JP2005297046A - Powder molding method - Google Patents

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和弘 広瀬
Takao Nishioka
隆夫 西岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a powder molding method where satisfactory lubricity can be obtained at the time of pressure molding, and further, a molding can be formed into a desired shape. <P>SOLUTION: The powder molding method is provided with a stage where a die lubricant is jetted, and is stuck to the inner wall of a die apparatus. The particle size distribution of the die lubricant has two or more peaks. The powder molding method is further provided with a stage where powder for molding is filled into the die apparatus with the die lubricant stuck thereto, and the powder for molding is subjected to pressure molding to form a molding. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

この発明は、一般的には、粉末成形方法に関し、より特定的には、潤滑剤を金型の内壁に付着させる場合に乾燥噴霧法を利用する粉末成形方法に関する。   The present invention relates generally to a powder molding method, and more particularly to a powder molding method that utilizes a dry spray method when a lubricant is applied to the inner wall of a mold.

従来、金型に充填された金属粉末を加圧成形する場合に、潤滑剤を用いることによって金型の内壁と金属粉末との間で発生する摩擦を低減させ、品質の優れた成形体を形成する方法が様々考えられている。   Conventionally, when metal powder filled in a mold is pressed, the friction generated between the inner wall of the mold and the metal powder is reduced by using a lubricant to form a molded article with excellent quality. Various methods have been considered.

たとえば、特開2001−342478号公報には、所定の加圧成形の温度より高い融点を有する2種以上の潤滑剤の混合粉を金型表面に帯電付着させる高密度鉄基粉末成形体の製造方法が開示されている(特許文献1)。また、特開平11−140505号公報には、押型(金型)の表面に潤滑剤を塗布する押型潤滑法と、粉末状の潤滑剤を所定の添加量で原料粉末に添加・混合する混入潤滑法とを併用した粉末成形方法が開示されている(特許文献2)。
特開2001−342478号公報 特開平11−140505号公報
For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-342478 discloses the production of a high-density iron-based powder molded body in which a mixed powder of two or more kinds of lubricants having a melting point higher than a predetermined pressure molding temperature is charged and adhered to the mold surface. A method is disclosed (Patent Document 1). Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-140505 discloses a mold lubrication method in which a lubricant is applied to the surface of a mold (mold) and a mixed lubrication in which a powdery lubricant is added to and mixed with a raw material powder in a predetermined addition amount. Patent Document 2 discloses a powder molding method using a combination of the above and other methods.
JP 2001-342478 A JP-A-11-140505

しかし、乾燥した状態の潤滑剤を噴出して金型の内壁に付着させる乾燥噴霧法を用いる場合、潤滑剤を均一に金型の内壁に付着させることは難しい。金型の内壁に潤滑剤が十分に付着していない部分があると、その部分で焼き付きが発生するおそれがある。また逆に、金型の内壁の一部で付着した潤滑剤が多すぎると、その部分に接触して形成された成形体の表面が外観不良を引き起こしたり、成形体の密度が低下するおそれがある。   However, in the case of using a dry spray method in which the dried lubricant is ejected and adhered to the inner wall of the mold, it is difficult to uniformly adhere the lubricant to the inner wall of the mold. If there is a portion where the lubricant is not sufficiently adhered to the inner wall of the mold, there is a risk that seizure will occur at that portion. Conversely, if too much lubricant adheres to a part of the inner wall of the mold, the surface of the molded body formed in contact with that part may cause a poor appearance or the density of the molded body may decrease. is there.

したがって、特許文献1および2に開示されているように潤滑剤の融点や添加量を適当に制御したとしても、潤滑剤が均一に金型の内壁に付着されていない場合は、所望の状態の成形体を得ることはできない。   Therefore, even if the melting point and addition amount of the lubricant are appropriately controlled as disclosed in Patent Documents 1 and 2, if the lubricant is not uniformly attached to the inner wall of the mold, the desired state is obtained. A molded body cannot be obtained.

そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、加圧成形時に良好な潤滑性が得られるとともに、所望の状態に成形体を形成できる粉末成形方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and to provide a powder molding method capable of obtaining good lubricity during pressure molding and forming a molded body in a desired state.

金型は一定の深さをもって形成されているため、粉末状の潤滑剤が噴出される位置に近い場所と遠い場所との間では、潤滑剤の付着状態に差が生じてしまう。そこで、発明者等が、潤滑剤の粒度に関して検討を繰り返した結果、潤滑剤の調製・混合を、潤滑剤の粒径分布が2以上のピークを持つように実施することにより、このような差が解消されることを知見した。   Since the mold is formed with a certain depth, there is a difference in the adhesion state of the lubricant between a location near and a location where the powdery lubricant is ejected. Therefore, as a result of repeated investigations on the particle size of the lubricant by the inventors, the difference in the difference is obtained by carrying out the preparation and mixing of the lubricant so that the particle size distribution of the lubricant has two or more peaks. Has been found to be resolved.

この発明に従った粉末成形方法は、粉末状潤滑剤を噴出し、粉末状潤滑剤を金型の内壁に付着させる工程を備える。粉末状潤滑剤の粒径分布は、2以上のピークを有する。粉末成形方法は、粉末状潤滑剤が付着された金型に粉末を充填し、粉末を加圧成形することによって成形体を形成する工程をさらに備える。   The powder molding method according to the present invention includes the steps of ejecting a powdery lubricant and attaching the powdery lubricant to the inner wall of the mold. The particle size distribution of the powdered lubricant has two or more peaks. The powder molding method further includes a step of forming a molded body by filling powder in a metal mold to which a powdery lubricant is attached and press-molding the powder.

ここで、粉末状潤滑剤の粒径分布が有するピークとは、粉末状潤滑剤の粒径分布を、横軸に粒径、縦軸に頻度をとったグラフ上に表わした場合に、粒径分布の関数の傾きが、正から負に変化する区間に位置し、その区間で傾きが0になる部分を指す。   Here, the peak of the particle size distribution of the powdered lubricant is the particle size distribution when the particle size distribution of the powdered lubricant is represented on a graph with the horizontal axis representing the particle size and the vertical axis representing the frequency. This is a portion where the slope of the distribution function is located in a section where the slope changes from positive to negative, and the slope becomes zero in that section.

このように構成された粉末成形方法によれば、粉末状潤滑剤の粒径分布が2以上のピークを有するため、粉末状潤滑剤は、少なくとも、相対的に小さい粒径を有する一群と、相対的に大きい粒径を有する一群とによって構成されている。相対的に小さい粒径を有する粉末状潤滑剤の一群は、粉末状潤滑剤が噴出される地点から相対的に近い位置に付着し、相対的に大きい粒径を有する粉末状潤滑剤の一群は、粉末状潤滑剤が噴出される地点から相対的に遠い位置に付着する。   According to the powder molding method configured as described above, since the particle size distribution of the powdery lubricant has a peak of 2 or more, the powdery lubricant is at least a group having a relatively small particle size, And a group having a large particle size. A group of powdered lubricants having a relatively small particle size adheres to a position relatively close to a point where the powdered lubricant is ejected, and a group of powdered lubricants having a relatively large particle size is , It adheres to a position relatively far from the point where the powdery lubricant is ejected.

このため、本発明によれば、粉末状潤滑剤を金型の内壁の全体に均一に付着させることができる。これにより、粉末を加圧成形する際、金型の内壁のいずれの位置においても良好な潤滑性を得ることができる。また、成形体の一部が粉末状潤滑剤を多く含んで形成されるということもない。このため、所望の外観を有する成形体を、均一かつ大きい密度で形成することができる。   For this reason, according to this invention, a powdery lubricant can be made to adhere uniformly to the whole inner wall of a metal mold | die. Thereby, when the powder is pressure-molded, good lubricity can be obtained at any position on the inner wall of the mold. In addition, a part of the molded body is not formed containing a large amount of powdered lubricant. For this reason, the molded object which has a desired external appearance can be formed uniformly and with a large density.

