JP3538762B2 - 異方性ボンド磁石の製造方法および異方性ボンド磁石 - Google Patents
異方性ボンド磁石の製造方法および異方性ボンド磁石Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、異方性ボンド磁石の製
造方法および該製造方法により得た異方性ボンド磁石に
関する。
造方法および該製造方法により得た異方性ボンド磁石に
関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子デバイスの小型化にともな
い、希土類ボンド磁石の利用が拡大しつゝある。希土類
ボンド磁石は、希土類合金粉末に合成樹脂等のバインダ
ーを混練して成形したもので、優れた磁気特性を有する
他、軽量で破壊に対する抵抗性も強いという特長を有し
ている。現在最も広く用いられている希土類ボンド磁石
は、等方性ネオジウム−鉄−ホウ素系ボンド磁石であ
る。この磁石は、ネオジウム−鉄−ホウ素系の組成を有
するゼネラルモータース社製の磁性粉末（ＭＱパウダ
ー）に、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を混練して圧縮
成形し、最終的に熱硬化処理を行って製造され、面圧５
トン／cm2 程度の圧縮成形で磁性粉体積率７０％以上と
なり、磁気特性も最大エネルギー積ＢＨmax ８〜１２Ｍ
ＧＯe の高値を示すものとなる。また、成形に際して磁
場配向の必要がないことから、製造が簡単で、コスト的
にも安価なものとなっている。
い、希土類ボンド磁石の利用が拡大しつゝある。希土類
ボンド磁石は、希土類合金粉末に合成樹脂等のバインダ
ーを混練して成形したもので、優れた磁気特性を有する
他、軽量で破壊に対する抵抗性も強いという特長を有し
ている。現在最も広く用いられている希土類ボンド磁石
は、等方性ネオジウム−鉄−ホウ素系ボンド磁石であ
る。この磁石は、ネオジウム−鉄−ホウ素系の組成を有
するゼネラルモータース社製の磁性粉末（ＭＱパウダ
ー）に、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を混練して圧縮
成形し、最終的に熱硬化処理を行って製造され、面圧５
トン／cm2 程度の圧縮成形で磁性粉体積率７０％以上と
なり、磁気特性も最大エネルギー積ＢＨmax ８〜１２Ｍ
ＧＯe の高値を示すものとなる。また、成形に際して磁
場配向の必要がないことから、製造が簡単で、コスト的
にも安価なものとなっている。
【０００３】しかしながら、最近、電子デバイスのさら
なる小型化が進み、上記等方性ネオジウム−鉄−ホウ素
系ボンド磁石よりも優れた磁気特性を有する希土類ボン
ド磁石が要求されるようになってきている。磁石の磁気
特性を高めるには、磁性粉末を配向して磁気的に異方化
することが有効であり、例えば異方性のサマリウム−コ
バルト系ボンド磁石は、１５ｋＯe の横磁場中で圧縮成
形することにより、最大エネルギー積ＢＨmax １５ＭＧ
Ｏe を有する優れた磁石となることが確認されている。
なる小型化が進み、上記等方性ネオジウム−鉄−ホウ素
系ボンド磁石よりも優れた磁気特性を有する希土類ボン
ド磁石が要求されるようになってきている。磁石の磁気
特性を高めるには、磁性粉末を配向して磁気的に異方化
することが有効であり、例えば異方性のサマリウム−コ
バルト系ボンド磁石は、１５ｋＯe の横磁場中で圧縮成
形することにより、最大エネルギー積ＢＨmax １５ＭＧ
Ｏe を有する優れた磁石となることが確認されている。
【０００４】磁性粉末を磁気的に異方化する１つの方法
として、極異方配向法があり、従来より焼結フェライト
磁石の分野で多用されている。この方法は、成形型に電
磁コイル等の磁界発生手段を埋設し、該磁界発生手段に
より成形領域に配向磁界を発生させて圧縮成形するもの
である。この方法によれば、配向磁界が局部的に作用す
るため、該磁界発生手段を内蔵する成形型をプレスラム
上に複数個用意することにより多数個取りが可能にな
り、生産性に優れたものとなっている。また、リング形
状の磁石に適用した場合は、配向方向と着磁方向とが一
致しているため、高い磁気特性が得られるという利点も
ある。
として、極異方配向法があり、従来より焼結フェライト
磁石の分野で多用されている。この方法は、成形型に電
磁コイル等の磁界発生手段を埋設し、該磁界発生手段に
より成形領域に配向磁界を発生させて圧縮成形するもの
である。この方法によれば、配向磁界が局部的に作用す
るため、該磁界発生手段を内蔵する成形型をプレスラム
上に複数個用意することにより多数個取りが可能にな
り、生産性に優れたものとなっている。また、リング形
状の磁石に適用した場合は、配向方向と着磁方向とが一
致しているため、高い磁気特性が得られるという利点も
ある。
【０００５】ところで、上記極異方配向法によれば、配
向の効率を上げるには電磁コイルを磁性粉末にできるだ
け接近させる必要があり、その分、成形型として耐え得
