JP6520979B2 - Method and system for manufacturing anisotropic bonded magnet - Google Patents

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本発明は、異方性ボンド磁石を製造する方法及びシステムに関する。   The present invention relates to methods and systems for manufacturing anisotropic bonded magnets.

磁性粉末と、該磁性粉末のバインダーとしての樹脂とを固化成形してなるボンド磁石は、焼結磁石に比べて、寸法精度が高く、形状自由度が高いという利点がある。ボンド磁石には、磁性粉末として磁気異方性がない等方性材料を用いた等方性ボンド磁石と、磁性粉末として磁気異方性を有する材料を用いた異方性ボンド磁石とが存在する。磁性粉末の磁化方向を一定の向きに揃えている異方性ボンド磁石は、等方性ボンド磁石よりも磁気特性が比較的優れている。   A bonded magnet formed by solidifying and forming a magnetic powder and a resin as a binder of the magnetic powder has advantages of high dimensional accuracy and high degree of freedom in shape as compared with a sintered magnet. The bonded magnet includes an isotropic bonded magnet using an isotropic material having no magnetic anisotropy as a magnetic powder, and an anisotropic bonded magnet using a material having a magnetic anisotropy as a magnetic powder. . An anisotropic bonded magnet, in which the magnetization directions of the magnetic powder are aligned in a fixed direction, has relatively better magnetic properties than isotropic bonded magnets.

異方性ボンド磁石を製造する手法として、種々のものが提案されている(例えば、特許文献1及び2など)。   Various methods have been proposed as a method of manufacturing an anisotropic bonded magnet (e.g., Patent Documents 1 and 2).

特許文献1では、磁性粉末と熱硬化性樹脂との混合物を成形用の金型に充填した後、その金型を磁場中に維持させた状態で、混合物の圧縮成形により、所望の形状を有した異方性ボンド磁石を製造する。   In Patent Document 1, after a mixture of magnetic powder and thermosetting resin is filled in a mold for molding, the desired shape is obtained by compression molding of the mixture in a state in which the mold is maintained in a magnetic field. Manufacturing an anisotropic bonded magnet.

特許文献2では、押出口に磁場印加用コイルを配置した押出成型機を用いて、異方性磁性粉末と樹脂との混合物を磁場を印加しながら押出成形することにより、異方性ボンド磁石を製造する。   In Patent Document 2, an anisotropic bonded magnet is formed by extruding a mixture of anisotropic magnetic powder and resin while applying a magnetic field using an extrusion molding machine in which a coil for applying a magnetic field is disposed at an extrusion port. Manufacture.

特開2010−199222号公報JP, 2010-199222, A 特開2013−105964号公報JP, 2013-105964, A 中国出願公開第104441667号明細書Chinese Patent Application Publication No. 104441667 特開平11−8109号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 11-8109 特開2003−23191号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-23191 特開平2−296311号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2-296311 特開平1−128404号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-128404

しかしながら、特許文献1にあっては、製造される異方性ボンド磁石の形状が変化するたびに新たな金型が必要になるという問題がある。また、金型による成形のために磁性粉末の配向が乱れるという問題もある。   However, Patent Document 1 has a problem that a new mold is required each time the shape of the anisotropic bonded magnet to be manufactured changes. In addition, there is also a problem that the orientation of the magnetic powder is disturbed due to molding by a mold.

一方、特許文献2にあっては、成形し得る形状が限定されるという問題がある。また、押出成形により磁性粉末の配向が乱れるという問題もある。   On the other hand, Patent Document 2 has a problem that the shape that can be molded is limited. There is also a problem that the orientation of the magnetic powder is disturbed by extrusion molding.

なお、本願における異方性ボンド磁石の製造に関連する文献として特許文献3〜7が存在する。   In addition, patent documents 3-7 exist as a document relevant to manufacture of the anisotropic bonded magnet in this application.

特許文献3には、三次元の印刷成形機を用いて異方性ボンド磁石を製造することが開示されているが、印刷成形機に磁場発生装置を設けることで異方性ボンド磁石を製造しており、磁場発生装置とボンド磁石との間に空間があるため、ボンド磁石に精度良く磁場の配向処理を行い難いという問題がある。   Patent Document 3 discloses that an anisotropic bonded magnet is manufactured using a three-dimensional printing and molding machine, but an anisotropic bonded magnet is manufactured by providing a magnetic field generator in the printing and molding machine. Since there is a space between the magnetic field generator and the bond magnet, there is a problem that it is difficult to accurately orient the magnetic field of the bond magnet.

磁性合金の配向を向上させるための磁場中熱処理が、特許文献4〜7に記載されている。しかしながら、特許文献4には、アモルファス合金を熱処理して結晶化する際に、所定の磁場中で熱処理を行うことにより、磁気異方性を有する希土類永久磁石を製造することが開示されているだけであり、本願のように、三次元成形機の手法を利用して成形したボンド磁石に加熱環境での磁場配向処理を施して異方性ボンド磁石を製造することは開示も示唆もない。また、特許文献5では、交換結合磁場による固定磁性層の磁化方向の単磁区化を行うために磁場中熱処理が利用されているだけであり、本願のように、三次元成形機の手法を利用して成形したボンド磁石に加熱環境での磁場配向処理を施して異方性ボンド磁石を製造することは開示も示唆もない。さらに、特許文献6及び7にあっても、永久磁石の製造に関する技術であり、本願のようなボンド磁石への適用は開示も示唆もない。   Heat treatment in a magnetic field to improve the orientation of magnetic alloys is described in US Pat. However, Patent Document 4 only discloses producing a rare earth permanent magnet having magnetic anisotropy by performing heat treatment in a predetermined magnetic field when heat treating and crystallizing an amorphous alloy. There is no disclosure or suggestion to produce an anisotropic bonded magnet by applying a magnetic field orientation treatment in a heating environment to a bonded magnet molded using the method of a three-dimensional molding machine as in the present application. Further, in Patent Document 5, heat treatment in a magnetic field is only used to form a single magnetic domain in the magnetization direction of the pinned magnetic layer by an exchange coupling magnetic field, and a method of a three-dimensional forming machine is used as in the present application. There is no disclosure or suggestion to produce an anisotropic bonded magnet by subjecting the molded bonded magnet to magnetic orientation processing in a heating environment. Furthermore, even in Patent Documents 6 and 7, the technology relates to the manufacture of permanent magnets, and the application to a bonded magnet as in the present application is neither disclosed nor suggested.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、三次元成形機の手法を利用することにより、金型が不要であって形状が変わるたびに新たな金型を作製する必要がなく、任意の形状をなす異方性ボンド磁石を容易に製造でき、また、磁場配向を精度よく行えて、良好な磁気特性を有する異方性ボンド磁石を製造できる異方性ボンド磁石の製造方法及び製造システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances. By using the method of the three-dimensional molding machine, no mold is required, and it is not necessary to manufacture a new mold each time the shape changes, Manufacturing method and manufacturing of anisotropic bonded magnet capable of easily manufacturing anisotropic bonded magnet having arbitrary shape and capable of performing magnetic field orientation accurately and manufacturing anisotropic bonded magnet having good magnetic characteristics It aims to provide a system.

本発明に係る異方性ボンド磁石の製造方法は、異方性ボンド磁石を製造する方法において、磁性粉末と溶融された熱可塑性樹脂との混合物をノズルから積層台に、前記ノズル及び前記積層台を相対的に三次元で移動させながら、押出し、積層させて積層体を成形する工程と、前記成形した積層体を収容した容器を、一定方向の磁場領域に配置する工程と、前記熱可塑性樹脂の融点以上の温度を維持しながら、前記容器内の前記積層体に、一定方向の磁場を配向させる工程と、前記一定方向の磁場を配向させながら、前記積層体を前記熱可塑性樹脂の融点未満の温度まで冷却する工程とを有することを特徴とする。   A method of manufacturing an anisotropic bonded magnet according to the present invention is a method of manufacturing an anisotropic bonded magnet, wherein a mixture of a magnetic powder and a molten thermoplastic resin is applied from a nozzle to a laminating table, the nozzle and the laminating table Forming a laminated body by extruding and laminating while relatively moving the material in three dimensions, arranging a container containing the molded laminated body in a magnetic field area in a predetermined direction, and the thermoplastic resin Orienting a magnetic field in a fixed direction in the laminate in the container while maintaining a temperature above the melting point of the container, and orienting the magnetic field in the fixed direction while the laminate is below the melting point of the thermoplastic resin And the step of cooling to a temperature of

本発明に係る異方性ボンド磁石の製造システムは、異方性ボンド磁石を製造するシステムにおいて、磁性粉末と溶融された熱可塑性樹脂との混合物を押出するノズルと、該ノズルから押出される前記混合物を受けて積層させる積層台と、前記ノズル及び前記積層台を相対的に三次元で移動させる移動機構とを有しており、前記ノズル及び前記積層台を相対的に三次元で移動させながら、前記混合物を前記積層台上に積層して積層体を成形する成形装置、及び、一定方向の磁場を形成する磁気回路と、該磁気回路を収納して内部温度が調節可能である熱処理炉とを有しており、前記熱処理炉内にて、前記熱可塑性樹脂の融点以上の温度に維持しながら、容器に収容された前記積層体に前記一定方向の磁場を配向させ、その後、前記積層体に前記一定方向の磁場を配向させながら、前記積層体を前記熱可塑性樹脂の融点未満の温度まで冷却する磁場中熱処理装置を備えることを特徴とする。
本発明に係る異方性ボンド磁石の製造システムは、異方性ボンド磁石を製造するシステムにおいて、磁性粉末と溶融された熱可塑性樹脂との混合物を押出するノズルと、該ノズルから押出される前記混合物を受けて積層させる積層台と、前記ノズル及び前記積層台を相対的に三次元で移動させる移動機構とを有しており、前記ノズル及び前記積層台を相対的に三次元で移動させながら、前記混合物を前記積層台上に積層して積層体を成形する成形装置、及び、一定方向の磁場を磁気ギャップ間に形成する磁気回路と、前記磁気ギャップ内に設けられ該磁気ギャップ内の温度調節を可能とする熱処理手段とを有しており、前記熱処理手段にて前記熱可塑性樹脂の融点以上の温度に維持しながら、前記積層体に前記一定方向の磁場を配向させ、その後、前記積層体に前記一定方向の磁場を配向させながら、前記積層体を前記熱可塑性樹脂の融点未満の温度まで冷却する磁場中熱処理装置を備えることを特徴とする。
The system for producing an anisotropic bonded magnet according to the present invention is a system for producing an anisotropic bonded magnet, comprising: a nozzle for extruding a mixture of a magnetic powder and a molten thermoplastic resin; and the above extruded from the nozzle It has a stack table for receiving and stacking a mixture, and a moving mechanism for moving the nozzle and the stack table in three dimensions relatively, while moving the nozzle and the stack platform in three dimensions relatively A forming apparatus for laminating the mixture on the laminate table to form a laminate, a magnetic circuit for forming a magnetic field in a predetermined direction, and a heat treatment furnace that accommodates the magnetic circuit and is capable of adjusting an internal temperature; And orienting the magnetic field in the fixed direction in the laminate housed in the container while maintaining the temperature at or above the melting point of the thermoplastic resin in the heat treatment furnace, and then the laminate To the above While orienting the magnetic field of a constant direction, characterized in that the laminate comprises a magnetic field during the heat treatment device for cooling to a temperature below the melting point of the thermoplastic resin.
The system for producing an anisotropic bonded magnet according to the present invention is a system for producing an anisotropic bonded magnet, comprising: a nozzle for extruding a mixture of a magnetic powder and a molten thermoplastic resin; and the above extruded from the nozzle It has a stack table for receiving and stacking a mixture, and a moving mechanism for moving the nozzle and the stack table in three dimensions relatively, while moving the nozzle and the stack platform in three dimensions relatively A forming apparatus for laminating the mixture on the lamination table to form a laminated body, a magnetic circuit for forming a magnetic field in a predetermined direction between magnetic gaps, and a temperature in the magnetic gap provided in the magnetic gap Heat treatment means for enabling adjustment, the heat treatment means orienting the magnetic field in the predetermined direction in the laminate while maintaining the temperature above the melting point of the thermoplastic resin; After while orienting magnetic field of the predetermined direction to the laminate, characterized in that the laminate comprises a magnetic field during the heat treatment device for cooling to a temperature below the melting point of the thermoplastic resin.

