JP2005317911A - 磁場成形装置、フェライト磁石の製造方法、金型 - Google Patents

Abstract

【課題】 製造工程における歩留まりを向上させ、品質を安定させることのできる磁場成形装置、フェライト磁石の製造方法等を提供することを目的とする。
【解決手段】 磁場成形するに際し、複数のキャビティ１３を有した臼型１９を、コントローラ２３の制御により、ヒータ部材２０で所定の温度に加熱する。加熱する温度としては、センサ２２によって検出される臼型１９の温度Ｔ１が４０℃以上となるよう、コントローラ２３で制御するのが好ましい。このようにして、臼型１９を加熱することによって、キャビティ１３内における成形用スラリーの温度を高くすることができるので、脱水性が良好となり、製品の歩留まりを向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁場成形装置、フェライト磁石の製造方法、およびそれに用いることのできる金型に関する。

磁石として主流となっているフェライト(焼結)磁石を製造するには、原料を所定の配合比で混合したものを仮焼してフェライト化させ、得られた仮焼体をサブミクロンサイズまで粉砕し、フェライト粒子からなる微粉砕粉末を得る。次いで、微粉砕粉末を磁場中で金型によって圧縮成形(以下、これを磁場成形と称する)して成形体を得た後、この成形体を焼結することで、フェライト磁石を得る。
磁場成形の工程には、大きく分けて、材料を乾燥させた後に成形を行う乾式と、材料をスラリー状として成形を行う湿式とがある。

湿式で磁場成形を行う場合、スラリー中に含まれる水分を除去する脱水を確実に行わないと、成形体にクラック等が生じ、その結果、歩留まりが低下してしまうという問題があった。
このため、従来より、金型に注入する前にスラリーを加熱することでスラリーの粘度を低下させ、脱水性を向上させるという改善技術が提案されていた（例えば、特許文献１、２、３参照。）。

特許文献１に記載の技術は、金型装置と、金型装置にスラリーを圧送する圧送装置との間にスラリーを加熱する加熱装置を備えたものである。
しかし、この技術では、加熱に電熱管やウォーターバスを使っていたため、加熱に時間がかかるという問題を抱えている。特許文献２に記載の技術は、これに対して提案されたものであり、加熱にマイクロ波を用いることで、スラリーを短時間で均一に加熱するというものである。

また、特許文献３に記載の技術は、金型に注入されるスラリーが貯留されたタンク内で、スラリーをパイプヒータ等で直接加熱したり、タンクの外周面を熱湯等で間接加熱したり、また、タンクから金型にスラリーが自動注入される際に金型までの導入管を外周から加熱することによって、スラリーの温度を４０〜９０℃に保持しようというものである。

特公平１−５４１６７号公報（特許請求の範囲） 特開平６−１８２７２８号公報（請求項１） 特公平２−１３９２４号公報（特許請求の範囲、公報第３頁）

しかしながら、上記のように加熱されたスラリーを金型内に注入すると、金型等によって熱が奪われてスラリーの温度が低下し、スラリーの分散媒の粘度が上昇してしまうという問題があることを本発明者らは見出した。
また、特許文献３の技術では、金型内におけるスラリーの温度を４０〜９０℃に保持するという構成になってはいる。しかし、金型に注入されるスラリーが貯留されたタンク内で、スラリーをパイプヒータ等で直接加熱したり、タンクの外周面を熱湯等で間接加熱したり、また、タンクから金型にスラリーが自動注入される際に金型までの導入管を外周から加熱していたのでは、上記のように金型に注入した段階でスラリーの熱が奪われるため、金型内におけるスラリーの温度を４０〜９０℃に保持することは現実的に困難であることも実験により確認された。