る面圧が低下することになる。この場合、焼結フェライ
ト磁石の成形に要する面圧はせいぜい１トン／cm2 程度
であり、それほど問題になることはないが、希土類ボン
ド磁石の製造においては、成形圧力として面圧５〜１０
トン／cm2 程度が必要となり、この極異方配向法の利用
は、実質不可能となっていた。
向の効率を上げるには電磁コイルを磁性粉末にできるだ
け接近させる必要があり、その分、成形型として耐え得
る面圧が低下することになる。この場合、焼結フェライ
ト磁石の成形に要する面圧はせいぜい１トン／cm2 程度
であり、それほど問題になることはないが、希土類ボン
ド磁石の製造においては、成形圧力として面圧５〜１０
トン／cm2 程度が必要となり、この極異方配向法の利用
は、実質不可能となっていた。
【０００６】そのため従来、リング形状の異方性希土類
ボンド磁石の圧縮成形を行う場合、プレスの上・下ラム
に電磁石を取付け、対向する磁力線の反発により放射状
の磁場を形成し、この磁界中で磁性粉末を配向して圧縮
成形する、いわゆるラジアル配向法のみが用いられてい
た。
ボンド磁石の圧縮成形を行う場合、プレスの上・下ラム
に電磁石を取付け、対向する磁力線の反発により放射状
の磁場を形成し、この磁界中で磁性粉末を配向して圧縮
成形する、いわゆるラジアル配向法のみが用いられてい
た。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ラ
ジアル配向法による異方性ボンド磁石の製造によれば、
放射状の磁場中心に磁性粉末を置かなければならないた
め、多数個取りは困難であり、生産性の悪化はもとより
製造コストの上昇が避けられない、という問題があっ
た。
ジアル配向法による異方性ボンド磁石の製造によれば、
放射状の磁場中心に磁性粉末を置かなければならないた
め、多数個取りは困難であり、生産性の悪化はもとより
製造コストの上昇が避けられない、という問題があっ
た。
【０００８】本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、極異方配向法の利用による異方性の希土類
ボンド磁石の製造を可能にし、もって生産性の向上と製
造コストの低減とに大きく寄与する製造方法を提供し、
併せてこの製造方法により得た高性能異方性ボンド磁石
を提供することを目的とする。
れたもので、極異方配向法の利用による異方性の希土類
ボンド磁石の製造を可能にし、もって生産性の向上と製
造コストの低減とに大きく寄与する製造方法を提供し、
併せてこの製造方法により得た高性能異方性ボンド磁石
を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかゝる異方性ボンド磁石の製造方法は、異
方性希土類ボンド磁石の製造方法において、型内の異な
る部位に仮圧縮成形部と本圧縮成形部とを設定し、前記
仮圧縮成形部に配向磁界を発生させる手段を備えた成形
型を用意する工程と、磁気的に異方性を有する希土類磁
性粉末と合成樹脂からなるバインダーとを混練し、混合
物を得る工程と、前記成形型の仮圧縮成形部に前記混合
物を充填し、配向磁界を発生させた磁場中で所定の面圧
にて仮圧縮成形を行う工程と、前記仮圧縮成形された仮
成形体を前記成形型の本圧縮成形部に移し、前記仮圧縮
成形よりも大きな面圧にて本圧縮成形を行う工程と、前
記本圧縮成形された成形体を前記成形型から取出し、該
成形体を加熱硬化させる工程と、前記加熱硬化された成
形体を着磁する工程と、からなることを特徴とする。
め、本発明にかゝる異方性ボンド磁石の製造方法は、異
方性希土類ボンド磁石の製造方法において、型内の異な
る部位に仮圧縮成形部と本圧縮成形部とを設定し、前記
仮圧縮成形部に配向磁界を発生させる手段を備えた成形
型を用意する工程と、磁気的に異方性を有する希土類磁
性粉末と合成樹脂からなるバインダーとを混練し、混合
物を得る工程と、前記成形型の仮圧縮成形部に前記混合
物を充填し、配向磁界を発生させた磁場中で所定の面圧
にて仮圧縮成形を行う工程と、前記仮圧縮成形された仮
成形体を前記成形型の本圧縮成形部に移し、前記仮圧縮
成形よりも大きな面圧にて本圧縮成形を行う工程と、前
記本圧縮成形された成形体を前記成形型から取出し、該
成形体を加熱硬化させる工程と、前記加熱硬化された成
形体を着磁する工程と、からなることを特徴とする。
【００１０】
【００１１】本発明の特徴をさらに図に基いて説明す
る。図１は、リング形状の異方性ボンド磁石の製造方法
を概念的に示したもので、符号１で示す成形型は、従来
一般の成形型と同様にダイス２、上パンチ３、下パンチ
４およびコア５からなっている。しかして、本発明で用
いるダイス２は、その上側の半分が仮圧縮成形部２Ａ、
その下側の半分が本圧縮成形部２Ｂとして区画されてお
り、上側の仮圧縮成形部２Ａには、成形領域に配向磁界
を発生させる電磁コイル６が埋設されている。
る。図１は、リング形状の異方性ボンド磁石の製造方法
を概念的に示したもので、符号１で示す成形型は、従来