本発明にあっては、磁性粉末と溶融された熱可塑性樹脂との混合物をノズルから積層台に押出し、積層させて積層体(等方性ボンド磁石)を成形する。この際、ノズル及び積層台を相対的に三次元で移動させながら、積層処理を行うことにより、所望の形状をなす積層体を成形する。次いで、成形した積層体を、磁気回路が形成する一定方向の磁場領域に配置し、熱可塑性樹脂の融点以上に所定時間維持しながら、積層体に一定方向の磁場を配向させる。その後、積層体を、磁場配向させたままで、熱可塑性樹脂の融点未満まで冷却して、異方性ボンド磁石を製造する。 In the present invention, a mixture of a magnetic powder and a molten thermoplastic resin is extruded from a nozzle onto a lamination table and laminated to form a laminated body (isotropic bonded magnet). At this time, the lamination process is performed while relatively moving the nozzle and the lamination table in three dimensions to form a laminate having a desired shape. Then, molded laminate was placed in a fixed direction of the magnetic field region magnetic circuit is formed, while maintaining a predetermined time or more thermoplastic resin melting point to orient the magnetic field of a fixed direction in the laminated body. Thereafter, the laminate is cooled to less than the melting point of the thermoplastic resin while being oriented in the magnetic field to produce an anisotropic bonded magnet.

製造すべき形状になるようにノズル及び積層台を相対的に三次元で移動させることにより、金型を用いることなく、所望の形状を有する異方性ボンド磁石を簡単に製造できる。また、三次元印刷の手法を用いており、従来のような金型成形または押出成形ではないため、成形圧力により配向が乱れることはない。また、成形した積層体(等方性ボンド磁石)に磁場中熱処理を施すため、配向精度は高い。その結果、高精度の磁気特性を有する異方性磁石が得られる。   By moving the nozzle and the stacking table in three dimensions relative to each other so as to have the shape to be manufactured, it is possible to easily manufacture an anisotropic bonded magnet having a desired shape without using a mold. In addition, since the method of three-dimensional printing is used and it is not the conventional mold molding or extrusion molding, the orientation is not disturbed by molding pressure. In addition, the heat treatment in a magnetic field is performed on the molded laminate (isotropic bonded magnet), so the orientation accuracy is high. As a result, an anisotropic magnet having high precision magnetic characteristics is obtained.

本発明に係る異方性ボンド磁石の製造方法は、前記混合物において、磁性粉末が磁気異方性を有することを特徴とする。   The method for producing an anisotropic bonded magnet according to the present invention is characterized in that, in the mixture, the magnetic powder has magnetic anisotropy.

本発明にあっては、ノズルから押出する混合物の磁性粉末が磁気異方性を有している。よって、磁場中熱処理での配向磁場が少なくても磁気特性が良好である異方性ボンド磁石を製造できる。   In the present invention, the magnetic powder of the mixture extruded from the nozzle has magnetic anisotropy. Therefore, it is possible to manufacture an anisotropic bonded magnet having good magnetic properties even if the orientation magnetic field in the heat treatment in a magnetic field is small.

本発明に係る異方性ボンド磁石の製造方法は、前記磁性粉末と前記熱可塑性樹脂との体積混合比は、50:50から56.5:43.5の範囲であることを特徴とする。   The method for producing an anisotropic bonded magnet according to the present invention is characterized in that the volume mixing ratio of the magnetic powder to the thermoplastic resin is in the range of 50:50 to 56.5: 43.5.

本発明にあっては、磁性粉末と熱可塑性樹脂との体積混合比を、50:50から56.5:43.5の範囲としている。磁性粉末の割合が多い場合には、製造される異方性ボンド磁石の磁気特性は向上するが、所望の形状に成形するための積層処理が難しくなる。得られる磁気特性と製造の容易さとは相反する関係になるため、磁性粉末と熱可塑性樹脂との体積混合比を上記のような範囲に設定する。   In the present invention, the volume mixing ratio of the magnetic powder to the thermoplastic resin is in the range of 50:50 to 56.5: 43.5. When the proportion of the magnetic powder is large, the magnetic properties of the anisotropic bonded magnet to be manufactured are improved, but the lamination process for forming into a desired shape becomes difficult. Since the obtained magnetic properties and the ease of manufacture are in a contradictory relationship, the volume mixing ratio of the magnetic powder to the thermoplastic resin is set in the above range.

本発明に係る異方性ボンド磁石の製造方法は、前記磁性粉末として使用する磁性体の材料は、Sr系フェライト、Ba系フェライト、Sr−La−Co系フェライト、Ca−La−Co系フェライト、Sm−Fe−N系合金、及びR−T−B系合金(Rは希土類元素であり、Nd、Prのいずれかを必ず含む。Tは遷移金属であり、Feを必ず含む。Bはボロンである。)からなる群から選ばれたものであることを特徴とする。   In the method of producing an anisotropic bonded magnet according to the present invention, the material of the magnetic substance used as the magnetic powder is Sr ferrite, Ba ferrite, Sr-La-Co ferrite, Ca-La-Co ferrite, Sm-Fe-N-based alloy and R-T-B-based alloy (R is a rare earth element and must contain either Nd or Pr. T is a transition metal and must contain Fe. B is boron. A) selected from the group consisting of

本発明にあっては、磁性粉末の材料は、Sr系フェライト、Ba系フェライト、Sr−La−Co系フェライト、Ca−La−Co系フェライト、Sm−Fe−N系合金、またはR−T−B系合金である。これらの材料を用いる場合には、従前の手法(金型成形、押出成形など)で製造されるボンド磁石の残留磁束密度の1〜2倍の配向磁束密度を磁場中熱処理工程で印加することにより、従前の製造工程で製造されるボンド磁石と同等な磁気特性が得られる。   In the present invention, the material of the magnetic powder is Sr ferrite, Ba ferrite, Sr-La-Co ferrite, Ca-La-Co ferrite, Sm-Fe-N alloy, or R-T- It is a B-based alloy. When using these materials, by applying an orientation magnetic flux density of 1 to 2 times the residual magnetic flux density of a bonded magnet manufactured by a conventional method (mold molding, extrusion molding, etc.) in a heat treatment step in a magnetic field And magnetic properties equivalent to those of the bonded magnet manufactured in the conventional manufacturing process can be obtained.

本発明によれば、金型が不要であって形状が変わるたびに新たな金型を作製する必要がなく、任意の形状をなす異方性ボンド磁石を短期間で容易に製造することができ、これまで金型作製に時間及び費用を要していたリング状の異方性ボンド磁石であっても、短時間及び低コストにて製造することができる。また、磁場中熱処理にて所定の配向磁束密度を印加することにより、良好な磁気特性を有する異方性ボンド磁石を製造できる。   According to the present invention, it is possible to easily manufacture an anisotropic bonded magnet having an arbitrary shape in a short period of time because there is no need for a mold and it is not necessary to manufacture a new mold every time the shape changes. Even a ring-shaped anisotropic bonded magnet, which has hitherto required time and cost for mold making, can be manufactured in a short time and at low cost. Also, by applying a predetermined orientation magnetic flux density by heat treatment in a magnetic field, an anisotropic bonded magnet having good magnetic properties can be manufactured.

本発明に係る異方性ボンド磁石の製造システムにおける積層体成形装置の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the laminated body shaping | molding apparatus in the manufacturing system of the anisotropic bonded magnet which concerns on this invention. 樹脂成形体を形成する形成機の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the formation machine which forms a resin molding. 本発明に係る異方性ボンド磁石システムにおける磁場中熱処理装置の構成を示す部分破断斜視図である。It is a partially broken perspective view which shows the structure of the heat processing apparatus in the magnetic field in the anisotropic bonded magnet system which concerns on this invention. 本発明に係る異方性ボンド磁石の製造方法の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the manufacturing method of the anisotropic bonded magnet which concerns on this invention. 磁場中熱処理装置における磁気回路の他の構成例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the other structural example of the magnetic circuit in the heat processing apparatus in a magnetic field. 磁場中熱処理装置の他の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other structural example of the heat processing apparatus in a magnetic field.

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。本発明に係る異方性ボンド磁石の製造システムは、磁性粉末と溶融された熱可塑性樹脂との混合物の積層体を成形する積層体成形装置1(図1参照)と、成形された積層体に磁場中熱処理装置を施す磁場中熱処理装置3(図3参照)とを備えている。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the drawings showing the embodiments. The system for manufacturing an anisotropic bonded magnet according to the present invention comprises a laminate forming apparatus 1 (see FIG. 1) for forming a laminate of a mixture of magnetic powder and a melted thermoplastic resin, and a molded laminate. A magnetic field heat treatment apparatus 3 (see FIG. 3) for applying a heat treatment apparatus in a magnetic field is provided.

まず、積層体成形装置1の構成について、図1を参照して説明する。図1にあって、11は矩形状をなすベースである。ベース11の四隅には支柱12が立設されており、この支柱12により矩形板状の積層台13が支持されている。この積層台13上にて、後述するように磁性粉末と溶融された熱可塑性樹脂との混合物の積層体が成形される。なお、図1では、積層台13の直交する2辺方向をX方向及びY方向とし、積層台13の厚さ方向をZ方向としている。   First, the configuration of the laminate molding apparatus 1 will be described with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a rectangular base. Struts 12 are erected at the four corners of the base 11, and a rectangular plate-like stacking base 13 is supported by the struts 12. A laminate of a mixture of the magnetic powder and the melted thermoplastic resin is formed on the stacking table 13 as described later. In FIG. 1, two orthogonal side directions of the stacking table 13 are taken as an X direction and a Y direction, and a thickness direction of the stacking table 13 is taken as a Z direction.

積層台13の中央の上方には、基端が加熱ヒータ14に接続されたノズル15の先端部が位置決めされている。加熱ヒータ14の上部は遮熱板16を介して保温筒17に連通しており、保温筒17の上面部には、表面に凹凸がある一対のローラ18が設けられている。   The tip of the nozzle 15 whose proximal end is connected to the heater 14 is positioned above the center of the stacking table 13. The upper portion of the heater 14 is in communication with the heat insulating cylinder 17 via the heat shield plate 16, and the upper surface portion of the heat insulating cylinder 17 is provided with a pair of rollers 18 having irregularities on the surface.

磁性粉末と熱可塑性樹脂との成形体である樹脂成形体Rが、回転するローラ18によって、保温筒17を介して加熱ヒータ14に導入される。加熱ヒータ14は、導入される樹脂成形体Rを加熱して熱可塑性樹脂を溶融させ、溶融後の混合物をノズル15に供給する。ノズル15は、供給された混合物を、その先端部から押出して順次積層することにより、積層体(ボンド磁石)Lを成形する。遮熱板16は、加熱ヒータ14からの熱が放散されることを防止し、保温筒17は、樹脂成形体Rが外気温にて冷却されることを防止する。なお、樹脂成形体Rの形成機構については後述する。   A resin molded body R, which is a molded body of a magnetic powder and a thermoplastic resin, is introduced into the heater 14 via the heat insulating cylinder 17 by the rotating roller 18. The heater 14 heats the introduced resin molded body R to melt the thermoplastic resin, and supplies the mixture after melting to the nozzle 15. The nozzle 15 forms the laminate (bonded magnet) L by extruding the supplied mixture from its tip and sequentially laminating the mixture. The heat shield plate 16 prevents the heat from the heater 14 from being dissipated, and the heat insulating cylinder 17 prevents the resin molded body R from being cooled at the outside temperature. The formation mechanism of the resin molded body R will be described later.

加熱ヒータ14には、X方向に延在するガイド19が貫設されており、また、一端がモータ(図示せず)に接続されたベルト20が架設されている。そして、ベルト20のX方向の移動によって、加熱ヒータ14及びノズル15が一体的にX方向に移動できるようになっている。ガイド19は、ボールねじ(図示せず)の回転駆動により、Y方向に移動可能な台座21に接続されている。そして、台座21のY方向の移動によって、加熱ヒータ14及びノズル15が一体的にY方向に移動できるようになっている。このような駆動手段により、ノズル15はX方向及びY方向への任意の移動が可能である。   The heater 14 is provided with a guide 19 extending in the X direction, and a belt 20 having one end connected to a motor (not shown). The heater 14 and the nozzle 15 can be integrally moved in the X direction by the movement of the belt 20 in the X direction. The guide 19 is connected to a pedestal 21 movable in the Y direction by rotational driving of a ball screw (not shown). The heater 14 and the nozzle 15 can be integrally moved in the Y direction by movement of the pedestal 21 in the Y direction. By such a driving means, the nozzle 15 can be arbitrarily moved in the X and Y directions.

積層台13には、中途が台座22に貫通されている一対のガイド23が、Z方向に延在して固設されている。また、台座22にはボールネジ24が設けられており、ボールネジ24の回転駆動により、積層台13がZ方向に移動できるようになっている。   A pair of guides 23 whose middles are penetrated to the pedestal 22 is fixedly provided in the stacking table 13 so as to extend in the Z direction. Further, a ball screw 24 is provided on the pedestal 22 so that the lamination base 13 can be moved in the Z direction by rotational driving of the ball screw 24.

上述したような駆動機構により、積層台13及びノズル15が相対的に三次元で移動できるようになっている。   By means of the drive mechanism as described above, the stacking table 13 and the nozzle 15 can be moved relative to each other in three dimensions.