このような問題は、特に、一つの金型で成形体を多数個取りするため、金型に複数のキャビティを形成する等の理由で、大型化した金型を使用する場合等に顕著であった。金型側の熱容量が非常に大きいためである。これらの場合、上記したような従来の技術を適用したとしても、クラックが発生するという問題を有効に解決することができない。さらに、複数のキャビティが金型に形成されている場合、金型内のキャビティの位置によってスラリー温度が異なってしまい、キャビティ毎に脱水性に差が生じるために、最終的に得られる成形体の密度自体もばらつきが生じるという問題が生じる。
加えて、周囲の雰囲気温度によって金型の温度も変わるため、季節によって金型内でのスラリーの分散媒の粘度が変動し、得られる製品の品質が安定しないという問題もある。
本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、製造工程における歩留まりを向上させ、品質を安定させることのできる磁場成形装置、フェライト磁石の製造方法等を提供することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、フェライト磁石を製造するときに用いる磁場成形装置であって、主としてフェライトからなる粉末を分散媒に分散させた成形用スラリーが注入され、成形用スラリーを圧縮成形する金型と、金型中の成形用スラリーに、所定方向の磁場を印加する磁場発生源と、金型の温度を調整する温度調整部と、を備えることを特徴とする。
温度調整部は、金型に設けられ、金型を加熱するヒータと、ヒータをコントロールするコントローラとから構成することができる。また、温度調整部を、金型に形成された流路と、流路に液媒を送り込むポンプと、液媒を加熱する熱源と、から構成することもできる。
このような装置では、温度調整部で金型を加熱する等してスラリーの温度を調整することで、その分散媒の粘性率を低下させることができる。これにより、磁場成形工程における成形用スラリーの脱水性を高く維持することが可能となる。
このとき、温度調整部では、金型は、４０℃以上１２０℃以下となるようにするのが好ましく、より好ましい範囲は４０℃以上１００℃以下、さらに好ましい範囲は４０℃以上８０℃以下である。
このような構成は、金型が、大型のものである場合や、複数のフェライト磁石を多数個取りするための複数のキャビティを有している場合に特に有効である。
また、金型に、キャビティのそれぞれに成形用スラリーを注入するための注入路を形成すれば、成形用スラリーがキャビティに注入されるまでの間に、金型の熱によって成形用スラリーを事前に加熱することもできる。

本発明は、フェライト磁石の製造方法として捉えることもできる。この方法は、例えば主としてフェライトからなる粉末を分散媒に分散させることで得た成形用スラリーを、４０℃以上１２０℃以下に加熱した型に注入し、所定方向の磁場中にて加圧成形することで成形体を得る成形工程と、この成形体を焼成することでフェライト磁石を得る焼成工程と、を有することを特徴とするものである。この場合も、型の温度の、より好ましい範囲は４０℃以上１００℃以下、さらに好ましい範囲は４０℃以上８０℃以下である。

また、本発明は、主としてフェライトからなる粉末を分散媒に分散させることで成形用スラリーを得るスラリー生成工程と、分散媒の粘性率を０．７０［ｍＰａ・ｓ］未満とした成形用スラリーに、所定方向の磁場中にて型で加圧成形することで成形体を得る成形工程と、成形体を焼成することでフェライト磁石を得る焼成工程と、を有することを特徴とするフェライト磁石の製造方法として捉えることもできる。
成形用スラリーの分散媒の粘性率を０．７０［ｍＰａ・ｓ］未満とするには、成形工程にて、型を加熱することで、型に注入された成形用スラリーを加熱するのが好ましい。

本発明の金型は、フェライト磁石の製造工程にて、主としてフェライトからなる粉末を分散媒に分散させた成形用スラリーを圧縮成形し、所定形状の成形体を形成する金型であり、この金型は、成形体を形成するためのキャビティと、金型の外部からキャビティに成形用スラリーを注入するための注入パスと、金型を加熱するヒータを保持するために形成されたヒータ保持部と、を備えることを特徴とする。そして、ヒータ保持部は、ヒータを保持できるのであればいかなる構成であっても良いが、ヒータを金型に挿入するための溝や穴等の凹部とするのが好ましい。
また、このような金型は、ヒータ保持部にヒータが保持された構成、つまりヒータを一体に備えた構成とすることもできる。