また好ましくは、粉末状潤滑剤の粒径分布は、粉末状潤滑剤の平均粒径の両側に、それぞれ1以上のピークを有する。このように構成された粉末成形方法によれば、粉末状潤滑剤は、少なくとも、粉末状潤滑剤の平均粒径よりも小さい粒径を有する一群と、粉末状潤滑剤の平均粒径よりも大きい粒径を有する一群とによって構成されている。このため、粉末状潤滑剤を金型の内壁の全体により均一に付着させることができる。   Further preferably, the particle size distribution of the powdery lubricant has one or more peaks on both sides of the average particle size of the powdery lubricant. According to the powder molding method thus configured, the powdery lubricant is at least a group having a particle size smaller than the average particle size of the powdery lubricant and larger than the average particle size of the powdery lubricant. And a group having a particle size. For this reason, the powdery lubricant can be uniformly adhered to the entire inner wall of the mold.

また好ましくは、粉末状潤滑剤の平均粒径は、15μm以上200μm以下である。このように構成された粉末成形方法によれば、粉末状潤滑剤の平均粒径を15μm以上にすることによって、粉末状潤滑剤の噴出時に、粉末状潤滑剤の一部が金型の内部に入らず外部に飛散することを防止できる。また、粉末状潤滑剤の平均粒径を200μm以下にすることによって、粉末状潤滑剤が自重により金型の内壁に定着せず、鉛直下方向に位置する金型の底面に溜まってしまうことを防止できる。これらの理由から、粉末状潤滑剤を金型の内壁の全体により均一に付着させることができる。   Preferably, the average particle size of the powdery lubricant is 15 μm or more and 200 μm or less. According to the powder molding method thus configured, by setting the average particle size of the powder lubricant to 15 μm or more, a part of the powder lubricant is placed inside the mold when the powder lubricant is ejected. It can be prevented from splashing outside without entering. In addition, by setting the average particle size of the powder lubricant to 200 μm or less, the powder lubricant does not settle on the inner wall of the mold due to its own weight, and accumulates on the bottom surface of the mold positioned vertically downward. Can be prevented. For these reasons, the powdery lubricant can be uniformly attached to the entire inner wall of the mold.

また好ましくは、粉末状潤滑剤は、金属石鹸、ポリエチレン、アミド系ワックス、ポリアミド、ポリプロピレン、アクリル酸エステル重合体、メタクリル酸エステル重合体、フッ素系樹脂および層状潤滑剤からなる群より選ばれた少なくとも一種を含む。このように構成された粉末成形方法によれば、これらの材料から形成された粉末状潤滑剤が金型の内壁に付着することにより、粉末の加圧成形時に優れた潤滑性を得ることができる。たとえば、アミド系ワックスやポリアミドから粉末状潤滑剤を形成した場合、材料中に含まれるアミド基が粉末状潤滑剤の硬度を向上させ、脂肪酸基が滑剤として機能する。なお、金属石鹸としては、たとえば、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、パルミチン酸リチウム、パルミチン酸カルシウム、オレイン酸リチウムまたはオレイン酸カルシウムなどが挙げられる。   Preferably, the powdered lubricant is at least selected from the group consisting of metal soap, polyethylene, amide wax, polyamide, polypropylene, acrylate polymer, methacrylate polymer, fluorine resin, and layered lubricant. Including one kind. According to the powder molding method configured as described above, the powdery lubricant formed from these materials adheres to the inner wall of the mold, so that excellent lubricity can be obtained at the time of powder pressure molding. . For example, when a powdered lubricant is formed from an amide wax or polyamide, the amide group contained in the material improves the hardness of the powdered lubricant, and the fatty acid group functions as a lubricant. Examples of the metal soap include zinc stearate, lithium stearate, calcium stearate, aluminum stearate, lithium palmitate, calcium palmitate, lithium oleate or calcium oleate.

また好ましくは、粉末状潤滑剤を付着させる工程は、成形体に対する粉末状潤滑剤の割合が0.001質量%以上0.5質量%以下となるように、粉末状潤滑剤を金型の内壁に付着させる工程を含む。   Further preferably, the step of attaching the powdered lubricant includes the step of attaching the powdered lubricant to the inner wall of the mold so that the ratio of the powdered lubricant to the molded body is 0.001% by mass or more and 0.5% by mass or less. A step of attaching to the substrate.

このように構成された粉末成形方法によれば、粉末状潤滑剤の割合を0.001質量%以上にすることによって、粉末状潤滑剤による所望の潤滑性を得ることができる。これにより、焼き付きや、表面に形成された引っ掻き傷などにより、成形体が外観不良になることを防止できる。また、粉末状潤滑剤の割合を0.5質量%以下にすることによって、成形体が多量の粉末状潤滑剤を巻き込んで形成されることや、金型の底面に粉末状潤滑剤が溜まることを防止できる。これにより、成形体を良好な外観で仕上げるとともに、成形体の密度が低下することを回避できる。   According to the powder molding method configured as described above, the desired lubricity by the powder lubricant can be obtained by setting the ratio of the powder lubricant to 0.001% by mass or more. Thereby, it can prevent that a molded object becomes the external appearance defect by image sticking, the scratch formed on the surface, etc. In addition, when the ratio of the powdery lubricant is 0.5% by mass or less, the compact is formed by entraining a large amount of the powdery lubricant, or the powdery lubricant is collected on the bottom surface of the mold. Can be prevented. Thereby, while finishing a molded object with a favorable external appearance, it can avoid that the density of a molded object falls.

また好ましくは、粉末成形方法は、成形体を形成する工程の前に、粉末に潤滑剤を添加する工程をさらに備える。このように構成された粉末成形方法によれば、金型に対する潤滑性のほか、加圧成形時に粉末間で優れた潤滑性が得られ、粉末の流れ性を向上させることができる。これにより、得られる成形体の密度を増大させるとともに、密度を均一化することができる。   Preferably, the powder molding method further includes a step of adding a lubricant to the powder before the step of forming the molded body. According to the powder molding method thus configured, in addition to lubricity to the mold, excellent lubricity between powders can be obtained during pressure molding, and the flowability of the powder can be improved. Thereby, the density of the obtained molded body can be increased and the density can be made uniform.

また好ましくは、潤滑剤は、金属石鹸、ポリエチレン、アミド系ワックス、ポリアミド、ポリプロピレン、アクリル酸エステル重合体、メタクリル酸エステル重合体、フッ素系樹脂および層状潤滑剤からなる群より選ばれた少なくとも一種を含む。このように構成された粉末成形方法によれば、これらの材料から形成された潤滑剤は特に優れた潤滑性を示すため、上述の効果を効果的に得ることができる。   Preferably, the lubricant is at least one selected from the group consisting of metal soap, polyethylene, amide wax, polyamide, polypropylene, acrylate polymer, methacrylate polymer, fluororesin, and layered lubricant. Including. According to the powder molding method configured as described above, the lubricant formed from these materials exhibits particularly excellent lubricity, and thus the above-described effects can be effectively obtained.