一般の成形型と同様にダイス２、上パンチ３、下パンチ
４およびコア５からなっている。しかして、本発明で用
いるダイス２は、その上側の半分が仮圧縮成形部２Ａ、
その下側の半分が本圧縮成形部２Ｂとして区画されてお
り、上側の仮圧縮成形部２Ａには、成形領域に配向磁界
を発生させる電磁コイル６が埋設されている。
【００１２】圧縮成形に際しては、先ずダイス２の仮圧
縮成形部２Ａの内側の成形領域にバインダーを混合した
磁性粉末７を充填し、次いで電磁コイル６にパルス電流
または定常電流を流して成形領域に配向磁界を発生さ
せ、この磁界中で、上パンチ３を下動させて面圧０．５
〜１トン／cm2 で仮圧縮成形する（）。次に、ダイス
２と上パンチ３および下パンチ４とを相対移動させ、仮
成形体をダイス２の本圧縮成形部２Ｂに移し、面圧５〜
１０トン／cm2 で本圧縮成形を行い、リング形状の成形
体８を得る（）。このようにして得られた成形体（リ
ング）８は、磁性粉体積率が７０％以上で、４極以上の
磁極を外周に有する異方性ボンド磁石となる。
縮成形部２Ａの内側の成形領域にバインダーを混合した
磁性粉末７を充填し、次いで電磁コイル６にパルス電流
または定常電流を流して成形領域に配向磁界を発生さ
せ、この磁界中で、上パンチ３を下動させて面圧０．５
〜１トン／cm2 で仮圧縮成形する（）。次に、ダイス
２と上パンチ３および下パンチ４とを相対移動させ、仮
成形体をダイス２の本圧縮成形部２Ｂに移し、面圧５〜
１０トン／cm2 で本圧縮成形を行い、リング形状の成形
体８を得る（）。このようにして得られた成形体（リ
ング）８は、磁性粉体積率が７０％以上で、４極以上の
磁極を外周に有する異方性ボンド磁石となる。
【００１３】一方、内周を磁極とするリング形状の磁石
を得るには、図２に示すように、コア５を、下側の仮圧
縮成形部５Ａと上側の本圧縮成形部５Ｂとに区画し、そ
の仮圧縮成形部５Ａに電磁コイル６を埋設する。圧縮成
形は、上記図１について説明したと同様の手順で、先ず
コア５の仮圧縮成形部５Ａの外側の成形領域に磁気粉末
７を充填して電磁コイル６による配向磁界中で仮圧縮成
形を行い（）、次に仮成形体をコア５の本圧縮成形部
５Ｂに移して本圧縮成形を行い、リング形状の成形体８
を得る（）。このようにして得られた成形体（リン
グ）８は、磁性粉体積率が７０％以上で、４極以上の磁
極を内周に有する異方性ボンド磁石となる。
を得るには、図２に示すように、コア５を、下側の仮圧
縮成形部５Ａと上側の本圧縮成形部５Ｂとに区画し、そ
の仮圧縮成形部５Ａに電磁コイル６を埋設する。圧縮成
形は、上記図１について説明したと同様の手順で、先ず
コア５の仮圧縮成形部５Ａの外側の成形領域に磁気粉末
７を充填して電磁コイル６による配向磁界中で仮圧縮成
形を行い（）、次に仮成形体をコア５の本圧縮成形部
５Ｂに移して本圧縮成形を行い、リング形状の成形体８
を得る（）。このようにして得られた成形体（リン
グ）８は、磁性粉体積率が７０％以上で、４極以上の磁
極を内周に有する異方性ボンド磁石となる。
【００１４】本発明において、用いる磁性粉末として
は、磁気的に異方性を有する種々の希土類合金粉末、例
えばネオジウム−鉄−ホウ素系合金粉末、サマリウム−
コバルト系合金粉末、サマリウム−鉄−窒素系合金粉末
を用いることができる。また、バインダーとしては、エ
ポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリ
アミド樹脂（ナイロン）、ポリフェニレンサルファイド
（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）な
どの熱可塑性樹脂を用いることができる。
は、磁気的に異方性を有する種々の希土類合金粉末、例
えばネオジウム−鉄−ホウ素系合金粉末、サマリウム−
コバルト系合金粉末、サマリウム−鉄−窒素系合金粉末
を用いることができる。また、バインダーとしては、エ
ポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、ポリ
アミド樹脂（ナイロン）、ポリフェニレンサルファイド
（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）な
どの熱可塑性樹脂を用いることができる。
【００１５】本発明において、成形領域に配向磁界を発
生させるには、上記した電磁コイル６に代えて、永久磁
石を用いることができる。本発明において、成形型内に
設定する仮圧縮成形部２Ａ，５Ａと本圧縮成形部２Ｂ，
５Ｂとの上下関係は任意であり、成形の能率を考慮して
何れかを選択する。また、本発明は、仮圧縮成形後に電
磁コイル６に逆向きの電流を流して脱磁（減磁）を行っ
てもよい。
生させるには、上記した電磁コイル６に代えて、永久磁
石を用いることができる。本発明において、成形型内に
設定する仮圧縮成形部２Ａ，５Ａと本圧縮成形部２Ｂ，
５Ｂとの上下関係は任意であり、成形の能率を考慮して
何れかを選択する。また、本発明は、仮圧縮成形後に電