本発明の金型は、外部の熱源によって加熱される液媒の流路が形成され、液媒を流路に流すことにより金型が加熱可能とされていることを特徴とすることもできる。

金型に複数のキャビティが形成されている場合、注入パスの容積を、一回の成形で複数のキャビティに注入する成形用スラリーの容積以上とするのが好ましい。ここで、一回の成形で複数のキャビティに注入する成形用スラリーの容積は、１回の成形で得られる複数個の成形体の乾燥重量の総和に相当する材料を含む成形用スラリーの容積である。これにより、キャビティに充填したスラリーを圧縮成形している間に、次にキャビティに充填スラリーの全量を加熱することができる。
また、ヒータ保持部は、注入パスに沿って形成するのが好ましい。これにより、ヒータ保持部にヒータを装着したとき、注入パス内のスラリーを効率良く加熱できる。
また、金型に複数のキャビティが形成されている場合、複数のキャビティのそれぞれに至る注入パスの長さを略同一とするのが良い。これにより、各キャビティに供給されるスラリーを均等に加熱できる。

本発明によれば、金型の温度を調整することによって、この金型に注入される成形用スラリーを加熱し、その分散媒の粘性率を低下させることができる。これにより、磁場成形中における脱水性を高く維持することが可能となる。これにより、特に、金型が大型のものである場合や、一つの金型で成形体を多数個取りする場合等においても、安定した脱水を行うことができ、最終的に得られる成形体の密度を均一化して品質を向上・安定化するとともに、不良品を低減し、製造工程における歩留まりを向上させることができる。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態におけるフェライト磁石の製造工程の流れの一例を示す図である。なお、本実施の形態で示すフェライト磁石の製造工程はあくまでも一例に過ぎず、適宜変更を加えることが可能なのは言うまでも無い。
この図１に示すように、フェライト磁石を製造するには、まず原料を所定の配合比で混合したものを仮焼してフェライト化させる(ステップＳ１０１、Ｓ１０２)。原料としては、酸化物粉末、または焼成により酸化物となる化合物、例えば炭酸塩、水酸化物、硝酸塩等の粉末を用いる。仮焼は、通常、空気中等の酸化性雰囲気中で行えば良い。
次いで、得られた仮焼体を粗粉砕工程を経ることで粉砕し(ステップＳ１０３)、フェライト粒子からなる仮焼粉末を得る。次いでこの仮焼粉末に適宜添加物を添加し、微粉砕工程を経てサブミクロンサイズまで粉砕し（ステップＳ１０４）、主としてマグネトプランバイト型フェライトからなる微粉砕粉末を得る。粗粉砕工程、微粉砕工程は、湿式で行っても乾式で行ってもよい。ただし、仮焼体は一般に顆粒から構成されるので、粗粉砕工程を乾式で行い、次いで微粉砕工程を湿式で行うのが好ましい。その場合、粗粉砕工程で仮焼体を所定以下の粒径となるまで粗粉砕した後、微粉砕工程で粗粉砕粉と水とを含む粉砕用スラリーを調製し、これを用いて所定以下の粒径となるまでの微粉砕を行う。

この後、微粉砕粉末を分散媒に分散させることで所定濃度のスラリー（成形用スラリー）を調製し、これを磁場成形する。微粉砕工程で湿式粉砕を行った場合、脱水工程(ステップＳ１０５)にてスラリーを濃縮することで、所定濃度のスラリーを調製するようにしても良い。
ここで、分散媒としては、水、あるいは常温（２０℃）において粘性率が０．７０［ｍＰａ・ｓ］未満の液体が好適である。常温（２０℃）において粘性率が０．７０［ｍＰａ・ｓ］未満の液体としては、例えば、ヘキサン、トルエン、p-キシレン、メタノール等を用いることができる。また、分散媒は、後述の加熱された金型に注入したときに、粘性率が０．７０［ｍＰａ・ｓ］未満となるものであってもよく、上記したような分散媒だけでなく、他の分散媒を採用することもできる。

