JP2532891B2

JP2532891B2 - 磁場射出成形機の着磁方法

Info

Publication number: JP2532891B2
Application number: JP62259287A
Authority: JP
Inventors: 浩平逸見
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1987-10-14
Filing date: 1987-10-14
Publication date: 1996-09-11
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: JPH01101612A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、磁場射出成形機の着磁方法に関する。

［従来の技術］一般に、異方性樹脂磁石を製造するための磁場射出成
形機においては、金型の内部又は外部等、金型近傍に設
けられた磁場発生コイルに所定向きの直流電流を流して
キャビティ内に磁場を発生させた状態で異方性材料を混
入した溶融樹脂を金型キャビティ内に注入し、磁性材料
を磁場方向に配向させる所謂着磁を行なった後、そのま
ま冷却固化させて成形品を成形している。通常、このよ
うにして得られた成形品の配向率は、80％程度といわ
れ、これをわずかでも向上させることができれば、成形
品の磁力の向上にもつながるので、その意味は、非常に
大きいものがある。

従来、この配向率を高める技術として、「実開昭61−
35814」に記載されている如き「予備磁化装置」が提供
されている。

この予備磁化装置は、磁場射出成形機に用いられる加
熱シリンダの周囲に予備磁化コイルを設置したものであ
り、これにより、射出成形前の溶融状態にある樹脂に混
入された磁性材料を予備的に磁化して射出するようにし
たものである。

［発明が解決しようとする問題点］しかしながら、この予備磁化装置を用いる場合は、通
常の磁場発生コイル等の他、別途、予備磁化コイル、電
源及び制御回路等を必要とし、装置全体にコストアッ
プ、大型化の要因となる問題がある。また、通常の成形
機において、可遡化シリンダ内で予備磁化すると、磁化
された磁粉が可遡化シインダの内周面、あるいは、可遡
化スクリューの外周面に付着してしまうため、これらの
材料を非磁性材によって形成する必要があり、特別仕様
のものにしなければならない欠点があった。

そこで、本発明の目的は、上記の問題等に鑑み、通常
の磁場射出成形機の構成を変更することなく、成形品の
配向率を高めた磁場射出成形機の着磁方法を提供するこ
とである。

［問題を解決するための手段］本発明によれば、磁性材料を混合した溶融樹脂に異方
性を与える方法であって、磁場射出成形金型のキャビテ
ィ内に射出された溶融樹脂内に混入した磁性材料に予備
磁界を印加して磁気的撹拌を施して該磁性材料の粒子を
均一に分散させる予備磁化工程と、分散された磁性材料
に直流磁界を印加して着磁する着磁工程と、磁性材料の
着磁後に冷却固化させて得られる成形品を離型する前に
消磁する消磁工程とを有する磁場射出成形機の着磁方法
が得られる。

又、本発明によれば、上記磁場射出成形機の着磁方法
において、予備磁化工程，着磁工程，及び消磁工程で
は、磁場射出成形用金型に備えられる着磁・消磁用の磁
場発生コイルを用いる磁場射出成形機の着磁方法が得ら
れる。

［作用］通常、異方性樹脂磁石の配向率は、100％にはならな
いが、その理由は、主として、磁性材料の粒子の大きさ
が不揃いな為に外部磁界や外部応力のわずかな変動によ
って磁区が変動し、不安定になるためと推察される。

従って配交させる前に出来るかぎり磁性材料の粒子の
大きさを揃え、微細な単一磁区の状態で磁界を作用させ
れば配向率は向上することになる。

その為には、樹脂に混入された磁性材料が加熱されて
分子間結合が弱い状態で（磁気的に）攪拌し、大きい粒
子を分離して出来る限り単一磁区の状態にした後、所定
の強磁界を印加する方法を用いれば良い。

そこで、本発明の磁場射出成形機の着磁方法では、金
型のキャビティ内に磁性材料を混入した溶融樹脂を注入
し、先ず予備磁化工程でキャビティ内に予備磁界を印加
して磁気的撹拌を施した後、着磁工程で所定の向きに直
流強磁界を印加して着磁するようにしているので、磁性
材料は磁気的に分散された後に磁化されることになる。
しかも、予備磁界を生成する予備磁化工程やこれに引き
続く着磁工程及び消磁工程では、何れも従来の着磁・消
磁用として磁場射出成形用金型に備えられた磁場発生コ
イルを使用し、設備の肥大化を回避している。