また好ましくは、粉末は、金属磁性粒子と、金属磁性粒子の表面を取り囲む絶縁被膜とを含む複数の複合磁性粒子である。このように構成された粉末成形方法によれば、複数の複合磁性粒子を加圧成形することによって圧粉磁心を作製する。このとき、加圧成形時に金型との間で良好な潤滑性が得られるため、絶縁被膜が破壊されることを抑制できる。また、絶縁被膜は、その自身、大きな滑り性を有する。このため、加圧成形時の潤滑性をさらに向上させるとともに、加圧成形時に金属磁性粒子の内部に大きな歪みが導入されることを防止できる。これにより、渦電流損およびヒステリシス損が低減された、優れた磁気的特性を得ることができる。   Preferably, the powder is a plurality of composite magnetic particles including metal magnetic particles and an insulating coating surrounding the surface of the metal magnetic particles. According to the powder molding method thus configured, a powder magnetic core is produced by pressure molding a plurality of composite magnetic particles. At this time, since good lubricity is obtained with the mold during pressure molding, the insulating coating can be prevented from being broken. Further, the insulating coating itself has a large slip property. For this reason, while improving the lubricity at the time of pressure molding, it can prevent that a big distortion is introduce | transduced into the inside of a metal magnetic particle at the time of pressure molding. Thereby, excellent magnetic characteristics with reduced eddy current loss and hysteresis loss can be obtained.

また好ましくは、絶縁被膜の平均厚みが、5nm以上100nm以下である。このように構成された粉末成形方法によれば、絶縁被膜の平均厚みを5nm以上とすることで、被膜中を流れるトンネル電流を抑制し、このトンネル電流に起因する渦電流損の増大を抑えることができる。また、絶縁被膜の平均厚みを100nm以下とした場合、金属磁性粒子間の距離が大きくなりすぎるということがない。これにより、金属磁性粒子間に反磁界が発生することを防止し、反磁界の発生に起因したヒステリシス損の増大を抑制できる。また、全体に占める非磁性層の体積比率を抑えることによって、圧粉磁心の磁束密度が低下することを抑制できる。   Preferably, the average thickness of the insulating coating is 5 nm or more and 100 nm or less. According to the powder molding method configured as described above, the average thickness of the insulating coating is set to 5 nm or more, thereby suppressing the tunnel current flowing in the coating and suppressing the increase in eddy current loss due to the tunnel current. Can do. Moreover, when the average thickness of the insulating coating is 100 nm or less, the distance between the metal magnetic particles does not become too large. Thereby, it can prevent that a demagnetizing field generate | occur | produces between metal magnetic particles, and can suppress the increase in the hysteresis loss resulting from generation | occurrence | production of a demagnetizing field. Moreover, it can suppress that the magnetic flux density of a dust core falls by suppressing the volume ratio of the nonmagnetic layer which occupies for the whole.

以上説明したように、この発明に従えば、加圧成形時に良好な潤滑性が得られるとともに、所望の状態に成形体を形成できる粉末成形方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide a powder molding method capable of obtaining good lubricity during pressure molding and forming a molded body in a desired state.

この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、この発明の実施の形態における粉末成形方法を用いて作製された圧粉磁心の断面を示す模式図である。図1を参照して、圧粉磁心は、金属磁性粒子31と、金属磁性粒子31の表面を取り囲む絶縁被膜32とから構成された複数の複合磁性粒子33を備える。複数の複合磁性粒子33の各々は、複合磁性粒子33が有する凹凸の噛み合わせによって接合されている。   FIG. 1 is a schematic view showing a cross section of a dust core produced by using the powder molding method according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the powder magnetic core includes a plurality of composite magnetic particles 33 composed of metal magnetic particles 31 and an insulating coating 32 surrounding the surface of metal magnetic particles 31. Each of the plurality of composite magnetic particles 33 is joined by meshing the unevenness of the composite magnetic particles 33.

図2は、本実施の形態における粉末成形方法に用いられる金型装置を示す断面図である。図2を参照して、金型装置1は、円筒状に開口され、内壁3を有するダイ2と、ダイ2の開口部分の下方を塞ぐように配置され、内壁3に連なる底面6を有する下パンチ5と、ダイ2の上方に配置された潤滑剤供給部8、シュー9および上パンチ10とを備える。ダイ2には、ダイ2を所定の温度に加熱するためのバンドヒータ7が内蔵されている。ダイ2の内壁3は、下パンチ5の底面6とともに成形用粉末が充填される空間4を規定している。内壁3は、底面6の周縁から鉛直上方向に円筒状に延在しており、その延在する先端には、ダイ2の開口端が位置している。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a mold apparatus used in the powder molding method in the present embodiment. Referring to FIG. 2, a mold apparatus 1 is opened in a cylindrical shape, and is disposed so as to close a die 2 having an inner wall 3 and a lower portion of an opening portion of the die 2, and has a bottom surface 6 continuous with the inner wall 3. The punch 5 includes a lubricant supply unit 8, a shoe 9 and an upper punch 10 disposed above the die 2. The die 2 incorporates a band heater 7 for heating the die 2 to a predetermined temperature. The inner wall 3 of the die 2 defines a space 4 filled with molding powder together with the bottom surface 6 of the lower punch 5. The inner wall 3 extends vertically upward from the periphery of the bottom surface 6, and the open end of the die 2 is located at the extending tip.

潤滑剤供給部8およびシュー9は、ダイ2の開口端の上方でスライド移動可能なように設けられており、各装置は、加圧成形の工程にあわせて適当な位置に位置決めされる。なお、空間4内には、底面6の中央から鉛直上方向に延びるコアロッドが設けられていても良い。   The lubricant supply unit 8 and the shoe 9 are provided so as to be slidable above the opening end of the die 2, and each device is positioned at an appropriate position in accordance with the pressure molding process. Note that a core rod extending vertically upward from the center of the bottom surface 6 may be provided in the space 4.

続いて、本実施の形態における粉末成形方法により、図1中の圧粉磁心を作製する工程について説明を行なう。   Next, a process for producing the dust core in FIG. 1 by the powder molding method in the present embodiment will be described.

図2を参照して、バンドヒータ7に通電し、ダイ2を所定の温度まで加熱する。この際、ダイ2の加熱温度は、後の工程で用いられる金型潤滑剤の種類によって適当に設定され、好ましくは、金型潤滑剤の融点よりも少し低い温度に設定される。なお、バンドヒータ7による加熱温度は、ダイ2の形状によっても操作可能な温度である。次に、空間4の上方に潤滑剤供給部8を位置決めする。エアーを用いて、潤滑剤供給部8の噴射ノズルから内壁3に向けて、帯電させた金型潤滑剤21を吹き付ける。この際、金型潤滑剤21は、帯電付着効果によって内壁3に付着する。なお、図中の金型潤滑剤21は、模式的に表わされている。   Referring to FIG. 2, the band heater 7 is energized to heat the die 2 to a predetermined temperature. At this time, the heating temperature of the die 2 is appropriately set depending on the type of the mold lubricant used in the subsequent process, and is preferably set to a temperature slightly lower than the melting point of the mold lubricant. Note that the heating temperature by the band heater 7 is a temperature at which operation is possible depending on the shape of the die 2. Next, the lubricant supply unit 8 is positioned above the space 4. The charged mold lubricant 21 is sprayed from the spray nozzle of the lubricant supply unit 8 toward the inner wall 3 using air. At this time, the mold lubricant 21 adheres to the inner wall 3 due to a charging adhesion effect. In addition, the metal mold | die lubricant 21 in a figure is represented typically.