なお、上述した実施の形態では、ノズル15がX方向及びY方向に移動し、積層台13がZ方向に移動する構成としたが、この構成は一例であり、ノズル15が積層台13に対して相対的に三次元方向に移動可能であれば良く、例えば積層台13は固定であってノズル15がX方向、Y方向及びZ方向に移動可能である構成でも良く、積層台13及びノズル15の間で相対的な三次元移動が行えれば任意の駆動機構を採用可能である。   In the embodiment described above, the nozzle 15 moves in the X direction and the Y direction, and the stacking table 13 moves in the Z direction. This configuration is an example, and the nozzle 15 is relative to the stacking table 13. And the nozzle 15 may be movable in the X direction, the Y direction, and the Z direction. For example, the laminating table 13 and the nozzle 15 may be movable. Any relative drive mechanism can be adopted as long as relative three-dimensional movement can be performed.

図2は、樹脂成形体Rを形成する形成機2の構成を示す断面図である。形成機2は、シリンダ25と、シリンダ25の基端部に設けられたホッパー26と、シリンダ25内に設けられたスクリュー27と、シリンダ25の先端に連なる金型28とを有している。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of a forming machine 2 for forming a resin molded body R. As shown in FIG. The forming machine 2 has a cylinder 25, a hopper 26 provided at the base end of the cylinder 25, a screw 27 provided in the cylinder 25, and a mold 28 connected to the tip of the cylinder 25.

この形成機2では、押出成形によって樹脂成形体Rが形成される。ホッパー26を介して、樹脂成形体Rの材料となる磁性粉末と熱可塑性樹脂とが、シリンダ25内に投入される。スクリュー27は、磁性粉末及び熱可塑性樹脂を混合させて先端側に押し出して金型28へ供給する。そして、金型28から所定の径を有する樹脂成形体Rが押し出される。   In this forming machine 2, a resin molded body R is formed by extrusion molding. The magnetic powder and the thermoplastic resin to be the material of the resin molded body R are introduced into the cylinder 25 through the hopper 26. The screw 27 mixes the magnetic powder and the thermoplastic resin, extrudes it to the tip side, and supplies it to the mold 28. Then, a resin molded body R having a predetermined diameter is extruded from the mold 28.

形成機2にあって、金型28の周囲に配向コイルを設けるようにしても良い。配向コイルを設けた場合には、金型28を通過する際に、混合物がこの配向コイルから磁場を印加されて、磁気異方性を有する磁性粉末を含む樹脂成形体Rが得られる。なお、配向コイルは本発明に必須の構成要素ではなく、後述する磁場中熱処理装置3を用いた異方性ボンド磁石の製造時に十分な配向処理を行えれば、樹脂成形体Rでの磁性粉末の配向処理は特には必要でない。   In the forming machine 2, an orientation coil may be provided around the mold 28. When an orientation coil is provided, the mixture is applied with a magnetic field from the orientation coil when passing through the die 28, and a resin compact R containing magnetic powder having magnetic anisotropy is obtained. The orientation coil is not a component essential to the present invention, and if sufficient orientation processing can be performed at the time of production of the anisotropic bonded magnet using the heat treatment apparatus 3 in a magnetic field described later, magnetic powder in the resin compact R In particular, the orientation treatment of is not necessary.

次に、磁場中熱処理装置3の構成について、図3を参照して説明する。図3にあって、31は熱処理炉である。熱処理炉31内には磁気回路32が設けられており、熱処理炉31外に温度調節器38が設置されている。   Next, the configuration of the heat treatment apparatus 3 in a magnetic field will be described with reference to FIG. In FIG. 3, 31 is a heat treatment furnace. A magnetic circuit 32 is provided in the heat treatment furnace 31, and a temperature controller 38 is provided outside the heat treatment furnace 31.

磁気回路32は、コ字状のヨーク33と、ヨーク33の上側片33aの下面(内面)に設けられた矩形状をなす配向用のN型永久磁石34と、ヨーク33の下側片33bの上面(内面)に設けられた矩形状をなす配向用のS型永久磁石35と、N型永久磁石34の下面に固着された整磁板36と、S型永久磁石35の上面に固着された整磁板37とを有する。N型永久磁石34(整磁板36)と、S型永久磁石35(整磁板37)とは、所定距離を隔てて上下方向に対向している。これらのN型永久磁石34及びS型永久磁石35は、高温になっても発生磁場強度の温度変化が少ない磁石であって、例えば、SmCo系の永久磁石である。ここでN型永久磁石とは、S型永久磁石と上下に対向している面がN極となっている永久磁石をいい、一方でS型永久磁石とは、その対向している面がS極となっている永久磁石をいう。   The magnetic circuit 32 includes a U-shaped yoke 33, a rectangular N-type permanent magnet 34 for orientation, provided on the lower surface (inner surface) of the upper piece 33a of the yoke 33, and the lower piece 33b of the yoke 33. S-shaped permanent magnet 35 for orientation in a rectangular shape provided on the upper surface (inner surface), a deflector plate 36 fixed to the lower surface of the N-type permanent magnet 34, and fixed on the upper surface of the S-type permanent magnet 35 And a magnetic shunt plate 37. The N-type permanent magnet 34 (the magnetic shunt plate 36) and the S-type permanent magnet 35 (the magnetic shunt plate 37) face each other in the vertical direction at a predetermined distance. The N-type permanent magnet 34 and the S-type permanent magnet 35 are magnets with little temperature change of the generated magnetic field strength even when the temperature becomes high, and are, for example, SmCo-based permanent magnets. Here, the N-type permanent magnet refers to a permanent magnet in which the surface facing the S-type permanent magnet at the top and bottom is the N pole, while the surface facing the S-type permanent magnet is S A permanent magnet that is a pole.

このような構成により、N型永久磁石34(整磁板36)とS型永久磁石35(整磁板37)との間の対向領域には、一定方向(上から下に向かう方向)に磁束が流れる。そして、この対向領域(一定方向の磁場領域)に、積層体成形装置1にて成形された積層体Lを収容した非磁性の容器40が配置される。   With such a configuration, in the opposing region between the N-type permanent magnet 34 (the magnetic shunt plate 36) and the S-type permanent magnet 35 (the magnetic shunt plate 37), the magnetic flux in a fixed direction (direction from top to bottom) Flows. And the nonmagnetic container 40 which accommodated the laminated body L shape | molded by the laminated body shaping | molding apparatus 1 in this opposing area | region (magnetic field area | region of a fixed direction) is arrange | positioned.

ここで、磁場配向させる積層体Lの磁化方向の中央にて、一般的な手法(圧縮成形、押出成形など)で製造されるボンド磁石の残留磁束密度の配向磁束密度が印加されるように、積層体Lの大きさ及び材料を考慮して、磁気回路32を構成するヨーク33、N型永久磁石34及びS型永久磁石35の大きさを適宜変更する。ここで、印加する配向磁束密度は製造されるボンド磁石の残留磁束密度の1〜2倍とすることが好ましい。このようにすることにより、一般的な手法で製造されるボンド磁石と同等な磁気異方性が得られる。例えば、N型永久磁石34及びS型永久磁石35がSmCo系の永久磁石であって、磁性粉末が後述するSr系フェライト、Ba系フェライト、Sr−La−Co系フェライト、Ca−La−Co系フェライトであり、積層体Lの長さが5mm〜10mm程度である場合、積層体Lの磁化方向の中央に印加されるべき配向磁束密度は0.2T〜0.5Tである。   Here, the orientation magnetic flux density of the residual magnetic flux density of the bonded magnet manufactured by a general method (compression molding, extrusion molding, etc.) is applied at the center of the magnetization direction of the laminate L to be magnetically oriented. The sizes of the yoke 33, the N-type permanent magnet 34 and the S-type permanent magnet 35 constituting the magnetic circuit 32 are appropriately changed in consideration of the size and the material of the laminate L. Here, the applied orientation magnetic flux density is preferably one to two times the residual magnetic flux density of the bonded magnet to be manufactured. By doing this, magnetic anisotropy equivalent to that of a bonded magnet manufactured by a general method can be obtained. For example, the N-type permanent magnet 34 and the S-type permanent magnet 35 are SmCo-based permanent magnets, and the magnetic powder is a Sr-based ferrite, a Ba-based ferrite, a Sr-La-Co-based ferrite, or a Ca-La-Co-based ferrite. When it is a ferrite and the length of the multilayer body L is about 5 mm to 10 mm, the orientation magnetic flux density to be applied to the center of the magnetization direction of the multilayer body L is 0.2 T to 0.5 T.

温度調節器38は、加熱ヒータ(図示せず)を備えており、熱処理炉31内の温度を、例えば室温から250℃程度までの範囲で調節する。選択する熱可塑性樹脂によってさらに高い温度まで調節してもよい。   The temperature controller 38 includes a heater (not shown), and adjusts the temperature in the heat treatment furnace 31 in a range of, for example, room temperature to about 250 ° C. The temperature may be adjusted to a higher temperature depending on the selected thermoplastic resin.

以下、本発明に係る異方性ボンド磁石の製造方法の工程について説明する。図4は、本発明に係る異方性ボンド磁石の製造方法の手順を示すフローチャートである。この製造方法は、図2に示した形成機2を用いて材料となる樹脂成形体Rを形成する工程(S1)と、図1に示した積層体形成装置1を用いて積層体L(等方性ボンド磁石)を成形する工程(S2)と、成形された積層体Lを容器40に収容し、積層体Lを収容した容器40を図3に示した磁場中熱処理装置3に配置する工程(S3)と、図3に示した磁場中熱処理装置3を用いて積層体Lに磁場中熱処理(配向処理)を実施する工程(S4)と、配向処理された積層体Lを冷却して異方性ボンド磁石を得る工程(S5)とを有する。   Hereinafter, steps of a method of manufacturing an anisotropic bonded magnet according to the present invention will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the method of manufacturing an anisotropic bonded magnet according to the present invention. In this manufacturing method, a step (S1) of forming a resin molded body R as a material using the forming machine 2 shown in FIG. 2 and a laminate L (e.g. using the laminate forming apparatus 1 shown in FIG. Step (S2) of forming the anisotropic bonded magnet, and a step of placing the formed laminate L in the container 40 and placing the container 40 containing the laminate L in the heat treatment apparatus 3 in the magnetic field shown in FIG. (S3) and the step (S4) of performing heat treatment (orientation treatment) in a magnetic field on the laminate L using the heat treatment apparatus 3 in a magnetic field shown in FIG. 3 and cooling the laminate L subjected to the alignment treatment And (e) obtaining a directionally bonded magnet.

まず、樹脂成形体Rを形成する工程について説明する。図2に示した形成機2のホッパー26を介して、樹脂成形体Rの材料となる磁性粉末と熱可塑性樹脂とを、シリンダ25内に投入する。   First, the process of forming the resin molded body R will be described. Through the hopper 26 of the forming machine 2 shown in FIG. 2, the magnetic powder as the material of the resin molded body R and the thermoplastic resin are introduced into the cylinder 25.

磁性粉末として使用する磁性体の材料は、例えば、Sr系フェライト、Ba系フェライト、Sr−La−Co系フェライト、Ca−La−Co系フェライト、Sm−Fe−N系合金、R−T−B系合金である。これらの磁性体を用いることにより、比較的低い磁場強度にて異方性ボンド磁石を製造できる。本発明では、何れの系の磁性体も使用できる。磁性体は、予め粉砕して平均粒径3μm〜5μmの粉末状にしておく。レーザー回折式粒度分布測定装置を用いて平均粒径を所定範囲に設定する。ここで、R−T−B系合金は、Rが希土類元素であって、Nd、Prのいずれかを必ず含み、Tが遷移金属であって、Feを必ず含み、Bはボロンである。   The material of the magnetic substance used as the magnetic powder is, for example, Sr ferrite, Ba ferrite, Sr-La-Co ferrite, Ca-La-Co ferrite, Sm-Fe-N alloy, R-T-B. It is a base alloy. By using these magnetic materials, anisotropic bonded magnets can be manufactured with relatively low magnetic field strength. In the present invention, any type of magnetic material can be used. The magnetic material is ground beforehand to be in the form of powder having an average particle diameter of 3 μm to 5 μm. The average particle size is set to a predetermined range using a laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus. Here, in the R-T-B-based alloy, R is a rare earth element and necessarily contains either Nd or Pr, T is a transition metal and necessarily contains Fe, and B is boron.

一方、熱可塑性樹脂は、融点が低くて、強靭性及び耐衝撃性を有するものを使用する。このような条件を満たすものとして、ナイロンなどのポリアミド合成繊維が好ましい。具体的には、12ナイロン、ポリプロピレン、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイドなどを用いることが好ましく、代表的な例として12ナイロン(融点:179℃)を使用できる。以下に詳述する熱処理温度、熱処理時間は、選択する熱可塑性樹脂または熱可塑性樹脂の組合せにより変動する。   On the other hand, as the thermoplastic resin, one having a low melting point and having toughness and impact resistance is used. As a thing which satisfy | fills such conditions, polyamide synthetic fibers, such as nylon, are preferable. Specifically, it is preferable to use 12 nylon, polypropylene, a liquid crystal polymer, polyphenylene sulfide or the like, and 12 nylon (melting point: 179 ° C.) can be used as a representative example. The heat treatment temperature and heat treatment time described in detail below vary depending on the selected thermoplastic resin or combination of thermoplastic resins.