［実用例］以下に実施例を挙げ、本発明の磁場射出成形機の着磁
方法について、図面を参照して詳細に説明する。最初
に、本発明の磁場射出成形機の着磁方法の概要を簡単に
説明する。

この磁場射出成形機の着磁方法は、磁性材料を混合し
た溶融樹脂に異方性を与える方法であって、磁場射出成
形用金型のキャビティ内に射出された溶融樹脂内に混入
した磁性材料に予備磁界を印加して磁気的撹拌を施して
磁性材料の粒子を均一に分散させる予備磁化工程と、分
散された磁性材料に直流磁界を印加して着磁する着磁工
程と、磁性材料の着磁後に冷却固化させて得られる成形
品を離型する前に消磁する消磁工程とを有するものであ
る。但し、これらの各工程を磁場射出成形用金型に備え
られる着磁・消磁用の磁場発生コイルを用いて行なうよ
うにすれば、簡単な設備で実施可能となって望ましい。
これらの工程に従えば、異方性樹脂磁石における磁性材
料を磁気的に分散させた後に磁化した上、異方性樹脂磁
石の配向率を高めることができる。

第１図を参照すると、ここでは本発明を適用する磁場
射出成形機を示している。同図において固定盤10には、
磁場発生コイル11及び固定金型12が取り付けられてお
り、可動盤13にも、磁場発生コイル14及び可動金型15が
取り付けられている。固定金型12及び可動金型15（以下
金型12及び15とする）の合わせ面には、キャビティ16が
形成されている。可動盤13は型締装置18によって水平方
向に移動可能であり、固定盤10側には前記キャビティ16
内に磁性材料が混入された溶融樹脂を射出可能な射出装
置19が設置されている。尚、型締装置18は、シリンダに
よる直圧方式、或いはトグル方式等、任意の方式を選択
できる。また、磁場発生コイル11及び14には、励磁電流
供給部20から後述の様に所定の電流が供給するようにな
っており、これにより、磁場射出成形機用着磁・脱磁装
置が形成されている。

第２図には、この励磁電流供給部20の構成を示してい
る。励磁電流供給部20は、交流電源21と直流電源22とを
有し、両電源からの出力電流は、加算器23で加算されて
磁場発生コイル11及び14に導かれる。また、両電源の出
力電流は、演算器24を内蔵している交流電流設定器25及
び直流電流設定器26によりそれぞれ設定された値になる
様に制御される。更に、交流電源21には電流振幅及び角
周波数設定器27が接続されており、該設定器27に各々設
定された値を出力するように制御されている。尚、交流
電源21は図示を省略した振幅の増加／減衰設定器を有
し、同じく図示を省略したスイッチON/OFF操作により、
交流出力電流を時間と共に増加／減衰できるようになっ
ている。磁場発生コイル11及び14に供給される電流は、
電流検出器28により検出されて、前記演算器24にフィー
ドバックされ、前記直流及び交流電流設定器25及び26の
設定値と常に比較されている。また、励磁電流供給装置
20はタイマ30を備えた汎用のマイクロコンピューター31
を有し、射出成形機の各工程の進捗に応じて前記両電源
21及び22、並びに演算器24を制御している。

