JP3008202B2 - 中空部を有する磁性成形体の製造方法 - Google Patents

中空部を有する磁性成形体の製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は中空部を有する磁性成形体の製造方法に関
し,特に薄肉で内部に中空部を有する形状である場合の
成形体の保形性に優れた押出成形方法に関する。
[従来の技術] 一般に磁性剤の焼結製品を粉末冶金法によって製造す
る工程において,焼結前の圧粉体は圧縮成形により得る
方法が広く行われている。これは通造上下方向から一対
のパンチによって磁性粉末を加圧して成形する方法なの
で,形状としては比較的単純なものに限られ,特に,内
部に中空部を持つ薄肉形状のものは,薄肉部の形状が制
約される。
一方、いわゆるエンジニアリングセラミックス等を中
心とした窯業製品の分野においては原料粉末に10〜20重
量%の有機バインダーを加え混合,混練した押出形成す
ることによって比較的複雑な形状の成形体でも効率良く
製造することが工業的に行われ始め、注目されつつあ
る。さらにこの技術は近年の混合,混練技術、押出成形
技術の発展に伴い、金属粉末にも適用が試みられてい
る。
[発明が解決しようとする課題] しかしここで問題となるのは,上述の工程で用いる粉
末と有機バインダーの混和淵は,粉末を高濃度で充填し
ているため,汎用押出成形用プラスチックに比べ密度が
大きく,又水平方向に押し出した場合,特に内部に中空
部を持つ薄肉形状のものは,ダイ(金型)より押し出さ
れた直後に自重による変形が起こり易いという欠点があ
った。これを解決するためには押出成形機を立型にする
か,クロスヘッドを使用して押出方向を垂直とすること
等が考えられるが,このようは方法では押出後の処理を
ダイと床面の間で行う必要を生じ,生産速度や作業性が
制限され,根本的な解決とはなっていないかった。
そこで,本発明の技術的課題は,複雑形状,特に内部
に中空部を有する薄肉形状の成形体製造に関するもので
あり,上述した従来の問題点に鑑みなされたもので,従
来技術では製造が困難であった内部に中空部をもつ押出
成形体を変形することなく製造するための方法を提供す
ることにある。
[課題を解決するための手段] 本発明によれば,磁性粉末と,高分子化合物を主成分
とするバインダーとを混合,混練,ぺレット化した混和
物を所定形状の金型を通して中空部を有する磁性成形体
を製造する方法において,前記金型から押し出された中
空磁性成形体を一対の対向するコンベア間に通し、該中
空磁性成形体を前記一対のコンベアに対向する面をそれ
ぞれ該コンベアに磁気的に吸着させながら,該コンベア
で,搬送することを特徴とする中空部を有する磁性成形
体の製造方法が得られる。
更に,詳しくは,本発明は押出成形機の金型より押し
出された押出成形体の中空部をはさんだ相対する二面が
それぞれ該押出成形体を引き取るコンベアと磁気的に実
質的に閉回路を構成してコンベアがこの押出成形体を吸
着する構造とし,一方,形成された磁気回路が,該押出
成形体中空部内に反発磁界をつくるようにしたものであ
る。すなわち,本発明では押出成形機により押し出され
た直後の磁性成形体は十分冷却固化してない状態にあ
り,内部に中空部を持つ薄肉形状なものは自重により変
形を生じてしまう。これについて変形を生じることなく
引き取る方法として,磁力を利用することにより押し出
された直後の成形体を上下方向から引きつけ,さらに成
形体中空部内に反発磁界をつくるようにすることで良好
な形状を保持しながら引き取るよう構成したもので成形
体の歩留を向上し得る方法を提供するものである。
[実施例] 次に本発明の実施例について図面を参照して詳しく説
明する。
(実施例1) 第1図は本発明の磁性成形体の製造方法を実施するた
めの装置の第1の構成例を示す断面図である。また,第
2図は第1図中のコンベア3及び成形体4の断面図であ
る。尚,第2図中の矢印は磁力線を示している。第1図
において成形体4を成形するための金型21の口金部の断
面寸法は横40mm,縦3mmである。又,その内部には中空部