材料となる磁性粉末と熱可塑性樹脂(例えば12ナイロン)とをシリンダ25内に投入し、スクリュー27の回転によって、磁性粉末に熱可塑性樹脂を200℃〜300℃(好ましくは250℃〜270℃)で混錬し、熱可塑性樹脂が溶融した状態で両者の混合物を先端側に押し出して内径0.1mm〜1mmの金型28へ供給し、ワイヤ状の樹脂成形体Rを金型28から押し出す。その後、押し出された樹脂成形体Rを、水冷容器(図示せず)中で冷却固化する。   Magnetic powder and thermoplastic resin (for example, 12 nylon) to be materials are put into the cylinder 25 and the thermoplastic resin is added to the magnetic powder at 200 ° C. to 300 ° C. (preferably 250 ° C. to 270 ° C.) by rotation of the screw 27. The mixture is kneaded and the mixture of the two is extruded to the tip side in the molten state of the thermoplastic resin and supplied to the mold 28 having an inner diameter of 0.1 mm to 1 mm, and the wire-like resin molded body R is extruded from the mold 28. Thereafter, the extruded resin molded body R is cooled and solidified in a water-cooled container (not shown).

なお、金型28の周囲に配向コイル(図示せず)を設けておく場合には、金型28を通過する際に、混合物がこの配向コイルから磁場を印加されて、磁気異方性を有する磁性粉末を含む樹脂成形体Rが得られる。このような場合、配向コイルから混合物に印加される金型28の空間の磁束密度は、好ましくは0.2T以上である。三次元印刷の手法では、磁気異方性を有する磁性粉末を含む樹脂成形体Rだけで異方性ボンド磁石とはならないが、後述するS2からS5の工程に係る時間を短縮する効果がある。   When an orientation coil (not shown) is provided around the mold 28, the mixture is applied with a magnetic field from the orientation coil when passing through the mold 28, and has magnetic anisotropy. A resin molded body R containing magnetic powder is obtained. In such a case, the magnetic flux density of the space of the mold 28 applied to the mixture from the orientation coil is preferably 0.2 T or more. In the method of three-dimensional printing, although only the resin molded body R containing magnetic powder having magnetic anisotropy does not become an anisotropic bonded magnet, it has an effect of shortening the time according to steps S2 to S5 described later.

次に、所望の形状をなす積層体L(等方性ボンド磁石)を成形する工程について説明する。上述した工程で形成した樹脂成形体Rを、図1に示した回転するローラ18によって、保温筒17を介して加熱ヒータ14に導入する。加熱ヒータ14は、導入された樹脂成形体Rを加熱する。この際の加熱温度は、使用した熱可塑性樹脂の融点以上(熱可塑性樹脂に12ナイロンを使用した場合、好ましくは190℃〜220℃)に設定する。加熱ヒータ14は、熱可塑性樹脂が溶融した混合物をノズル15に供給する。   Next, the process of shape | molding the laminated body L (isotropic bonded magnet) which makes a desired shape is demonstrated. The resin molded body R formed in the above-described process is introduced into the heater 14 through the heat insulating cylinder 17 by the rotating roller 18 shown in FIG. The heater 14 heats the introduced resin molded body R. The heating temperature at this time is set to a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin used (preferably 190 ° C. to 220 ° C. when 12 nylon is used for the thermoplastic resin). The heater 14 supplies the mixture in which the thermoplastic resin is melted to the nozzle 15.

成形すべき積層体L(製造すべき異方性ボンド磁石)の形状に対応して、ノズル15及び積層台13を相対的に三次元で移動させながら、供給された混合物をノズル15から押出して順次積層することにより、積層台13上にて積層体Lを成形する。この際、積層台13の温度は70℃〜110℃に維持する。積層体Lの形状は、例えば、円柱状、円筒状、多角柱状又は多角筒状でも良く、中央部の径が端部の径より大きい樽形状、逆に中央部の径が端部の径より小さい鼓形状のように、端部押出し成形だけでは容易に製造できない形状も可能である。また、スイッチ駆動用突起を端部又は側面に同時成形した円柱状、円筒状、多角柱状又は多角筒状のモータ用磁石形状も可能である。   The supplied mixture is extruded from the nozzle 15 while relatively moving the nozzle 15 and the stacking table 13 in three dimensions according to the shape of the laminate L to be molded (anisotropic bond magnet to be manufactured) The stacked body L is formed on the stacking table 13 by sequentially stacking. At this time, the temperature of the stacking table 13 is maintained at 70 ° C. to 110 ° C. The shape of the laminate L may be, for example, a cylindrical shape, a cylindrical shape, a polygonal columnar shape, or a polygonal cylindrical shape, and the barrel has a barrel shape with a central diameter larger than that of the end, and conversely, the central diameter is greater than the end diameter Like small drum shapes, shapes are also possible which can not be easily manufactured by end extrusion alone. In addition, it is possible to use a cylindrical, cylindrical, polygonal columnar or polygonal cylindrical magnet shape for a motor magnet in which the switch driving projection is simultaneously formed on the end portion or the side surface.

ノズル15の径は、0.3mm〜0.7mm、好ましくは0.4mm〜0.6mm程度にして、積層ピッチを狭くする。積層ピッチを狭くすることにより、成形される積層体Lの密度を大きくすることができる。具体的に、積層ピッチは0.03mm〜0.3mm程度が好ましい。   The diameter of the nozzle 15 is about 0.3 mm to 0.7 mm, preferably about 0.4 mm to 0.6 mm, to narrow the lamination pitch. By narrowing the lamination pitch, the density of the molded laminate L can be increased. Specifically, the lamination pitch is preferably about 0.03 mm to 0.3 mm.

図示していないが、上記のように積層体Lを成形するときに、積層台13での積層体Lを成形する領域にスカート(積層体Lより一回り大きい樹脂の積層体)を予め作製しておくことが好ましい。スカートを作製しておくことにより、ノズル15から押出される混合物を精度よく積層することが可能である。   Although not shown, when molding the laminate L as described above, a skirt (a laminate of a resin one size larger than the laminate L) is prepared in advance in a region where the laminate L is formed on the laminate table 13 It is preferable to keep the By preparing the skirt, it is possible to precisely laminate the mixture extruded from the nozzle 15.

また、図示していないが、積層体Lを成形する位置での積層台13の下面に永久磁石を設けるようにしても良い。熱可塑性樹脂が溶融している混合物中の磁性粉末がこの設けた永久磁石に吸引されることになり、ノズル15から押出された混合物が積層台13の中心部に集まりやすくなって周りに飛び散ることを防止でき、効率良く積層成形を行っていくことができる。   Further, although not shown, a permanent magnet may be provided on the lower surface of the laminate table 13 at the position where the laminate L is formed. The magnetic powder in the mixture in which the thermoplastic resin is molten is attracted to the provided permanent magnet, and the mixture extruded from the nozzle 15 tends to be collected at the center of the stacking table 13 and scattered around. Can be prevented, and laminated molding can be performed efficiently.

次に、成形された積層体Lを磁場中熱処理装置3に配置する工程について説明する。上述した工程で成形された積層体Lを、熱変形しない容器40に収容する。容器40は、例えばアルミニウム製である。容器40は、収容する積層体Lと相似形状をなし、積層体Lより僅かに大きい。このような容器40に収容しておくので、後の磁場中熱処理中に積層体Lの形状が崩れることを抑制できる。容器40は後の磁場中熱処理にあって、積層体Lが容器40による磁場の影響を受けることなく、所望の異方性磁場配向を精度よく行える点から非磁性材料製であることが好ましいが、所望配向に応じて、磁性ステンレスなどの磁性材製の容器、または、磁性材を一部に組み込んだ非磁性の容器を用いても良い。   Next, the process of arranging the molded laminate L in the heat treatment apparatus 3 in a magnetic field will be described. The laminate L formed in the above-described process is accommodated in a container 40 which is not thermally deformed. The container 40 is made of, for example, aluminum. The container 40 has a similar shape to the stack L to be accommodated, and is slightly larger than the stack L. Since the container 40 is housed in such a container 40, it is possible to suppress the shape of the laminate L from being broken during the heat treatment in the subsequent magnetic field. The container 40 is preferably made of a nonmagnetic material from the viewpoint that the laminate L can perform desired anisotropic magnetic field alignment accurately without being affected by the magnetic field of the container 40 in the later heat treatment in a magnetic field. Depending on the desired orientation, a container made of a magnetic material such as magnetic stainless steel or a nonmagnetic container in which a magnetic material is partially incorporated may be used.

積層体Lを収容した容器40を、熱処理炉31内の磁気回路32におけるN型永久磁石34(整磁板36)とS型永久磁石35(整磁板37)との間の対向領域に、その軸心方向を上下方向に合わせて配置する。よって、磁束が一定方向(上から下に向かう方向)をなす磁場領域に、積層体Lを収容した容器40が配置される。容器40の形状は、成形した積層体Lの形状に応じて作製される。例えば、中央部の径が端部より大きい樽形の円筒状の積層体Lについては、中央部で上下2分割となる容器にすればよい。また、スイッチ駆動用突起を同時成形したモータ用磁石形状の積層体Lについては、上部にスイッチ駆動用突起を収容できる凹部を形成した構成とし、積層体Lを収容して蓋を載せるような容器にすればよい。また、N型永久磁石とS型永久磁石との対向領域にできる磁束の方向は、図3では上から下に向かう方向になっているが、これに限定されない。積層体Lへの配向方向によって左右方向になってもよいし、斜め方向になってもよい。また、複数個の極ができるようにN型永久磁石とS型永久磁石の組合せは複数あってもよい。   In the opposing area between the N-type permanent magnet 34 (the magnetic shunt plate 36) and the S-type permanent magnet 35 (the magnetic shunt plate 37) in the magnetic circuit 32 in the heat treatment furnace 31, the container 40 containing the laminate L is The axial direction is aligned with the vertical direction. Therefore, the container 40 which accommodated the laminated body L is arrange | positioned in the magnetic field area | region which a magnetic flux makes a fixed direction (direction which goes down from the top). The shape of the container 40 is produced according to the shape of the molded laminate L. For example, a barrel-shaped cylindrical laminate L having a central portion larger in diameter than the end portion may be a container which is divided into upper and lower portions at the central portion. In addition, in the case of the laminated body L in the shape of a magnet for motor formed by simultaneously molding the protrusion for switch driving, a concave portion capable of accommodating the protrusion for switch driving is formed in the upper portion. You should do it. Moreover, although the direction of the magnetic flux which can be made to the opposing area | region of a N-type permanent magnet and a S-type permanent magnet is a direction which goes to the bottom from top in FIG. 3, it is not limited to this. Depending on the orientation direction to the laminate L, it may be left or right, or may be oblique. Also, there may be a plurality of combinations of N-type permanent magnets and S-type permanent magnets so that a plurality of poles can be produced.

次に、積層体Lに磁場中熱処理(配向処理)を施す工程について説明する。上述したように、成形された積層体Lを収容した容器40が、熱処理炉31内に配置された後、積層体Lが収容された容器40を磁気回路32とともに、大気雰囲気で加熱処理する。即ち、積層体Lは、加熱されながら一定方向の磁場を配向される。この結果、積層体Lは、磁性粉末の配向方向が上下方向にそろった異方性を有する積層体L(異方性ボンド磁石)となる。ここで、積層体Lは容器40に収容されているので、加熱されても変形せず、所望の形状を維持している。   Next, a process of subjecting the laminate L to a heat treatment (orientation treatment) in a magnetic field will be described. As described above, after the container 40 containing the formed laminate L is placed in the heat treatment furnace 31, the container 40 containing the laminate L is heated together with the magnetic circuit 32 in the atmosphere. That is, the laminate L is oriented while the heating is performed, in a certain direction. As a result, the multilayer body L becomes a multilayer body L (anisotropic bonded magnet) having anisotropy in which the orientation direction of the magnetic powder is aligned in the vertical direction. Here, since the laminated body L is accommodated in the container 40, it does not deform | transform even if it is heated, and maintains the desired shape.

