JP2007096109A - 磁場成形装置、スラリー加熱装置、フェライト磁石の製造方法 - 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】臼型１９を加熱してスラリーを加熱することで、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。さらに、臼型１９の前段側にスラリー予備加熱装置３０を設けて、臼型１９への注入前にスラリーを加熱するようにした。これら臼型１９の加熱およびスラリー予備加熱装置３０における加熱により、臼型１９内に形成された注入パス１４の容積が、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に満たず、１回の成形に必要なスラリーの全量を臼型１９で加熱しきない場合であっても、スラリーを確実に加熱するようにした。
【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等に関する。

フェライト(焼結)磁石は、特性が向上し比較的安価であることから、自動車、家電製品、産業機械等、広い分野で多量に使用されている。
フェライト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、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、製品重量に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。

このような課題に対し、本発明者らは、金型注入前にスラリーを加熱するのではなく、金型を加熱し、ここにスラリーを注入することによって、スラリーを加熱するのが有効であることを見出した。
しかしながら、そのような場合においても、金型内に形成されたスラリーの流路の容積が、１回の成形に必要なスラリー量（すなわち、金型に形成されたキャビティの容積とキャビティ数の積）に満たない場合、１回の成形に必要なスラリーの全量を金型で加熱しきれず、キャビティ毎に脱水性に差が生じることになってしまう。

このような問題を解決すべくなされた本発明は、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スラリーが注入されるキャビティを有し、スラリーを圧縮成形する金型と、金型中のスラリーに、所定方向の磁場を印加する磁場発生源と、金型を加熱することで金型中のスラリーを加熱する金型加熱部と、金型の外部に設けられ、金型に注入するスラリーを加熱するスラリー加熱部と、を備えることを特徴とする。
このように、本発明においては、まず、金型を加熱しておき、ここにスラリーを注入してスラリーを加熱することで、周囲環境に関らずスラリーを確実かつ均一に加熱し、その分散媒の粘性率を低下させることができる。このような場合において、さらに金型の外部に設けられたスラリー加熱部にて、金型に注入するスラリーを加熱することで、スラリーの加熱を、より確実に行う。このように金型の加熱とスラリー加熱部による加熱とを組み合わせることで、従来の、金型注入前にスラリーを加熱する技術に比較し、金型外部から金型内部にかけてスラリーが加熱されることになるので、スラリー加熱を効率よく行うことができ、１回の成形に必要なスラリーの全量が多い場合や、成形サイクルタイムが短く、迅速なスラリー加熱が要求される場合等に本発明は有効となる。特に、本発明は、キャビティにスラリーを注入するために金型に形成された注入パスの容積が、金型に形成されたキャビティの総容積よりも小さい場合に有効となる。
このとき、スラリー加熱部は、金型に形成されたキャビティの総容積に対し、１〜１０倍の量のスラリー（すなわち成形１〜１０回分のスラリー）を加熱するのが好ましい。また、このようなスラリー加熱部は、液媒を貯留する槽体と、液媒を加熱するヒータと、液媒内に浸漬するように設けられ、金型にスラリーを供給するパイプと、を備えた構成とすることができる。このようなスラリー加熱部において、槽体内の液媒を撹拌する撹拌部材をさらに備えるのが好ましい。槽体内のスラリー温度の均一化を図ることができるからである。さらに、伝熱効率の面から、パイプの内径は好ましくは注入パスの内径の３倍以下、さらに好ましくは注入パスの内径の２倍以下とする。このようにして、パイプの内径をなるべく細くすることで、液媒内におけるパイプの伝熱効率を高めることができる。なお、注入パスは一般にキャビティに近くなると枝分かれして細くなるが、ここでいう注入パスの内径とは最も細くなっている部分を指す。また、パイプの内径は、金型に形成された注入パスの内径よりも大径とするのが好ましい。注入パスの内径よりパイプ径が小さくなると著しく配管抵抗が大きくなるためである。注入パスの断面は必ずしも円でなくてもよいが、もし円でない場合には同じ断面積を持つ円の径に置き換えて考えればよい。また、パイプの肉厚はパイプの材質と充填時の圧力を考慮して設計すればよいが、一般的には１〜３ｍｍとすればよい。
また、金型加熱部は、金型のキャビティよりも下方の位置に設けられ、注入パス内のスラリー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、を備えることで構成するのが好ましい。金型に形成された注入パス中の成形用スラリーをヒータで加熱することで、キャビティ内に注入されるスラリーの温度低下を防ぎ、脱水性を確実に向上することができるからである。また、ヒータにより、スラリーだけでなく、臼型についても加熱することができ、これによってもキャビティ内のスラリーの温度低下を防ぐことが可能となる。このとき、ヒータを金型のキャビティよりも下方の位置に設けることで、フェライト磁石の成形に関与するキャビティ周囲における金型強度が低下するのを防止することができる。