を形成するための中子22が設置されており,その断面寸
法は横37mm,縦1mmである。原料とするペレットは平均粒
径が0.5μmのNi−Znフェライト仮焼粉に第1表に示し
た組成の熱可塑性バインダーを混合し,加圧ニーダーに
て130℃で30分間混練した後,簡易造粒機でペレット化
することにより得た。この原料を第1図に示した押出成
形機1(スクリュー径:30mm,L/D:22)に投入した。スク
リュー11によって混練された原料41は金型21の内部に図
で右方に流れていき,金型21内の中子22によって中空部
が形成され磁性成形体4が押し出される。押し出された
磁性成形体4は一対の対向するコンベア3,3に挾み込ま
れることによって誘導され引き取られる。尚,押出成形
機1のバレル温度はバンドヒーターにより130〜140℃の
間の一定温度に設定され,各コンベア3,3のベルト31の
回転速度は成形体4の押出速度と同期するように調節さ
れている。
この押出成形機1によって混練,押し出された直後の
磁性成形体4は充分冷却固化されていない状態にあり,
何らかの方法でその形状を維持させないと磁性成形体4
の上側部分が自重により変形を起こしてしまう状態にあ
る。
これを防止する対策として,第1図及び第2図に示す
ように各々のコンベア3のベルト31の内側に磁石32,32
を夫々設置する。磁性粉末からできている磁性成形体4
の互いに対向する面がこの一対の磁石32,32により上下
方向から夫々引きつけ吸着されるため,自重により変形
を起こすことなく,中空部は保持されたままベルト31に
よって誘導され引き取られる。
第2図は引き取り時のコンベア3及び成形体4形状を
示す横断面図である。第2図において,ベルト31の内側
に設置された磁石32は,磁性成形体4の互いに対向する
上下部分をベルト31に引きつけ密着させるため,一対の
磁石32と磁性成形体4は実質的に磁気的に閉回路をつく
る 又,この時の上下一対の磁石32,32はコンベア31の内
側の同極が向い合うように設置されている。このような
磁気回路を組むことにより成形体4は中空部42内に反発
磁界を形成するので磁性成形体4の上下は引きつけ合う
ことはなく,互いに反発するので,中空部は,垂れ等の
変形することなく形成される。又,この際ベルト31は第
1図の矢印Aで示すように,引き取りを行っていない部
分で上下方向から圧縮空気を吹きつけ冷却されておく。
このようにすることでベルト31に接触した磁性成形体4
は熱を奪われ,冷却固化され,保形性が高まる。そうす
ることにより磁性成形体4は磁石32が取り付けられたコ
ンベア3から離れても自重による変形を起こすことなく
良好な形状のまま引き取られ前進(第1図の右方に移
動)していく。
尚,押し出された直後の磁性成形体4は押出成形機1
のバンドヒーターによる加熱で先に述べた通り130℃〜1
40℃になっているためベルト31に使用する材質には耐熱
性に優れたものを要し,一例を掲げればテフロン,シリ
コンゴム等や銅などの熱伝導性の良い金属等を使用する
とよい。
以上の方法により作製した磁性成形体4を切断し,そ
の断面の外寸法を測定したところ,横39.9mm,縦は両端
部,中央部とも2.9mmであり変形のない良好な成形体が
得られた。
(実施例2) 第3図は本発明の磁性成形体の製造方法を実施するた
めの装置の第2の構成例を示すコンベア3′及び成形体
4′の横断面図である。
尚,第3図中の矢印は磁力線を示している。原料粉末
としてFa50wt%−Co50wt%なる組立の合金をアルゴンガ
ス雰囲気中で高周波加熱により溶製した後,水アトマイ
ズ法により平均粒径10μmに作製した粉末を使用し,第
1表に示したバインダー組成にて,実施例1と同様な条
件で第3図に示すような形状の製品(横40mm,縦15mm,肉
厚2mm)の押出成形を行った。
ベルト31′にはシリコンゴムを使用し,ベルト31′の
磁性成形体4′との接触面は磁性成形体4′と同じ形状
に加工を行った。又,磁性成形体4′の冷却固化につい
ては実施例1と同様な方法により行った。以上の方法に
より作製した磁性成形体4′を切断し,その断面の外寸