この際の熱処理温度は、熱可塑性樹脂の融点以上とする。配向時に熱可塑性樹脂を溶融させておくことにより、磁性粉末の移動性が向上して磁場が配向し易くなり、効率よく異方性ボンド磁石を製造することができる。熱処理温度は、熱可塑性樹脂として12ナイロンを用いる場合、具体的には、190℃〜240℃であり、ポリプロピレンでは170℃〜210℃、液晶ポリマー及びポリフェニレンサルファイドでは240℃〜300℃が適している。これらの温度を0.5時間〜3時間程度維持する。また、磁場配向を行う空間の磁束密度は0.4T〜0.9Tが好ましい。この0.4T以上は、フェライト系の磁性粉末に異方性を持たせるために必要と考えられる磁束密度である。   The heat treatment temperature at this time is equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin. By melting the thermoplastic resin at the time of orientation, the mobility of the magnetic powder is improved, the magnetic field is easily oriented, and the anisotropic bonded magnet can be efficiently produced. The heat treatment temperature is suitably 190 ° C. to 240 ° C. when using 12 nylon as a thermoplastic resin, 170 ° C. to 210 ° C. for polypropylene, and 240 ° C. to 300 ° C. for liquid crystal polymer and polyphenylene sulfide . These temperatures are maintained for about 0.5 hours to 3 hours. Moreover, as for the magnetic flux density of the space which performs magnetic field orientation, 0.4T-0.9T are preferable. The value of 0.4 T or more is a magnetic flux density which is considered to be necessary to make the ferrite-based magnetic powder have anisotropy.

次に、磁場配向された積層体Lを冷却する工程について説明する。上述したような磁場中熱処理を行った後、大気雰囲気の熱処理炉31内で、磁場配向を続けながら、積層体Lを容器40及び磁気回路32とともに冷却する。冷却処理後、所望形状をなす異方性ボンド磁石が得られる。熱可塑性樹脂の融点未満まで冷却処理した後に、異方性ボンド磁石を収容した容器40を取り出すことで、製造した異方性ボンド磁石の異方性配向が崩れない。   Next, the process of cooling the laminated body L which is magnetically oriented will be described. After performing the heat treatment in the magnetic field as described above, the laminate L is cooled together with the container 40 and the magnetic circuit 32 in the heat treatment furnace 31 in the air atmosphere while the magnetic field orientation is continued. After the cooling process, an anisotropic bonded magnet having a desired shape is obtained. After the cooling treatment to below the melting point of the thermoplastic resin, the anisotropic orientation of the manufactured anisotropic bonded magnet is not broken by taking out the container 40 containing the anisotropic bonded magnet.

この際の冷却温度は、熱可塑性樹脂の融点未満とする。熱可塑性樹脂として12ナイロンを用いる場合、具体的には170℃以下まで冷却し、好ましくは100℃まで冷却する。さらに好ましくは室温まで冷却する。この場合、磁場中熱処理中の190℃〜240℃から室温まで急激に冷却させても良いし、150℃、100℃などと段階的に冷却していくようにしても良い。   The cooling temperature at this time is below the melting point of the thermoplastic resin. When using 12 nylon as a thermoplastic resin, specifically, it cools to 170 degrees C or less, Preferably it cools to 100 degreeC. More preferably, it cools to room temperature. In this case, the magnetic film may be rapidly cooled from 190 ° C. to 240 ° C. during the heat treatment in a magnetic field to room temperature, or may be gradually cooled to 150 ° C., 100 ° C. or the like.

なお、上述した例では、熱処理炉31内の雰囲気を大気としたが、真空雰囲気、不活性ガス雰囲気であっても良い。但し、磁性粉末としてR−T−B系合金を使用する場合には、真空雰囲気、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気が好ましい。真空雰囲気、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気で磁場中熱処理を行うことにより、磁場中熱処理工程中にR−T−B系合金が酸化されず、R−T−B系合金を用いた異方性ボンド磁石の磁気特性が高くなる。100Paより高真空中で実施することが望ましく、圧力は0.01Pa〜100Paが好ましい。   In the example described above, the atmosphere in the heat treatment furnace 31 is the air, but a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere may be used. However, when using an RTB-based alloy as the magnetic powder, a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon is preferable. By performing heat treatment in a magnetic field in a vacuum atmosphere, inert gas atmosphere such as nitrogen, argon, etc., the RTB-based alloy is not oxidized during the heat treatment step in the magnetic field, and a difference using the RTB-based alloy The magnetic properties of the directionally bonded magnet are enhanced. It is desirable to carry out in a vacuum higher than 100 Pa, and the pressure is preferably 0.01 Pa to 100 Pa.

図5は、磁場中熱処理装置3における磁気回路32の他の構成例を示す斜視図である。この例では、角筒状のヨーク33と、ヨーク33の上側片33aの下面(内面)に設けられた矩形状をなす配向用のS型永久磁石35と、ヨーク33の下側片33bの上面(内面)に設けられた矩形状をなす配向用のN型永久磁石34とを有する。このような構成により、N型永久磁石34とS型永久磁石35との間の対向領域には、磁気異方性方向として、一定方向(図5矢印方向:下から上に向かう方向)に磁束が流れる。この対向領域(一定方向の磁場領域)に、積層体成形装置1にて成形されて容器(図示せず)内に収容されたリング状の積層体Lが配置される。そして、好ましくは、一般的な手法で製造されるボンド磁石の残留磁束密度の1〜2倍となる配向磁束密度が、磁気異方性方向(図5矢印方向)に印加される。   FIG. 5 is a perspective view showing another configuration example of the magnetic circuit 32 in the heat treatment apparatus 3 in a magnetic field. In this example, the rectangular cylindrical yoke 33, the rectangular S-shaped permanent magnet 35 for orientation provided on the lower surface (inner surface) of the upper piece 33a of the yoke 33, and the upper surface of the lower piece 33b of the yoke 33. And an N-type permanent magnet 34 for orientation, which is provided on the (inner surface) and has a rectangular shape. With such a configuration, in the opposing region between the N-type permanent magnet 34 and the S-type permanent magnet 35, magnetic flux in a fixed direction (arrow direction in FIG. 5: direction from bottom to top) as a magnetic anisotropy direction. Flows. A ring-shaped laminate L, which is molded by the laminate molding apparatus 1 and accommodated in a container (not shown), is disposed in the facing region (a magnetic field in a predetermined direction). Then, preferably, an oriented magnetic flux density that is 1 to 2 times the residual magnetic flux density of a bonded magnet manufactured by a general method is applied in the magnetic anisotropy direction (arrow direction in FIG. 5).

また、図6は、磁場中熱処理装置3の他の構成例を示す断面図である。磁場中熱処理装置3は、コ字状のヨーク33を有しており、ヨーク33の対向する一方の内面には矩形状をなす配向用のN型永久磁石34が設けられ、他方の内面には矩形状をなす配向用のS型永久磁石35が設けられている。これらのヨーク33、N型永久磁石34及びS型永久磁石35にて磁気回路32を構成している。   Moreover, FIG. 6 is sectional drawing which shows the other structural example of the heat processing apparatus 3 in a magnetic field. The heat treatment apparatus 3 in the magnetic field has a U-shaped yoke 33, and an N-type permanent magnet 34 for orientation in a rectangular shape is provided on one of the inner surfaces opposed to the yoke 33, and the other inner surface is provided. A rectangular S-shaped permanent magnet 35 for orientation is provided. A magnetic circuit 32 is configured by the yoke 33, the N-type permanent magnet 34 and the S-type permanent magnet 35.

ヨーク33内でN型永久磁石34及びS型永久磁石35との間の対向領域(磁気ギャップ間)には、熱処理手段としてのヒータ41を内部に有する断熱手段としての真空断熱容器42が設置されている。側面がヒータ41に覆われた態様で、積層体成形装置1にて成形されて容器(図示せず)内に収容された円柱状の積層体Lが配置される。そして、印加される配向残留磁束密度において、好ましくは一般的な手法で製造されるボンド磁石の残留磁束密度の1〜2倍となる配向磁束密度が、磁気異方性方向(図6矢印方向:右から左に向かう方向)に印加される。 In the opposing region (between the magnetic gaps) between the N-type permanent magnet 34 and the S-type permanent magnet 35 in the yoke 33, a vacuum heat insulation container 42 as a heat insulation means having a heater 41 as heat treatment means inside is installed. ing. In a mode in which the side surface is covered by the heater 41, the columnar laminate L which is formed by the laminate forming apparatus 1 and accommodated in a container (not shown) is disposed. Then, in the orientation residual magnetic flux density to be applied, the orientation magnetic flux density which is preferably 1 to 2 times the residual magnetic flux density of the bonded magnet manufactured by a general method has a magnetic anisotropy direction (arrow direction in FIG. Applied from right to left).

図3に示した磁場中熱処理装置3では熱処理炉31内に磁気回路32を配置しているが、図6に示す磁場中熱処理装置3は、熱処理容器(真空断熱容器42)の外部に磁気回路32を配置した構成である。図6に示す構成例では、熱処理容器を真空断熱容器42にて構成しているため、熱処理温度の影響を受けにくい構成であって、磁気回路32の熱減磁による劣化を抑えることができるので、より安定した熱処理が可能となる。ここで、磁気回路32として通常の励磁コイルを用いても良い。なお、図6に示す磁場中熱処理装置3における磁場中熱処理(配向処理)などの動作は、前述した図3に示す磁場中熱処理装置3の場合と同様であるので、説明を省略する。   Although the magnetic circuit 32 is disposed in the heat treatment furnace 31 in the magnetic field heat treatment apparatus 3 shown in FIG. 3, the magnetic field heat treatment apparatus 3 shown in FIG. 6 is a magnetic circuit outside the heat treatment container (vacuum insulation container 42). 32 is arranged. In the configuration example shown in FIG. 6, since the heat treatment container is constituted by the vacuum heat insulation container 42, the heat treatment temperature is hardly influenced, and deterioration of the magnetic circuit 32 due to heat demagnetization can be suppressed. More stable heat treatment is possible. Here, a normal excitation coil may be used as the magnetic circuit 32. The operations such as heat treatment (alignment treatment) in a magnetic field in the heat treatment apparatus 3 in a magnetic field shown in FIG. 6 are the same as in the case of the heat treatment apparatus 3 in a magnetic field shown in FIG.

本発明では、上述したように、金型を作製することなく、様々な形状の異方性ボンド磁石を製造することができる。本発明では、CAD(Computer Aided Design)にて積層図面を作成しておけば、その積層図面に応じてノズル15及び積層台13を相対的に三次元移動させながら、磁性粉末及び溶融した熱可塑性樹脂の混合物を押出し、積層することにより、異方性ボンド磁石の元となる積層体を所望の形状に成形できる。よって、複雑であっても所望の形状をなす異方性ボンド磁石を容易に製造できる。例えば、太鼓型形状のように一部が括れたような形状の異方性ボンド磁石、円筒体に突起を有するような形状の異方性ボンド磁石でも、簡単に製造できる。長時間を要する金型の作製が不要となるため、短時間にて異方性ボンド磁石の製造が可能となる。   In the present invention, as described above, anisotropic bonded magnets of various shapes can be manufactured without manufacturing a mold. In the present invention, if a lamination drawing is created by CAD (Computer Aided Design), the magnetic powder and the melted thermoplastic are relatively moved in three dimensions relative to the nozzle 15 and the lamination base 13 according to the lamination drawing. By extruding and laminating a mixture of resins, the laminate from which the anisotropic bonded magnet is formed can be formed into a desired shape. Therefore, it is possible to easily manufacture an anisotropic bonded magnet having a desired shape even if it is complicated. For example, an anisotropic bonded magnet having a shape in which a part is constricted like a drum shape, or an anisotropic bonded magnet having a protrusion on a cylindrical body can be easily manufactured. Since preparation of a mold requiring a long time is not necessary, it is possible to manufacture an anisotropic bonded magnet in a short time.

また、本発明では形状が確定した積層体(等方性ボンド磁石)に磁場中熱処理(配向処理)を施すようにしたので、配向の乱れが生じることはなく、優れた磁気異方性を有する異方性ボンド磁石を製造することができる。   Further, in the present invention, the laminated body (isotropic bonded magnet) whose shape is determined is subjected to heat treatment (orientation treatment) in a magnetic field, so that no disorder of orientation occurs and the magnetic anisotropy is excellent. Anisotropic bonded magnets can be manufactured.

上述したような本発明の製造方法にしたがって種々の異方性ボンド磁石を製造し、製造した異方性ボンド磁石の特性を測定した。以下、その結果について説明する。   Various anisotropic bonded magnets were manufactured according to the manufacturing method of the present invention as described above, and the characteristics of the manufactured anisotropic bonded magnet were measured. The results will be described below.

