JP3172521B1 - 希土類磁石の製造方法および粉体プレス装置 - Google Patents
希土類磁石の製造方法および粉体プレス装置Info
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Abstract
【要約】
【課題】 プレス成形体の表面に付着している不要な磁
粉を焼結前に取り除くことによって量産性を向上させた
希土類磁石の製造方法を提供する。 【解決手段】 希土類磁石の製造方法は、所定の空間に
おいて配向磁界中で希土類合金粉末を成形し、成形体を
作製する第１の工程と、成形体に対して脱磁処理を行う
第２の工程と、成形体を所定の空間から取り出す第３の
工程と、第３の工程の後に成形体に磁界を印加し、成形
体の表面に付着している磁粉に対する脱磁処理を行う第
４の工程とを包含する。
粉を焼結前に取り除くことによって量産性を向上させた
希土類磁石の製造方法を提供する。 【解決手段】 希土類磁石の製造方法は、所定の空間に
おいて配向磁界中で希土類合金粉末を成形し、成形体を
作製する第１の工程と、成形体に対して脱磁処理を行う
第２の工程と、成形体を所定の空間から取り出す第３の
工程と、第３の工程の後に成形体に磁界を印加し、成形
体の表面に付着している磁粉に対する脱磁処理を行う第
４の工程とを包含する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、希土類磁石の製造
方法および当該製造方法において用いられる粉体プレス
装置に関する。
方法および当該製造方法において用いられる粉体プレス
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】希土類焼結磁石は、磁性合金を粉砕して
形成した合金粉末をプレス成形した後、焼結工程および
時効工程を経て作製される。現在、希土類焼結磁石とし
ては、サマリウム・コバルト系磁石とネオジム・鉄・ほ
う素系磁石の二種類が各分野で広く用いられている。な
かでもネオジム・鉄・ほう素系磁石（以下、「Ｒ−Ｔ−
（Ｍ）−Ｂ系磁石」と称する。ＲはＹを含む希土類元
素、Ｔは鉄、または鉄および鉄の一部を置換した遷移金
属元素、Ｍは添加元素、Ｂはほう素である。）は、種々
の磁石の中で最も高い磁気エネルギー積を示し、価格も
比較的安いため、各種電子機器へ積極的に採用されてい
る。Ｔに含まれる遷移金属としては、例えばＣｏが用い
られる。
形成した合金粉末をプレス成形した後、焼結工程および
時効工程を経て作製される。現在、希土類焼結磁石とし
ては、サマリウム・コバルト系磁石とネオジム・鉄・ほ
う素系磁石の二種類が各分野で広く用いられている。な
かでもネオジム・鉄・ほう素系磁石（以下、「Ｒ−Ｔ−
（Ｍ）−Ｂ系磁石」と称する。ＲはＹを含む希土類元
素、Ｔは鉄、または鉄および鉄の一部を置換した遷移金
属元素、Ｍは添加元素、Ｂはほう素である。）は、種々
の磁石の中で最も高い磁気エネルギー積を示し、価格も
比較的安いため、各種電子機器へ積極的に採用されてい
る。Ｔに含まれる遷移金属としては、例えばＣｏが用い
られる。
【０００３】異方性の希土類焼結磁石を製造する場合、
プレス成形に際して磁石粉末に配向磁界を印加するた
め、作製された成形体は強く磁化された状態にある。こ
の磁化を取り除くためにプレス機内で脱磁処理が行われ
るが、完全な脱磁を達成することは極めて困難である。
そのため、成形体をプレス機のキャビティ（ダイホー
ル）から抜き出す際、ダイホールの周囲に散らばってい
た磁石粉末（磁粉）が成形体に強く吸着されてしまう。
プレス成形に際して磁石粉末に配向磁界を印加するた
め、作製された成形体は強く磁化された状態にある。こ
の磁化を取り除くためにプレス機内で脱磁処理が行われ
るが、完全な脱磁を達成することは極めて困難である。
そのため、成形体をプレス機のキャビティ（ダイホー
ル）から抜き出す際、ダイホールの周囲に散らばってい
た磁石粉末（磁粉）が成形体に強く吸着されてしまう。
【０００４】発明者の測定によると、脱磁処理後も成形
体には０．００２〜０．００６Ｔ（テスラ)の磁化が残
っている。また、脱磁処理はキャビティ内の成形体に対
して行われるため、脱磁のために形成される磁場の強度
変化はキャビィティの中心部分において成形体の脱磁に
最も適したプロファイルを持つように設計される。その
結果、キャビティの上方および下方に位置している磁界
発生コイル等の磁性材料部品やプレス機のダイ上に付着
している磁粉は殆ど脱磁されない。本発明者の測定によ
ると、磁界発生コイルのポールピースに付着していた粉
末には、０．００５〜０．０１０Ｔ程度の磁化が残って
いる。
体には０．００２〜０．００６Ｔ（テスラ)の磁化が残
っている。また、脱磁処理はキャビティ内の成形体に対
して行われるため、脱磁のために形成される磁場の強度
変化はキャビィティの中心部分において成形体の脱磁に
最も適したプロファイルを持つように設計される。その
結果、キャビティの上方および下方に位置している磁界
発生コイル等の磁性材料部品やプレス機のダイ上に付着
している磁粉は殆ど脱磁されない。本発明者の測定によ
ると、磁界発生コイルのポールピースに付着していた粉
末には、０．００５〜０．０１０Ｔ程度の磁化が残って
いる。
【０００５】このような双方ともが磁化を有する成形体
と粉末とは互いに強く引きあうため、成形体をプレス機
のキャビティから抜き出し、搬送装置上に配置する際
に、プレス機の上パンチに付着していた磁粉やダイ上に
散乱していた磁粉が成形体に吸引され、成形体の表面に
強固に吸着されてしまうことになる。
と粉末とは互いに強く引きあうため、成形体をプレス機
のキャビティから抜き出し、搬送装置上に配置する際
に、プレス機の上パンチに付着していた磁粉やダイ上に
散乱していた磁粉が成形体に吸引され、成形体の表面に
強固に吸着されてしまうことになる。
【０００６】本発明者は、成形体の表面に付着した磁粉
末を成形体表面から除去するために、成形体を搬送用ベ
ルト上に配置して搬送する途中に成形体に窒素ガスを吹
き付けていた。
末を成形体表面から除去するために、成形体を搬送用ベ
ルト上に配置して搬送する途中に成形体に窒素ガスを吹
き付けていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来方
法によれば、窒素ガスが届きにくい部分に付着した磁粉
や強い磁力によって成形体表面に吸引されている磁粉を
完全に除去することはできず、残った磁粉が焼結によっ
て焼結体の表面に溶着してしまう。焼結によって溶着し
た磁粉は焼結体表面の凹凸を増加させるため、研磨によ
って除去し、焼結体表面を平滑に加工する必要がある。
法によれば、窒素ガスが届きにくい部分に付着した磁粉
や強い磁力によって成形体表面に吸引されている磁粉を
完全に除去することはできず、残った磁粉が焼結によっ
て焼結体の表面に溶着してしまう。焼結によって溶着し
た磁粉は焼結体表面の凹凸を増加させるため、研磨によ
って除去し、焼結体表面を平滑に加工する必要がある。
【０００８】従来、相対的に大きなブロック状焼結体を
作製した後、そのブロック状焼結体を切削加工すること
によって、1つのブロック状焼結体から相対的に小さな
焼結体を複数個切り出していた。その場合、付着粉末に
起因する凹凸が焼結体表面に存在したとしても、切削加
工によって切り出された各焼結体の表面において上記凹
凸が大きな問題となることはなかった。
作製した後、そのブロック状焼結体を切削加工すること
によって、1つのブロック状焼結体から相対的に小さな
焼結体を複数個切り出していた。その場合、付着粉末に
起因する凹凸が焼結体表面に存在したとしても、切削加
工によって切り出された各焼結体の表面において上記凹
凸が大きな問題となることはなかった。
【０００９】しかし、最近は小型磁石の製造歩留まりを
向上させるため、最終製品の磁石形状に近い形状の成形
体をプレス工程で作製する方法が採用されている。この
場合、作製した成形体の表面に不要な磁粉が付着してい
ると、焼結後の研磨工程時間が増加し、量産性が大きく
低下してしまう。
向上させるため、最終製品の磁石形状に近い形状の成形
体をプレス工程で作製する方法が採用されている。この
場合、作製した成形体の表面に不要な磁粉が付着してい
ると、焼結後の研磨工程時間が増加し、量産性が大きく
低下してしまう。
【００１０】特開平３−２３４６０３号公報は、セラミ
ックス粉末の成形体を円筒状のブラシの中に収容し、ブ
ラシを回転させながら、成形体表面に付着した粉末を空
気で吹き飛ばす脱粉装置を開示している。
ックス粉末の成形体を円筒状のブラシの中に収容し、ブ
ラシを回転させながら、成形体表面に付着した粉末を空
気で吹き飛ばす脱粉装置を開示している。
【００１１】この技術を希土類磁石粉末の成形体に適用
すると、以下の問題が生じる。
すると、以下の問題が生じる。
【００１２】（１）配向性を重視し、成形密度を低く抑
えた希土類合金粉末の成形体は、その密度が３．９〜
５．０ｇ／ｃｍ3であり柔らかい。また、希土類合金粉
末が急冷法によって作製されている場合、粉末の粒度分
布がシャープとなるため、成形体の強度は、インゴット
鋳造法により作製された粉末を用いたものに比べて低下
する。このため、ブラシで成形体表面を擦ると、成形体
の角がとれたり、成形体が割れたりしてしまうおそれが
ある。
えた希土類合金粉末の成形体は、その密度が３．９〜
５．０ｇ／ｃｍ3であり柔らかい。また、希土類合金粉
末が急冷法によって作製されている場合、粉末の粒度分
布がシャープとなるため、成形体の強度は、インゴット
鋳造法により作製された粉末を用いたものに比べて低下
する。このため、ブラシで成形体表面を擦ると、成形体
の角がとれたり、成形体が割れたりしてしまうおそれが
ある。
【００１３】（２）成形体を脱粉装置内へ挿入し、脱粉
装置から取り出すことに手間がかかり、生産性が低下す
る。
装置から取り出すことに手間がかかり、生産性が低下す
る。
【００１４】（３）回収した粉末が空気中の酸素と反応
し、急激に酸化するため、脱粉装置内で発火事故を引き
起こす可能性が高くなり、危険である。
し、急激に酸化するため、脱粉装置内で発火事故を引き
起こす可能性が高くなり、危険である。