磁コイル６に逆向きの電流を流して脱磁（減磁）を行っ
てもよい。
【００１６】
【作用】上記のように構成した異方性ボンド磁石の製造
においては、磁性粉末を磁場配向する際は、小さな面圧
で仮圧縮成形するので、極異方配向法を用いて効率的に
磁性粉末を異方化することができる。また、仮圧縮成形
後に大きな面圧で本圧縮成形を行うことにより、磁粉体
積率を７０％以上と十分に大きくすることが可能にな
る。また、この仮圧縮成形と本圧縮成形とを、同じ成形
型内の異なる部位で行うので、連続して圧縮成形を行う
ことができる。
においては、磁性粉末を磁場配向する際は、小さな面圧
で仮圧縮成形するので、極異方配向法を用いて効率的に
磁性粉末を異方化することができる。また、仮圧縮成形
後に大きな面圧で本圧縮成形を行うことにより、磁粉体
積率を７０％以上と十分に大きくすることが可能にな
る。また、この仮圧縮成形と本圧縮成形とを、同じ成形
型内の異なる部位で行うので、連続して圧縮成形を行う
ことができる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。
【００１８】実施例１
水素処理法（ＨＤＤＲ法）により製造されたネオジウム
−鉄−ホウ素系磁性粉末を、ピンミルを用いて平均粒子
径１５０ミクロン（μｍ）以下に粉砕し、これにエポキ
シ樹脂２．５wt％を添加して混練し、この混合物を図３
および４に示す成形型１０Ａに入れて油圧プレスにより
圧縮成形を行った。成形型１０Ａは、リング状のダイス
１１と、プレス上ラム（図示略）に支持された筒状の上
パンチ１２と、前記上パンチ１２に対向してプレス下ラ
ム（図示略）に支持された筒状の下パンチ１３と、ダイ
ス１１内に挿入されたコア１４とから概略構成されてい
る。
−鉄−ホウ素系磁性粉末を、ピンミルを用いて平均粒子
径１５０ミクロン（μｍ）以下に粉砕し、これにエポキ
シ樹脂２．５wt％を添加して混練し、この混合物を図３
および４に示す成形型１０Ａに入れて油圧プレスにより
圧縮成形を行った。成形型１０Ａは、リング状のダイス
１１と、プレス上ラム（図示略）に支持された筒状の上
パンチ１２と、前記上パンチ１２に対向してプレス下ラ
ム（図示略）に支持された筒状の下パンチ１３と、ダイ
ス１１内に挿入されたコア１４とから概略構成されてい
る。
【００１９】上記ダイス１１は、上側の仮圧縮成形部１
５と下側の本圧縮成形部１６とを備えている。上側の仮
圧縮成形部１５は、内側の薄肉のスリーブ１７と外側の
厚肉筒状のヨーク１８とからなり、そのヨーク１８には
１２極の電磁コイル１９が埋設されている。一方、本圧
縮成形部１６は、内側の筒状のダイス本体２０と外側の
筒状のダイスホルダ２１とからなっている。なお、ダイ
ス１１を構成するスリーブ１７およびダイス本体２０
と、上・下パンチ１２、１３と、コア１４とは非磁性の
超硬から、ダイスホルダ２１はステンレス鋼（例えばSU
S 304 ）から、ヨーク１８は純鉄からそれぞれ形成され
ている。また、ダイス本体２０としては肉厚８mm程度の
ものが用いられている。
５と下側の本圧縮成形部１６とを備えている。上側の仮
圧縮成形部１５は、内側の薄肉のスリーブ１７と外側の
厚肉筒状のヨーク１８とからなり、そのヨーク１８には
１２極の電磁コイル１９が埋設されている。一方、本圧
縮成形部１６は、内側の筒状のダイス本体２０と外側の
筒状のダイスホルダ２１とからなっている。なお、ダイ
ス１１を構成するスリーブ１７およびダイス本体２０
と、上・下パンチ１２、１３と、コア１４とは非磁性の
超硬から、ダイスホルダ２１はステンレス鋼（例えばSU
S 304 ）から、ヨーク１８は純鉄からそれぞれ形成され
ている。また、ダイス本体２０としては肉厚８mm程度の
ものが用いられている。
【００２０】本実施例においては、電磁コイル１９にコ
ンデンサ方式のパルス電源（図示略）を接続する。そし
て圧縮成形に際しては、先ずダイス１１の仮圧縮成形部
１５の内側の成形領域に上記混合物（磁性粉末）２２を
充填し、次いで電磁コイル１９に２０KA、１０ｍsec の
パルス電流を断続して流して成形領域に配向磁界を発生
させる。そして、この磁界中で、上パンチ１２を下動さ
せて面圧０．５トン／cm2 で仮圧縮成形し、引続いて脱
磁を行った。次に、上パンチ１２および下パンチ１３を
そのまゝ下動させて、仮成形体をダイス１１の本圧縮成
形部１６に移し、面圧５トン／cm2 で本圧縮成形を行
い、リング形状の成形体を得た。その後、この成形体を
成形型１０Ａから取出し、１５０℃で１時間の加熱硬化
処理を行った後、着磁をして、図５（１），（２）に示
すようなリング形状の異方性ボンド磁石試料１を得、こ
れを、磁性粉体積率および磁気特性の測定試験に供し
た。なお、このボンド磁石試料（以下、単に磁石試料と
いう）１は、外径２２mm，内径２０mm，高さ８mmで、外
周１２極配向となっている。また、比較のため、前記Ｍ
Ｑパウダー（ネオジウム−鉄−ホウ素系合金）にエポキ
シ樹脂を上記と同量配合し、圧縮成形により同寸法の等