本発明は、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スラリーを圧縮成形して所定形状の成形体を形成するための金型に対して注入されるスラリーを加熱するスラリー加熱装置であって、液媒を貯留する槽体と、液媒を加熱するヒータと、液媒内に浸漬するように設けられ、金型にスラリーを供給するパイプと、を備え、パイプの内径は、金型のキャビティにスラリーを注入するために形成された注入パスの内径の３倍以下とされていることを特徴とすることもできる。

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得たスラリーを、金型の外部に設けられたスラリー加熱装置で加熱する工程と、金型を加熱しておき、スラリーを金型に形成されたキャビティに注入し、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工程と、成形体を焼成することでフェライト磁石を得る工程と、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することもできる。

本発明によれば、金型におけるスラリー加熱と金型注入前のスラリー加熱とを組み合わせることで、スラリー加熱を効率よく行うことができ、１回の成形に必要なスラリーの全量が多い場合や、成形サイクルタイムが短い場合等においても、スラリーを迅速かつ確実に加熱し、磁場成形中におけるスラリーの脱水性を高く維持することが可能となる。その結果、最終的に得られる成形体の密度を高めて品質を向上・安定化させるとともに、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の一列のキャビティ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、ヒータブロック４０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。

臼型１９には、その下面に、別体のヒータブロック４０が設けられている。このヒータブロック４０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１４が形成されている。臼型１９の内部には、注入パス１４に連続するように、各キャビティ１３へと繋がる注入パス分岐路４１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。これら注入パス１４および注入パス分岐路４１は、その総容積が、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。
なお、図３（ａ）は、注入パス１４から各キャビティ１３への注入パス分岐路４１の流路長が等しくなるよう、注入パス１４を金型中央部まで設け、そこから注入パス分岐路４１を延ばして形成した場合の例であり、図３（ｂ）は、注入パス１４の途中から、注入パス分岐路４１の長さが最短となるように形成した例である。

臼型１９およびヒータブロック４０には、下方から下型１２を挿通させるための貫通孔３２、３３が連続して形成されている。
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、本実施の形態において、ヒータブロック４０には、金型加熱部として、注入パス１４に沿うように、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。
ヒータ部材２０には、それぞれヒータ用電源（図示無し）が接続されており、各ヒータ用電源（図示無し）からそれぞれのヒータ部材２０に電圧を印加することでヒータ部材２０が発熱し、ヒータブロック４０を加熱し、これによって注入パス１４内のスラリーが加熱される。また、ヒータブロック４０の加熱により、臼型１９についても加熱が行われ、注入パス分岐路４１内のスラリーも加熱される。
ヒータ部材２０としては、このような電気式ヒータに限らず、液体（熱媒）循環や電磁誘導等によって加熱を行うものを用いることもできる。
これらヒータ部材２０およびヒータ用電源（図示無し）によって、ヒータが構成されている。

さらに、ヒータブロック４０には、温度を検出する熱電対等のセンサ２２が設けられ、さらに、このセンサ２２で検出した温度に基づき、ヒータ用電源（図示無し）を制御するコントローラ２３が備えられている。
センサ２２で検出した各部の温度に基づき、コントローラ２３でヒータ用電源２３を制御し、ヒータ部材２０での発熱を制御することで、各キャビティ１３に充填されるスラリーを加熱する。