法を測定したところ横39.9mm、縦は中央部が2.9mmであ
り,変形のない良好な磁性成形体が得られた。
(実施例3) 第4図は本発明の磁性成形体の製造方法を実施するた
めの装置の第3の構成例を示すコンベア3″及び成形体
4″の断面図であり,ベルト31″中の矢印は磁力線を示
している。
第4図において,25.2wt%Sm−49.2wt%Co−9.2wt%Cu
−15.0wt%Fe−1.4wt%Zrなる組成のインゴットを溶製
し,Ar雰囲気で1180℃で5時間溶体化した後,800℃で2
時間,時効処理を施した。
さらにジョークラッシャ,ディスクミル,ボールミル
によって平均粒径12μmまで粉砕し,粉末を作製した。
これを原料粉末として使用し,第1表に示した組成とな
るようにバインダーを混合し,実施例1と同様の条件で
押出成形用ペレットを作製して押出成形を行った。ここ
で磁性成形体4″の形状を保持するため実施例1で設置
した磁石32,32のかわりにベルト31″本体を磁石化させ
たコンベア3″を使用した。
ベルト31″の材質としてはシリコンゴムを基材とする
ゴム磁石を用い,又,磁性成形体4″の冷却固化につい
て実施例1と同様な方法により行った。
以上の方法により作製した磁性成形体4″を切断し,
その断面の寸法を測定したところ,横39.9mm、縦は両端
部,中央部とも2.9mmであり,変形のない良好な磁性成
形体が得られた。
(比較例) 実施例1と同様の条件で押出成形用ペレットを作製
し,コンベア31中に磁石32を設置しない装置を用いて,
押出成形を行った。その時の歪率を第5図に示すa,b寸
法から,b/aとして求めた。その結果磁石32を設置して引
き取りを行った場合の磁性の成形体4の歪率は0〜0.00
5であったのに対し,磁石32を設置しないで引き取りを
行った場合の成形体4の歪率0.0175〜0.0225であった。
[発明の効果] 以上詳細に述べた様に本発明における中空部を有する
磁性成形体の製造方法によれば変形のない良好な磁性成
形体を効率良く生産できる工業上非常に有益である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の磁性成形体の製造方法を実施するため
の装置の第1の構成例を示す図,第2図は第1図の装置
の説明に供する横断面図,第3図は本発明の磁性成形体
の製造方法を実施するための装置の第2の構成例を示す
横断面図,第4図は本発明の磁性成形体の製造方法を実
施するための装置の第3の構成例を示す横断面図,第5
図は,比較例を示す断面図である。 図中,1……押出成形機,11……押出成形機本体,12……ス
クリュー,2……金型,21……金型本体,22……中子,3,
3′,3″……コンベア,31,31′,31″……ベルト,32,32′
……磁石,4,4′,4″……磁性成形体,3S,3S′,3S″……
S極,4N,4N′,4N″……N極,A……ベルト冷却用圧縮空
気の吹きつけ方向,a……従来の押出成形法による成形体
断面の横寸法,b……従来の押圧成形法による成形体の変
形量。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 47/00 - 47/96

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁性粉末と、高分子化合物を主成分とする
    バインダーとを混合、混練、ペレット化した混和物を所
    定形状の金型を通して中空部を有する磁性成形体を製造
    す方法において、前記金型から押し出された中空磁性成
    形体を、一対の対向するコンベア間に通し、該中空磁性
    成形体の前記一対のコンベアに対向する面をそれぞれ該
    コンベアに磁気的に吸着させながら、形成された磁気回
    路が前記中空磁性成形体の中空部内に反発する磁界をつ
    くるように磁界を印加して該コンベアで搬送することを
    特徴とする中空部を有する磁性成形体の製造方法。
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