方性磁石試料２を製作し、これも同様の磁性粉体積率お
よび磁気特性の測定試験に供した。
ンデンサ方式のパルス電源（図示略）を接続する。そし
て圧縮成形に際しては、先ずダイス１１の仮圧縮成形部
１５の内側の成形領域に上記混合物（磁性粉末）２２を
充填し、次いで電磁コイル１９に２０KA、１０ｍsec の
パルス電流を断続して流して成形領域に配向磁界を発生
させる。そして、この磁界中で、上パンチ１２を下動さ
せて面圧０．５トン／cm2 で仮圧縮成形し、引続いて脱
磁を行った。次に、上パンチ１２および下パンチ１３を
そのまゝ下動させて、仮成形体をダイス１１の本圧縮成
形部１６に移し、面圧５トン／cm2 で本圧縮成形を行
い、リング形状の成形体を得た。その後、この成形体を
成形型１０Ａから取出し、１５０℃で１時間の加熱硬化
処理を行った後、着磁をして、図５（１），（２）に示
すようなリング形状の異方性ボンド磁石試料１を得、こ
れを、磁性粉体積率および磁気特性の測定試験に供し
た。なお、このボンド磁石試料（以下、単に磁石試料と
いう）１は、外径２２mm，内径２０mm，高さ８mmで、外
周１２極配向となっている。また、比較のため、前記Ｍ
Ｑパウダー（ネオジウム−鉄−ホウ素系合金）にエポキ
シ樹脂を上記と同量配合し、圧縮成形により同寸法の等
方性磁石試料２を製作し、これも同様の磁性粉体積率お
よび磁気特性の測定試験に供した。
【００２１】表１は、上記のようにして得た磁石試料
１、２についての磁性粉体積率および磁気特性の測定試
験を示したものである。なお、磁気特性の測定は振動試
料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて行った。表に示す結果よ
り、本発明にかゝる磁石試料１は汎用の等方性磁石試料
２と同様に磁性粉体積率が７０％以上となり、十分なる
磁性粉体積率を有することが確認できた。また、磁気特
性に関しては、残留磁束密度Ｂr 、保磁力ｉＨｃ、最大
エネルギー積ＢＨmax 共に、本発明にかゝる磁石試料１
の方が汎用の磁石試料２より高値となり、特に最大エネ
ルギー積ＢＨmaxについては２倍の高値となって、磁気
特性に著しく優れていることが確認できた。
１、２についての磁性粉体積率および磁気特性の測定試
験を示したものである。なお、磁気特性の測定は振動試
料型磁力計（ＶＳＭ）を用いて行った。表に示す結果よ
り、本発明にかゝる磁石試料１は汎用の等方性磁石試料
２と同様に磁性粉体積率が７０％以上となり、十分なる
磁性粉体積率を有することが確認できた。また、磁気特
性に関しては、残留磁束密度Ｂr 、保磁力ｉＨｃ、最大
エネルギー積ＢＨmax 共に、本発明にかゝる磁石試料１
の方が汎用の磁石試料２より高値となり、特に最大エネ
ルギー積ＢＨmaxについては２倍の高値となって、磁気
特性に著しく優れていることが確認できた。
【００２２】
【表１】
【００２３】図６は、磁石試料１、２についての表面磁
束の測定結果を示したものである。なお、表面磁束の測
定はフラックスメータを用いて行った。同図中、実線は
本発明にかゝる磁石試料１についての結果を、点線は汎
用の等方性磁石試料２についての結果をそれぞれ表して
おり、これより、本発明にかゝる磁石試料１は、全周に
おいて磁石試料２よりも約２５％程高い表面磁束を有す
ることが明らかになった。
束の測定結果を示したものである。なお、表面磁束の測
定はフラックスメータを用いて行った。同図中、実線は
本発明にかゝる磁石試料１についての結果を、点線は汎
用の等方性磁石試料２についての結果をそれぞれ表して
おり、これより、本発明にかゝる磁石試料１は、全周に
おいて磁石試料２よりも約２５％程高い表面磁束を有す
ることが明らかになった。
【００２４】実施例２
ＨＤＤＲ法により製造されたネオジウム−鉄−ホウ素系
磁性粉末を、ピンミルを用いて平均粒子径１５０μｍ以
下に粉砕し、これにエポキシ樹脂２．５wt％を添加して
混練し、この混合物を図７および８に示す成形型１０Ｂ
に入れて油圧プレスにより圧縮成形を行った。成形型１
０Ｂは、基本的には実施例１で用いたもの（図３および
４）と同じであるが、こゝでは、ダイス１１の仮圧縮成
形部１５を構成するヨーク１８を非磁性材料（SUS304）
製とし、上記電磁コイル１９に代えて１２個の永久磁石
２５を埋設している。この永久磁石２５は、ネオジウム
焼結磁石からなり、最大エネルギー積ＢＨmax は３０Ｍ
ＧＯe となっている。
磁性粉末を、ピンミルを用いて平均粒子径１５０μｍ以
下に粉砕し、これにエポキシ樹脂２．５wt％を添加して
混練し、この混合物を図７および８に示す成形型１０Ｂ
に入れて油圧プレスにより圧縮成形を行った。成形型１
０Ｂは、基本的には実施例１で用いたもの（図３および
４）と同じであるが、こゝでは、ダイス１１の仮圧縮成
形部１５を構成するヨーク１８を非磁性材料（SUS304）
製とし、上記電磁コイル１９に代えて１２個の永久磁石
２５を埋設している。この永久磁石２５は、ネオジウム