ダイ2が金型潤滑剤21の融点よりも少し低い温度まで加熱されている場合、金型潤滑剤21は、若干軟化し、内壁3に付着しやすくなる。このため、帯電付着効果との相乗効果によって良好な付着状態が得られる。また、金型潤滑剤21が液状に変化することがないため、金型潤滑剤21が底面6に溜まることを防止できる。   When the die 2 is heated to a temperature slightly lower than the melting point of the mold lubricant 21, the mold lubricant 21 is slightly softened and tends to adhere to the inner wall 3. For this reason, a good adhesion state is obtained by a synergistic effect with the charging adhesion effect. Further, since the mold lubricant 21 does not change to a liquid state, the mold lubricant 21 can be prevented from collecting on the bottom surface 6.

図3は、本実施の形態における粉末成形方法で用いられる金型潤滑剤の粒径分布を示すグラフである。図中には、レーザー散乱回折法によって測定された金型潤滑剤の粒径分布が、横軸に粒径、縦軸に頻度(%)(その粒径を有する金型潤滑剤が全体に占める存在比率)がとられたグラフ上に表わされている。図3を参照して、金型潤滑剤21の粒径分布は、粒径DP1で頻度がピーク値となるピーク部41と、粒径DP1よりも大きい粒径DP2で頻度がピーク値となるピーク部42とを有する。ピーク部41とピーク部42との間には、底部43が存在する。なお、上述のピーク部に対応する粒径(DP1、DP2)を、以後、ピーク粒径とも呼ぶ。 FIG. 3 is a graph showing the particle size distribution of the mold lubricant used in the powder molding method in the present embodiment. In the figure, the particle size distribution of the mold lubricant measured by the laser scattering diffraction method is the particle size on the horizontal axis and the frequency (%) on the vertical axis (the mold lubricant having the particle size occupies the whole. The abundance ratio) is shown on the graph. Referring to FIG. 3, the particle size distribution of the mold lubricant 21 is such that the peak portion 41 has a peak value at the particle size D P1 and the peak value at the particle size D P2 larger than the particle size D P1. And a peak portion 42. A bottom 43 exists between the peak 41 and the peak 42. In addition, the particle size (D P1 , D P2 ) corresponding to the above-described peak portion is hereinafter also referred to as a peak particle size.

ピーク部41および42ならびに底部43では、粒径分布の関数の傾きが0となる。より詳細には、金型潤滑剤21の粒径が、粒径DP1に向けて増加するとき、粒径分布の関数の傾きは正であり、ピーク部41で0となる。ピーク部41と底部43との間では、粒径分布を表わす関数の傾きは負であり、底部43で0となった後、底部43とピーク部42との間では正となる。ピーク部42で、粒径分布の関数の傾きは0となり、金型潤滑剤21の粒径が、粒径DP2からさらに増加する間では、その傾きは負となる。 At the peak portions 41 and 42 and the bottom portion 43, the gradient of the particle size distribution function is zero. More particularly, the particle size of the mold lubricant 21 is, when increasing toward the particle size D P1, the slope of the function of the particle size distribution is positive, it becomes zero at the peak portion 41. The slope of the function representing the particle size distribution is negative between the peak portion 41 and the bottom portion 43 and becomes zero at the bottom portion 43 and then becomes positive between the bottom portion 43 and the peak portion 42. At the peak portion 42, the gradient of the function of the particle size distribution is 0, and the gradient is negative while the particle size of the mold lubricant 21 is further increased from the particle size DP2 .

金型潤滑剤21の平均粒径αは、粒径DP1よりも大きく、粒径DP2よりも小さいことが好ましい。言い換えれば、金型潤滑剤21の平均粒径αの両側に、ピーク部41および42がそれぞれ位置していることが好ましい。なお、ここで言う平均粒径とは、粒径のヒストグラム中、粒径の小さいほうからの質量の和が総質量の50%に達する粒子の粒径、つまり50%粒径Dをいう。 The average particle diameter α of the mold lubricant 21 is preferably larger than the particle diameter D P1 and smaller than the particle diameter D P2 . In other words, it is preferable that the peak portions 41 and 42 are respectively located on both sides of the average particle diameter α of the mold lubricant 21. In addition, the average particle diameter here means the particle diameter of a particle in which the sum of masses from the smaller particle diameter reaches 50% of the total mass in the particle diameter histogram, that is, 50% particle diameter D.

このような粒径分布を有する金型潤滑剤21を用いた場合、ピーク部41を構成する金型潤滑剤21は、相対的に小さい粒径を有するため、潤滑剤供給部8の噴射ノズルからの距離が相対的に小さい位置、つまり、ダイ2の開口端に近い位置を中心にして、内壁3に付着する。一方、ピーク部42を構成する金型潤滑剤21は、相対的に大きい粒径を有するため、潤滑剤供給部8の噴射ノズルからの距離が相対的に大きい位置、つまり、底面6に近い位置を中心にして、内壁3に付着する。このため、金型潤滑剤21を、内壁3の全体に渡って均一に付着させることができる。   When the mold lubricant 21 having such a particle size distribution is used, the mold lubricant 21 constituting the peak portion 41 has a relatively small particle size, and therefore, from the injection nozzle of the lubricant supply unit 8. Is attached to the inner wall 3 around a position where the distance is relatively small, that is, a position near the opening end of the die 2. On the other hand, since the mold lubricant 21 constituting the peak part 42 has a relatively large particle size, the position where the distance from the injection nozzle of the lubricant supply part 8 is relatively large, that is, the position close to the bottom surface 6. It adheres to the inner wall 3 around the center. For this reason, the mold lubricant 21 can be uniformly attached over the entire inner wall 3.

図4は、本実施の形態における粉末成形方法で用いられる金型潤滑剤の別の粒径分布を示すグラフである。図4を参照して、金型潤滑剤21の粒径分布は、ピーク部41および42に加えて、さらに、粒径DP2よりも大きい粒径DP3で頻度がピーク値となるピーク部45を有していても良い。この場合、ピーク部42とピーク部45との間には、底部44が存在する。つまり、金型潤滑剤21の粒径分布は、2以上のピークを有していれば良い。 FIG. 4 is a graph showing another particle size distribution of the mold lubricant used in the powder molding method in the present embodiment. Referring to FIG. 4, the particle size distribution of the mold lubricant 21, in addition to the peak portion 41 and 42, further, the peak portion 45 the frequency with a large particle diameter D P3 than the particle size D P2 reaches a peak value You may have. In this case, a bottom portion 44 exists between the peak portion 42 and the peak portion 45. That is, the particle size distribution of the mold lubricant 21 only needs to have two or more peaks.

金型潤滑剤21としては、たとえば、金属石鹸、ポリエチレン、アミド系ワックス、ポリアミド、ポリプロピレン、アクリル酸エステル重合体、メタクリル酸エステル重合体、フッ素系樹脂および層状潤滑剤などを用いることができる。また、これらの材料から2以上の材料を適当に選択し、混合したものを用いても良い。   As the mold lubricant 21, for example, metal soap, polyethylene, amide wax, polyamide, polypropylene, acrylic ester polymer, methacrylic ester polymer, fluororesin, and layered lubricant can be used. Further, a material obtained by appropriately selecting and mixing two or more materials from these materials may be used.

金型潤滑剤21の平均粒径は、15μm以上200μm以下であることが好ましい。平均粒径を15μm以上にすることによって、金型潤滑剤21が空間4の外部に飛散することを防止できる。平均粒径を200μm以下にすることによって、内壁3に付着した金型潤滑剤21が、その自重により底面6に溜まるということがない。なお、ここで言う平均粒径についても、上述の50%粒径Dをいう。   The average particle diameter of the mold lubricant 21 is preferably 15 μm or more and 200 μm or less. By making the average particle size 15 μm or more, it is possible to prevent the mold lubricant 21 from being scattered outside the space 4. By setting the average particle size to 200 μm or less, the mold lubricant 21 adhering to the inner wall 3 does not accumulate on the bottom surface 6 due to its own weight. The average particle size referred to here also refers to the 50% particle size D described above.