(実施例1)
磁性粉末としてSr系フェライト(組成:SrO・6Fe23 )を使用し、熱可塑性樹脂として12ナイロンを使用して、円柱状の異方性ボンド磁石を製造した。使用した磁性粉末の粒径は、D50で3μm以下であり、フェライト磁性粉と12ナイロン樹脂とを図2に示す形成機2にて混錬し、熱可塑性樹脂が溶融した状態で押出し、冷却して棒状の樹脂成形体Rを得た。その後、、図1に示す積層体成形装置1を用いて、得た樹脂成形体Rを熱可塑性樹脂の融点以上に加熱し、ノズル15及び積層台13を相対的に三次元で移動させながら、供給された混合物をノズル15から押出して積層台に順次積層することにより、所定の成形密度になるように円柱状に成形して積層体Lを得た。成形した積層体Lを容器40に収容し、図3に示す磁場中熱処理装置3にて、磁場中熱処理を行った。磁場中熱処理後、形状を整えるために砥石による加工を行って、直径10mm×長さ7mmの円柱状の異方性ボンド磁石を製造した。磁場中熱処理における磁場配向を行う空間の磁束密度は0.4Tであり、磁場中熱処理では230℃の温度を3時間保持した。磁場配向を行う空間の磁束密度を0.4Tにして磁場配向を行いながら室温(25℃)まで冷却した。熱処理炉31の雰囲気は大気とした。磁場中熱処理装置3にて磁束が流れる方向は上から下に向かう方向である。
Example 1
A columnar anisotropic bonded magnet was manufactured using Sr ferrite (composition: SrO · 6Fe 2 O 3 ) as the magnetic powder and 12 nylon as the thermoplastic resin. The particle size of the magnetic powder used is 3 μm or less at D50, and the ferrite magnetic powder and 12 nylon resin are mixed in the forming machine 2 shown in FIG. 2 and extruded in a molten state and cooled. Bar-shaped resin molded body R was obtained. Thereafter, using the laminate molding apparatus 1 shown in FIG. 1, the obtained resin molded body R is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the thermoplastic resin, and the nozzle 15 and the stacking table 13 are relatively moved in three dimensions. The supplied mixture was extruded from the nozzle 15 and sequentially laminated on a laminating table to form a cylindrical body so as to have a predetermined molding density, to obtain a laminate L. The formed laminate L was housed in a container 40, and heat treatment was carried out in a magnetic field by the heat treatment apparatus 3 in a magnetic field shown in FIG. After heat treatment in a magnetic field, processing with a grindstone was performed to correct the shape, and a cylindrical anisotropic bonded magnet of diameter 10 mm × length 7 mm was manufactured. The magnetic flux density of the space performing the magnetic field orientation in the heat treatment in a magnetic field was 0.4 T, and the temperature of 230 ° C. was maintained for 3 hours in the heat treatment in the magnetic field. It cooled to room temperature (25 degreeC), setting the magnetic flux density of the space which performs magnetic field orientation to 0.4T, and performing magnetic field orientation. The atmosphere of the heat treatment furnace 31 was air. The direction in which the magnetic flux flows in the heat treatment apparatus 3 in the magnetic field is from the top to the bottom.

使用する磁性粉末及び熱可塑性樹脂の体積混合比を変化させて種々の異方性ボンド磁石を製造して、それらの異方性ボンド磁石の特性(磁場中熱処理にて配向した方向の磁束密度(Br )、密度、保磁力(HcB)、最大エネルギー積((BH)max )を測定した。測定結果を表1に示す。なお、磁気特性はB−Hトレーサを用いて測定し、密度はアルキメデス法を用いて測定した。 Various anisotropic bonded magnets are manufactured by changing the volume mixing ratio of the magnetic powder and the thermoplastic resin to be used, and the properties (magnetic flux density in the direction of orientation by heat treatment in a magnetic field ( B r ), density, coercivity (H cB ), maximum energy product ((BH) max ) were measured The measurement results are shown in Table 1. In addition, the magnetic characteristics were measured using a B-H tracer and the density Was measured using the Archimedes method.

Figure 0006520979
Figure 0006520979

表1におけるNo1―No5は、磁性粉末及び熱可塑性樹脂の体積混合比が異なる本発明の実施例1を表している。また、表1におけるNo6は、磁場中熱処理を行わなかった参考例を表している。   No. 1 to No. 5 in Table 1 represent Example 1 of the present invention in which the volume mixing ratio of the magnetic powder and the thermoplastic resin is different. Moreover, No6 in Table 1 represents the reference example which did not heat-process in a magnetic field.

実施例1のNo1―No5について、No6と比べて優れた磁気特性が測定されている。表1のNo1―No5を比較した場合に、磁性粉末の割合が多い例では、製造した異方性ボンド磁石の磁気特性が良くなっている。しかしながら、磁性粉末の割合を多くした場合には、混合物の流動性が低くなって所望の形状を得るための積層処理が難しくなる。このように、得られる磁気特性と製造の容易さとは相反する関係になるため、磁性粉末と熱可塑性樹脂との体積混合比は、50:50(No2)〜56.5:43.5(No3)の範囲が好ましいと言える。   Magnetic properties superior to No. 6 were measured for No. 1 to No. 5 in Example 1. When No. 1 to No. 5 in Table 1 are compared, in the case where the ratio of the magnetic powder is large, the magnetic characteristics of the manufactured anisotropic bonded magnet are improved. However, when the proportion of the magnetic powder is increased, the flowability of the mixture is lowered, and the lamination process for obtaining a desired shape becomes difficult. As described above, since the obtained magnetic properties and the ease of manufacture are in a contradictory relationship, the volume mixing ratio of the magnetic powder to the thermoplastic resin is 50: 50 (No. 2) to 56.5: 43.5 (No. 3) It can be said that the range of) is preferable.

表1のNo2(実施例1)とNo6(参考例)とを比較した場合、磁場中熱処理を行わなかったNo6は、磁場中熱処理を行ったNo2に比べて磁気特性がはるかに劣っており、磁場中熱処理にて高精度に磁場配向を行えていることが分かる。   When No. 2 (Example 1) and No. 6 (Reference Example) in Table 1 are compared, No. 6 subjected to no heat treatment in a magnetic field is far inferior in magnetic characteristics to No. 2 subjected to heat treatment in a magnetic field, It can be seen that magnetic orientation can be performed with high accuracy by heat treatment in a magnetic field.

(比較例1)
比較例として、特許文献2に記載された押出成型機を用いて、異方性ボンド磁石を製造した。材料として、実施例1と同じもの(磁性粉末の粒径:D50で3μm以下、磁性粉末:Sr系フェライト(組成:SrO・6Fe23 )及び熱可塑性樹脂:12ナイロン)を使用し、磁性粉末及び熱可塑性樹脂の体積混合比を変化させて、磁場配向を行う空間の磁束密度は0.4Tにして、実施例1と同じ形状(直径10mm×長さ7mmの円柱体)の2種の異方性ボンド磁石を製造した。なお、製造条件は、特許文献2における記載内容を準用した。製造した異方性ボンド磁石について実施例1と同様に特性を測定した。測定結果を表2に示す。
(Comparative example 1)
The anisotropic bonded magnet was manufactured using the extruder described in patent document 2 as a comparative example. As a material, the same one as in Example 1 (particle diameter of magnetic powder: D50 of 3 μm or less, magnetic powder: Sr ferrite (composition: SrO · 6Fe 2 O 3 ) and thermoplastic resin: 12 nylon) is used. The volume mixing ratio of the powder and the thermoplastic resin is changed, and the magnetic flux density of the space for performing the magnetic field orientation is 0.4 T, and two types of the same shape (10 mm in diameter × 7 mm in length) as in Example 1 An anisotropic bonded magnet was manufactured. The contents described in Patent Document 2 were applied to the manufacturing conditions. The characteristics of the produced anisotropic bonded magnet were measured in the same manner as in Example 1. The measurement results are shown in Table 2.

Figure 0006520979
Figure 0006520979

表1のNo2及びNo3と表2のNo7及びNo8とを比較した場合、本発明では、従来の押出成型機により製造した異方性ボンド磁石と同程度の磁気特性を有する異方性ボンド磁石を製造できていることが分かる。密度について、表1のNo2は表2のNo7より低く、表1のNo3は表2のNo8よりも低いが、本発明では、Br 、HcB、(BH)max の値がそれぞれ同等の値となっている。これは従来の押出成型機により製造した異方性ボンド磁石よりも異方性配向されていることが要因であると考える。 When No. 2 and No. 3 in Table 1 are compared with No. 7 and No. 8 in Table 2, in the present invention, an anisotropic bonded magnet having magnetic properties similar to those of an anisotropic bonded magnet manufactured by a conventional extruder is used. It can be seen that it can be manufactured. As for density, No. 2 in Table 1 is lower than No. 7 in Table 2 and No. 3 in Table 1 is lower than No. 8 in Table 2. However, in the present invention, the values of B r , H cB and (BH) max are equivalent to each other. It has become. This is considered to be due to the fact that it is more anisotropically oriented than the anisotropic bonded magnet manufactured by the conventional extruder.

(実施例2)
磁性粉末としてSm−Fe−N系合金(組成:Sm2 Fe173 )を使用し、熱可塑性樹脂として12ナイロンを使用して、異方性ボンド磁石を製造した。なお、実施例2における異方性ボンド磁石の形状、磁性粉末の粒径、樹脂成形体Rの形成方法、積層体Lの成形方法、磁場中熱処理方法、磁場中熱処理における磁場配向を行う空間の磁束密度、温度及び保持時間、冷却条件、ならびに、熱処理炉31の雰囲気は、上記の実施例1と同じである。
(Example 2)
Sm-Fe-N based alloy as the magnetic powder (composition: Sm 2 Fe 17 N 3) using, by using the 12 nylon as a thermoplastic resin was prepared by the anisotropic bonded magnet. The shape of the anisotropic bonded magnet in Example 2, the particle diameter of the magnetic powder, the method of forming the resin molded body R, the method of forming the laminate L, the heat treatment method in a magnetic field, and the space for performing magnetic field orientation in heat treatment in a magnetic field The magnetic flux density, the temperature and the holding time, the cooling conditions, and the atmosphere of the heat treatment furnace 31 are the same as those of the first embodiment described above.

実施例1と同様に、使用する磁性粉末及び熱可塑性樹脂の体積混合比を変化させて種々の異方性ボンド磁石を製造して、それらの異方性ボンド磁石の特性を測定した。測定結果を表3に示す。   Similar to Example 1, the volume mixing ratio of the magnetic powder and the thermoplastic resin to be used was changed to manufacture various anisotropic bonded magnets, and the characteristics of the anisotropic bonded magnets were measured. The measurement results are shown in Table 3.

Figure 0006520979
Figure 0006520979

表3におけるNo9―No14は、磁性粉末及び熱可塑性樹脂の体積混合比が異なる本発明の実施例2を表している。また、表2におけるNo15は、磁場中熱処理を行わなかった参考例を表している。   Nos. 9 to 14 in Table 3 represent Example 2 of the present invention in which the volume mixing ratio of the magnetic powder and the thermoplastic resin is different. Further, No. 15 in Table 2 represents a reference example in which the heat treatment in the magnetic field was not performed.

実施例2でも、すべての例(No9―No14)について、No15よりも優れた磁気特性が測定されている。また、実施例1の場合と同じ理由により、磁性粉末と熱可塑性樹脂との体積混合比は、50:50(No11)〜56.5:43.5(No12)の範囲が好ましい。また、実施例1と同様に、磁場中熱処理を行わなかったNo15は、磁場中熱処理を行ったNo11に比べて磁気特性がはるかに劣っており、磁場中熱処理にて高精度に磁場配向を行えていることが分かる。   Also in Example 2, magnetic characteristics superior to No. 15 are measured for all the examples (No. 9 to No. 14). For the same reason as in Example 1, the volume mixing ratio of the magnetic powder to the thermoplastic resin is preferably in the range of 50: 50 (No. 11) to 56.5: 43.5 (No. 12). Further, as in Example 1, No. 15 in which the heat treatment was not performed in the magnetic field was far inferior in magnetic characteristics to No. 11 in which the heat treatment was performed in the magnetic field, and the magnetic orientation could be performed with high accuracy by the heat treatment in the magnetic field. Know that

(実施例3)
実施例3では、本発明の製造方法の最終工程である冷却処理における温度を種々に変更させて、異方性ボンド磁石を製造した。実施例3において使用した磁性粉末及び熱可塑性樹脂の材料、異方性ボンド磁石の形状、磁性粉末の粒径、樹脂成形体Rの形成方法、積層体Lの成形方法、磁場中熱処理方法、磁場中熱処理における磁場配向を行う空間の磁束密度、温度及び保持時間、ならびに、熱処理炉31の雰囲気は、上記の実施例1と同じである。但し、冷却条件については、磁場配向を行う空間の磁束密度を0.4Tにしながら、100℃、170℃、190℃までと冷却する温度を変化させて6種の異方性ボンド磁石を製造した。製造した6種の異方性ボンド磁石の特性を測定した。測定結果を表4に示す。
(Example 3)
In Example 3, the temperature in the cooling process which is the final step of the manufacturing method of the present invention was variously changed to manufacture an anisotropic bonded magnet. Materials of magnetic powder and thermoplastic resin used in Example 3, shape of anisotropic bonded magnet, particle diameter of magnetic powder, method of forming resin molded body R, method of forming laminate L, heat treatment in magnetic field, magnetic field The magnetic flux density, the temperature and the holding time of the space for performing the magnetic field orientation in the middle heat treatment, and the atmosphere of the heat treatment furnace 31 are the same as those in the first embodiment described above. However, as for the cooling conditions, six kinds of anisotropic bonded magnets were manufactured by changing the cooling temperature to 100 ° C., 170 ° C., and 190 ° C. while setting the magnetic flux density in the space for performing magnetic field orientation to 0.4T. . The characteristics of six anisotropic bonded magnets manufactured were measured. The measurement results are shown in Table 4.