そして、このスラリーを混練した後(ステップＳ１０６)、スラリーを型に注入し、所定方向の磁場をかけながら圧縮成形することで磁場成形を行う(ステップＳ１０７)。

この後、得られた成形体を焼成して焼結させることで、フェライト磁石を得る(ステップＳ１０８)。この後、所定形状への加工を経て、製品としてのフェライト磁石が完成する(ステップＳ１０９〜Ｓ１１０)。

図２、図３は、上記したようなステップＳ１０７の磁場成形を行う工程で用いる磁場成形装置１０の概略構成を示す図である。
磁場成形装置１０は、所定濃度に調製されたスラリーに対し、磁場中で圧縮成形を施すことで、フェライト粒子を配向させ、所定形状のフェライト磁石を形成するものである。図２に示すように、この磁場成形装置１０は、複数のフェライト磁石を多数個取りで形成するため、複数のキャビティ１３を有している。

図３は、この磁場成形装置１０の一つのキャビティ１３を対象とした断面図である。この図３に示すように、磁場成形装置１０には、金型として上型１１、下型１２、臼型１９が備えられている。上型１１、下型１２の少なくとも一方は、図示しない駆動シリンダ等を駆動源として、上型１１、下型１２を互いに接近・離間方向に動作可能となっている。本実施の形態においては、下型１２が、上型１１に対し所定のストロークで上下動するようになっている。
また、臼型１９は、固定されていてもよいし、上下動可能でも良い。

図２に示したように、臼型１９には、個々のキャビティ１３にスラリーを注入するための注入パス（注入路）１４が形成されている。注入パス１４は、外部に設けられた材料容器１５から、弁１６Ａを開いたときにポンプ１６によって送り込まれるスラリーを、個々のキャビティ１３に分配・注入するようになっている。この注入パス１４は、その総容積が、キャビティ１３の総容積、すなわち成形１回分のスラリーの容積と同等以上となるように形成するのが好ましい。
また、図４に示すように、臼型１９においては、個々のキャビティ１３のそれぞれに至る注入パス１４の長さを略同一とするのが好ましい。注入パス１４の長さを揃えることで、注入パス１４内で各キャビティ１３に供給されるスラリーを均等に加熱できるからである。このため、注入パス１４は、金型中央部で分岐し、その分岐位置から各キャビティ１３までの長さが均一になるように形成する。

図３に示したように、個々の下型１２は、そのストローク終端位置において、キャビティ１３にて、スラリーを所定の形状に圧縮成形するようになっている。ここで、臼型１９には、下型１２との隙間をシールするシール部材１７が設けられている。
上型１１と臼型１９の合わせ面には、キャビティ１３からスラリーに含まれる水分を排出するための濾布１８が挟み込まれている。これにより、スラリーに含まれる水分は、濾布１８を伝い、上型１１と臼型１９の合わせ面から上型１１および臼型１９の外部に導き出されるようになっている。
そして、上型１１の近傍には、図示しない磁界発生コイル等が設けられており、所定の方向の磁場を加えることができるようになっている。

さて、図２に示したように、本実施の形態において、臼型１９には、所定の位置に凹部（ヒータ保持部）１９ａが形成され、この凹部１９ａに、電熱線、セラミックヒータ等によって構成されるヒータ部材２０が埋め込まれている。このヒータ部材２０は、各キャビティ１３を均一に加熱できるよう決定されたパターンで配置するのが好ましい。
なお、凹部１９ａは、注入パス１４に沿って形成するのが好ましい。これにより、凹部１９ａに埋め込まれたヒータ部材２０により、注入パス１４内を流れるスラリーを効率良く加熱できる。
ヒータ部材２０には、ヒータ用電源２１が接続されており、ヒータ用電源２１からヒータ部材２０に電圧を印加することで、ヒータ部材２０が発熱し、臼型１９を加熱する。これらヒータ部材２０およびヒータ用電源２１によって、ヒータが構成されている。