焼結磁石からなり、最大エネルギー積ＢＨmax は３０Ｍ
ＧＯe となっている。
【００２５】圧縮成形に際しては、先ずダイス１１の仮
圧縮成形部１５の内側の成形領域に上記混合物（磁性粉
末）２２を充填し、永久磁石２５による配向磁界のもと
で、面圧０．５トン／cm2 で仮圧縮成形し、引続いて脱
磁を行い、次いで、仮成形体をダイス１１の本圧縮成形
部１６に移して、面圧５トン／cm2 で本圧縮成形を行
い、リング形状の成形体を得た。その後、この成形体を
成形型から取出し、１５０℃で１時間の加熱硬化処理を
行い、さらに着磁をし、実施例１と同極数、同寸法の磁
石試料３を得、これをフラックスメータによる表面磁束
の測定試験に供した。
圧縮成形部１５の内側の成形領域に上記混合物（磁性粉
末）２２を充填し、永久磁石２５による配向磁界のもと
で、面圧０．５トン／cm2 で仮圧縮成形し、引続いて脱
磁を行い、次いで、仮成形体をダイス１１の本圧縮成形
部１６に移して、面圧５トン／cm2 で本圧縮成形を行
い、リング形状の成形体を得た。その後、この成形体を
成形型から取出し、１５０℃で１時間の加熱硬化処理を
行い、さらに着磁をし、実施例１と同極数、同寸法の磁
石試料３を得、これをフラックスメータによる表面磁束
の測定試験に供した。
【００２６】図９は、磁石試料３についての表面磁束の
測定結果を上記実施例１で得た磁石試料１の結果と対比
して示したものである。同図中、実線は本発明にかゝる
磁石試料３についての結果を、点線は実施例１で得た磁
石試料１についての結果をそれぞれ表しており、これよ
り、本発明にかゝる磁石試料３は、全周において磁石試
料１とほどんと変わりない表面磁束を有するものとな
り、磁場配向に永久磁石を用いても優れた磁気特性が得
られることが明らかとなった。
測定結果を上記実施例１で得た磁石試料１の結果と対比
して示したものである。同図中、実線は本発明にかゝる
磁石試料３についての結果を、点線は実施例１で得た磁
石試料１についての結果をそれぞれ表しており、これよ
り、本発明にかゝる磁石試料３は、全周において磁石試
料１とほどんと変わりない表面磁束を有するものとな
り、磁場配向に永久磁石を用いても優れた磁気特性が得
られることが明らかとなった。
【００２７】実施例３
ＨＤＤＲ法により製造されたネオジウム−鉄−ホウ素系
磁性粉末を、ピンミルを用いて平均粒子径１００μｍ以
下に粉砕し、これにエポキシ樹脂２．８wt％を添加して
混練し、この混合物を図１０および１１に示す成形型１
０Ｃに入れて油圧プレスにより圧縮成形を行った。成形
型１０Ｃは、リング状のダイス３１と、プレス上ラム
（図示略）に支持された筒状の上パンチ３２と、前記上
パンチ３２に対向してプレス下ラム（図示略）に支持さ
れた筒状の下パンチ３３と、ダイス３１内に挿入された
コア３４とから概略構成されている。
磁性粉末を、ピンミルを用いて平均粒子径１００μｍ以
下に粉砕し、これにエポキシ樹脂２．８wt％を添加して
混練し、この混合物を図１０および１１に示す成形型１
０Ｃに入れて油圧プレスにより圧縮成形を行った。成形
型１０Ｃは、リング状のダイス３１と、プレス上ラム
（図示略）に支持された筒状の上パンチ３２と、前記上
パンチ３２に対向してプレス下ラム（図示略）に支持さ
れた筒状の下パンチ３３と、ダイス３１内に挿入された
コア３４とから概略構成されている。
【００２８】上記ダイス３１は、内側の筒状のダイス本
体３５と外側の筒状のダイスホルダ３６とからなってい
る。一方、コア３４は、下側の仮圧縮成形部３７と上側
の本圧縮成形部３８とを備えており、その仮圧縮成形部
３７は、外側の薄肉のスリーブ３９と内側の柱状ヨーク
４０とから、その本圧縮成形部３８は柱状のコアブロッ
ク４１からそれぞれなっている。しかして、このコア３
４のヨーク４０には、３２極の電磁コイル４２が埋設さ
れている。なお、ダイス本体３５と、コア３４を構成す
るスリーブ３９およびコアブロック４１と、上・下パン
チ３２、３３とは非磁性超硬から、ダイスホルダ３６は
ステンレス鋼（例えばSUS 303 ）からそれぞれ形成され
ている。
体３５と外側の筒状のダイスホルダ３６とからなってい
る。一方、コア３４は、下側の仮圧縮成形部３７と上側
の本圧縮成形部３８とを備えており、その仮圧縮成形部
３７は、外側の薄肉のスリーブ３９と内側の柱状ヨーク
４０とから、その本圧縮成形部３８は柱状のコアブロッ
ク４１からそれぞれなっている。しかして、このコア３
４のヨーク４０には、３２極の電磁コイル４２が埋設さ
れている。なお、ダイス本体３５と、コア３４を構成す
るスリーブ３９およびコアブロック４１と、上・下パン
チ３２、３３とは非磁性超硬から、ダイスホルダ３６は
ステンレス鋼（例えばSUS 303 ）からそれぞれ形成され
ている。
【００２９】本実施例においては、電磁コイル４２にコ
ンデンサ方式のパルス電源（図示略）を接続する。そし
て圧縮成形に際しては、先ずコア３４の仮圧縮成形部３
７の外側の成形領域に上記混合物（磁性粉末）４３を充