Figure 0006520979
Figure 0006520979

表4におけるNo16−No18は、磁性粉末と熱可塑性樹脂との体積混合比が50:50の例であり、表4におけるNo19−No21は、磁性粉末と熱可塑性樹脂との体積混合比が56.5:43.5の例である。また、表4におけるNo16及びNo19は、熱可塑性樹脂として使用した12ナイロンの融点(179℃)よりも低い100℃まで冷却した例であり、表4におけるNo17及びNo20は、熱可塑性樹脂として使用した12ナイロンの融点よりも低い170℃まで冷却した例であり、表4におけるNo18及びNo21は、熱可塑性樹脂として使用した12ナイロンの融点よりも高い190℃までしか冷却しなかった例である。よって、表4におけるNo16、No17、No19及びNo20は本発明の例であり、表4におけるNo18及びNo21は参考例である。   No. 16-No. 18 in Table 4 is an example in which the volume mixing ratio of magnetic powder to thermoplastic resin is 50: 50, and No. 19-No. 21 in Table 4 has a volume mixing ratio of magnetic powder to thermoplastic resin of 56. 5: 43.5 is an example. Moreover, No. 16 and No. 19 in Table 4 are examples cooled to 100 ° C. lower than the melting point (179 ° C.) of 12 nylon used as the thermoplastic resin, and Nos. 17 and 20 in Table 4 were used as the thermoplastic resin It is an example cooled to 170 ° C. lower than the melting point of 12 nylon, and Nos. 18 and 21 in Table 4 are examples cooled only to 190 ° C. higher than the melting point of 12 nylon used as the thermoplastic resin. Therefore, No16, No17, No19 and No20 in Table 4 are examples of the present invention, and No18 and No21 in Table 4 are reference examples.

表4の結果によれば、熱可塑性樹脂として使用した12ナイロンの融点未満まで冷却しなかった参考例(No18及びNo21)では、融点未満まで冷却した本発明の例(No16、No17、No19及びNo20)に比べて、得られる磁気特性がはるかに劣っている。よって、本発明では、熱可塑性樹脂の融点未満まで冷却する処理が必要であることが理解される。   According to the results in Table 4, in the reference examples (No. 18 and No. 21) not cooled to below the melting point of 12 nylon used as the thermoplastic resin, the examples of the present invention cooled to below the melting point (No. 16, No. 17, No. 19 and No. 20) The magnetic properties obtained are far inferior to those of. Therefore, it is understood that in the present invention, a process of cooling to below the melting point of the thermoplastic resin is necessary.

(実施例4)
実施例4は、熱可塑性樹脂として12ナイロン以外の材料を使用して異方性ボンド磁石を製造した例である。磁性粉末としてBa系フェライト(組成:BaO・6Fe23 )を使用し、熱可塑性樹脂としてポリプロピレン、液晶ポリマー、またはポリフェニレンサルファイドを使用して、異方性ボンド磁石を製造した。なお、実施例4における異方性ボンド磁石の形状、磁性粉末の粒径、樹脂成形体Rの形成方法、積層体Lの成形方法、磁場中熱処理方法、磁場中熱処理における磁場配向を行う空間の磁束密度及び保持時間、ならびに、熱処理炉31の雰囲気は、上記の実施例1と同じである。但し、熱処理温度については、ポリプロピレンでは210℃、液晶ポリマー及びポリフェニレンサルファイドでは330℃とし、冷却条件については、磁場配向を行う空間の磁束密度を0.4Tにしながら50℃まで冷却した。
(Example 4)
Example 4 is an example in which an anisotropic bonded magnet was manufactured using a material other than 12 nylon as the thermoplastic resin. An anisotropic bonded magnet was manufactured using Ba-based ferrite (composition: BaO · 6Fe 2 O 3 ) as the magnetic powder and using polypropylene, a liquid crystal polymer or polyphenylene sulfide as the thermoplastic resin. The shape of the anisotropic bonded magnet in Example 4, the particle diameter of the magnetic powder, the method of forming the resin molded body R, the method of forming the laminate L, the heat treatment method in a magnetic field, and the space for performing magnetic field orientation in heat treatment in a magnetic field The magnetic flux density and the holding time, and the atmosphere of the heat treatment furnace 31 are the same as those of the first embodiment described above. However, the heat treatment temperature was set to 210 ° C. for polypropylene and 330 ° C. for liquid crystal polymer and polyphenylene sulfide, and the cooling condition was cooled to 50 ° C. while setting the magnetic flux density in the space where magnetic orientation was 0.4T.

製造した3種の異方性ボンド磁石の特性を測定した。測定結果を表5に示す。   The characteristics of the three anisotropic bonded magnets manufactured were measured. The measurement results are shown in Table 5.

Figure 0006520979
Figure 0006520979

表5におけるNo22、No23、No24はそれぞれ、熱可塑性樹脂としてポリプロピレン、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイドを使用した場合の異方性ボンド磁石を表している。実施例4でも、すべての例(No22―No24)について、優れた磁気特性が測定されている。   No22, No23, and No24 in Table 5 represent anisotropic bonded magnets when polypropylene, a liquid crystal polymer, and polyphenylene sulfide are used as the thermoplastic resin, respectively. Also in Example 4, excellent magnetic properties are measured for all the examples (No. 22 to No. 24).

(実施例5)
磁性粉末としてR−T−B系合金(組成:Nd2 (Fe、Nb、Ga)14B)を使用し、熱可塑性樹脂として12ナイロンを使用して、異方性ボンド磁石を製造した。なお、実施例5における異方性ボンド磁石の形状、磁性粉末の粒径、樹脂成形体Rの形成方法、積層体Lの成形方法、磁場中熱処理方法、磁場中熱処理における磁場配向を行う空間の磁束密度、温度及び保持時間、ならびに、冷却条件は上記の実施例1と同じである。但し、熱処理炉31の雰囲気については、No25−No28は上記の実施例1と同じ(大気中)であるが、No30は、圧力を50Pa、酸素量を1000ppm未満の真空雰囲気に制御した。
(Example 5)
R-T-B type alloy as a magnetic powder (composition: Nd 2 (Fe, Nb, Ga) 14 B) using, by using the 12 nylon as a thermoplastic resin was prepared by the anisotropic bonded magnet. The shape of the anisotropic bonded magnet in Example 5, the particle diameter of the magnetic powder, the method of forming the resin molded body R, the method of forming the laminate L, the heat treatment method in a magnetic field, and the space for performing magnetic field orientation in heat treatment in a magnetic field The magnetic flux density, temperature and holding time, and cooling conditions are the same as in Example 1 above. However, as for the atmosphere of the heat treatment furnace 31, No. 25 to No. 28 are the same as in Example 1 above (in the air), but No. 30 controlled the pressure to 50 Pa and the oxygen content to a vacuum atmosphere of less than 1000 ppm.

実施例1と同様に、使用する磁性粉末及び熱可塑性樹脂の体積混合比を変化させて種々の異方性ボンド磁石を製造して、それらの異方性ボンド磁石の特性を測定した。測定結果を表6に示す。   Similar to Example 1, the volume mixing ratio of the magnetic powder and the thermoplastic resin to be used was changed to manufacture various anisotropic bonded magnets, and the characteristics of the anisotropic bonded magnets were measured. The measurement results are shown in Table 6.

Figure 0006520979
Figure 0006520979

表6におけるNo25―No28は、磁性粉末及び熱可塑性樹脂の体積混合比が異なる本発明の実施例5を表している。また、表6におけるNo29は、磁場中熱処理を行わなかった参考例を表している。   Nos. 25 to 28 in Table 6 represent Example 5 of the present invention in which the volume mixing ratio of the magnetic powder and the thermoplastic resin is different. Further, No. 29 in Table 6 represents a reference example in which the heat treatment in the magnetic field was not performed.

実施例5でも、No25―No28、No30について、優れた磁気特性が測定されている。また、実施例1の場合と同じ理由により、磁性粉末と熱可塑性樹脂との体積混合比は、50:50(No25)〜56.5:43.5(No26、No30)の範囲が好ましい。また、実施例1と同様に、磁場中熱処理を行わなかったNo29は、磁場中熱処理を行ったNo26に比べて磁気特性がはるかに劣っており、磁場中熱処理にて高精度に磁場配向を行えていることが分かる。   Also in Example 5, excellent magnetic properties are measured for No25-No28 and No30. Further, for the same reason as in Example 1, the volume mixing ratio of the magnetic powder to the thermoplastic resin is preferably in the range of 50: 50 (No. 25) to 56.5: 43.5 (No. 26, No. 30). Further, as in Example 1, No. 29 in which the heat treatment was not performed in a magnetic field was far inferior in magnetic characteristics to No. 26 in which the heat treatment was performed in a magnetic field, and magnetic field orientation could be performed with high accuracy by heat treatment in a magnetic field. Know that

実施例5のNo30は、熱処理炉31の雰囲気が真空である以外はNo26と同じ条件で製造した。真空中であることでR−T−B系合金の酸化が抑制され、Br 、HcB、(BH)max がさらに向上していた。 No. 30 of Example 5 was manufactured under the same conditions as No. 26 except that the atmosphere of the heat treatment furnace 31 was a vacuum. By being in vacuum, the oxidation of the R-T-B-based alloy was suppressed, and B r , H cB and (BH) max were further improved.

(実施例6)
磁性粉末としてD50で3μm以下のSm−Fe−N系合金(組成:Sm2 Fe173 )を使用し、熱可塑性樹脂として12ナイロンを使用して、直径10mm×長さ7mmの円柱形状の異方性ボンド磁石を製造した。磁場中熱処理における磁場配向を行う空間の磁束密度は0.7Tまたは0.9Tであり、磁場中熱処理では240℃の温度を1時間保持した。磁場配向を行う空間の磁束密度を0.7Tまたは0.9Tにして磁場配向を行いながら室温(25℃)まで冷却した。熱処理炉31の雰囲気は大気とした。磁性粉末の粒径、樹脂成形体Rの形成方法、積層体Lの成形方法、磁場中熱処理方法は、上記の実施例1と同じである。
(Example 6)
A magnetic powder having a diameter of 10 mm and a length of 7 mm, using a Sm-Fe-N alloy (composition: Sm 2 Fe 17 N 3 ) of 3 μm or less at D50 as a magnetic powder and 12 nylon as a thermoplastic resin. An anisotropic bonded magnet was manufactured. The magnetic flux density of the space performing the magnetic field orientation in the heat treatment in the magnetic field is 0.7 T or 0.9 T, and the temperature of 240 ° C. is maintained for 1 hour in the heat treatment in the magnetic field. It cooled to room temperature (25 degreeC), setting the magnetic flux density of the space which performs magnetic field orientation to 0.7 T or 0.9 T, and performing magnetic field orientation. The atmosphere of the heat treatment furnace 31 was air. The particle diameter of the magnetic powder, the method of forming the resin molded body R, the method of forming the laminate L, and the method of heat treatment in a magnetic field are the same as in Example 1 above.

使用する磁性粉末及び熱可塑性樹脂の体積混合比又は磁場中熱処理における磁場配向を行う空間の磁束密度を変化させて種々の異方性ボンド磁石を製造して、それらの異方性ボンド磁石の特性を測定した。測定結果を表7に示す。   Various anisotropic bonded magnets are manufactured by changing the volume mixing ratio of magnetic powder and thermoplastic resin to be used or the magnetic flux density of the space for performing magnetic field orientation in heat treatment in a magnetic field, and the characteristics of those anisotropic bonded magnets Was measured. The measurement results are shown in Table 7.

Figure 0006520979
Figure 0006520979

表7におけるNo31及びNo32は、磁性粉末及び熱可塑性樹脂の体積混合比が異なる本発明の実施例6を表している。表7におけるNo31及びNo33は、磁場中熱処理における磁場配向を行う空間の磁束密度が0.7Tと0.9Tとで異なる本発明の実施例6を表している。   No. 31 and No. 32 in Table 7 represent Example 6 of the present invention in which the volume mixing ratio of the magnetic powder and the thermoplastic resin is different. No. 31 and No. 33 in Table 7 represent Example 6 of the present invention in which the magnetic flux density of the space performing the magnetic field orientation in the heat treatment in the magnetic field is different at 0.7 T and 0.9 T.