さらに、臼型１９の温度を検出する熱電対等のセンサ２２と、このセンサ２２で検出した温度に基づき、ヒータ用電源２１を制御するコントローラ２３とが備えられている。
ところで、上記においては、臼型１９を加熱する例を示したが、同様の方法により、上型１１や下型１２を加熱する構成としても良い。

また、ヒータとしては液媒を加熱する構成のものを用いることもできる。この場合、図５に示すように、臼型１９には、ヒータ部材２０に代えて、液媒を流すための流路３０を形成する。そして、ヒータ用電源２１に代え、液媒を加熱する熱源３１を備え、熱源３１で加熱した液媒をポンプ３２で流路３０に送り込むのである。この場合、液媒が流れる流路３０と熱源３１によって温度調整部が構成される。

上記したような構成の磁場成形装置１０では、前記のステップＳ１０６で混練されたスラリーが、材料容器１５からポンプ１６によって、注入パス１４を通り、上型１１、下型１２間の各キャビティ１３に分配・供給される。所定量のスラリーがキャビティ１３に充填されると、図示しない磁界発生コイル等によって発生させた磁界を印加しつつ、下型１２を作動させ、上型１１、下型１２により所定の圧力を加える。これによって、スラリーに含まれる水分は濾布１８を伝って外部に導き出されることで、脱水が行われつつ、所定の形状に成形がなされる。
そして、成形の完了後、上型１１を開き、下型１２より所定形状に成形された成形体を抜き出して脱型する。

このようにして、磁場成形するに際し、臼型１９を、コントローラ２３の制御により、ヒータ部材２０で所定の温度に加熱（調整）する。加熱する温度としては、センサ２２によって検出される臼型１９の温度Ｔ１は４０℃以上とするのが好ましい。これは、臼型１９の温度Ｔ１が４０℃を下回るとスラリーの加熱効果が確実に表れにくいからである。また、臼型１９の温度Ｔ１が１２０℃を超えると、キャビティ１３の内圧（すなわちスラリーの圧力）にもよるが、スラリーに含まれる水分が沸騰してしまう。したがって、臼型１９の温度Ｔ１の上限は、１２０℃以下、より好ましくは１００℃以下、さらに好ましくは８０℃以下とするのが良い。このため、センサ２２での検出値に基づき、コントローラ２３でヒータ用電源２１を制御するのが好ましい。
これにより、例えば、温度Ｔ１＝５０℃となるように臼型１９を加熱したときには、キャビティ１３内に充填されたスラリーの温度Ｔ２は４３℃、Ｔ１＝６０℃としたときにはＴ２＝４９℃等となる。
このように、臼型１９を加熱することによって、金型注入前にスラリーを加熱する場合に比較し、キャビティ１３内におけるスラリーの温度を確実に高くすることができるので、スラリーの分散媒の粘性率を低下させて脱水を良好に行うことができ、製品の歩留まりを向上させることができる。上記のように、複数のキャビティ１３が形成されたものや、金型が大型のものである場合等にも、各キャビティ１３の温度を均一にできるので、最終的に得られる成形体の密度自体も均一にすることができる。さらに、季節によって周囲の雰囲気温度が変わっても、臼型１９を加熱することで、そのような変動の影響を受けにくくすることができ、常に安定した品質でフェライト磁石を製造することができる。