図5および図6は、本実施の形態における粉末成形方法の工程を示す断面図である。図1および図5を参照して、まず、金属磁性粒子31を覆うように絶縁被膜32を形成し、複数の複合磁性粒子33からなる成形用粉末22を準備する。   5 and 6 are cross-sectional views showing the steps of the powder molding method in the present embodiment. Referring to FIGS. 1 and 5, first, an insulating coating 32 is formed so as to cover the metal magnetic particles 31, and a molding powder 22 composed of a plurality of composite magnetic particles 33 is prepared.

この際、金属磁性粒子31としては、たとえば、鉄(Fe)、鉄(Fe)−シリコン(Si)系合金、鉄(Fe)−窒素(N)系合金、鉄(Fe)−ニッケル(Ni)系合金、鉄(Fe)−炭素(C)系合金、鉄(Fe)−ホウ素(B)系合金、鉄(Fe)−コバルト(Co)系合金、鉄(Fe)−リン(P)系合金、鉄(Fe)−ニッケル(Ni)−コバルト(Co)系合金および鉄(Fe)−アルミニウム(Al)−シリコン(Si)系合金などを用いることができる。金属磁性粒子31は、金属単体でも合金でもよい。   At this time, examples of the metal magnetic particles 31 include iron (Fe), iron (Fe) -silicon (Si) alloy, iron (Fe) -nitrogen (N) alloy, iron (Fe) -nickel (Ni). Alloy, iron (Fe) -carbon (C) alloy, iron (Fe) -boron (B) alloy, iron (Fe) -cobalt (Co) alloy, iron (Fe) -phosphorus (P) alloy Iron (Fe) -nickel (Ni) -cobalt (Co) alloy, iron (Fe) -aluminum (Al) -silicon (Si) alloy, and the like can be used. The metal magnetic particles 31 may be a single metal or an alloy.

絶縁被膜32は、金属磁性粒子31をリン酸処理することによって形成される。また好ましくは、絶縁被膜32は、酸化物を含有する。この酸化物を含有する絶縁被膜32としては、リンと鉄とを含むリン酸鉄の他、リン酸マンガン、リン酸亜鉛、リン酸カルシウム、リン酸アルミニウム、酸化シリコン、酸化チタン、酸化アルミニウムまたは酸化ジルコニウムなどの酸化物絶縁体を使用することができる。絶縁被膜32は、図1中に示すように1層に形成されていても良いし、多層に形成されていても良い。   The insulating coating 32 is formed by subjecting the metal magnetic particles 31 to phosphoric acid treatment. Preferably, the insulating coating 32 contains an oxide. As the insulating coating 32 containing this oxide, in addition to iron phosphate containing phosphorus and iron, manganese phosphate, zinc phosphate, calcium phosphate, aluminum phosphate, silicon oxide, titanium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, etc. The oxide insulator can be used. The insulating coating 32 may be formed in one layer as shown in FIG. 1, or may be formed in multiple layers.

絶縁被膜32は、金属磁性粒子31間の絶縁層として機能する。金属磁性粒子31を絶縁被膜32で覆うことによって、圧粉磁心の電気抵抗率ρを大きくすることができる。これにより、金属磁性粒子31間に渦電流が流れるのを抑制して、渦電流に起因する鉄損を低減させることができる。   The insulating coating 32 functions as an insulating layer between the metal magnetic particles 31. By covering the metal magnetic particles 31 with the insulating coating 32, the electrical resistivity ρ of the dust core can be increased. Thereby, it can suppress that an eddy current flows between the metal magnetic particles 31, and can reduce the iron loss resulting from an eddy current.

絶縁被膜32の平均厚みは、5nm以上100nm以下であることが好ましい。ここで言う平均厚みとは、組成分析(TEM−EDX:transmission electron microscope energy dispersive X-ray spectroscopy)によって得られる膜組成と、誘導結合プラズマ質量分析(ICP−MS:inductively coupled plasma-mass spectrometry)によって得られる元素量とを鑑みて相当厚さを導出し、さらに、TEM写真により直接、被膜を観察し、先に導出された相当厚さのオーダーが適正な値であることを確認して決定されるものをいう。   The average thickness of the insulating coating 32 is preferably 5 nm or more and 100 nm or less. The average thickness referred to here is a film composition obtained by compositional analysis (TEM-EDX: transmission electron microscope energy dispersive X-ray spectroscopy) and by inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS). Considering the amount of element to be obtained, the equivalent thickness is derived, and further, the film is directly observed by a TEM photograph, and it is determined by confirming that the order of the equivalent thickness derived earlier is an appropriate value. Means something.

成形用粉末22には、金属石鹸、ポリエチレン、アミド系ワックス、ポリアミド、ポリプロピレン、アクリル酸エステル重合体、メタクリル酸エステル重合体、フッ素系樹脂または層状潤滑剤などからなる粉末成形用潤滑剤が混合されていても良い。粉末成形用潤滑剤は、加圧成形時において複合磁性粒子33間の潤滑剤として機能するほか、内壁3に対する潤滑剤としても一定の役割を果たす。このような粉末成形用潤滑剤の働きより、加圧成形時に絶縁被膜32が破壊されることを防止するとともに、金属磁性粒子31の内部に大きな歪みが導入されることを抑制できる。   The molding powder 22 is mixed with a powder molding lubricant made of metal soap, polyethylene, amide wax, polyamide, polypropylene, acrylic acid ester polymer, methacrylic acid ester polymer, fluororesin or layered lubricant. May be. The powder molding lubricant functions as a lubricant between the composite magnetic particles 33 during pressure molding, and also plays a certain role as a lubricant for the inner wall 3. Due to the action of such a powder molding lubricant, it is possible to prevent the insulating coating 32 from being destroyed during pressure molding, and to suppress the introduction of large strains into the metal magnetic particles 31.

次に、ダイ2の上方に並んで配置された装置を矢印11に示す方向にスライド移動させ、空間4の上方に、成形用粉末22が装填されたシュー9を位置決めする。シュー9から空間4に、成形用粉末22を供給する。この際、成形用粉末22は、常温のまま金型装置1に供給されても良いし、金型装置1による処理に応じた加熱が施された後、金型装置1に供給されても良い。   Next, the devices arranged side by side above the die 2 are slid in the direction indicated by the arrow 11 to position the shoe 9 loaded with the molding powder 22 above the space 4. The molding powder 22 is supplied from the shoe 9 to the space 4. At this time, the molding powder 22 may be supplied to the mold apparatus 1 as it is at room temperature, or may be supplied to the mold apparatus 1 after being heated according to the processing by the mold apparatus 1. .

図6を参照して、ダイ2の上方に並んで配置された装置を矢印12に示す方向にスライド移動させ、空間4の上方から退避させる。次に、上パンチ10を下方に移動させることによって、空間4に充填された成形用粉末22を加圧成形する。これにより、成形体23が形成される。その後、空間4から成形体23を抜き出す。   Referring to FIG. 6, the devices arranged side by side above die 2 are slid in the direction indicated by arrow 12 and retracted from above space 4. Next, the molding powder 22 filled in the space 4 is pressure-molded by moving the upper punch 10 downward. Thereby, the molded object 23 is formed. Thereafter, the molded body 23 is extracted from the space 4.

本実施の形態では、金型潤滑剤21が内壁3の全体に均一に付着されているため、上述の成形用粉末22を加圧成形する工程と成形体23を抜き出す工程との両方において、焼き付きが発生することがない。   In the present embodiment, since the mold lubricant 21 is uniformly attached to the entire inner wall 3, seizure is performed in both the step of pressure-forming the molding powder 22 and the step of extracting the molded body 23. Will not occur.