【００１５】以上のことから、希土類焼結磁石を製造す
る方法において、適切な脱粉装置が求められる。
る方法において、適切な脱粉装置が求められる。
【００１６】本発明はかかる諸点に鑑みてなされたもの
であり、その主な目的は、希土類合金粉末の成形体表面
に吸着している不要な磁粉を、成形体を破損させること
なく適切に取り除き、それによって焼結後の磁石の研磨
に要する時間を低減することができる、量産性に優れた
希土類磁石の製造方法を提供することにある。
であり、その主な目的は、希土類合金粉末の成形体表面
に吸着している不要な磁粉を、成形体を破損させること
なく適切に取り除き、それによって焼結後の磁石の研磨
に要する時間を低減することができる、量産性に優れた
希土類磁石の製造方法を提供することにある。
【００１７】本発明の他の目的は、上記の製造方法にお
いて適切に用いられる粉体プレス装置を提供することに
ある。
いて適切に用いられる粉体プレス装置を提供することに
ある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明による希土類磁石
の製造方法は、所定の空間において配向磁界中で希土類
合金粉末を成形し、成形体を作製する第1の工程と、前
記成形体に対して脱磁処理を行う第２の工程と、前記成
形体を前記所定の空間から取り出す第３の工程と、前記
第３の工程の後に前記成形体に磁界を印加し、前記成形
体の表面に付着している磁粉に対する脱磁処理を行う第
４の工程とを包含する。
の製造方法は、所定の空間において配向磁界中で希土類
合金粉末を成形し、成形体を作製する第1の工程と、前
記成形体に対して脱磁処理を行う第２の工程と、前記成
形体を前記所定の空間から取り出す第３の工程と、前記
第３の工程の後に前記成形体に磁界を印加し、前記成形
体の表面に付着している磁粉に対する脱磁処理を行う第
４の工程とを包含する。
【００１９】好ましい実施形態では、前記第１の工程に
おいて、前記希土類合金粉末は、前記所定の空間の周囲
に設けられた部材上を前記部材と接触した状態で搬送さ
れ、前記所定の空間内に供給される。
おいて、前記希土類合金粉末は、前記所定の空間の周囲
に設けられた部材上を前記部材と接触した状態で搬送さ
れ、前記所定の空間内に供給される。
【００２０】好ましい実施形態では、前記第４の工程
は、前記成形体に交番磁界を印加する工程を包含してい
る。
は、前記成形体に交番磁界を印加する工程を包含してい
る。
【００２１】好ましい実施形態において、前記交番磁界
は向きの異なる２以上のパルス磁界から構成されてい
る。
は向きの異なる２以上のパルス磁界から構成されてい
る。
【００２２】好ましい実施形態では、前記成形体の表面
付近における前記磁界の最大値を０．０２テスラ以上
０．５テスラ以下とする。
付近における前記磁界の最大値を０．０２テスラ以上
０．５テスラ以下とする。
【００２３】好ましい実施形態において、前記第４の工
程は、前記成形体の表面に気体を吹き付ける工程を包含
している。
程は、前記成形体の表面に気体を吹き付ける工程を包含
している。
【００２４】好ましい実施形態において、前記気体は不
活性ガスである。
活性ガスである。
【００２５】好ましい実施形態において、前記成形体を
焼結用台板上に載置する工程をさらに包含し、前記第４
の工程における脱磁処理は、前記成形が行われた位置か
ら前記焼結用台板上に前記成形体を移動させる経路にお
いて行なわれる。
焼結用台板上に載置する工程をさらに包含し、前記第４
の工程における脱磁処理は、前記成形が行われた位置か
ら前記焼結用台板上に前記成形体を移動させる経路にお
いて行なわれる。
【００２６】好ましい実施形態において、前記焼結用台
板上に載置する工程の前に、前記成形体の形状認識を行
なう工程をさらに包含し、前記第４の工程における脱磁
処理は、前記成形体の形状認識を行なう工程の前に行な
われる。
板上に載置する工程の前に、前記成形体の形状認識を行
なう工程をさらに包含し、前記第４の工程における脱磁
処理は、前記成形体の形状認識を行なう工程の前に行な
われる。
【００２７】好ましい実施形態では、前記成形体を第１
の位置から第２の位置に移動させるための非磁性メッシ
ュベルト上に前記成形体を置く工程と、前記第２の位置
において前記非磁性メッシュベルト上の成形体を焼結用
台板上に移動させる工程と、前記成形体を焼結する工程
とを包含し、前記第１の位置と第２の位置との間におい
て前記第４の工程を実行する。
の位置から第２の位置に移動させるための非磁性メッシ
ュベルト上に前記成形体を置く工程と、前記第２の位置
において前記非磁性メッシュベルト上の成形体を焼結用
台板上に移動させる工程と、前記成形体を焼結する工程
とを包含し、前記第１の位置と第２の位置との間におい
て前記第４の工程を実行する。
【００２８】好ましい実施形態において、前記非磁性メ
ッシュベルトの下方に設けた電磁石を用いて前記磁界を
形成する。
ッシュベルトの下方に設けた電磁石を用いて前記磁界を
形成する。
【００２９】好ましい実施形態において、気体吸引装置
の吸引口を前記メッシュベルトの下方に設け、前記成形
体の表面から除去した磁粉を前記吸引装置内に収容す
る。
の吸引口を前記メッシュベルトの下方に設け、前記成形
体の表面から除去した磁粉を前記吸引装置内に収容す
る。
【００３０】好ましい実施形態において、吸引した前記
磁粉を大気から遮断することを特徴とする。
磁粉を大気から遮断することを特徴とする。
【００３１】好ましい実施形態において、前記第４の工
程は、前記非磁性メッシュベルトによって前記成形体を
移動させながら実行する。
程は、前記非磁性メッシュベルトによって前記成形体を
移動させながら実行する。
【００３２】好ましい実施形態では、前記非磁性メッシ
ュベルトの一方の側に設けた撮像素子と、前記非磁性メ
ッシュベルトの他方の側に設けた光源とを用いて、前記
第２の位置における前記成形体を撮像し、画像処理を行
う工程を更に包含する。
ュベルトの一方の側に設けた撮像素子と、前記非磁性メ
ッシュベルトの他方の側に設けた光源とを用いて、前記
第２の位置における前記成形体を撮像し、画像処理を行
う工程を更に包含する。
【００３３】好ましい実施形態において、前記希土類合
金粉末は、Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系希土類磁石合金の粉末
である。
金粉末は、Ｒ−Ｔ−（Ｍ）−Ｂ系希土類磁石合金の粉末
である。
【００３４】好ましい実施形態において、前記希土類合
金粉末には、潤滑剤が添加されている。
金粉末には、潤滑剤が添加されている。
【００３５】好ましい実施形態において、前記成形体の
密度は、３．９ｇ／ｃｍ3〜５．０ｇ／ｃｍ3である。
密度は、３．９ｇ／ｃｍ3〜５．０ｇ／ｃｍ3である。
【００３６】好ましい実施形態において、前記希土類合
金粉末は、急冷法によって作製される。
金粉末は、急冷法によって作製される。
【００３７】本発明による粉体プレス装置は、配向磁界
中で希土類合金粉末を成形し、成形体を作製する手段
と、前記成形体に対して脱磁処理を行う手段と、前記希
土類合金粉末の成形が行われた位置から前記成形体を移
動させる経路において前記成形体に磁界を印加し、それ
によって前記成形体の表面に付着している磁粉に対する
脱磁処理を行う手段とを備えている。
中で希土類合金粉末を成形し、成形体を作製する手段
と、前記成形体に対して脱磁処理を行う手段と、前記希
土類合金粉末の成形が行われた位置から前記成形体を移
動させる経路において前記成形体に磁界を印加し、それ
によって前記成形体の表面に付着している磁粉に対する
脱磁処理を行う手段とを備えている。
【００３８】好ましい実施形態では、前記磁粉に対する
脱磁処理を行う手段は、前記成形体に交番磁界を印加す
ることができる。
脱磁処理を行う手段は、前記成形体に交番磁界を印加す
ることができる。
【００３９】好ましい実施形態では、前記希土類合金粉
末の成形が行われた位置から前記成形体を移動させる経
路において前記成形体の表面に気体を吹き付ける手段を
備えている。
末の成形が行われた位置から前記成形体を移動させる経
路において前記成形体の表面に気体を吹き付ける手段を
備えている。
【００４０】好ましい実施形態では、吸引口を有する気
体吸引装置を備え、前記成形体の表面から除去した磁粉
を前記吸引装置内に収容する。
体吸引装置を備え、前記成形体の表面から除去した磁粉
を前記吸引装置内に収容する。
【００４１】好ましい実施形態では、前記成形体を第1
の位置から第２の位置に移動させるための非磁性メッシ
ュベルトと、前記非磁性メッシュベルト上に前記成形体
を置く手段と、前記非磁性メッシュベルトを駆動する手
段と、前記第２の位置において前記非磁性メッシュベル
ト上の成形体を焼結用台板上に移動させる手段とを備え
ている。
の位置から第２の位置に移動させるための非磁性メッシ
ュベルトと、前記非磁性メッシュベルト上に前記成形体
を置く手段と、前記非磁性メッシュベルトを駆動する手
段と、前記第２の位置において前記非磁性メッシュベル
ト上の成形体を焼結用台板上に移動させる手段とを備え
ている。
【００４２】好ましい実施形態において、前記磁粉に対
する脱磁処理を行う手段の少なくとも一部は、前記非磁
性メッシュベルトの下方に設けた電磁石によって構成さ
れている。
する脱磁処理を行う手段の少なくとも一部は、前記非磁
性メッシュベルトの下方に設けた電磁石によって構成さ
れている。
【００４３】
【発明の実施の形態】前述のように、希土類磁石を製造
する際、成形体の表面に付着した磁粉を焼結工程前に除
去することが製造効率を向上させるために有効である。
しかしながら、プレス機において配向磁界を印加して作
製した成形体は、脱磁処理後もある程度の大きさの磁化
を有しており、磁粉は、このような成形体に対し磁気的
に強く引き付けられていることから、成形体から磁粉を
除去することは容易ではない。
する際、成形体の表面に付着した磁粉を焼結工程前に除
去することが製造効率を向上させるために有効である。
しかしながら、プレス機において配向磁界を印加して作
製した成形体は、脱磁処理後もある程度の大きさの磁化
を有しており、磁粉は、このような成形体に対し磁気的