このような磁場成形装置１０には、臼型１９の外部にスラリー予備加熱装置（スラリー加熱部、スラリー加熱装置）３０を備える。
スラリー予備加熱装置３０は、臼型１９内に形成された注入パス１４の容積が、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に満たない場合に特に有効であり、水あるいはオイル等の液媒Ｌが満たされる槽体３１内に、材料容器１５からポンプ１６によって供給されるスラリーを送るパイプ３２と、ヒータ３３、センサ３４、撹拌部材３５が備えられている。

パイプ３２は、槽体３１に満たされた液媒Ｌと熱交換することによって、パイプ３２内でスラリーを加熱するようになっている。パイプ３２は、槽体３１の液媒Ｌに浸漬された部分の流路容積が、臼型１９における１回の成形に必要なスラリー量Ｖ（＝キャビティ１３の容積×キャビティ１３の数）よりも大きくなるように設定されている。パイプ３２の液媒Ｌに浸漬される部分の流路容積の好ましい範囲は、前記のスラリー量Ｖの１〜１０倍、より好ましくは１〜５倍、さらに好ましくは１〜３倍である。このため、槽体３１の液媒Ｌに浸漬されるパイプ３２の長さは長くなる。そこで、槽体３１内において、パイプ３２を略らせん状に巻き回して配管したり、ジグザグ状に配管するのが好ましい。ただし、パイプ３２を略Ｌ字状に屈曲させた構成とする場合、配管抵抗（流路抵抗）が過大になるのを回避するため、屈曲部の数は、なるべく少なくするのが好ましく、例えば８箇所以下とするのが好ましい。

パイプ３２の内径は、パイプ３２の断面積が大きすぎると、パイプ３２内のスラリーを液媒Ｌによって加熱するときに、加熱効率が悪く、またパイプ３２内の外周側と中心側とでスラリーの温度が大きく異なってしまうことから、ある程度小さく設定するのが好ましい。また、配管抵抗が大きくなるため、パイプ３２の内径は、臼型１９に形成された注入パス１４の内径よりも大径とするのが好ましい。伝熱効率の面から、パイプ３２の内径は好ましくは注入パス１４の内径の３倍以下、さらに好ましくは注入パス１４の内径の２倍以下とする。このようにして、パイプ３２の内径をなるべく細くすることで、液媒Ｌ内におけるパイプ３２の伝熱効率を高めることができる。なお、注入パス１４は一般にキャビティ１３に近くなると枝分かれして細くなるが、ここでいう注入パス１４の内径とは最も細くなっている部分を指す。注入パス１４の断面は必ずしも円でなくてもよいが、もし円でない場合には同じ断面積を持つ円の径に置き換えて考えればよい。注入パス１４の内径が１２ｍｍである場合、好ましいパイプ３２の内径は１２〜２５ｍｍ、さらに好ましくは１５〜２５ｍｍである。また、パイプ３２の肉厚はパイプ３２の材質と充填時の圧力を考慮して設計すればよいが、一般的には１〜３ｍｍとすればよい。

ヒータ３３は、槽体３１内の液媒Ｌを加熱する。槽体３１内の液媒Ｌの温度はセンサ３４によって検出され、センサ３４での検出温度に応じ、コントローラ３６がヒータ３３を自動的に制御することで、槽体３１内の液媒Ｌは、所定範囲内の温度に加熱・維持されるようになっている。

また、撹拌部材３５は、槽体３１内の液媒Ｌの温度を均一化するためのものであり、撹拌翼が回転することで槽体３１内の液媒Ｌを撹拌する。

スラリー予備加熱装置３０と臼型１９との間において、パイプ３２と注入パス１４は、接続管３９によって接続されている。この接続管３９の部分における、内部のスラリーの放熱を防ぐため、接続管３９はなるべく短くするのが好ましい。また、接続管３９に断熱材を巻き付けたり、ヒータを備えるようにしてもよい。