また、臼型１９には、キャビティ１３にスラリーを充填する注入パス１４が形成されている。臼型１９は、ヒータ部材２０によって加熱されるため、注入パス１４を通るスラリーも加熱される。つまり、キャビティ１３に注入される前に、スラリーを加熱することができるのである。これによっても、キャビティ１３内のスラリーの温度Ｔ２を高めることができる。この場合、熱源は臼型１９を加熱するヒータ部材２０であるので、他にわざわざ熱源を用意する必要がなく、簡易な構成で効果を得ることができる。特に、注入パス１４の総容積を、成形１回分のスラリーの容積と同等以上となるようにすることで、キャビティ１３で成形を行っている間、次回の成形時にキャビティ１３に供給されるスラリーを注入パス１４内で確実かつ効率良く加熱でき、上記効果を確実なものとすることができる。例えば、成形（乾燥）単重量４０ｇの製品で１６個取り（キャビティ１６個）の場合、スラリー濃度を７６％、密度を２．５９ｇ／ｃｍ³とすると、注入パス１４の容量は３２５ｃｍ³以上であることが好ましい。
なお、注入パス１４の総容積が、成形１回分のスラリーの容積に満たない場合には、材料容器１５からポンプ１６によって注入パス１４にスラリーが送り込まれる前段で、ヒータ等によってスラリーを予備加熱するのが好ましい。

ここで、スラリーの温度とキャビティ内圧の関係を調べたのでその結果を以下に示す。
まず、図１に示したような工程で、成形用スラリーを調製した。スラリーの分散媒には水を使用した。
そして、φ３０ｍｍの円盤状のキャビティに、温度を種々変化させた前記成形用スラリーを一定条件で注入し、次いで、一定の成形条件で磁場成形を行った。磁場成形には、単一のキャビティ１３のみを有し、ヒータ部材２０、ヒータ用電源２１、センサ２２およびコントローラ２３を備えない他は、上記の磁場成形装置１０と同様の構成の装置を使用した。このとき、注入パス１４の直近かつ臼型１９の外部の、スラリーの注入経路上に設置した圧力センサで測定された最大の圧力を、キャビティ内圧として記録した。また、スラリーを注入してから２０分後のキャビティ内のスラリーの温度を測定し、スラリー温度として記録した。キャビティ内圧はスラリーの脱水性の指標となり、数値が低いほうが脱水性がよいと言える。図６はその結果を示すものである。
この図６に示すように、キャビティ内圧は、スラリー温度が高まるにつれて低下することが確認された。

次いで、金型温度とキャビティ内圧の関係を調べたのでその結果を以下に示す。
まず、図１に示したような工程で、成形用スラリーを調製した。スラリーの分散媒には水を使用した。
そして調製したスラリーを用い、図２に示した磁場成形装置１０を用い、ヒータ部材２０によって臼型１９の温度を、２５℃（非加熱）、４０、５０、６０、７０℃としてそれぞれ磁場成形を行い、断面略円弧状の所定形状・サイズのフェライト磁石を製造した。キャビティ内圧は前述の方法で測定した。図７はその結果を示すものである。
図７に示すように、金型温度を上昇させるほどキャビティ内圧を低減させる効果はあるが、非加熱の場合と比較して明確な効果を得るためには、金型温度が４０℃を超えることが好ましい。また、キャビティ内圧（すなわちスラリーの圧力）にもよるが、金型温度が１００〜１２０℃を超えると水が沸騰して気泡を生じるなどの問題を生じることから、金型温度は１００℃以下であることが好ましい。
金型温度を４０℃としたときのスラリー温度は３６℃であった。また、このときの分散媒（水）の粘性率を調べたところ０．７０［ｍＰａ・ｓ］であった。

図８に温度と分散媒である水の粘性率の関係を示した。水の粘性率は温度が高まるにつれて低下し、脱水性が改善される。つまり、上述の結果は分散媒（水）の粘性率が０．７０［ｍＰａ・ｓ］未満となれば、キャビティ内圧の低下が顕著になると言い換えられる。