に強く引き付けられていることから、成形体から磁粉を
除去することは容易ではない。
【００４４】また、成形体表面からの磁粉の除去を困難
にしている要因の一つに、希土類磁石の成形体が脆弱で
あるという点がある。特に、粉末の酸化やプレス時の配
向の乱れを防止するための潤滑剤が成形体に添加されて
いる場合、成形体は脆く割れやすい。このような成形体
に強い力を加えると欠けや割れが生じてしまう。このた
め、ブラシを用いて成形体から磁粉を除去するというよ
うな、成形体に加えられる応力が大きい磁粉の除去方法
を採用することができない。
にしている要因の一つに、希土類磁石の成形体が脆弱で
あるという点がある。特に、粉末の酸化やプレス時の配
向の乱れを防止するための潤滑剤が成形体に添加されて
いる場合、成形体は脆く割れやすい。このような成形体
に強い力を加えると欠けや割れが生じてしまう。このた
め、ブラシを用いて成形体から磁粉を除去するというよ
うな、成形体に加えられる応力が大きい磁粉の除去方法
を採用することができない。
【００４５】本発明者は、成形体に吸引されている磁粉
が、配向磁界の印加を行うプレス機の周りに散らばって
いた粉末であったことに着目し、磁粉の磁化の大きさに
ついて測定を行った。その結果、磁粉は０．００５〜
０．０１０Ｔ程度の比較的大きい磁化を有していること
がわかった。これは、プレス機において印加される配向
磁界が約１．０〜１．５Ｔとかなり大きく、プレス機に
おける脱磁工程は成形体を対象として行われるため成形
領域周辺の粉末については十分な脱磁が行われないため
である。磁粉の磁化は、脱磁処理後の成形体の磁化（本
発明者の実験によれば０．００２〜０．００６Ｔ）に比
べても大きい。
が、配向磁界の印加を行うプレス機の周りに散らばって
いた粉末であったことに着目し、磁粉の磁化の大きさに
ついて測定を行った。その結果、磁粉は０．００５〜
０．０１０Ｔ程度の比較的大きい磁化を有していること
がわかった。これは、プレス機において印加される配向
磁界が約１．０〜１．５Ｔとかなり大きく、プレス機に
おける脱磁工程は成形体を対象として行われるため成形
領域周辺の粉末については十分な脱磁が行われないため
である。磁粉の磁化は、脱磁処理後の成形体の磁化（本
発明者の実験によれば０．００２〜０．００６Ｔ）に比
べても大きい。
【００４６】これらのことから、磁粉が比較的大きい磁
化を有していることが、成形体からの磁粉の除去を困難
にしている大きな要因であると考えられる。従って、成
形体に吸着された磁粉に対し適切な磁界を印加すること
によって脱磁を行い、磁粉の磁化を低下させてやれば、
成形体と磁粉との間の磁気的な吸引力を大幅に低減する
ことができる。その結果、磁粉と成形体とは引き離しや
すくなり、成形体に強い力を加えることなく、成形体か
ら磁粉を除去することが可能になる。
化を有していることが、成形体からの磁粉の除去を困難
にしている大きな要因であると考えられる。従って、成
形体に吸着された磁粉に対し適切な磁界を印加すること
によって脱磁を行い、磁粉の磁化を低下させてやれば、
成形体と磁粉との間の磁気的な吸引力を大幅に低減する
ことができる。その結果、磁粉と成形体とは引き離しや
すくなり、成形体に強い力を加えることなく、成形体か
ら磁粉を除去することが可能になる。
【００４７】また、磁粉が受ける吸引力（磁力）を低減
することによって、成形体から磁粉を引き離すのに必要
な力を比較的小さいものとすることができる。その結
果、ブラシなどを用いて強い力で成形体から磁粉を取り
去る必要がなくなり、磁粉を飛散させずに収集すること
が可能になる。これにより、大気中の酸素と反応して発
火を起こしやすい希土類合金の磁粉を確実かつ容易に回
収することができ、安全性を向上させることができる。
することによって、成形体から磁粉を引き離すのに必要
な力を比較的小さいものとすることができる。その結
果、ブラシなどを用いて強い力で成形体から磁粉を取り
去る必要がなくなり、磁粉を飛散させずに収集すること
が可能になる。これにより、大気中の酸素と反応して発
火を起こしやすい希土類合金の磁粉を確実かつ容易に回
収することができ、安全性を向上させることができる。
【００４８】以下、図面を参照しながら本発明の実施形
態を説明する。
態を説明する。
【００４９】［プレス装置］図１は、本実施形態の粉体
プレス装置１の構成を示している。粉体プレス装置１
は、希土類合金粉末をプレス成形することによって成形
体を作製するプレス機１０と、成形体に付着した磁粉を
脱磁するための脱粉機３０と、成形体を撮像するための
撮像部５０とを備えている。
プレス装置１の構成を示している。粉体プレス装置１
は、希土類合金粉末をプレス成形することによって成形
体を作製するプレス機１０と、成形体に付着した磁粉を
脱磁するための脱粉機３０と、成形体を撮像するための
撮像部５０とを備えている。
【００５０】まず、図１〜図３を参照しながら、プレス
機１０を説明する。
機１０を説明する。
【００５１】プレス機１０は、キャビティを形成するた
めの貫通孔（ダイホール）を有するダイ１２と、ダイ１
２が埋め込まれたベースプレート１３と、ダイ１２の貫
通孔内において粉末を圧縮するための上パンチ１４およ
び下パンチ１６とを備えている。下パンチ１６の上部が
ダイ１２の貫通孔に部分的に挿入された状態で、下パン
チ１６の上部にキャビティ１８が形成される。キャビテ
ィ１８内への粉末供給は、内部に粉末を充填したフィー
ダボックス（またはシューボックス）２０をキャビティ
１８上に移動させてフィーダボックス２０の底（開口
部）からキャビティ内に粉末を落下させることによって
行う。重力落下だけでは粉末を均一に充填できないため
に、フィーダボックス２０内に設けたシェーカ（または
アジテータ）（不図示）を水平方向に駆動して合金粉末
をキャビティ内に押しこむことが好ましい。フィーダボ
ックス２０がキャビティ上から退去する際、フィーダボ
ックス２０の底部エッジによって充填粉末の上部をすり
切り、それによって、成形すべき所定量の粉末をキャビ
ティ内へ精度良く充填することができる。
めの貫通孔（ダイホール）を有するダイ１２と、ダイ１
２が埋め込まれたベースプレート１３と、ダイ１２の貫
通孔内において粉末を圧縮するための上パンチ１４およ
び下パンチ１６とを備えている。下パンチ１６の上部が
ダイ１２の貫通孔に部分的に挿入された状態で、下パン
チ１６の上部にキャビティ１８が形成される。キャビテ
ィ１８内への粉末供給は、内部に粉末を充填したフィー
ダボックス（またはシューボックス）２０をキャビティ
１８上に移動させてフィーダボックス２０の底（開口
部）からキャビティ内に粉末を落下させることによって
行う。重力落下だけでは粉末を均一に充填できないため
に、フィーダボックス２０内に設けたシェーカ（または
アジテータ）（不図示）を水平方向に駆動して合金粉末
をキャビティ内に押しこむことが好ましい。フィーダボ
ックス２０がキャビティ上から退去する際、フィーダボ
ックス２０の底部エッジによって充填粉末の上部をすり
切り、それによって、成形すべき所定量の粉末をキャビ
ティ内へ精度良く充填することができる。
【００５２】フィーダボックス２０はエアシリンダ２４
またはリニアモータなどによって駆動され、フィーダボ
ックス２０への粉末補給が行われる位置とキャビティ１
８上の位置との間を水平方向に往復する。図２に示すよ
うに、フィーダボックス２０の上部には蓋２２が設けら
れており、この蓋２２はフィーダボックス２０を密閉す
ることができる。フィーダボックス２０の底部にはフッ
素樹脂製薄板２５（厚さ：例えば５ｍｍ程度）が設けら
れている。このフッ素樹脂製薄板２５の存在によって、
フィーダボックス２０がプレス機１０のベースプレート
１３またはダイ１２上を滑らかに摺動することが可能に
なり、また、フィーダボックス２０とベースプレート１
３またはダイ１２との間で合金粉末の噛み込みが発生し
にくくなる。
またはリニアモータなどによって駆動され、フィーダボ
ックス２０への粉末補給が行われる位置とキャビティ１
８上の位置との間を水平方向に往復する。図２に示すよ
うに、フィーダボックス２０の上部には蓋２２が設けら
れており、この蓋２２はフィーダボックス２０を密閉す
ることができる。フィーダボックス２０の底部にはフッ
素樹脂製薄板２５（厚さ：例えば５ｍｍ程度）が設けら
れている。このフッ素樹脂製薄板２５の存在によって、
フィーダボックス２０がプレス機１０のベースプレート
１３またはダイ１２上を滑らかに摺動することが可能に
なり、また、フィーダボックス２０とベースプレート１
３またはダイ１２との間で合金粉末の噛み込みが発生し
にくくなる。
【００５３】前述のように、フィーダボックス２０の下
面には開口部が形成されており、フィーダボックス２０
がキャビティ１８の上を覆ったとき、フィーダボックス
２０内の合金粉末が開口部からキャビティ１８の内部へ
供給される。キャビティ１８の内部に粉末を供給した
後、フィーダボックス２０はキャビティ１８上から退去
し、その下面で希土類合金粉末を摺り切る。このとき、
希土類合金粉末は非常に細かいので、フィーダボックス
２０の底部から少量の合金粉末が漏れる場合がある。フ
ィーダボックス２０から漏れた合金粉末の一部は、キャ
ビティ１８の周辺においてダイ１２の表面上またはベー
スプレート１３上に散らばる。このように、希土類合金
粉末が、フィーダボックス２０の開口部において、ダイ
１２またはベースプレート１３の表面部と接触した状態
でキャビティーへと搬送される場合には、ダイ１２また
はベースプレート１３上で必ず合金粉末の漏れが発生す
る。
面には開口部が形成されており、フィーダボックス２０
がキャビティ１８の上を覆ったとき、フィーダボックス
２０内の合金粉末が開口部からキャビティ１８の内部へ
供給される。キャビティ１８の内部に粉末を供給した
後、フィーダボックス２０はキャビティ１８上から退去
し、その下面で希土類合金粉末を摺り切る。このとき、
希土類合金粉末は非常に細かいので、フィーダボックス
２０の底部から少量の合金粉末が漏れる場合がある。フ
ィーダボックス２０から漏れた合金粉末の一部は、キャ
ビティ１８の周辺においてダイ１２の表面上またはベー
スプレート１３上に散らばる。このように、希土類合金