填し、次いで電磁コイル４２に１２KA、１０ｍsec のパ
ルス電流を断続して流して成形領域に配向磁界を発生さ
せた。そして、この磁界中で、上パンチ３２を下動させ
て面圧０．５トン／cm2 で仮圧縮成形し、引続いて脱磁
を行った。次に、上パンチ３２および下パンチ３３をそ
のまゝ上動させて、仮成形体をコア３４の本圧縮成形部
３８に移し、面圧８トン／cm2 で本圧縮成形を行い、リ
ング形状の成形体を得た。その後、この成形体を成形型
１０Ｃから取出し、１５０℃で１時間の加熱硬化処理を
行った後、着磁をして、図１２（ａ），（ｂ）に示すよ
うなリング形状の異方性ボンド磁石試料４を得、これ
を、フラックスメータによる表面磁束の測定試験に供し
た。なお、この磁石試料４は、外径３３mm，内径３０m
m，高さ５mmで、内周３２極配向となっている。また、
比較のため、前記ＭＱパウダー（ネオジウム−鉄−ホウ
素合金）にエポキシ樹脂を同量混合し、圧縮成形により
同寸法の等方性磁石試料５を製作し、これも同様の表面
磁束の測定試験に供した。
ンデンサ方式のパルス電源（図示略）を接続する。そし
て圧縮成形に際しては、先ずコア３４の仮圧縮成形部３
７の外側の成形領域に上記混合物（磁性粉末）４３を充
填し、次いで電磁コイル４２に１２KA、１０ｍsec のパ
ルス電流を断続して流して成形領域に配向磁界を発生さ
せた。そして、この磁界中で、上パンチ３２を下動させ
て面圧０．５トン／cm2 で仮圧縮成形し、引続いて脱磁
を行った。次に、上パンチ３２および下パンチ３３をそ
のまゝ上動させて、仮成形体をコア３４の本圧縮成形部
３８に移し、面圧８トン／cm2 で本圧縮成形を行い、リ
ング形状の成形体を得た。その後、この成形体を成形型
１０Ｃから取出し、１５０℃で１時間の加熱硬化処理を
行った後、着磁をして、図１２（ａ），（ｂ）に示すよ
うなリング形状の異方性ボンド磁石試料４を得、これ
を、フラックスメータによる表面磁束の測定試験に供し
た。なお、この磁石試料４は、外径３３mm，内径３０m
m，高さ５mmで、内周３２極配向となっている。また、
比較のため、前記ＭＱパウダー（ネオジウム−鉄−ホウ
素合金）にエポキシ樹脂を同量混合し、圧縮成形により
同寸法の等方性磁石試料５を製作し、これも同様の表面
磁束の測定試験に供した。
【００３０】図１３は、表面磁束の測定結果を示したも
のである。同図中、実線は本発明にかゝる磁石試料４に
ついての結果を、点線は汎用の等方性磁石試料５につい
ての結果をそれぞれ表しており、これより、本発明にか
ゝる磁石試料４は、全周において汎用の磁石試料５より
高い表面磁束を有し、優れた磁気特性が得られることが
明らかとなった。
のである。同図中、実線は本発明にかゝる磁石試料４に
ついての結果を、点線は汎用の等方性磁石試料５につい
ての結果をそれぞれ表しており、これより、本発明にか
ゝる磁石試料４は、全周において汎用の磁石試料５より
高い表面磁束を有し、優れた磁気特性が得られることが
明らかとなった。
【００３１】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
かかる異方性ボンド磁石の製造方法によれば、同じ成形
型内の異なる部位で仮圧縮成形と本圧縮成形との２段階
成形を行うことにより、極異方配向法を用いて磁性粉末
を異方化することができ、磁気特性に優れた異方性磁石
を高能率に製造することができ、生産性の向上と製造コ
ストの低減とに大きく寄与するものとなる。
かかる異方性ボンド磁石の製造方法によれば、同じ成形
型内の異なる部位で仮圧縮成形と本圧縮成形との２段階
成形を行うことにより、極異方配向法を用いて磁性粉末
を異方化することができ、磁気特性に優れた異方性磁石
を高能率に製造することができ、生産性の向上と製造コ
ストの低減とに大きく寄与するものとなる。
【図１】本発明にかゝる異方性ボンド磁石の製造方法を
概念的に示す模式図である。
概念的に示す模式図である。
【図２】本異方性ボンド磁石の製造方法の他の概念を示
す模式図である。
す模式図である。
【図３】実施例１で用いる成形型の構造を一部断面とし
て示す斜視図である。
て示す斜視図である。
【図４】図３に示した成形型の一部を示す横断面図であ
る。
る。
【図５】実施例１で得た異方性ボンド磁石の形状および
磁性を示す模式図である。
磁性を示す模式図である。
【図６】実施例１で得た異方性ボンド磁石の表面磁束の
測定結果を示すグラフである。
測定結果を示すグラフである。
【図７】実施例２で用いる成形型の構造を一部断面とし
て示す斜視図である。
て示す斜視図である。
【図８】図７に示した成形型の一部を示す横断面図であ
る。
る。
【図９】実施例２で得た異方性ボンド磁石の表面磁束の
測定結果を示すグラフである。
測定結果を示すグラフである。
【図１０】実施例３で用いる成形型の構造を一部断面と
して示す斜視図である。
して示す斜視図である。
【図１１】図１０に示した成形型の一部を示す横断面図
である。
である。
【図１２】実施例３で得た異方性ボンド磁石の形状およ