さらに、本発明と、従来のように事前にスラリーを加熱した場合の比較を行ったのでその結果を以下に示す。
まず、図１に示したような工程で、成形用スラリーを調製した。スラリーの分散媒には水を使用した。
そして、調製した成形用スラリーを用い、以下に示すような条件で、断面略円弧状の所定形状・サイズのフェライト磁石を製造した。
実施例１）：図２に示した磁場成形装置１０を用い、ヒータ部材２０によって、臼型１９の温度Ｔ１を５０℃として磁場成形を行い、フェライト磁石を得た。
実施例２）：磁場成形装置１０を用い、ヒータ部材２０によって、臼型１９の温度Ｔ１を６０℃として磁場成形を行い、フェライト磁石を得た。
実施例３）：磁場成形装置１０を用い、ヒータ部材２０によって、臼型１９の温度Ｔ１を１００℃として磁場成形を行い、フェライト磁石を得た。
比較例１）：磁場成形装置１０を用い、磁場成形を行い、フェライト磁石を得た。ヒータ部材２０による加熱は行わず、臼型１９を常温のままとした。
比較例２）：磁場成形装置１０を用い、磁場成形を行い、フェライト磁石を得た。このとき、ヒータ部材２０による加熱は行わず、その代わり、材料容器１５から金型にスラリーを注入するホースの途中に加熱装置を設け、スラリーを５０℃に加熱した後、金型内に供給した（従来技術に相当）。
比較例３）：磁場成形装置１０を用い、磁場成形を行い、フェライト磁石を得た。このとき、ヒータ部材２０による加熱は行わず、その代わり、材料容器１５から金型にスラリーを注入するホースの途中に加熱装置を設け、スラリーを７０℃に加熱した後、金型内に供給した（従来技術に相当）。

実施例１〜３、比較例１〜３のそれぞれにおいて、キャビティ１３内のスラリー温度Ｔ２およびキャビティ内圧を測定した。表１はその結果を示すものである。

この表１に示すように、金型加熱を行った実施例１、２では、金型加熱を行わなかった比較例１に比べ、当然のことながらスラリー温度が高まっている。さらに、スラリーを事前に加熱した比較例２、３では、金型内に注入された時点でスラリーの温度が大幅に低下してしまっている。これに比較し、実施例１、２ではスラリー温度が大幅に高くなっている。これにより、図８に示される値に基づき、実施例１、２では、キャビティ１３内におけるスラリーの分散媒の粘度が、比較例１〜３に比べて低くなっていることが確認された。
これに対応するように、実施例１、２、３では、比較例１、２、３と比べ、明らかにキャビティ内圧が低下していることも確認された。キャビティ内圧の低下は水抜け速度（脱水性）の改善を示しており、より短い時間で成形が可能となる。

さらに、得られたフェライト磁石を検査した。その結果を図９に示す。
この図９に示すように、金型加熱を行った実施例１、２、３では、金型加熱を行わなかった比較例１に比べ、横クラック、ラミネーションといった不良が明らかに減少し、歩留まりが、概ね９５％以上に改善され、水抜け性の改善は品質の向上にもつながることが確認された。

本実施の形態におけるフェライト磁石の製造工程を示す図である。 複数のキャビティを有した成形装置に対するヒータの配置を示す図である。 成形装置の一部を示す断面図である。 金型に形成した注入パスの他の例である。 成形装置に備えるヒータの他の構成の例を示す図である。 スラリーの温度とキャビティ内圧の関係を示す図である。 金型温度とキャビティ内圧との関係を示す図である。 分散媒の温度と粘性率の関係を示す図である。 金型の加熱温度と不良の発生率との関係を示す図である。

符号の説明

１０…磁場成形装置、１１…上型（金型）、１２…下型（金型）、１３…キャビティ、１４…注入パス（注入路）、１９…臼型（金型）、１９ａ…凹部（ヒータ保持部）、２０…ヒータ部材、２１…ヒータ用電源、２２…センサ、２３…コントローラ、３０…流路、３１…熱源、３２…ポンプ

Claims (16)