粉末が、フィーダボックス２０の開口部において、ダイ
１２またはベースプレート１３の表面部と接触した状態
でキャビティーへと搬送される場合には、ダイ１２また
はベースプレート１３上で必ず合金粉末の漏れが発生す
る。
【００５４】粉末が充填された後、上パンチ１４がキャ
ビティ１８に向かって降下し始め、図３（ａ）に示すよ
うに上パンチ１４および下パンチ１６がキャビティ１８
内の合金粉末を圧縮成形することによって粉末成形体３
が形成される。成形体３の密度は、３．９ｇ／ｃｍ3〜
５．０ｇ／ｃｍ3と比較的低い。また、圧縮時におい
て、キャビティ１８内に充填された粉末に対して、磁界
発生用コイル２６が形成する配向磁界（静磁界）が印加
される。配向磁界の大きさは約１．０〜１．５Ｔに設定
され、この実施形態では粉末の圧縮方向と平行な方向に
配向磁界が印加される。このようにして形成された粉末
成形体３は、強く磁化された状態となっている。
ビティ１８に向かって降下し始め、図３（ａ）に示すよ
うに上パンチ１４および下パンチ１６がキャビティ１８
内の合金粉末を圧縮成形することによって粉末成形体３
が形成される。成形体３の密度は、３．９ｇ／ｃｍ3〜
５．０ｇ／ｃｍ3と比較的低い。また、圧縮時におい
て、キャビティ１８内に充填された粉末に対して、磁界
発生用コイル２６が形成する配向磁界（静磁界）が印加
される。配向磁界の大きさは約１．０〜１．５Ｔに設定
され、この実施形態では粉末の圧縮方向と平行な方向に
配向磁界が印加される。このようにして形成された粉末
成形体３は、強く磁化された状態となっている。
【００５５】このとき、図１および図２に示す磁界発生
用コイル２６が形成する配向磁界によって、キャビティ
１８の周辺に散らばっていた合金粉末も磁化する。磁化
した合金粉末（磁粉）の一部は、例えば上パンチ１４や
磁界発生用コイル２６のポールピースなどに吸着される
（図３（ａ）参照）。
用コイル２６が形成する配向磁界によって、キャビティ
１８の周辺に散らばっていた合金粉末も磁化する。磁化
した合金粉末（磁粉）の一部は、例えば上パンチ１４や
磁界発生用コイル２６のポールピースなどに吸着される
（図３（ａ）参照）。
【００５６】その後、キャビティ１８内において、磁界
発生用コイル２６を用いて配向磁界と反対方向の磁界を
印加することによって成形体３の脱磁が行われる。成形
体３の脱磁には静磁界が用いられ、その大きさは例えば
約０．０５〜０．３Ｔに設定される。
発生用コイル２６を用いて配向磁界と反対方向の磁界を
印加することによって成形体３の脱磁が行われる。成形
体３の脱磁には静磁界が用いられ、その大きさは例えば
約０．０５〜０．３Ｔに設定される。
【００５７】このように磁界発生用コイル２６は、圧縮
時に合金粉末に配向性を持たせるために非常に大きい磁
界を発生させることができるように構成されており、コ
イル２６は、通常、静磁界を発生するように設計されて
いる。このようなコイル２６を用いる場合、プレス機１
０では脱磁を行うときにも静磁界が用いられることが多
い。
時に合金粉末に配向性を持たせるために非常に大きい磁
界を発生させることができるように構成されており、コ
イル２６は、通常、静磁界を発生するように設計されて
いる。このようなコイル２６を用いる場合、プレス機１
０では脱磁を行うときにも静磁界が用いられることが多
い。
【００５８】脱磁処理の結果、成形体３の磁化が低下す
るが、完全には脱磁できず、約０．００２〜０．００６
Ｔ程度磁化が残る。また、成形体を脱磁するための磁界
は、キャビィティ１８の中心部分において最も脱磁に適
したプロファイルを持つように設計されている。その結
果、キャビティ１８の上方および下方に位置している磁
界発生用コイル２６のポールピース等の磁性材料部品、
上パンチ１４、またはダイ１２上などのプレス機１０回
りに付着している磁粉は、ほとんど脱磁されない。この
ような磁粉は、ほとんど脱磁されないため、０．００５
〜０．０１０Ｔ程度の磁化を有している。
るが、完全には脱磁できず、約０．００２〜０．００６
Ｔ程度磁化が残る。また、成形体を脱磁するための磁界
は、キャビィティ１８の中心部分において最も脱磁に適
したプロファイルを持つように設計されている。その結
果、キャビティ１８の上方および下方に位置している磁
界発生用コイル２６のポールピース等の磁性材料部品、
上パンチ１４、またはダイ１２上などのプレス機１０回
りに付着している磁粉は、ほとんど脱磁されない。この
ような磁粉は、ほとんど脱磁されないため、０．００５
〜０．０１０Ｔ程度の磁化を有している。
【００５９】脱磁後、図３（ｂ）に示すように、上パン
チ１４が上昇し、ダイ１２が下降することによって、成
形体３がダイ１２表面に露出する。このとき、上パンチ
１４や磁界発生用コイル２６に吸着していた磁粉がプレ
ス機１０の振動等に伴って落下することがあり、成形体
３上に落下した磁粉は成形体３に磁気的に吸着される。
また、ダイ１２上においてキャビティ１８近傍に散在し
ていた磁粉も成形体３に吸着されることがある。このよ
うにして成形体３の表面には不要な磁粉が付着すること
になる。
チ１４が上昇し、ダイ１２が下降することによって、成
形体３がダイ１２表面に露出する。このとき、上パンチ
１４や磁界発生用コイル２６に吸着していた磁粉がプレ
ス機１０の振動等に伴って落下することがあり、成形体
３上に落下した磁粉は成形体３に磁気的に吸着される。
また、ダイ１２上においてキャビティ１８近傍に散在し
ていた磁粉も成形体３に吸着されることがある。このよ
うにして成形体３の表面には不要な磁粉が付着すること
になる。
【００６０】再び図１を参照する。ダイ表面に露出され
た成形体３は、不図示の配置ロボットによってプレス機
１０から搬送ベルト３２上に運ばれる。この配置ロボッ
トは、成形体３を吸着および脱着できる吸着部をその先
端に有した可動アームを備えている。ロボットの吸着部
は、電磁石や真空装置を用いて磁力や吸引力を発生する
ことによって成形体を吸着可能であり、好ましくは一度
に複数の成形体を吸着することが可能である。
た成形体３は、不図示の配置ロボットによってプレス機
１０から搬送ベルト３２上に運ばれる。この配置ロボッ
トは、成形体３を吸着および脱着できる吸着部をその先
端に有した可動アームを備えている。ロボットの吸着部
は、電磁石や真空装置を用いて磁力や吸引力を発生する
ことによって成形体を吸着可能であり、好ましくは一度
に複数の成形体を吸着することが可能である。
【００６１】配置ロボットによって成形体３は、搬送ベ
ルト３２上の第１の位置（最上流地点）に配置される。
第１の位置は、例えば図１において成形体３が置かれて
いる位置である。成形体３がベルト３２上に配置される
とき、ベルト３２は停止していることが望ましい。ベル
ト３２を停止させた状態で成形体３を配置するようにす
れば、成形体３とベルト３２との間の摩擦を小さくでき
るので、成形体３の下面が削れたり欠けたりすることを
防止することができる。
ルト３２上の第１の位置（最上流地点）に配置される。
第１の位置は、例えば図１において成形体３が置かれて
いる位置である。成形体３がベルト３２上に配置される
とき、ベルト３２は停止していることが望ましい。ベル
ト３２を停止させた状態で成形体３を配置するようにす
れば、成形体３とベルト３２との間の摩擦を小さくでき
るので、成形体３の下面が削れたり欠けたりすることを
防止することができる。
【００６２】成形体３が配置されると、モータなどの駆
動装置に接続された搬送ローラ３３によってベルト３２
が駆動され、撮像部５０が設けられた第２の位置（最下
流地点）へ成形体３を搬送する。第２の位置は、例えば
図１において成形体３’が置かれている位置である。ベ
ルト３２の移動速度は、例えば０．０５〜０．８ｍ／ｍ
ｉｎに設定される。
動装置に接続された搬送ローラ３３によってベルト３２
が駆動され、撮像部５０が設けられた第２の位置（最下
流地点）へ成形体３を搬送する。第２の位置は、例えば
図１において成形体３’が置かれている位置である。ベ
ルト３２の移動速度は、例えば０．０５〜０．８ｍ／ｍ
ｉｎに設定される。
【００６３】ベルト３２上の第１の位置と第２の位置と
の間において、成形体３の表面から磁粉を除去するため
の脱粉機３０が配置されている。以下、図４（ａ）およ
び（ｂ）を参照しながら脱粉機３０を説明する。
の間において、成形体３の表面から磁粉を除去するため
の脱粉機３０が配置されている。以下、図４（ａ）およ
び（ｂ）を参照しながら脱粉機３０を説明する。
【００６４】脱粉機３０は、搬送ベルト３２の上方に位
置する窒素ガス噴出し口３４を備え、例えばセンサ（不
図示）などを用いて噴出し口３４の直下に成形体３が到
達したことが検知されると、噴出し口３４から窒素ガス
が噴射される。このようにセンサを設けて、必要なとき
のみに窒素ガスを間欠的に噴射させるようにすれば、窒
素ガスを無駄に消費することなく有効に利用できる。ま
た、噴出し口３４にはバッファタンク（不図示）が接続
されていることが望ましく、これにより、成形体３に対
して所定量以上のガス量を常時安定して供給することが
可能である。なお、好適には、ガスの吹き付け時間が一
定時間となるように噴出し口３４が制御されている。
置する窒素ガス噴出し口３４を備え、例えばセンサ（不
図示）などを用いて噴出し口３４の直下に成形体３が到
達したことが検知されると、噴出し口３４から窒素ガス
が噴射される。このようにセンサを設けて、必要なとき
のみに窒素ガスを間欠的に噴射させるようにすれば、窒
素ガスを無駄に消費することなく有効に利用できる。ま
た、噴出し口３４にはバッファタンク（不図示）が接続
されていることが望ましく、これにより、成形体３に対
して所定量以上のガス量を常時安定して供給することが
可能である。なお、好適には、ガスの吹き付け時間が一
定時間となるように噴出し口３４が制御されている。
【００６５】噴出し口３４から窒素ガスが噴射されると
ともに、搬送ベルト３２の下方に位置する脱磁用コイル
（電磁石）３６によって、成形体３の表面に吸着してい
る磁粉の脱磁を行うための磁界が成形体３に対して印加
される。磁粉を脱磁するための磁界としては、好ましく
は、図５に示すような時間に関し反転を繰り返しながら