空間4から抜き出された成形体23に含まれる潤滑剤の割合は、0.001質量%以上0.5質量%以下であることが好ましい。さらに好ましくは、潤滑剤の割合は、0.01質量%以上0.4質量%以下である。ここで言う潤滑剤は、内壁3および底面6から成形用粉末22に混入した金型潤滑剤21を指し、元々、成形用粉末22に混合されていた粉末成形用潤滑剤は含まれない。   The proportion of the lubricant contained in the molded body 23 extracted from the space 4 is preferably 0.001% by mass or more and 0.5% by mass or less. More preferably, the ratio of the lubricant is 0.01% by mass or more and 0.4% by mass or less. The lubricant here refers to a mold lubricant 21 mixed in the molding powder 22 from the inner wall 3 and the bottom surface 6, and does not include the powder molding lubricant originally mixed in the molding powder 22.

その後、得られた成形体23に、押出し加工や切削加工など適当な加工を施すことによって、図1中に示す圧粉磁心が完成させる。   Thereafter, the obtained molded body 23 is subjected to appropriate processing such as extrusion and cutting to complete the dust core shown in FIG.

この発明に従った粉末成形方法は、粉末状潤滑剤としての金型潤滑剤21を噴出し、金型潤滑剤21を金型としての金型装置1の内壁3に付着させる工程を備える。金型潤滑剤21の粒径分布は、2以上のピークを有する。粉末成形方法は、金型潤滑剤21が付着された金型装置1に粉末としての成形用粉末22を充填し、成形用粉末22を加圧成形することによって成形体23を形成する工程をさらに備える。   The powder molding method according to the present invention includes a step of ejecting a mold lubricant 21 as a powdery lubricant and attaching the mold lubricant 21 to the inner wall 3 of the mold apparatus 1 as a mold. The particle size distribution of the mold lubricant 21 has two or more peaks. The powder molding method further includes the step of filling the mold apparatus 1 to which the mold lubricant 21 is attached with the molding powder 22 as a powder and forming the molded body 23 by press molding the molding powder 22. Prepare.

このように構成された粉末成形方法によれば、加圧成形の工程を通じて焼き付きが発生しないため、引っ掻き傷などを表面に付けることなく成形体23を形成することができる。また、金型潤滑剤21が底面6に溜まったり、内壁3に付着する金型潤滑剤21の量が部分的に多くなるということがないため、成形体23の表面に金型潤滑剤21が多量に取り込まれるということがない。このため、成形体23の面粗度が低下することを防止できる。また、部分的に成形体23の密度が低下したり、成形体23の密度が不均一になることを防止できる。また、このような成形体23から作製された圧粉磁心は、金属磁性粒子31を均一かつ密に含むため、磁束密度が大きく、ばらつきのない所望の磁気的特性を得ることができる。   According to the powder molding method configured in this way, no seizure occurs through the pressure molding process, so that the molded body 23 can be formed without scratching the surface. Further, since the mold lubricant 21 does not collect on the bottom surface 6 or the amount of the mold lubricant 21 adhering to the inner wall 3 does not partially increase, the mold lubricant 21 is formed on the surface of the molded body 23. A large amount is not taken in. For this reason, it can prevent that the surface roughness of the molded object 23 falls. Moreover, it can prevent that the density of the molded object 23 falls partially or the density of the molded object 23 becomes non-uniform | heterogenous. Moreover, since the dust core produced from such a molded body 23 contains the metal magnetic particles 31 uniformly and densely, the magnetic flux density is large and desired magnetic characteristics without variations can be obtained.

なお、本実施の形態では、圧粉磁心を製造する場合について説明したが、本発明は、このような磁性部品の製造に限定されるものではない。たとえば、成形用粉末22として、純鉄粉、鉄粉に適当な金属粉が混合された混合粉またはアルミニウム合金などの合金粉を用い、この成形用粉末22を加圧成形して機械構造部品を製造する場合に、本発明を適用することも可能である。   In the present embodiment, the case of manufacturing a dust core has been described. However, the present invention is not limited to the manufacture of such a magnetic component. For example, pure iron powder, mixed powder in which an appropriate metal powder is mixed with iron powder, or an alloy powder such as an aluminum alloy is used as the molding powder 22, and the molding powder 22 is press-molded to obtain a machine structural component. In the case of manufacturing, the present invention can be applied.

以下に説明する実施例により、本発明の粉末成形方法による効果を確認した。   The effects of the powder molding method of the present invention were confirmed by the examples described below.

(実施例1)
まず、実施の形態に記載の粉末成形方法に従って、所定量の金型潤滑剤21を金型装置1内に噴霧導入し、さらに、空間4に成形用粉末22を充填した。
(Example 1)
First, according to the powder molding method described in the embodiment, a predetermined amount of the mold lubricant 21 was sprayed into the mold apparatus 1 and the space 4 was filled with the molding powder 22.

この際、金型潤滑剤21としては、粒径分布が1つのピークを有する3種類のステアリン酸亜鉛粉末(サンプルA:ピーク粒径25μm(平均粒径30μm)、サンプルB:ピーク粒径138μm(平均粒径150μm)、サンプルC:ピーク粒径415μm(平均粒径400μm))と、これらのステアリン酸亜鉛粉末を適当な割合、組み合わせで混合することによって得られた、粒径分布が2以上のピークを有するステアリン酸亜鉛粉末(サンプル1から9)とを用いた。また、サンプル5の金型潤滑剤を用いた際には、その噴霧する量を変化させて金型装置1の内壁3に付着させた。ダイ2の加熱温度は、135℃とした。   At this time, as the mold lubricant 21, three types of zinc stearate powder having a single particle size distribution (sample A: peak particle size 25 μm (average particle size 30 μm), sample B: peak particle size 138 μm ( (Average particle size 150 μm), sample C: peak particle size 415 μm (average particle size 400 μm)), and these zinc stearate powders are mixed in an appropriate ratio and combination. A zinc stearate powder having a peak (samples 1 to 9) was used. Further, when the mold lubricant of Sample 5 was used, the spray amount was changed and adhered to the inner wall 3 of the mold apparatus 1. The heating temperature of the die 2 was set to 135 ° C.

成形用粉末22として、ヘガネス社製の鉄粉(商品名「ASC100.30」)に、粉末成形用潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛を0.2質量%の割合で添加し、V型ミキサーを用いて2時間混合したものを用いた。   As a molding powder 22, zinc stearate as a powder molding lubricant is added in a proportion of 0.2% by mass to iron powder (trade name “ASC100.30”) manufactured by Höganäs, and a V-type mixer is used. And mixed for 2 hours.

次に、加圧圧力を588MPa(6ton/cm)として、円柱形状(直径40mm×高さ60mm)を有する成形体を作製した。加圧成形後、成形体を金型装置1の空間4から抜き出す際の抜き出し力を測定し、この測定結果から抜き出し圧力を求めた。また、得られた成形体の外観と、金型装置1の底面6とを観察し、さらに、アルキメデス法によって、得られた成形体の密度を求めた。また、空間4に供給した成形用粉末22の質量と得られた成形体の質量とから、成形体に含まれる金型潤滑剤21の割合を求めた。以上の観察、測定の結果を、用いた金型潤滑剤21の種類とともに表1に示した。 Next, the pressurizing pressure was set to 588 MPa (6 ton / cm 2 ) to produce a molded body having a cylindrical shape (diameter 40 mm × height 60 mm). After pressure molding, the extraction force when the molded body was extracted from the space 4 of the mold apparatus 1 was measured, and the extraction pressure was obtained from the measurement result. Moreover, the external appearance of the obtained molded object and the bottom face 6 of the metal mold apparatus 1 were observed, and the density of the obtained molded object was determined by the Archimedes method. Further, the ratio of the mold lubricant 21 contained in the molded body was determined from the mass of the molding powder 22 supplied to the space 4 and the mass of the obtained molded body. The results of the above observation and measurement are shown in Table 1 together with the type of mold lubricant 21 used.