また、磁場成形装置１０には、臼型１９のキャビティ１３に注入されるスラリー中の異物や凝集物等を除去するため、材料容器１５からキャビティ１３に至る経路にストレーナ５０を備えるのが好ましい。ストレーナ５０の位置は、臼型１９とスラリー予備加熱装置３０の間（すなわち接続管３９の部分）、ポンプ１６とスラリー予備加熱装置３０の間のいずれであっても良いが、除去をより完全に行うという観点からして、臼型１９になるべく近い、接続管３９の部分にストレーナ５０を備えるのが好ましい。

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、スラリー予備加熱装置３０、接続管３９、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の磁場発生源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。なお、磁界の印加を開始する時期は充填直前であってもよい。充填時に磁場を印加しておくことによって磁場によってフェライト粒子が凝集し、脱水が促進される。
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、コントローラ２３の制御により、ヒータ部材２０でスラリーを所定の温度に加熱（調整）する。さらに、金型の前段側のスラリー予備加熱装置３０において、ヒータ３３によって加熱された槽体３１中の液媒Ｌとの熱交換により、パイプ３２内のスラリーを加熱する。
加熱する温度としては、センサ２２、３４によって検出される各部の温度Ｔ１が４０℃以上となるようにするのが好ましい。これは、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、温度Ｔ１が１２０℃を超えると、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、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、３４での検出値に基づき、コントローラ２３、３６でヒータ用電源（図示無し）、ヒータ３３を制御するのが好ましい。
これにより、例えば、温度Ｔ１＝５０℃となるようにスラリーを加熱したときには、キャビティ１３内に充填された状態におけるスラリーの温度Ｔ２は４３℃、Ｔ１＝６０℃としたときにはＴ２＝４９℃等となる。

上述したように、スラリーを加熱することで、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。また、金型においてスラリーを加熱することによって、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。しかも、金型の前段側にはスラリー予備加熱装置３０を設けたので、注入パス１４の容積が、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に満たず、１回の成形に必要なスラリーの全量を金型で加熱しきれない場合であっても、スラリー予備加熱装置３０においてスラリーを確実に加熱することができる。

また、金型だけでなくスラリー予備加熱装置３０においてもスラリー加熱を行うことにより、キャビティ１３で成形を行っている間、次回以降の成形時にキャビティ１３に供給されるスラリーを確実かつ効率良く加熱できる。その結果、キャビティ１３における成形時間（サイクルタイム）が短いような場合であっても、スラリーの加熱を確実に行うことができる。その結果、最終的に得られる成形体の密度を高めて品質を向上・安定化させるとともに、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。

ところで、上記実施の形態において、スラリー予備加熱装置３０と金型におけるスラリーの加熱温度Ｔ１を異ならせることも可能である。例えば、スラリー予備加熱装置３０にて、ある温度までスラリーを加熱した後、金型において、さらに高い所定の温度までスラリーを加熱するようにしても良い。
また、金型における注入パス１４の容積が、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に満たない場合でなくとも、スラリー予備加熱装置３０を備えても良い。このようにすれば、スラリー予備加熱装置３０でスラリーを予備加熱することで、金型内においてはスラリーをより短時間で加熱することができる。また、予備加熱せずにスラリーを注入パス１４に供給する場合に比較し、金型自体もスラリーの注入に伴う温度変動を抑える効果もある。

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、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、図２に示したような構成の磁場成形装置１０で、スラリーの磁場成形を行った。
ここで、金型には、寸法５０×４０ｍｍ、円弧形状のキャビティ１３が１６個形成され、注入パス１４の容積が、成形１回分のスラリーの容積（＝キャビティ１６個分の容積）の７０％とされたものを使用した。
このような金型をヒータで６０℃に加熱するとともに、スラリー予備加熱装置３０では液媒Ｌを７０℃に加熱し、材料容器１５からスラリー予備加熱装置３０を経て金型にスラリーを供給した。
そして、金型の各キャビティ１３に充填されたスラリーの温度およびキャビティ１３の内圧を測定した（実施例１）。
また、比較のため、金型の加熱のみを行い、スラリー予備加熱装置３０による加熱を行わずに、同様にスラリーを供給し、そのスラリーの温度およびキャビティ１３の内圧を測定した（比較例１）。
その結果が、表１に示すものであり、示した温度、圧力は、温度・内圧を測定した全てのキャビティ１３の平均値である。

