ａｔ％、および４
ａｔ％≦Ｂ≦１０ａｔ％の関係を満足し、Ｔは残部であ
ることを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。 - 【請求項１２】 前記異方性磁石粉末は、前記溶融コン
パウンド中に６０体積％以上６５体積％以下の割合で存
在していることを特徴とする請求項１から１１の何れか
ひとつに記載の製造方法。 - 【請求項１３】 異方性磁石粉末と樹脂バインダとを含
む射出成形型異方性ボンド磁石であって、 前記異方性磁石粉末は、Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系合金粉末
（ＲはＹを含む希土類元素のうちの一種類以上、ＴはＦ
ｅまたはＦｅとＣｏとの混合物、Ｍは添加元素、Ｂはボ
ロン）から形成されており、かつ全体の６０体積％以上
６５体積％以下の割合で存在し、 保磁力Ｈcjが７１６ｋＡ／ｍ以上、配向度Ｂｒ／Ｊｓが
０．９以上であることを特徴とする異方性ボンド磁石。 - 【請求項１４】 前記異方性磁石粉末は、再結晶集合組
織を持つＨＤＤＲ粉末であり、 前記ＨＤＤＲ粉末は、１０ａｔ％≦Ｒ≦２０ａｔ％、６
７ａｔ％≦Ｔ≦８５ａｔ％、および４ａｔ％≦Ｂ≦１０
ａｔ％の関係を満足し、Ｔは残部であることを特徴とす
る請求項１３に記載の異方性ボンド磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11153343A JP2000340443A (ja) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | 射出成形型異方性ボンド磁石およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11153343A JP2000340443A (ja) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | 射出成形型異方性ボンド磁石およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000340443A true JP2000340443A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15560407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11153343A Pending JP2000340443A (ja) | 1999-06-01 | 1999-06-01 | 射出成形型異方性ボンド磁石およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000340443A (ja) |
-
1999
- 1999-06-01 JP JP11153343A patent/JP2000340443A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3291249B1 (en) | Manganese bismuth-based sintered magnet having improved thermal stability and preparation method therefor | |
| CN101499347B (zh) | 一种良好温度特性复合各向异性稀土永磁材料的制备方法 | |
| KR101585478B1 (ko) | 자기적 특성이 향상된 MnBi를 포함한 이방성 복합 소결 자석 및 이의 제조방법 | |
| JP2727506B2 (ja) | 永久磁石およびその製造方法 | |
| JP2727505B2 (ja) | 永久磁石およびその製造方法 | |
| JPH0447024B2 (ja) | ||
| EP1180772B1 (en) | Anisotropic magnet and process of producing the same | |
| JP3304175B2 (ja) | 希土類急冷粉体の製造方法、希土類急冷粉体、ボンド磁石の製造方法、およびボンド磁石 | |
| JPH01100242A (ja) | 永久磁石材料 | |
| JP2000340443A (ja) | 射出成形型異方性ボンド磁石およびその製造方法 | |
| CN1132399A (zh) | 双相稀土-铁-硼磁粉及其制备方法 | |
| JP4742228B2 (ja) | 希土類磁石用合金薄帯及び製造方法、希土類磁石用合金 | |
| KR102236096B1 (ko) | 세라믹 본드 자석 제조방법 및 이를 통해 제조된 세라믹 본드 자석 | |
| JPH0845719A (ja) | ボンド磁石用急冷薄帯、ボンド磁石用粉末、ボンド磁石及びそれらの製造方法 | |
| JP4329595B2 (ja) | 希土類磁石粉末およびそれを用いたコンパウンドならびにそれを用いたボンド磁石 | |
| JP3427765B2 (ja) | 希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石粉末およびその製造方法並びにこの粉末を用いたボンド磁石 | |
| JPH0371601A (ja) | 希土類磁石の製造方法 | |
| JP2007201102A (ja) | 鉄基希土類永久磁石およびその製造方法 | |
| JPH04143221A (ja) | 永久磁石の製造方法 | |
| JP2631380B2 (ja) | 希土類―鉄系永久磁石の製造方法 | |
| KR930011237B1 (ko) | 이상혼합형 희토류계 영구자석의 제조방법 | |
| Salazar et al. | Recent Developments in Nanostructured Permanent Magnet Materials and Their | |
| JPH09115711A (ja) | 異方性ボンド磁石 | |
| JP3736830B2 (ja) | 角形性および熱的安定性に優れた希土類−Ｆｅ−Ｃｏ−Ｂ系磁石粉末およびボンド磁石 | |
| JP6278192B2 (ja) | 磁石粉末、ボンド磁石およびモータ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040726 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040803 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041130 |