なお、以下に続く表1から表3では、成形体の外観に焼き付き跡がある場合を「×」とし、焼き付き跡が全く観察されない場合を「○」とし、その間の状態を「△」として、表中の「成形体の外観」の欄に示した。また、金型装置1の底面6に金型潤滑剤21が溜まっている場合を「×」とし、金型潤滑剤21が全く認められなかった場合を「○」とし、その間の状態を「△」として、表中の「底面での金型潤滑剤の有無」の欄に示した。   In Tables 1 to 3 that follow, the case where there is a burn-in trace on the appearance of the molded body is “x”, the case where no burn-in trace is observed is “◯”, and the state in between is “Δ”, This is shown in the column of “Appearance of molded product” in the table. In addition, the case where the mold lubricant 21 is accumulated on the bottom surface 6 of the mold apparatus 1 is “X”, the case where the mold lubricant 21 is not recognized at all is “◯”, and the state therebetween is “△”. "In the column of" Presence / absence of mold lubricant on the bottom surface "in the table.

Figure 2005297046
Figure 2005297046

表1を参照して分かるように、粒径分布が2以上のピークを有する金型潤滑剤21を用いることにより、抜き出し圧力を小さくして、焼き付き跡のない良好な外観を得ることができた。このような効果は、金型潤滑剤21の割合を0.0001質量%以上とした場合に効果的に得ることができた。また、粒径分布が2以上のピークを有する金型潤滑剤21を用いることにより、サンプルAからCの金型潤滑剤を用いた場合と比較して、大きい密度を得ることができた。また、金型潤滑剤21の割合を0.5質量%以下とした場合、金型装置1の底面6に金型潤滑剤21が認められなかった。   As can be seen with reference to Table 1, by using the mold lubricant 21 having a particle size distribution having a peak of 2 or more, it was possible to reduce the extraction pressure and obtain a good appearance with no burn-in marks. . Such an effect could be effectively obtained when the ratio of the mold lubricant 21 was 0.0001% by mass or more. Further, by using the mold lubricant 21 having a peak with a particle size distribution of 2 or more, it was possible to obtain a higher density than when the mold lubricants of Samples A to C were used. Further, when the ratio of the mold lubricant 21 was 0.5% by mass or less, the mold lubricant 21 was not recognized on the bottom surface 6 of the mold apparatus 1.

(実施例2)
実施例1と同様に、金型潤滑剤21を金型装置1内に噴霧導入し、さらに、空間4に成形用粉末22を充填した。本実施例では、成形用粉末22として、ヘガネス社製のリン酸塩被膜鉄粉(商品名「Somaloy500」)に、粉末成形用潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛を0.2質量%の割合で添加し、V型ミキサーを用いて2時間混合したものを用いた。金型潤滑剤21としては、実施例1で使用したサンプルAからCのステアリン酸亜鉛粉末と、サンプル1から9のステアリン酸亜鉛粉末とを用いた。
(Example 2)
In the same manner as in Example 1, the mold lubricant 21 was sprayed into the mold apparatus 1 and the space 4 was filled with the molding powder 22. In this embodiment, as the molding powder 22, zinc stearate as a powder molding lubricant is added in a proportion of 0.2% by mass to the phosphate-coated iron powder (trade name “Somaloy 500”) manufactured by Höganäs. And what was mixed for 2 hours using the V-type mixer was used. As the mold lubricant 21, the zinc stearate powders of samples A to C used in Example 1 and the zinc stearate powders of samples 1 to 9 were used.

次に、加圧圧力を883MPa(9ton/cm)として、筒形状(外径40mm×内径20mm×高さ60mm)を有する成形体を作製した。加圧成形後、得られた成形体に対して、実施例1と同様の観察、測定を行なった。その結果を、用いた金型潤滑剤21の種類とともに表2に示した。 Next, a molded body having a cylindrical shape (outer diameter 40 mm × inner diameter 20 mm × height 60 mm) was produced at a pressure of 883 MPa (9 ton / cm 2 ). After the pressure molding, the same observation and measurement as in Example 1 were performed on the obtained molded body. The results are shown in Table 2 together with the type of mold lubricant 21 used.

Figure 2005297046
Figure 2005297046

表2を参照して分かるように、成形用粉末22としてリン酸塩被膜鉄粉を用いた場合にも、実施例1と同様の結果を得ることができた。本発明は、基本的に成形用粉末22と金型装置1の内壁3との間の摩擦を低減させる技術であるため、成形用粉末22の種類によらず、本発明による効果を得ることができる。したがって、成形用粉末22として、鉄、ニッケルまたは銅などの金属粉、これらの混合粉、もしくはこれらの金属間化合物からなる金属粉を用いた場合にも、同様の効果を得ることができる。   As can be seen with reference to Table 2, the same results as in Example 1 could be obtained even when phosphate-coated iron powder was used as the molding powder 22. Since the present invention is basically a technique for reducing the friction between the molding powder 22 and the inner wall 3 of the mold apparatus 1, the effects of the present invention can be obtained regardless of the type of the molding powder 22. it can. Therefore, the same effect can be obtained when metal powder such as iron, nickel or copper, mixed powder thereof, or metal powder composed of these intermetallic compounds is used as the molding powder 22.

(実施例3)
実施例1と同様に、金型潤滑剤21を金型装置1内に噴霧導入し、さらに、空間4に成形用粉末22を充填した。本実施例では、金型潤滑剤21として、実施例1で使用したサンプル5のステアリン酸亜鉛粉末を用いた。ダイ2の加熱温度は、135℃とした。
(Example 3)
In the same manner as in Example 1, the mold lubricant 21 was sprayed into the mold apparatus 1 and the space 4 was filled with the molding powder 22. In this example, the zinc stearate powder of Sample 5 used in Example 1 was used as the mold lubricant 21. The heating temperature of the die 2 was set to 135 ° C.

また、本実施例で用いる成形用粉末22を作製するために、まず、ヘガネス社製の鉄粉(商品名「ASC100.30」)に、リン酸鉄溶液による被膜処理を実施し、その後、乾燥工程を実施した。この際、リン酸鉄溶液の濃度を変化させることで、異なる厚みの絶縁被膜が形成された複数種の鉄粉を準備した。その絶縁被膜が設けられた鉄粉に、粉末成形用潤滑剤としてのステアリン酸亜鉛を0.05質量%の割合で添加し、V型ミキサーを用いて2時間混合することで、成形用粉末22を作製した。   In order to produce the molding powder 22 used in this example, first, iron powder (trade name “ASC100.30”) manufactured by Höganäs was subjected to coating treatment with an iron phosphate solution, and then dried. The process was carried out. At this time, by changing the concentration of the iron phosphate solution, a plurality of types of iron powders having insulating coatings with different thicknesses were prepared. To the iron powder provided with the insulating coating, zinc stearate as a powder molding lubricant is added at a ratio of 0.05% by mass and mixed for 2 hours using a V-type mixer, thereby forming powder 22 for molding. Was made.