振幅が漸減する磁界（減衰交番磁界）が用いられる。減
衰交番磁界を印加した場合、磁粉の磁化は図６に示すよ
うなヒステリシスを示し低下する。この過程において、
磁粉は、磁化の大きさを減少させながら複数回の脱磁過
程を経験するので、効果的に脱磁を行うことができる。
なお、減衰交番磁界を発生させるための電流をコイル３
６に印加するための回路としては、例えば特開昭６１−
１２１４０６号公報の図１に示される回路を用いること
ができる。
ともに、搬送ベルト３２の下方に位置する脱磁用コイル
（電磁石）３６によって、成形体３の表面に吸着してい
る磁粉の脱磁を行うための磁界が成形体３に対して印加
される。磁粉を脱磁するための磁界としては、好ましく
は、図５に示すような時間に関し反転を繰り返しながら
振幅が漸減する磁界（減衰交番磁界）が用いられる。減
衰交番磁界を印加した場合、磁粉の磁化は図６に示すよ
うなヒステリシスを示し低下する。この過程において、
磁粉は、磁化の大きさを減少させながら複数回の脱磁過
程を経験するので、効果的に脱磁を行うことができる。
なお、減衰交番磁界を発生させるための電流をコイル３
６に印加するための回路としては、例えば特開昭６１−
１２１４０６号公報の図１に示される回路を用いること
ができる。
【００６６】磁粉を脱磁するための磁界は、上記の減衰
交番磁界や、向きの異なる２以上のパルス磁界を含む交
番磁界によって構成されていることが好ましいが、十分
な脱磁効果が得られるのであれば単一のパルス磁界など
から構成されていてもよい。
交番磁界や、向きの異なる２以上のパルス磁界を含む交
番磁界によって構成されていることが好ましいが、十分
な脱磁効果が得られるのであれば単一のパルス磁界など
から構成されていてもよい。
【００６７】磁粉を脱磁するための磁界の強さの最大値
は、０．０２〜０．５Ｔに設定されることが望ましい。
印加される磁界があまりに弱いと磁粉の脱磁が適切に行
われず、印加される磁界が強すぎると磁化を有する成形
体３が電磁石３６に引き付けられることによって搬送ベ
ルト３２上で上下に大きく移動し、その結果、成形体３
がつぶれたり、角が落ちたりしてしまうおそれがあるか
らである。
は、０．０２〜０．５Ｔに設定されることが望ましい。
印加される磁界があまりに弱いと磁粉の脱磁が適切に行
われず、印加される磁界が強すぎると磁化を有する成形
体３が電磁石３６に引き付けられることによって搬送ベ
ルト３２上で上下に大きく移動し、その結果、成形体３
がつぶれたり、角が落ちたりしてしまうおそれがあるか
らである。
【００６８】このように、成形体３の表面に吸着された
磁粉（多くは粉末の小さい塊）に対し、脱磁用コイル３
６を用いて所定の大きさおよび方向を持つ磁界を印加す
ることによって、プレス機１０では脱磁しきれなかった
磁粉の脱磁を行うことが可能である。脱磁を行うことに
よって、成形体３から磁粉が受ける磁気的な吸引力が低
下する。なお、コイル３６が発生する磁界によって成形
体３自体の磁化も脱磁され得る。この場合には、成形体
３と磁粉との間の吸引力がさらに低下する。
磁粉（多くは粉末の小さい塊）に対し、脱磁用コイル３
６を用いて所定の大きさおよび方向を持つ磁界を印加す
ることによって、プレス機１０では脱磁しきれなかった
磁粉の脱磁を行うことが可能である。脱磁を行うことに
よって、成形体３から磁粉が受ける磁気的な吸引力が低
下する。なお、コイル３６が発生する磁界によって成形
体３自体の磁化も脱磁され得る。この場合には、成形体
３と磁粉との間の吸引力がさらに低下する。
【００６９】脱磁された磁粉は、噴出し口３４から成形
体３に吹き付けられるＮ2ガスのブローによって容易に
除去される。Ｎ2ガスなどの不活性ガスを用いれば、磁
粉が大気中の酸素と反応する可能性を低下させ、発火の
おそれを低減できる。その後、成形体３の表面に磁粉が
吸着されることはないので、焼結工程において成形体の
表面に磁粉が溶融することがなく、焼結体の研磨工程に
掛かる時間を低減することができる。
体３に吹き付けられるＮ2ガスのブローによって容易に
除去される。Ｎ2ガスなどの不活性ガスを用いれば、磁
粉が大気中の酸素と反応する可能性を低下させ、発火の
おそれを低減できる。その後、成形体３の表面に磁粉が
吸着されることはないので、焼結工程において成形体の
表面に磁粉が溶融することがなく、焼結体の研磨工程に
掛かる時間を低減することができる。
【００７０】上述のように、磁界印加中の成形体３には
上下方向（磁界方向）の力が働く。これに対し、脱磁用
コイル３６と搬送ベルト３２との間に成形体３の重量に
応じて約５〜２０ｍｍ程度のギャップを設けるととも
に、搬送ベルトに所定のテンションおよび撓みを与えて
おくことが好ましい。この場合、成形体３が上下方向に
移動しても、その移動を搬送ベルト３２が柔らかく受け
止め、緩衝することができ、これにより成形体３のワレ
・カケの発生を抑制できる。
上下方向（磁界方向）の力が働く。これに対し、脱磁用
コイル３６と搬送ベルト３２との間に成形体３の重量に
応じて約５〜２０ｍｍ程度のギャップを設けるととも
に、搬送ベルトに所定のテンションおよび撓みを与えて
おくことが好ましい。この場合、成形体３が上下方向に
移動しても、その移動を搬送ベルト３２が柔らかく受け
止め、緩衝することができ、これにより成形体３のワレ
・カケの発生を抑制できる。
【００７１】本実施形態において、ベルト３２はメッシ
ュ状の帯材から構成されている。メッシュ状のベルト３
２を用いることによって、上方から吹き付けられるＮ2
ガスの流れをベルト３２において遮断することなく、成
形体３から除去した磁粉をＮ 2ガスとともにベルト３２
の下方に送ることができる。
ュ状の帯材から構成されている。メッシュ状のベルト３
２を用いることによって、上方から吹き付けられるＮ2
ガスの流れをベルト３２において遮断することなく、成
形体３から除去した磁粉をＮ 2ガスとともにベルト３２
の下方に送ることができる。
【００７２】また、このベルト３２は、樹脂、ＳＵＳ３
０４等の非磁性金属材料から形成されていることが好ま
しい。ベルト３２をこのような非磁性材料から形成する
理由は、脱磁用コイル３６が発生する磁界によってベル
ト３２自体が磁化されないようにするためである。ベル
ト３２が磁性材料から形成されている場合、ベルト３２
の磁化を伴って、コイル３６によって発生した交番磁界
はベルト３２によって遮られるか、磁界が完全には遮ら
れないとしても成形体３近傍の磁界強度が低下してしま
う。従って、コイル３６によって発生した磁界を、磁粉
の脱磁のために有効に利用することができない。
０４等の非磁性金属材料から形成されていることが好ま
しい。ベルト３２をこのような非磁性材料から形成する
理由は、脱磁用コイル３６が発生する磁界によってベル
ト３２自体が磁化されないようにするためである。ベル
ト３２が磁性材料から形成されている場合、ベルト３２
の磁化を伴って、コイル３６によって発生した交番磁界
はベルト３２によって遮られるか、磁界が完全には遮ら
れないとしても成形体３近傍の磁界強度が低下してしま
う。従って、コイル３６によって発生した磁界を、磁粉
の脱磁のために有効に利用することができない。
【００７３】さらに、ベルト３２をＳＵＳ３０４等の高
融点金属から形成すれば、磁粉の酸化などによって発火
が生じた場合にもベルト自体が燃焼することがないの
で、安全性が高い。なお、希土類合金の粉末は酸化して
発火するおそれが高いことから、コイル３６の表面を難
燃材で保護することも、コイルの破損を低減するために
有効である。
融点金属から形成すれば、磁粉の酸化などによって発火
が生じた場合にもベルト自体が燃焼することがないの
で、安全性が高い。なお、希土類合金の粉末は酸化して
発火するおそれが高いことから、コイル３６の表面を難
燃材で保護することも、コイルの破損を低減するために
有効である。
【００７４】次に、図７を参照する。噴出し口３４から
噴射された窒素ガスによって吹き飛ばされた磁粉は、コ
イル３６の開口を介して、ベルト３２の下方に設けられ
た集塵部４４に窒素ガスとともに送られる。集塵部４４
は、窒素ガスの流れを制御する囲いを有し、磁粉を含ん
だガスが周囲に拡散することを防止する。
噴射された窒素ガスによって吹き飛ばされた磁粉は、コ
イル３６の開口を介して、ベルト３２の下方に設けられ
た集塵部４４に窒素ガスとともに送られる。集塵部４４
は、窒素ガスの流れを制御する囲いを有し、磁粉を含ん
だガスが周囲に拡散することを防止する。
【００７５】集塵部４４には、ホース４２を介して回収
装置４０が接続されている。回収装置４０は、脱磁され
た磁粉を含んだ窒素ガスを、集塵部４４に接続された開
口から回収装置４０の内部へと吸入する。回収装置４０
は、好ましくは、集塵部４４から回収装置４０に流れる
気流（装置内に吸引する流れ）を発生することができ
る。このために、回収装置４０は、ブロアーなどの排気
装置（不図示）と接続された排気口４８を有し、回収装
置４０の内部を減圧にすることができる。回収装置４０
を設けたことによって、ベルト３２上に置かれた成形体
３の上方（噴出し口３４）から下方（集塵部４４）に向
かう高速の気流が形成され、脱磁された粉末を周囲に散
乱させることはなく、安全に回収することが可能にな
る。
装置４０が接続されている。回収装置４０は、脱磁され
た磁粉を含んだ窒素ガスを、集塵部４４に接続された開
口から回収装置４０の内部へと吸入する。回収装置４０
は、好ましくは、集塵部４４から回収装置４０に流れる
気流（装置内に吸引する流れ）を発生することができ
る。このために、回収装置４０は、ブロアーなどの排気
装置（不図示）と接続された排気口４８を有し、回収装
置４０の内部を減圧にすることができる。回収装置４０
を設けたことによって、ベルト３２上に置かれた成形体
３の上方（噴出し口３４）から下方（集塵部４４）に向
かう高速の気流が形成され、脱磁された粉末を周囲に散
乱させることはなく、安全に回収することが可能にな
る。
【００７６】回収装置４０に流れ込んだ窒素ガスに含ま
れている粉末は、スクラバー（浄化装置）によって分離
され、装置内に貯められた水の中に回収される。従っ
て、粉末が酸化して発火することが防止される。回収装
置４０において粉末が分離された窒素ガスは排気口４８