次に、上記磁場射出成形機を用いて、本実施例に係る
着磁方法を説明する。

まず、型締装置18を作動させて金型12及び15を型締め
し、キャビティ16を形成させる。次に、射出装置19から
前記キャビティ16内に磁性材料を混入した溶融樹脂の注
入を開始する。この時、同時にマイクロコンピューター
31からの指令で励磁電流供給部20は磁場発生コイル11及
び14に電流を供給し前記キャビティ内に磁場を発生させ
る。この磁場の発生タイミングは第３図に示すとおりで
あり、タイマ30がＯ〜T₁をカウントするまでは、所謂磁
気撹拌を行なうために予備磁界を作用させる予備磁化工
程、タイマ30がT₁〜T₂をカウントするまで、所定の向き
の直流強磁界を作用させてキャビティ16内に注入した磁
性材料を磁場方向に配向させる着磁工程とし、各工程に
応じた電流が励磁電流供給部20で作られている。予備磁
界としては、第３図（ａ）に示すように、着磁工程に用
いられる直流磁界と逆流性を有する直流磁界、同（ｂ）
に示す交流磁界、同（ｃ）に示す交流磁界、同（ｃ）に
示す交流増加磁界、同（ｄ）に示す交流減衰磁界が有効
であり、これは成形品の種類に応じて任意に選択する。
これらの予備磁界及び直流強磁界を生じさせるための励
磁電流供給部20の動作を概説すると、まず、第３図
（ａ）の場合は交流電源21を遮断し、直流電源22から例
えば負の一定電流が出力されるように制御される。同
（ｂ）〜（ｄ）の場合は直流電源22を遮断し、かつ、
（ｂ）では一定振幅と所定の角周波数（設定値以下同
じ）の電流を出力する。また、（ｃ）では時間と共に増
加する振幅と所定の角周波数の電流を出力する。更に、
（ｄ）では時間と共に減衰する振幅と所定の角周波数の
電流が出力されるように制御される。これらの各電流は
タイマ30がT₁をカウントするまで供給される。そして、
タイマ30がT₁でタイムアップすると、次は直流電源22の
みが作動し、タイマ30がT₂をカウントするまで正の一定
電流が出力される。T₂でタイムアップすると直流電源22
は作動を停止し、電流供給が停止される。上記各工程を
経て着磁は終了し、キャビティ16内に注入された磁性材
料は磁場方向に配向されることになるが、着磁終了後、
型開し、離型する前に消磁工程として消磁を行ない成形
品の磁力を消し金型からの離型を容易にする。この消磁
方法としては、励磁電流供給部20より、例えば第３図
（ａ）〜（ｄ）に示すような交流消磁減衰磁界を生じさ
せる電流を磁場発生コイル11及び14に供給する。

この様に、本実施例では磁性材料の着磁前に予備磁界
を作用させるようにしたから材料粒子間結合が弱い状態
で磁気的に撹拌し単一磁区の状態にした後、所定の直流
強磁界を作用させ、配向率を向上させることができる。
また、既存の磁場発生コイル11,14を用いて予備磁界を
作用させる工程、強励磁する工程及び消磁する工程の一
連の着磁・脱磁工程を全て行なうようにしたから、従来
の磁場射出成形機の射出装置の仕様を変更したり、予備
磁化コイル等の別回路の付加を必要とせずに、配向率を
高める磁場射出成形機を実現できる。

［効果］以上の説明のとおり、本発明によれば、通常の磁場射
出成形機の構成を変更することなく、成形品の配向率を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本実施例が適用される磁場射出成形機の概略
図、第２図は、本実施例に使用される励磁電流供給部の
構成、第３図は、本実施例における着磁方法の各工程を
それぞれ示している。図中、 10:固定盤、12:固定金型、11,14:磁場発生コイル、13:
可動盤、15:可動金型、16:キャビティ、18:型締装置、1
9:射出装置、20:励磁電流供給部、21:交流電源、22:直
流電源、23:加算器、24:演算器、27:振幅・角周波数設
定器、30:タイマ、31:マイクロコンピュータ。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性材料を混合した溶融樹脂に異方性を与
える方法であって、磁場射出成形用金型のキァビティ内
に射出された前記溶融樹脂内に混入した前記磁性材料に
予備磁界を印加して磁気的撹拌を施して該磁性材料の粒
子を均一に分散させる予備磁化工程と、前記分散された
磁性材料に直流磁界を印加して着磁する着磁工程と、前
記磁性材料の着磁後に冷却固化させて得られる成形品を
離型する前に消磁する消磁工程とを有することを特徴と
する磁場射出成形機の着磁方法。
【請求項２】請求項１記載の磁場射出成形機の着磁方法
において、前記予備磁化工程，前記着磁工程，及び前記
消磁工程では、前記磁場射出成形用金型に備えられる着
磁・消磁用の磁場発生コイルを用いることを特徴とする
磁場射出成形機の着磁方法。