次に、加圧成形工程を実施し、筒形状(外径40mm×内径20mm×高さ60mm)を有する成形体を作製した。成形体の密度は、7.5g/cmとした。加圧成形後、実施例1と同様に、得られた成形体の外観と金型装置1の底面6とを観察した。さらに、本実施例では、成形体に100(Oe:エルステッド)の磁場を印加し、その時の磁束密度B100を測定した。また、成形体に、最大値1T(テスラ)となる磁場を印加し、そのときの渦電流損係数を測定した。以上の観察、測定の結果を、用いた金型潤滑剤21の種類とともに表3に示した。 Next, a pressure molding process was performed to produce a molded body having a cylindrical shape (outer diameter 40 mm × inner diameter 20 mm × height 60 mm). The density of the molded body was 7.5 g / cm 3 . After pressure molding, the appearance of the obtained molded body and the bottom surface 6 of the mold apparatus 1 were observed in the same manner as in Example 1. Further, in this example, a magnetic field of 100 (Oe: Oersted) was applied to the compact, and the magnetic flux density B100 at that time was measured. Further, a magnetic field having a maximum value of 1T (Tesla) was applied to the compact, and the eddy current loss coefficient at that time was measured. The results of the above observation and measurement are shown in Table 3 together with the type of mold lubricant 21 used.

Figure 2005297046
Figure 2005297046

表3を参照して分かるように、絶縁被膜の平均厚みが5nm以上である場合、比較的小さい渦電流損係数を得ることができた。また、絶縁被膜の平均厚みが100nm以下である場合、比較的大きい磁束密度を得ることができた。このことから、絶縁被膜の平均厚みを適切に制御することによって、本発明の高密度化による効果と相伴って、磁気的特性の向上をさらに望めることを確認できた。   As can be seen with reference to Table 3, when the average thickness of the insulating coating was 5 nm or more, a relatively small eddy current loss coefficient could be obtained. Moreover, when the average thickness of the insulating coating was 100 nm or less, a relatively large magnetic flux density could be obtained. From this, it has been confirmed that by appropriately controlling the average thickness of the insulating coating, it is possible to further improve the magnetic characteristics in combination with the effect of the high density of the present invention.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明の実施の形態における粉末成形方法を用いて作製された圧粉磁心の断面を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the cross section of the powder magnetic core produced using the powder shaping | molding method in embodiment of this invention. 本実施の形態における粉末成形方法に用いられる金型装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the metal mold | die apparatus used for the powder shaping | molding method in this Embodiment. 本実施の形態における粉末成形方法で用いられる金型潤滑剤の粒径分布を示すグラフである。It is a graph which shows the particle size distribution of the metal mold | die lubricant used with the powder molding method in this Embodiment. 本実施の形態における粉末成形方法で用いられる金型潤滑剤の別の粒径分布を示すグラフである。It is a graph which shows another particle size distribution of the metal mold | die lubricant used with the powder shaping | molding method in this Embodiment. 本実施の形態における粉末成形方法の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of the powder shaping | molding method in this Embodiment. 本実施の形態における粉末成形方法の別の工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another process of the powder shaping | molding method in this Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 金型装置、3 内壁、21 金型潤滑剤、22 成形用粉末、23 成形体、31 金属磁性粒子、32 絶縁被膜。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mold apparatus, 3 Inner wall, 21 Mold lubricant, 22 Molding powder, 23 Molded object, 31 Metal magnetic particle, 32 Insulating film.

Claims (9)

粉末状潤滑剤を噴出し、前記粉末状潤滑剤を金型の内壁に付着させる工程を備え、
前記粉末状潤滑剤の粒径分布は、2以上のピークを有し、さらに、
前記粉末状潤滑剤が付着された前記金型に粉末を充填し、前記粉末を加圧成形することによって成形体を形成する工程を備える、粉末成形方法。
A step of ejecting a powdered lubricant and attaching the powdered lubricant to an inner wall of a mold,
The particle size distribution of the powdered lubricant has two or more peaks, and
A powder molding method comprising a step of forming a molded body by filling a powder to which the powdery lubricant is attached and filling the powder and press-molding the powder.
前記粉末状潤滑剤の粒径分布は、前記粉末状潤滑剤の平均粒径の両側に、それぞれ1以上のピークを有する、請求項1に記載の粉末成形方法。   The powder molding method according to claim 1, wherein the particle size distribution of the powdered lubricant has one or more peaks on both sides of the average particle size of the powdered lubricant. 前記粉末状潤滑剤の平均粒径は、15μm以上200μm以下である、請求項1または2に記載の粉末成形方法。   The powder molding method according to claim 1 or 2, wherein an average particle diameter of the powdery lubricant is 15 µm or more and 200 µm or less. 前記粉末状潤滑剤は、金属石鹸、ポリエチレン、アミド系ワックス、ポリアミド、ポリプロピレン、アクリル酸エステル重合体、メタクリル酸エステル重合体、フッ素系樹脂および層状潤滑剤からなる群より選ばれた少なくとも一種を含む、請求項1から3のいずれか1項に記載の粉末成形方法。   The powdery lubricant includes at least one selected from the group consisting of metal soap, polyethylene, amide wax, polyamide, polypropylene, acrylate polymer, methacrylate polymer, fluorine resin, and layered lubricant. The powder molding method according to any one of claims 1 to 3. 前記粉末状潤滑剤を付着させる工程は、前記成形体に対する前記粉末状潤滑剤の割合が0.001質量%以上0.5質量%以下となるように、前記粉末状潤滑剤を金型の内壁に付着させる工程を含む、請求項1から4のいずれか1項に記載の粉末成形方法。   The step of adhering the powdery lubricant includes the step of attaching the powdery lubricant to the inner wall of the mold so that the ratio of the powdery lubricant to the molded body is 0.001% by mass or more and 0.5% by mass or less. The powder shaping | molding method of any one of Claim 1 to 4 including the process made to adhere to. 前記成形体を形成する工程の前に、前記粉末に潤滑剤を添加する工程をさらに備える、請求項1から5のいずれか1項に記載の粉末成形方法。   The powder molding method according to claim 1, further comprising a step of adding a lubricant to the powder before the step of forming the molded body. 前記潤滑剤は、金属石鹸、ポリエチレン、アミド系ワックス、ポリアミド、ポリプロピレン、アクリル酸エステル重合体、メタクリル酸エステル重合体、フッ素系樹脂および層状潤滑剤からなる群より選ばれた少なくとも一種を含む、請求項6に記載の粉末成形方法。   The lubricant includes at least one selected from the group consisting of metal soap, polyethylene, amide wax, polyamide, polypropylene, acrylic ester polymer, methacrylic ester polymer, fluororesin, and layered lubricant. Item 7. The powder molding method according to Item 6. 前記粉末は、金属磁性粒子と、前記金属磁性粒子の表面を取り囲む絶縁被膜とを含む複数の複合磁性粒子である、請求項1から7のいずれか1項に記載の粉末成形方法。   The powder molding method according to any one of claims 1 to 7, wherein the powder is a plurality of composite magnetic particles including metal magnetic particles and an insulating coating surrounding a surface of the metal magnetic particles. 前記絶縁被膜の平均厚みが、5nm以上100nm以下である、請求項8に記載の粉末成形方法。   The powder molding method according to claim 8, wherein an average thickness of the insulating coating is 5 nm or more and 100 nm or less.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010056419A (en) * 2008-08-29 2010-03-11 Tdk Corp Powder magnetic core and method of manufacturing same
JP2013027896A (en) * 2011-07-27 2013-02-07 Sumitomo Electric Ind Ltd Method of manufacturing green compact

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010056419A (en) * 2008-08-29 2010-03-11 Tdk Corp Powder magnetic core and method of manufacturing same
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