から外部に排気される。
れている粉末は、スクラバー（浄化装置）によって分離
され、装置内に貯められた水の中に回収される。従っ
て、粉末が酸化して発火することが防止される。回収装
置４０において粉末が分離された窒素ガスは排気口４８
から外部に排気される。
【００７７】なお、集塵部４４の底部に開口を設け、こ
の開口の下に粉末を受ける粉受け皿４６を設けてもよ
い。この場合、比較的サイズの大きい粉末（粉末の塊）
は粉受け皿４６によって回収される。サイズの大きい粉
末は、サイズの小さい粉末に比べて、周囲に飛散する可
能性が低く、発火の危険性も低いと考えられるため、粉
受け皿４６によって回収しても問題が生じない。
の開口の下に粉末を受ける粉受け皿４６を設けてもよ
い。この場合、比較的サイズの大きい粉末（粉末の塊）
は粉受け皿４６によって回収される。サイズの大きい粉
末は、サイズの小さい粉末に比べて、周囲に飛散する可
能性が低く、発火の危険性も低いと考えられるため、粉
受け皿４６によって回収しても問題が生じない。
【００７８】再び図１を参照する。磁粉が除去された成
形体３はベルト３２上をさらに搬送されて、第２の位置
に設けられた撮像部５０まで運ばれる。撮像部５０は、
ベルト３２の下方において光源として設けられたＬＥＤ
（発光ダイオード）５２およびベルト３２の上方に設け
られたカメラ５４を備えている。撮像部５０において、
ＬＥＤ５２が発光し、下から成形体３を照らした状態
で、カメラ５４が成形体３を撮影する。
形体３はベルト３２上をさらに搬送されて、第２の位置
に設けられた撮像部５０まで運ばれる。撮像部５０は、
ベルト３２の下方において光源として設けられたＬＥＤ
（発光ダイオード）５２およびベルト３２の上方に設け
られたカメラ５４を備えている。撮像部５０において、
ＬＥＤ５２が発光し、下から成形体３を照らした状態
で、カメラ５４が成形体３を撮影する。
【００７９】成形体３の撮像を行う理由は、ベルト３２
上における成形体３の形状および位置を正確に認識する
ためである。図８に示すように、磁粉が除去された成形
体３は、焼結処理を行うためにロボット５６によって焼
結用台板６０上（本実施形態の粉体プレス装置１におけ
る最終搬送位置）に配置される。焼結処理を効率良く行
うためには、焼結用台板６０上になるべく多くの成形体
３をなるべく隙間を開けずに並べる必要がある。このた
め、ロボット５６の成形体把持部５８は、成形体３の表
面を吸着する吸引ノズルなどを備えた小型の装置で構成
されている。このような小型の成形体把持部５８を用い
て成形体３を安定して把持および搬送するためには、ベ
ルト３２上における成形体３の正確な位置と重心（形
状）とが検知されなければならない。
上における成形体３の形状および位置を正確に認識する
ためである。図８に示すように、磁粉が除去された成形
体３は、焼結処理を行うためにロボット５６によって焼
結用台板６０上（本実施形態の粉体プレス装置１におけ
る最終搬送位置）に配置される。焼結処理を効率良く行
うためには、焼結用台板６０上になるべく多くの成形体
３をなるべく隙間を開けずに並べる必要がある。このた
め、ロボット５６の成形体把持部５８は、成形体３の表
面を吸着する吸引ノズルなどを備えた小型の装置で構成
されている。このような小型の成形体把持部５８を用い
て成形体３を安定して把持および搬送するためには、ベ
ルト３２上における成形体３の正確な位置と重心（形
状）とが検知されなければならない。
【００８０】成形体３の撮像の際、成形体３に付着した
合金粉末を脱粉機３０によって予め除去しておくこと
は、成形体３の形状認識精度を高める上でも有効であ
る。例えば、成形体を予め脱粉処理しておけば、成形体
とともに運ばれた粉末がＬＥＤ５２上に落下するという
ことがなく、これにより、撮像の際の形状認識精度の低
下が防がれる。また、ベルト３２をメッシュで構成して
おくことによって、ＬＥＤ５２は撮影用の光として影の
少ない光を供給することができ、カメラ５４を用いた成
形体３の形状の認識精度が向上する。
合金粉末を脱粉機３０によって予め除去しておくこと
は、成形体３の形状認識精度を高める上でも有効であ
る。例えば、成形体を予め脱粉処理しておけば、成形体
とともに運ばれた粉末がＬＥＤ５２上に落下するという
ことがなく、これにより、撮像の際の形状認識精度の低
下が防がれる。また、ベルト３２をメッシュで構成して
おくことによって、ＬＥＤ５２は撮影用の光として影の
少ない光を供給することができ、カメラ５４を用いた成
形体３の形状の認識精度が向上する。
【００８１】カメラ５４が撮影した成形体３の画像を適
切に処理することによって成形体３の位置および形状を
表す情報が生成され、この情報に基づいてロボット５６
の動作が制御される。これにより、ロボット５６は焼結
用台板６０上に成形体３を適切に並べることができる。
焼結用台板６０は、例えば厚さ０．５〜３ｍｍを有する
モリブデン板などから形成される。焼結用台板６０上に
搭載された成形体３は、公知の焼結工程、時効熱処理工
程、および表面研磨加工・表面処理等の工程を終えて、
最終的な製品、すなわち希土類磁石となる。
切に処理することによって成形体３の位置および形状を
表す情報が生成され、この情報に基づいてロボット５６
の動作が制御される。これにより、ロボット５６は焼結
用台板６０上に成形体３を適切に並べることができる。
焼結用台板６０は、例えば厚さ０．５〜３ｍｍを有する
モリブデン板などから形成される。焼結用台板６０上に
搭載された成形体３は、公知の焼結工程、時効熱処理工
程、および表面研磨加工・表面処理等の工程を終えて、
最終的な製品、すなわち希土類磁石となる。
【００８２】［合金粉末の製造方法］まず、公知のスト
リップキャスト法を用いてＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石合
金の鋳片を作製する。具体的には、まず、Ｎｄ：３０ｗ
ｔ％、Ｂ：１．０ｗｔ％、Ｄｙ：１．２ｗｔ％、Ａｌ：
０．２ｗｔ％、Ｃｏ：０．９ｗｔ％、Ｃｕ：０．２ｗｔ
％、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる組成の合金を
高周波溶解によって溶融し、合金溶湯を形成する。この
合金溶湯を１３５０℃に保持した後、単ロール法によっ
て、合金溶湯を急冷し、厚さ約０．３ｍｍのフレーク状
合金鋳塊を得ることができる。このときの急冷条件は、
例えば、ロール周速度約１ｍ／秒、冷却速度５００℃／
秒、過冷度２００℃とする。
リップキャスト法を用いてＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類磁石合
金の鋳片を作製する。具体的には、まず、Ｎｄ：３０ｗ
ｔ％、Ｂ：１．０ｗｔ％、Ｄｙ：１．２ｗｔ％、Ａｌ：
０．２ｗｔ％、Ｃｏ：０．９ｗｔ％、Ｃｕ：０．２ｗｔ
％、残部Ｆｅおよび不可避不純物からなる組成の合金を
高周波溶解によって溶融し、合金溶湯を形成する。この
合金溶湯を１３５０℃に保持した後、単ロール法によっ
て、合金溶湯を急冷し、厚さ約０．３ｍｍのフレーク状
合金鋳塊を得ることができる。このときの急冷条件は、
例えば、ロール周速度約１ｍ／秒、冷却速度５００℃／
秒、過冷度２００℃とする。
【００８３】このようにして形成された急冷合金の厚さ
は０．０３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲にある。この合
金は、短軸方向サイズが０．１μｍ以上１００μｍ以下
で長軸方向サイズが５μｍ以上５００μｍ以下のＲ2Ｔ
14Ｂ結晶粒と、Ｒ2Ｔ14Ｂ結晶粒の粒界に分散して存在
するＲリッチ相とを含有し、Ｒリッチ相の厚さは１０μ
ｍ以下である。ストリップキャスト法による原料合金の
製造方法は、例えば、米国特許第５，３８３，９７８号
に開示されている。
は０．０３ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲にある。この合
金は、短軸方向サイズが０．１μｍ以上１００μｍ以下
で長軸方向サイズが５μｍ以上５００μｍ以下のＲ2Ｔ
14Ｂ結晶粒と、Ｒ2Ｔ14Ｂ結晶粒の粒界に分散して存在
するＲリッチ相とを含有し、Ｒリッチ相の厚さは１０μ
ｍ以下である。ストリップキャスト法による原料合金の
製造方法は、例えば、米国特許第５，３８３，９７８号
に開示されている。
【００８４】上記のストリップキャスト法などの急冷法
（急冷速度１０2〜１０4℃／ｓｅｃ）によって作製され
た合金粉末の粒径は揃いやすく、その粒度分布プロファ
イルはシャープな形状となる。このような合金粉末を用
いて成形体を作製した場合、粉末の流動性が低く、ダイ
のキャビティへの粉末充填密度および得られる成形体の
密度が低下し易いため、成形体は比較的脆弱になる。平
均粒径が同一である場合、急冷法によって得られた合金
粉末から形成される成形体の強度は、インゴット鋳造法
によって得られた合金粉末を用いるものに比べて低いも
のとなる。
（急冷速度１０2〜１０4℃／ｓｅｃ）によって作製され
た合金粉末の粒径は揃いやすく、その粒度分布プロファ
イルはシャープな形状となる。このような合金粉末を用
いて成形体を作製した場合、粉末の流動性が低く、ダイ
のキャビティへの粉末充填密度および得られる成形体の
密度が低下し易いため、成形体は比較的脆弱になる。平
均粒径が同一である場合、急冷法によって得られた合金
粉末から形成される成形体の強度は、インゴット鋳造法
によって得られた合金粉末を用いるものに比べて低いも
のとなる。
【００８５】次に、粗粉砕された原料合金を複数の原料
パックに充填し、ラックに搭載する。この後、前述の原
料搬送装置を用いて、原料パックが搭載されたラックを
水素炉の前まで搬送し、水素炉の内部へ挿入する。そし
て、水素炉内で水素粉砕処理を開始する。原料合金は水
素炉内で加熱され、水素粉砕処理を受ける。粉砕後、原
料合金の温度が常温程度に低下してから原料の取り出し
を行うことが好ましい。しかし、高温状態（例えば４０
〜８０℃）のまま原料を取り出しても、原料が大気と接
触しないようにすれば、特に深刻な酸化は生じない。水
素粉砕によって、希土類合金は０．１〜１．０ｍｍ程度
の大きさに粗粉砕される。なお、合金は、水素粉砕処理