実施例6のNo31及びNo32を比較した場合、磁性粉末の割合が多い例(No32)では、製造した異方性ボンド磁石の磁気特性が向上している。この実施例6にあっても、上述した実施例1と同様の理由により、磁性粉末と熱可塑性樹脂との体積混合比は、50:50(No31)〜56.5:43.5(No32)の範囲が好ましいと言える。実施例6のNo31及びNo33を比較した場合、磁場中熱処理における磁場配向を行う空間の磁束密度が高い例(No33)では、製造した異方性ボンド磁石の磁気特性が向上している。磁場中熱処理における磁場配向を行う空間の磁束密度は高い方が好ましいと言える。   When No31 and No32 of Example 6 are compared, in the example (No 32) with many ratios of magnetic powder, the magnetic characteristic of the manufactured anisotropic bonded magnet is improving. Even in the sixth embodiment, the volume mixing ratio of the magnetic powder to the thermoplastic resin is 50: 50 (No. 31) to 56.5: 43.5 (No. 32) for the same reason as the above-mentioned first embodiment. Is preferable. When No. 31 and No. 33 in Example 6 are compared, in the example (No. 33) in which the magnetic flux density in the space for performing magnetic field orientation in the heat treatment in a magnetic field is high (No. 33), the magnetic properties of the manufactured anisotropic bonded magnet are improved. It can be said that the magnetic flux density in the space where the magnetic field orientation is performed in the heat treatment in a magnetic field is preferably high.

(比較例2)
比較例として、特許文献2に記載された押出成型機を用いて、異方性ボンド磁石を製造した。材料として、実施例6と同じもの(磁性粉末:Sm−Fe−N系合金(組成:Sm2 Fe173 )D50で3μm以下、及び熱可塑性樹脂:12ナイロン)を使用し、実施例6と同じ形状(直径10mm×長さ7mmの円柱体)の異方性ボンド磁石を製造した。なお、製造条件は、特許文献2における記載内容を準用した。具体的には、押出口に磁場印加用コイルを配置した押出成型機を用いて異方性磁性粉末と樹脂との混合物を磁束密度0.9Tを印加しながら押出成形した。製造した異方性ボンド磁石について実施例6と同様に特性を測定した。測定結果を表8に示す。
(Comparative example 2)
The anisotropic bonded magnet was manufactured using the extruder described in patent document 2 as a comparative example. As a material, the same one as in Example 6 (magnetic powder: Sm-Fe-N alloy (composition: Sm 2 Fe 17 N 3 ) D50 3 μm or less and thermoplastic resin: 12 nylon) is used, Example 6 An anisotropic bonded magnet of the same shape (cylindrical body 10 mm in diameter × 7 mm in length) as in the above was manufactured. The contents described in Patent Document 2 were applied to the manufacturing conditions. Specifically, a mixture of the anisotropic magnetic powder and the resin was extrusion molded while applying a magnetic flux density of 0.9 T using an extruder having a coil for applying a magnetic field at the extrusion port. The characteristics of the produced anisotropic bonded magnet were measured in the same manner as in Example 6. The measurement results are shown in Table 8.

Figure 0006520979
Figure 0006520979

表7のNo31及びNo33と表8のNo34とを比較した場合、本発明では、従来の押出成型機により製造した異方性ボンド磁石と同程度の磁気特性を有する異方性ボンド磁石を製造できていることが分かる。密度について、表7のNo31及びNo33は表8のNo34より低いが、本発明では、表7のNo31は、磁場中熱処理における磁場配向を行う空間の磁束密度が0.7Tと比較例よりも低いため、Br 、HcBがやや低い値となっているが、(BH)max の値はより優れた値となっている。また、表7のNo33は、Br 、HcBが同等であり、かつ(BH)max の値がより優れた値となっている。Br 、HcBがそれぞれ同等の値となっており、(BH)max の値はより優れた値となっている。これは従来の押出成型機により製造した異方性ボンド磁石よりも異方性配向されていることが要因であると考える。また、角型性を表す(BH)max の値が、押出成型機に比べて良くなる理由については、磁場を印加している時間も関連していると推定される。押出成型機は連続で成形を行っているため、磁場をかけているのは押出し口付近である一方、本発明では、熱処理中、磁場を印加し続けて配向されているため、配向性が向上し、角型性がよくなったものと推定される。 When No. 31 and No. 33 in Table 7 and No. 34 in Table 8 are compared, in the present invention, an anisotropic bonded magnet having magnetic properties similar to those of an anisotropic bonded magnet manufactured by a conventional extruder can be manufactured. Know that In terms of density, No. 31 and No. 33 in Table 7 are lower than No. 34 in Table 8, but in the present invention, No. 31 in Table 7 is lower in magnetic flux density in the space where magnetic field orientation is performed in heat treatment in a magnetic field Therefore , although B r and H cB have slightly low values, the value of (BH) max is a better value. Further, No. 33 in Table 7 is equivalent to B r and H cB , and the value of (BH) max is a superior value. The values of B r and H cB are equal to each other, and the value of (BH) max is a superior value. This is considered to be due to the fact that it is more anisotropically oriented than the anisotropic bonded magnet manufactured by the conventional extruder. Further, it is presumed that the time during which the magnetic field is applied is also related to the reason that the value of (BH) max representing the squareness is better than that of the extruder. Since the extrusion molding machine performs molding continuously, it is near the extrusion port that a magnetic field is applied, but in the present invention, the orientation is improved because the magnetic field is continuously applied during heat treatment to be oriented. It is estimated that the squareness has improved.

上述した実施例1−6における異方性ボンド磁石の測定結果から、本発明によれば磁気特性に優れた異方性ボンド磁石を製造できることが立証できた。   From the measurement results of the anisotropic bonded magnet in Example 1-6 described above, it can be proved that the present invention can manufacture an anisotropic bonded magnet having excellent magnetic properties.

なお、開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上述の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the disclosed embodiments are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is indicated not by the above description but by the claims, and is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the claims.

1 積層体成形装置
2 形成機
3 磁場中熱処理装置
13 積層台
15 ノズル
19 ガイド
20 ベルト
21 台座
22 台座
23 ガイド
24 ボールネジ
31 熱処理炉
32 磁気回路
40 容器
41 ヒータ(熱処理手段)
42 真空断熱容器(断熱手段)
L 積層体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laminated body formation apparatus 2 Forming machine 3 Heat treatment apparatus in magnetic field 13 Lamination table 15 Nozzle 19 Guide 20 Belt 21 Pedestal 22 Pedestal 23 Guide 24 Ball screw 31 Heat treatment furnace 32 Magnetic circuit 40 Container
41 Heater (heat treatment means)
42 Vacuum insulation container (insulation method)
L stack

Claims (5)

異方性ボンド磁石を製造する方法において、
磁性粉末と溶融された熱可塑性樹脂との混合物をノズルから積層台に、前記ノズル及び前記積層台を相対的に三次元で移動させながら、押出し、積層させて積層体を成形する工程と、
前記成形した積層体を収容した容器を、一定方向の磁場領域に配置する工程と、
前記熱可塑性樹脂の融点以上の温度を維持しながら、前記容器内の前記積層体に、一定方向の磁場を配向させる工程と、
前記一定方向の磁場を配向させながら、前記積層体を前記熱可塑性樹脂の融点未満の温度まで冷却する工程と
を有しており、
前記磁性粉末と前記熱可塑性樹脂との体積混合比は、50:50から56.5:43.5の範囲であることを特徴とする異方性ボンド磁石の製造方法。
In a method of manufacturing an anisotropic bonded magnet,
Forming a laminate by extruding and laminating a mixture of magnetic powder and molten thermoplastic resin from a nozzle to a laminating table while relatively moving the nozzle and the laminating table in three dimensions;
Placing a container containing the molded laminate in a magnetic field region in a predetermined direction;
Orienting a magnetic field in a certain direction on the laminate in the container while maintaining a temperature above the melting point of the thermoplastic resin;
While orienting the magnetic field of the predetermined direction and have a a step of cooling the laminate to a temperature below the melting point of the thermoplastic resin,
The volume mixing ratio between the magnetic powder and the thermoplastic resin is in the range of 50:50 to 56.5: 43.5 .
前記混合物において、磁性粉末が磁気異方性を有す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。   The method for producing an anisotropic bonded magnet according to claim 1, wherein the magnetic powder in the mixture has magnetic anisotropy. 前記磁性粉末として使用する磁性体の材料は、Sr系フェライト、Ba系フェライト、Sr−La−Co系フェライト、Ca−La−Co系フェライト、Sm−Fe−N系合金、及びR−T−B系合金(Rは希土類元素であり、Nd、Prのいずれかを必ず含む。Tは遷移金属であり、Feを必ず含む。Bはボロンである。)からなる群から選ばれたもの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。 The material of the magnetic substance used as the magnetic powder is Sr ferrite, Ba ferrite, Sr-La-Co ferrite, Ca-La-Co ferrite, Sm-Fe-N alloy, and RTB. It is selected from the group consisting of a system alloy (R is a rare earth element and must contain either Nd or Pr. T is a transition metal and must contain Fe. B is boron.) The manufacturing method of the anisotropic bonded magnet of Claim 1 or 2 characterized by these. 異方性ボンド磁石を製造するシステムにおいて、
磁性粉末と溶融された熱可塑性樹脂との混合物を押出するノズルと、該ノズルから押出される前記混合物を受けて積層させる積層台と、前記ノズル及び前記積層台を相対的に三次元で移動させる移動機構とを有しており、前記ノズル及び前記積層台を相対的に三次元で移動させながら、前記混合物を前記積層台上に積層して積層体を成形する成形装置、及び、
一定方向の磁場を形成する磁気回路と、該磁気回路を収納して内部温度が調節可能である熱処理炉とを有しており、前記熱処理炉内にて、前記熱可塑性樹脂の融点以上の温度に維持しながら、容器に収容された前記積層体に前記一定方向の磁場を配向させ、その後、前記積層体に前記一定方向の磁場を配向させながら、前記積層体を前記熱可塑性樹脂の融点未満の温度まで冷却する磁場中熱処理装置
を備えており、
前記磁性粉末と前記熱可塑性樹脂との体積混合比は、50:50から56.5:43.5の範囲であることを特徴とする異方性ボンド磁石の製造システム。
In a system for manufacturing anisotropic bonded magnets,
A nozzle for extruding a mixture of magnetic powder and a melted thermoplastic resin, a lamination table for receiving and laminating the mixture extruded from the nozzle, and relatively moving the nozzle and the lamination table in three dimensions A forming mechanism for forming a laminate by laminating the mixture on the laminating table while moving the nozzle and the laminating table relatively in three dimensions;
A magnetic circuit for forming a magnetic field in a fixed direction, and a heat treatment furnace which accommodates the magnetic circuit and whose internal temperature can be adjusted, and in the heat treatment furnace, a temperature above the melting point of the thermoplastic resin Orienting the magnetic field in the predetermined direction in the laminate housed in the container while maintaining the pressure in the container, and then orienting the magnetic field in the predetermined direction in the laminate while the laminate is below the melting point of the thermoplastic resin includes a magnetic field in a heat treatment device for cooling to the temperature,
The volume mixing ratio of the magnetic powder to the thermoplastic resin is in the range of 50: 50 to 56.5: 43.5 .
異方性ボンド磁石を製造するシステムにおいて、
磁性粉末と溶融された熱可塑性樹脂との混合物を押出するノズルと、該ノズルから押出される前記混合物を受けて積層させる積層台と、前記ノズル及び前記積層台を相対的に三次元で移動させる移動機構とを有しており、前記ノズル及び前記積層台を相対的に三次元で移動させながら、前記混合物を前記積層台上に積層して積層体を成形する成形装置、及び、
一定方向の磁場を磁気ギャップ間に形成する磁気回路と、前記磁気ギャップ内に設けられ該磁気ギャップ内の温度調節を可能とする熱処理手段とを有しており、前記熱処理手段にて前記熱可塑性樹脂の融点以上の温度に維持しながら、前記積層体に前記一定方向の磁場を配向させ、その後、前記積層体に前記一定方向の磁場を配向させながら、前記積層体を前記熱可塑性樹脂の融点未満の温度まで冷却する磁場中熱処理装置
を備えており、
前記磁気ギャップは対向する一対の磁石で構成されており、前記磁石と前記熱処理手段との間に断熱手段を有することを特徴とする異方性ボンド磁石の製造システム。
In a system for manufacturing anisotropic bonded magnets,
A nozzle for extruding a mixture of magnetic powder and a melted thermoplastic resin, a lamination table for receiving and laminating the mixture extruded from the nozzle, and relatively moving the nozzle and the lamination table in three dimensions A forming mechanism for forming a laminate by laminating the mixture on the laminating table while moving the nozzle and the laminating table relatively in three dimensions;
A magnetic circuit for forming a magnetic field in a fixed direction between magnetic gaps, and a heat treatment means provided in the magnetic gap and capable of controlling the temperature in the magnetic gap; The laminate is subjected to the melting point of the thermoplastic resin while the magnetic field in the specific direction is oriented in the laminate while maintaining the temperature at a temperature equal to or higher than the melting point of the resin. Equipped with a heat treatment device in a magnetic field that cools to a temperature below
The system for manufacturing an anisotropic bonded magnet according to claim 1, wherein the magnetic gap is constituted by a pair of opposing magnets, and a heat insulating means is provided between the magnet and the heat treatment means .
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