この表１に示すように、スラリー予備加熱装置３０によって金型にスラリーを注入する前段側で加熱を行った実施例１のほうが、スラリー予備加熱装置３０による加熱を行わなかった比較例１に比較し、スラリー温度が高く、キャビティ１３の内圧が低い。キャビティ１３の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。
このように、スラリー予備加熱装置３０による加熱を行うことで、スラリーの加熱が確実に行われ、脱水性も向上していることが確認された。

次いで、実施例１、比較例１と同様の条件で、図２に示した磁場成形装置１０を用いてスラリーの磁場成形を行い、断面略円弧状の所定形状・サイズのフェライト磁石を形成した。
得られたフェライト磁石について、横クラック（成形工程における脱水性が悪く、成形密度が低いために成形体にクラックが生じてしまう現象）、はがれ（同、成形密度が低いために金型からの脱型時に成形体の表面がはがれてしまう現象）、クロカワ（同、成形密度が低いために成形体が規定寸法より小さくなることで、成形後の研磨工程で研磨されずに残ってしまう現象）等の項目について検査した。その結果を表１に示す。
この表１に示すように、スラリー予備加熱装置３０によって金型にスラリーを注入する前段側で加熱を行った実施例１のほうが、スラリー予備加熱装置３０による加熱を行わなかった比較例１に比較し、良品率が高いことが確認された。

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。 磁場成形装置の構成を示す図である。 磁場成形装置の一部を示す断面図である。

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、１９…臼型（金型）、２０…ヒータ部材、２２…センサ、３０…スラリー予備加熱装置（スラリー加熱部、スラリー加熱装置）、３１…槽体、３２…パイプ、３３…ヒータ、３４…センサ、３５…撹拌部材、３６…コントローラ

Claims (8)

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スラリーが注入されるキャビティを有し、前記スラリーを圧縮成形する金型と、
   前記金型中の前記スラリーに、所定方向の磁場を印加する磁場発生源と、
   前記金型を加熱することで前記金型中の前記スラリーを加熱する金型加熱部と、
   前記金型の外部に設けられ、前記金型に注入する前記スラリーを加熱するスラリー加熱部と、
   を備えることを特徴とする磁場成形装置。
2. 前記スラリー加熱部は、前記金型に形成された前記キャビティの総容積に対し、１〜１０倍の量の前記スラリーを加熱することを特徴とする請求項１に記載の磁場成形装置。
3. 前記金型に、前記キャビティに前記スラリーを注入するための注入パスが形成され、前記注入パスの容積が、前記金型に形成された前記キャビティの総容積よりも小さいことを特徴とする請求項１または２に記載の磁場成形装置。
4. 前記スラリー加熱部は、液媒を貯留する槽体と、
   前記液媒を加熱するヒータと、
   前記液媒内に浸漬するように設けられ、前記金型に前記スラリーを供給するパイプと、
   を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の磁場成形装置。
5. 前記スラリー加熱部は、前記槽体内の前記液媒を撹拌する撹拌部材をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の磁場成形装置。
6. 前記金型に、前記キャビティに前記スラリーを注入するための注入パスが形成され、前記パイプの内径が前記注入パスの内径の３倍以下とされていることを特徴とする請求項４または５に記載の磁場成形装置。
7. 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スラリーを圧縮成形して所定形状の成形体を形成するための金型に注入される前記スラリーを加熱するスラリー加熱装置であって、
   液媒を貯留する槽体と、
   前記液媒を加熱するヒータと、
   前記液媒内に浸漬するように設けられ、前記金型に前記スラリーを供給するパイプと、
   を備え、
   前記パイプの内径は、前記金型のキャビティに前記スラリーを注入するために形成された注入パスの内径の３倍以下とされていることを特徴とするスラリー加熱装置。
8. 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スラリーを、金型の外部に設けられたスラリー加熱装置で加熱する工程と、
   前記金型を加熱しておき、前記スラリーを前記金型に形成されたキャビティに注入し、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。

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