の前において、平均サイズ１〜１０ｍｍのフレーク状に
粗粉砕されていることが好ましい。
パックに充填し、ラックに搭載する。この後、前述の原
料搬送装置を用いて、原料パックが搭載されたラックを
水素炉の前まで搬送し、水素炉の内部へ挿入する。そし
て、水素炉内で水素粉砕処理を開始する。原料合金は水
素炉内で加熱され、水素粉砕処理を受ける。粉砕後、原
料合金の温度が常温程度に低下してから原料の取り出し
を行うことが好ましい。しかし、高温状態（例えば４０
〜８０℃）のまま原料を取り出しても、原料が大気と接
触しないようにすれば、特に深刻な酸化は生じない。水
素粉砕によって、希土類合金は０．１〜１．０ｍｍ程度
の大きさに粗粉砕される。なお、合金は、水素粉砕処理
の前において、平均サイズ１〜１０ｍｍのフレーク状に
粗粉砕されていることが好ましい。
【００８６】水素粉砕後、ロータリクーラ等の冷却装置
によって、脆化した原料合金をより細かく解砕するとと
もに冷却することが好ましい。比較的高い温度状態のま
ま原料を取り出す場合は、ロータリクーラ等による冷却
処理の時間を相対的に長くすれば良い。
によって、脆化した原料合金をより細かく解砕するとと
もに冷却することが好ましい。比較的高い温度状態のま
ま原料を取り出す場合は、ロータリクーラ等による冷却
処理の時間を相対的に長くすれば良い。
【００８７】ロータリクーラ等によって室温程度にまで
冷却された原料粉末に対して、ジェットミルなどの粉砕
装置を用いて更なる粉砕処理を行い、原料の微粉末を製
造する。本実施形態では、ジェットミルを用いて窒素ガ
ス雰囲気中で微粉砕し、平均粒径（質量中位径：Mass M
edian Diameter, MMD）が約３．５μｍの合金粉末を得
た。この窒素ガス雰囲気中の酸素量は１００００ｐｐｍ
程度に低く抑えることが好ましい。このようなジェット
ミルは、特公平６−６７２８号公報に記載されている。
微粉砕時における雰囲気ガス中に含まれる酸化性ガス
（酸素や水蒸気）の濃度を制御し、それによって、微粉
砕後における合金粉末の酸素含有量（重量）を６０００
ｐｐｍ以下に調整することが好ましい。希土類合金粉末
中の酸素量が６０００ｐｐｍを超えて多くなりすぎる
と、磁石中に非磁性酸化物の占める割合が増加し、最終
的な焼結磁石の磁気特性が劣化してしまうからである。
冷却された原料粉末に対して、ジェットミルなどの粉砕
装置を用いて更なる粉砕処理を行い、原料の微粉末を製
造する。本実施形態では、ジェットミルを用いて窒素ガ
ス雰囲気中で微粉砕し、平均粒径（質量中位径：Mass M
edian Diameter, MMD）が約３．５μｍの合金粉末を得
た。この窒素ガス雰囲気中の酸素量は１００００ｐｐｍ
程度に低く抑えることが好ましい。このようなジェット
ミルは、特公平６−６７２８号公報に記載されている。
微粉砕時における雰囲気ガス中に含まれる酸化性ガス
（酸素や水蒸気）の濃度を制御し、それによって、微粉
砕後における合金粉末の酸素含有量（重量）を６０００
ｐｐｍ以下に調整することが好ましい。希土類合金粉末
中の酸素量が６０００ｐｐｍを超えて多くなりすぎる
と、磁石中に非磁性酸化物の占める割合が増加し、最終
的な焼結磁石の磁気特性が劣化してしまうからである。
【００８８】次に、この合金粉末に対し、ロッキングミ
キサー内で潤滑剤を例えば０．３ｗｔ％添加・混合し、
潤滑剤で合金粉末粒子の表面を被覆する。潤滑剤として
は、脂肪酸エステルを石油系溶剤で希釈したものを用い
ることができる。本実施例では、脂肪酸エステルとして
カプロン酸メチルを用い、石油系溶剤としてはイソパラ
フィンを用いる。カプロン酸メチルとイソパラフィンの
重量比は、例えば１：９とする。このような液体潤滑剤
は、粉末粒子の表面を被覆し、粒子の酸化防止効果を発
揮するとともに、プレスに際して成形体の密度を均一化
し、配向の乱れを抑制する機能を発揮する。
キサー内で潤滑剤を例えば０．３ｗｔ％添加・混合し、
潤滑剤で合金粉末粒子の表面を被覆する。潤滑剤として
は、脂肪酸エステルを石油系溶剤で希釈したものを用い
ることができる。本実施例では、脂肪酸エステルとして
カプロン酸メチルを用い、石油系溶剤としてはイソパラ
フィンを用いる。カプロン酸メチルとイソパラフィンの
重量比は、例えば１：９とする。このような液体潤滑剤
は、粉末粒子の表面を被覆し、粒子の酸化防止効果を発
揮するとともに、プレスに際して成形体の密度を均一化
し、配向の乱れを抑制する機能を発揮する。
【００８９】なお、潤滑剤の種類は上記のものに限定さ
れるわけではない。脂肪酸エステルとしては、カプロン
酸メチル以外に、例えば、カプリル酸メチル、ラウリル
酸メチル、ラウリン酸メチルなどを用いても良い。溶剤
としては、イソパラフィンに代表される石油系溶剤やナ
フテン系溶剤等を用いることができる。潤滑剤添加のタ
イミングは任意であり、微粉砕前、微粉砕中、微粉砕後
の何れであっても良い。液体潤滑剤に代えて、あるいは
液体潤滑剤とともに、ステアリン酸亜鉛などの固体（乾
式）潤滑剤を用いても良い。
れるわけではない。脂肪酸エステルとしては、カプロン
酸メチル以外に、例えば、カプリル酸メチル、ラウリル
酸メチル、ラウリン酸メチルなどを用いても良い。溶剤
としては、イソパラフィンに代表される石油系溶剤やナ
フテン系溶剤等を用いることができる。潤滑剤添加のタ
イミングは任意であり、微粉砕前、微粉砕中、微粉砕後
の何れであっても良い。液体潤滑剤に代えて、あるいは
液体潤滑剤とともに、ステアリン酸亜鉛などの固体（乾
式）潤滑剤を用いても良い。
【００９０】［希土類磁石の製造方法］上記微粉砕され
た希土類合金の粉末から、プレス装置１を用いて成形体
を作製する。上述したように、作製された成形体は、そ
の表面から不要な磁粉が除去されている。このようにし
て作製された複数の成形体が焼結用台板上に並べられ
る。成形体が載置された複数の焼結用台板が焼結用ケー
スに収容され、焼結装置へと搬送される。
た希土類合金の粉末から、プレス装置１を用いて成形体
を作製する。上述したように、作製された成形体は、そ
の表面から不要な磁粉が除去されている。このようにし
て作製された複数の成形体が焼結用台板上に並べられ
る。成形体が載置された複数の焼結用台板が焼結用ケー
スに収容され、焼結装置へと搬送される。
【００９１】焼結装置において、成形体に含まれている
潤滑剤を揮発させる脱バインダ工程などを経て、焼結工
程が行われる。焼結工程において、成形体は、例えばア
ルゴン雰囲気中で１０００〜１１００℃の焼結処理を２
〜５時間受ける。このとき、成形体の表面から磁粉が事
前に除去されているので、焼結時に表面に磁粉が溶着す
ることがなく、焼結体の表面に凹凸が発生することが防
止される。
潤滑剤を揮発させる脱バインダ工程などを経て、焼結工
程が行われる。焼結工程において、成形体は、例えばア
ルゴン雰囲気中で１０００〜１１００℃の焼結処理を２
〜５時間受ける。このとき、成形体の表面から磁粉が事
前に除去されているので、焼結時に表面に磁粉が溶着す
ることがなく、焼結体の表面に凹凸が発生することが防
止される。
【００９２】その後、焼結体は室温程度まで冷却された
あと、例えばアルゴン雰囲気中で４００〜６００℃での
加熱を行う時効処理を受ける。時効処理を行うことによ
って磁石の保磁力を向上させることができる。
あと、例えばアルゴン雰囲気中で４００〜６００℃での
加熱を行う時効処理を受ける。時効処理を行うことによ
って磁石の保磁力を向上させることができる。
【００９３】所定の磁気特性が付与されるように作製さ
れた希土類磁石の焼結体は、所望の形状を持つように切
削・研磨される。このとき、焼結体の表面には不要な溶
着物が形成されておらず、焼結体の表面が比較的平滑で
あるので、形状加工に要する時間を短縮することができ
る。その後、所望の形状にされた磁石に対し、耐候性を
高めるためのコーティング処理などの表面処理が必要に
応じて行われ、製品としての希土類磁石が完成する。
れた希土類磁石の焼結体は、所望の形状を持つように切
削・研磨される。このとき、焼結体の表面には不要な溶
着物が形成されておらず、焼結体の表面が比較的平滑で
あるので、形状加工に要する時間を短縮することができ
る。その後、所望の形状にされた磁石に対し、耐候性を
高めるためのコーティング処理などの表面処理が必要に
応じて行われ、製品としての希土類磁石が完成する。
【００９４】（実験例）粉体プレス装置１の脱粉機３０
を用いて、成形体３に印加する磁界強度を変化させたと
きの磁粉除去の効果について実験を行った。成形体３近
傍の磁界強度は、脱磁用コイル３６に流す電流の大きさ
を変えることによって変化させた。実験に関する条件は
以下に示すとおりである。
を用いて、成形体３に印加する磁界強度を変化させたと
きの磁粉除去の効果について実験を行った。成形体３近
傍の磁界強度は、脱磁用コイル３６に流す電流の大きさ
を変えることによって変化させた。実験に関する条件は
以下に示すとおりである。
【００９５】成形体：成形体の寸法は厚さ５ｍｍ×縦２
０ｍｍ×横３０ｍｍであり、成形密度は４．３ｇ／ｃｍ
3である。
０ｍｍ×横３０ｍｍであり、成形密度は４．３ｇ／ｃｍ
3である。
【００９６】磁粉：成形体の上表面に、０．０５〜０．
１０Ｔの磁化を有する希土類合金の微粉末（プレス機の
磁界発生コイルのポールピースに付着していた磁粉）を
厚さ１ｍｍほど吸着させた。
１０Ｔの磁化を有する希土類合金の微粉末（プレス機の
磁界発生コイルのポールピースに付着していた磁粉）を
厚さ１ｍｍほど吸着させた。
【００９７】印加磁界：成形体に対し、交番減衰パルス
磁界を印加して脱磁を行った。下記の表１中の磁界強度
は、交番磁界のピーク値（最大値）を表す。
磁界を印加して脱磁を行った。下記の表１中の磁界強度
は、交番磁界のピーク値（最大値）を表す。
【００９８】ガス吹き付け：磁界印加後に、０．２ＭＰ
ａのＮ2ガスを、間欠的に合計約２秒間噴射し、脱磁さ
れた磁粉を成形体から除去した。
ａのＮ2ガスを、間欠的に合計約２秒間噴射し、脱磁さ
れた磁粉を成形体から除去した。
【００９９】このような条件の下で、印加磁界の強度
（最大値）を変化させ、脱磁およびガス吹き付け後の成
形体の様子を目視でチェックした。その結果を、以下表
１に示す。