び磁性を示す模式図である。
び磁性を示す模式図である。
【図１３】実施例３で得た異方性ボンド磁石の表面磁束
の測定結果を示すグラフである。
の測定結果を示すグラフである。
１ 成形型
２ ダイス
３ 上パンチ
４ 下パンチ
５ コア
６ 電磁コイル
７ 磁性粉末
８ 成形体
２Ａ 仮圧縮成形部
２Ｂ 本圧縮成形部
５Ａ 仮圧縮成形部
５Ｂ 本圧縮成形部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01F 41/02
B22F 3/00
H01F 1/08
H01F 7/02
C22C
Claims (5)
- 【請求項１】異方性希土類ボンド磁石の製造方法におい
て、型内の異なる部位に仮圧縮成形部と本圧縮成形部と
を設定し、前記仮圧縮成形部に配向磁界を発生させる手
段を備えた成形型を用意する工程と、磁気的に異方性を
有する希土類磁性粉末と合成樹脂からなるバインダーと
を混練し、混合物を得る工程と、前記成形型の仮圧縮成
形部に前記混合物を充填し、配向磁界を発生させた磁場
中で所定の面圧にて仮圧縮成形を行う工程と、前記仮圧
縮成形された仮成形体を前記成形型の本圧縮成形部に移
し、前記仮圧縮成形よりも大きな面圧にて本圧縮成形を
行う工程と、前記本圧縮成形された成形体を前記成形型
から取出し、該成形体を加熱硬化させる工程と、前記加
熱硬化された成形体を着磁する工程と、からなることを
特徴とする異方性ボンド磁石の製造方法。 - 【請求項２】前記仮圧縮成形時の面圧が０ . ５〜１トン
／ｃｍ 2 で、本圧縮成形時の面圧が５〜１０トン／ｃｍ 2
であることを特徴とする請求項１に記載の異方性ボンド
磁石の製造方法。 - 【請求項３】前記配向磁界を発生させる手段が電磁コイ
ルであって、パルス電流または定常電流を流すことによ
り配向磁界を発生させることを特徴とする請求項１また
は２に記載の異方性ボンド磁石の製造方法。 - 【請求項４】前記配向磁界を発生させる手段が永久磁石
であることを特徴とする請求項１または２に記載の異方
性ボンド磁石の製造方法。 - 【請求項５】磁性粉体積率が７０％以上で、４極以上の
極数を持ちかつリング形状をなすことを特徴とする、請
求項１乃至４のいずれか１項の方法により製造された異
方性ボンド磁石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29050094A JP3538762B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 異方性ボンド磁石の製造方法および異方性ボンド磁石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29050094A JP3538762B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 異方性ボンド磁石の製造方法および異方性ボンド磁石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08130143A JPH08130143A (ja) | 1996-05-21 |
| JP3538762B2 true JP3538762B2 (ja) | 2004-06-14 |
Family
ID=17756834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29050094A Expired - Fee Related JP3538762B2 (ja) | 1994-10-31 | 1994-10-31 | 異方性ボンド磁石の製造方法および異方性ボンド磁石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3538762B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2816668B2 (ja) * | 1996-07-04 | 1998-10-27 | 愛知製鋼株式会社 | 磁気異方性樹脂結合型磁石の製造方法 |
| US7367791B2 (en) | 2004-11-19 | 2008-05-06 | Aichi Steel Corporation | Device for producing annular or arcuate magnet |
| JP2013221435A (ja) * | 2012-04-16 | 2013-10-28 | Panasonic Corp | シーリングファン |
-
1994
- 1994-10-31 JP JP29050094A patent/JP3538762B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH08130143A (ja) | 1996-05-21 |
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