1. フェライト磁石を製造するときに用いる磁場成形装置であって、
   主としてフェライトからなる粉末を分散媒に分散させた成形用スラリーが注入され、前記成形用スラリーを圧縮成形する金型と、
   前記金型中の前記成形用スラリーに、所定方向の磁場を印加する磁場発生源と、
   前記金型の温度を調整する温度調整部と、
   を備えることを特徴とする磁場成形装置。
2. 前記温度調整部は、前記金型に設けられ、前記金型を加熱するヒータと、
   前記ヒータをコントロールするコントローラとから構成されることを特徴とする請求項１に記載の磁場成形装置。
3. 前記温度調整部は、前記金型に形成された流路と、前記流路に液媒を送り込むポンプと、前記液媒を加熱する熱源と、から構成されることを特徴とする請求項１に記載の磁場成形装置。
4. 前記温度調整部は、前記金型の温度が４０℃以上１２０℃以下となるように調整することを特徴とする請求項２または３に記載の磁場成形装置。
5. 前記金型は、複数の前記フェライト磁石を多数個取りするための複数のキャビティを有していることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の磁場成形装置。
6. 前記金型に、前記キャビティのそれぞれに前記成形用スラリーを注入するための注入路が形成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の磁場成形装置。
7. 主としてフェライトからなる粉末を分散媒に分散させることで得た成形用スラリーを、４０℃以上１２０℃以下に加熱した型に注入し、所定方向の磁場中にて加圧成形することで成形体を得る成形工程と、
   前記成形体を焼成することでフェライト磁石を得る焼成工程と、
   を有することを特徴とするフェライト磁石の製造方法。
8. 主としてマグネトプランバイト型フェライトからなる粉末を分散媒に分散させることで成形用スラリーを得るスラリー生成工程と、
   前記分散媒の粘性率を０．７０［ｍＰａ・ｓ］未満とした前記成形用スラリーに、所定方向の磁場中にて型で加圧成形することで成形体を得る成形工程と、
   前記成形体を焼成することでフェライト磁石を得る焼成工程と、
   を有することを特徴とするフェライト磁石の製造方法。
9. 前記成形工程では、前記型を加熱することで、前記型に注入された前記成形用スラリーの前記分散媒の粘性率を０．７０［ｍＰａ・ｓ］未満とすることを特徴とする請求項８に記載のフェライト磁石の製造方法。
10. フェライト磁石の製造工程にて、主としてフェライトからなる粉末を分散媒に分散させた成形用スラリーを圧縮成形し、所定形状の成形体を形成する金型であって、
    前記成形体を形成するためのキャビティと、
    前記金型の外部から前記キャビティに前記成形用スラリーを注入するための注入パスと、
    前記金型を加熱するヒータを保持するために形成されたヒータ保持部と、
    を備えることを特徴とする金型。
11. 前記ヒータ保持部が、前記ヒータを前記金型に挿入するための凹部であることを特徴とする請求項１０に記載の金型。
12. 前記ヒータ保持部に前記ヒータが保持されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の金型。
13. 前記ヒータ保持部は、前記注入パスに沿って形成されていることを特徴とする請求項１０から１２のいずれかに記載の金型。
14. フェライト磁石の製造工程にて、主としてフェライトからなる粉末を分散媒に分散させた成形用スラリーを圧縮成形し、所定形状の成形体を形成する金型であって、
    前記成形体を形成するためのキャビティと、
    前記金型の外部から前記キャビティに前記成形用スラリーを注入するための注入パスと、
    外部の熱源によって加熱される液媒の流路と、を備え、
    前記液媒を前記流路に流すことにより前記金型が加熱可能とされていることを特徴とする金型。
15. 前記金型に複数の前記キャビティが形成され、
    前記注入パスの容積が、一回の成形で複数の前記キャビティに注入する前記成形用スラリーの容積以上とされていることを特徴とする請求項１０から１４のいずれかに記載の金型。
16. 前記キャビティを複数備え、
    複数の前記キャビティのそれぞれに至る前記注入パスの長さが略同一であることを特徴とする請求項１０から１５のいずれかに記載の金型。

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