（最大値）を変化させ、脱磁およびガス吹き付け後の成
形体の様子を目視でチェックした。その結果を、以下表
１に示す。
【０１００】
【表１】
【０１０１】なお、表１中における記号の意味は以下に
示すとおりである。 〇：成形体の表面がはっきり現れており、粉末はほとん
ど見あたらない。 △：成形体表面に０．５ｍｍ程度の厚さの粉末がうっす
らと付いている程度で、磁化されたままの目立った粉末
は見あたらない。 ×：磁化されたままの粉末が成形体に残っている。
示すとおりである。 〇：成形体の表面がはっきり現れており、粉末はほとん
ど見あたらない。 △：成形体表面に０．５ｍｍ程度の厚さの粉末がうっす
らと付いている程度で、磁化されたままの目立った粉末
は見あたらない。 ×：磁化されたままの粉末が成形体に残っている。
【０１０２】表１からわかるように、磁界の大きさを
０．０２〜０．５Ｔに設定すれば、成形体表面に吸着し
ていた粉末を十分に除去できるとともに、成形体に割れ
や欠けが発生することを防止することができる。
０．０２〜０．５Ｔに設定すれば、成形体表面に吸着し
ていた粉末を十分に除去できるとともに、成形体に割れ
や欠けが発生することを防止することができる。
【０１０３】
【発明の効果】本発明によれば、希土類磁石の成形体に
吸着されている磁粉に対して脱磁処理を行うので、成形
体と磁粉との間の磁気的吸引力を低下させ、成形体から
磁粉を除去しやすくすることができる。脱磁した磁粉
は、ガスのブローなどによって比較的容易に成形体の表
面から除去することが可能である。
吸着されている磁粉に対して脱磁処理を行うので、成形
体と磁粉との間の磁気的吸引力を低下させ、成形体から
磁粉を除去しやすくすることができる。脱磁した磁粉
は、ガスのブローなどによって比較的容易に成形体の表
面から除去することが可能である。
【０１０４】成形体の表面から磁粉を除去しておけば、
その後の焼結処理時において、成形体の表面に磁粉が溶
融するということがなく、焼結体表面における凹凸の発
生を防止することができる。こうして得られた焼結体の
表面は比較的平滑であるため、焼結体の研磨に要する時
間を短縮することができる。
その後の焼結処理時において、成形体の表面に磁粉が溶
融するということがなく、焼結体表面における凹凸の発
生を防止することができる。こうして得られた焼結体の
表面は比較的平滑であるため、焼結体の研磨に要する時
間を短縮することができる。
【０１０５】特に焼結体の形状と最終製品の磁石形状と
が近似している場合、本発明によれば、焼結後の研磨工
程時間を大幅に短縮し、量産性を大きく向上させること
ができる。
が近似している場合、本発明によれば、焼結後の研磨工
程時間を大幅に短縮し、量産性を大きく向上させること
ができる。
【図１】本発明による粉体プレス装置の構成を示す斜視
図である。
図である。
【図２】図１に示す粉体プレス装置が備えるプレス機の
断面図である。
断面図である。
【図３】図２に示すプレス機の拡大断面図であり、
（ａ）は粉末圧縮時を示し、（ｂ）は成形体露出時を示
す。
（ａ）は粉末圧縮時を示し、（ｂ）は成形体露出時を示
す。
【図４】図１に示す粉体プレス装置が備える脱粉機の断
面図であり、（ａ）は磁界を印加する様子を示し、
（ｂ）は磁粉が回収される様子を示す。
面図であり、（ａ）は磁界を印加する様子を示し、
（ｂ）は磁粉が回収される様子を示す。
【図５】磁粉の脱磁のために用いられる交番減衰磁界を
示すグラフである。
示すグラフである。
【図６】磁粉に印加される磁場に対する磁粉の磁化の変
化を示すグラフである。
化を示すグラフである。
【図７】脱磁された磁粉を回収する機構を示す断面図で
ある。
ある。
【図８】成形体を焼結用板上に並べる装置を示す斜視図
である。
である。
１ 粉体プレス装置 ３，３’ 成形体 １０ プレス機 １２ ダイ １４ 上パンチ １６ 下パンチ １８ キャビティ ２０ フィーダボックス ２２ 蓋 ２４ エアシリンダ ２５ フッ素樹脂製薄板 ２６ 磁界発生用コイル ３０ 脱粉機 ３２ 搬送ベルト ３４ ガス噴出し口 ３６ 脱磁用コイル（電磁石） ４０ 回収装置 ４２ ホース ４４ 集塵部 ４６ 粉受け皿 ４８ 排気口 ５０ 撮像部 ５２ ＬＥＤ ５４ カメラ ５６ ロボット ５８ 成形体把持部 ６０ 焼結用台板
Claims (25)
- 【請求項１】 所定の空間において配向磁界中で希土類
合金粉末を成形し、成形体を作製する第１の工程と、 前記成形体に対して脱磁処理を行う第２の工程と、 前記成形体を前記所定の空間から取り出す第３の工程
と、 前記第３の工程の後に前記成形体に磁界を印加し、前記
成形体の表面に付着している磁粉に対する脱磁処理を行
う第４の工程とを包含する希土類磁石の製造方法。 - 【請求項２】 前記第１の工程において、前記希土類合
金粉末は、前記所定の空間の周囲に設けられた部材上を
前記部材と接触した状態で搬送され、前記所定の空間内
に供給される請求項１に記載の希土類磁石の製造方法。 - 【請求項３】 前記第４の工程は、前記成形体に交番磁
界を印加する工程を包含している請求項１または２に記
載の希土類磁石の製造方法。 - 【請求項４】 前記交番磁界は向きの異なる２以上のパ
ルス磁界から構成されている請求項３に記載の希土類磁
石の製造方法。 - 【請求項５】 前記成形体の表面付近における前記磁界
の最大値を０．０２テスラ以上０．５テスラ以下とする
請求項１から４の何れかに記載の希土類磁石の製造方
法。 - 【請求項６】 前記第４の工程は、前記成形体の表面に
気体を吹き付ける工程を包含している請求項１から５の
何れかに記載の希土類磁石の製造方法。 - 【請求項７】 前記気体は不活性ガスである請求項６に
記載の希土類磁石の製造方法。 - 【請求項８】 前記成形体を焼結用台板上に載置する工
程をさらに包含し、 前記第４の工程における脱磁処理は、前記成形が行われ
た位置から前記焼結用台板上に前記成形体を移動させる
経路において行なわれる請求項１から７に記載の希土類
磁石の製造方法。 - 【請求項９】 前記焼結用台板上に載置する工程の前
に、前記成形体の形状認識を行なう工程をさらに包含
し、 前記第４の工程における脱磁処理は、前記成形体の形状
認識を行なう工程の前に行なわれる請求項８に記載の希
土類磁石の製造方法。 - 【請求項１０】 前記成形体を第１の位置から第２の位
置に移動させるための非磁性メッシュベルト上に前記成
形体を置く工程と、 前記第２の位置において前記非磁性メッシュベルト上の
成形体を焼結用台板上に移動させる工程と、 前記成形体を焼結する工程とを包含し、 前記第１の位置と第２の位置との間において前記第４の
工程を実行する請求項１から７の何れかに記載の希土類
磁石の製造方法。 - 【請求項１１】 前記非磁性メッシュベルトの下方に設
けた電磁石を用いて前記磁界を形成する請求項１０に記
載の希土類磁石の製造方法。 - 【請求項１２】 気体吸引装置の吸引口を前記メッシュ
ベルトの下方に設け、前記成形体の表面から除去した磁
粉を前記吸引装置内に収容する請求項１０または１１に
記載の希土類磁石の製造方法。 - 【請求項１３】 吸引した前記磁粉を大気から遮断する
ことを特徴とする請求項１２に記載の希土類磁石の製造
方法。 - 【請求項１４】 前記第４の工程は、前記非磁性メッシ
ュベルトによって前記成形体を移動させながら実行する
請求項１０から１３の何れかに記載の希土類磁石の製造
方法。 - 【請求項１５】 前記非磁性メッシュベルトの一方の側
に設けた撮像素子と、前記非磁性メッシュベルトの他方
の側に設けた光源とを用いて、前記第２の位置における
前記成形体を撮像し、画像処理を行う工程を更に包含す
る請求項１０から１４の何れかに記載の希土類磁石の製
造方法。 - 【請求項１６】 前記希土類合金粉末は、Ｒ−Ｔ−
（Ｍ）−Ｂ系希土類磁石合金の粉末である請求項１から
１５の何れかに記載の希土類磁石の製造方法。 - 【請求項１７】 前記希土類合金粉末には、潤滑剤が添
加されている請求項１から１６の何れかに記載の希土類
磁石の製造方法。 - 【請求項１８】 前記成形体の密度は、３．９ｇ／ｃｍ
3〜５．０ｇ／ｃｍ3である請求項１から１７の何れかに
記載の希土類磁石の製造方法。 - 【請求項１９】 前記希土類合金粉末は、急冷法によっ
て作製される請求項１から１８のいずれかに記載の希土
類磁石の製造方法。 - 【請求項２０】 配向磁界中で希土類合金粉末を成形
し、成形体を作製する手段と、 前記成形体に対して脱磁処理を行う手段と、 前記希土類合金粉末の成形が行われた位置から前記成形
体を移動させる経路において前記成形体に磁界を印加
し、それによって前記成形体の表面に付着している磁粉
に対する脱磁処理を行う手段とを備えた粉体プレス装
置。 - 【請求項２１】 前記磁粉に対する脱磁処理を行う手段
は、前記成形体に交番磁界を印加することができる請求
項２０に記載の粉体プレス装置。 - 【請求項２２】 前記希土類合金粉末の成形が行われた
位置から前記成形体を移動させる経路において前記成形
体の表面に気体を吹き付ける手段を備えている請求項２
０または２１に記載の粉体プレス装置。 - 【請求項２３】 吸引口を有する気体吸引装置を備え、
前記成形体の表面から除去した磁粉を前記吸引装置内に
収容する請求項２０から２２の何れかに記載の粉体プレ
ス装置。 - 【請求項２４】 前記成形体を第1の位置から第２の位
置に移動させるための非磁性メッシュベルトと、 前記非磁性メッシュベルト上に前記成形体を置く手段
と、 前記非磁性メッシュベルトを駆動する手段と、 前記第２の位置において前記非磁性メッシュベルト上の
成形体を焼結用台板上に移動させる手段とを備えた請求
項２０から２３の何れかに記載の粉体プレス装置。 - 【請求項２５】 前記磁粉に対する脱磁処理を行う手段
の少なくとも一部は、前記非磁性メッシュベルトの下方
に設けた電磁石によって構成されている請求項２４に記
載の粉体プレス装置。
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| JP2000-195757 | 2000-06-29 | ||
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