JP6890423B2 - 熱変形磁石の製造方法及び機器 - Google Patents
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Description
本発明に係る方法に用いられる急冷粉としては、特に限定されず、例えばメルト・急冷法により急冷帯を得た後、急冷帯を粉砕して急冷粉を得ることができる。市販されている急冷粉、例えばMagnequench(天津)株式会社から購入したMQU等のシリーズの磁性粉を用いることもできる。本発明係る方法に用いられる急冷粉は、ナノオーダーの結晶粒サイズを有してもよく、非晶質状態であってもよく、かつ熱変形ステップの中に結晶化する。
本発明の方法に係る一実施形態において、ホットプレスステップにおいて、600〜750℃のホットプレス温度下で、50〜200MPaの圧力で前記急冷粉にホットプレスを実施する。
本発明の方法に係る他の実施形態において、熱変形ステップにおいて、750〜950℃の熱変形温度下、50〜200MPaの圧力で前記プレフォームに熱変形を実施する。
本発明に係る機器に用いられる急冷粉については、特に限定されず、例えばメルト・急冷法により急冷帯を得た後、急冷帯を粉砕して急冷粉を得ることができる。市販されている急冷粉、例えばMagnequench(天津)株式会社から購入したMQU等のシリーズの磁性粉を用いることもできる。本発明に係る機器に用いられる急冷粉は、ナノオーダーの結晶粒サイズを有してもよく、非晶質状態であってもよく、かつ熱変形装置に結晶化する。
本発明の機器に係る一実施形態において、前記ホットプレス装置は、600〜750℃のホットプレス温度下、50〜200MPaの圧力で前記急冷粉にホットプレスを実施する。
本発明の機器に係る他の実施形態において、前記熱変形装置は、750〜950℃の熱変形温度下、50〜200MPaの圧力で前記プレフォームに熱変形を実施する。
図1は、本実施例に用いられるホットプレス金型a)、熱変形押出ヘッドb)及び熱変形磁石c)を示す実物写真である。
市販されているMQU−F磁性粉を図1a)に示すホットプレス金型に仕込み、ホットプレス金型を磁性粉と共にホットプレス機に入れる。6×10-2Pa未満まで真空にする際に、加熱を開始する。約100℃/minの昇温速度で加熱を行う期間では、ホットプレス金型に50MPa以上の圧力を印加する。温度が670℃に達した後、当該温度では1分間保温し、その後、加熱システム及び油圧システムをオフにする。Arガスでプレフォームサンプルを冷却し、温度が200℃よりも低くした後、プレフォームサンプルを取り出す。
プレフォームを熱変形金型に仕込み、熱変形金型をプレフォームと共に炉中に入れる。6×10-2Pa未満まで真空にした後、シールドガスとしてArガスを充填する。その後、約100℃/minの昇温速度で加熱を開始し、温度が800〜860℃に達した後、当該温度では3分間保温する。その後、熱変形過程の油圧システムを起動し、図1b)に示す熱変形押出ヘッドにより押出成形の実施を開始し、押出ヘッド間の隙間は、送出口として用いられる。押出成形過程を完成した後、加熱システム及び油圧システムをオフにする。室温まで自然に冷却した後、熱変形金型を開いて図1c)に示す熱変形磁石が得られた。
図3は、本実施例のホットプレス及び熱変形プロセスを示す概略図である。
図4(a)は、本実施例のホットプレス及び熱変形プロセスを示す概略図である。
図4(b)は、本実施例のホットプレス及び熱変形プロセスを示す概略図である。
図5は、本実施例の熱変形プロセスを示す概略図である。
図6は、本実施例の熱変形プロセスを示す概略図である。
Claims (18)
- 熱変形磁石を製造する機器を用いて熱変形磁石を製造する方法であって、
前記熱変形磁石を製造する機器は、
第1の面と、前記第1の面に貫通する挿入孔と、を有するホットプレス金型と、
前記第1の面と平行な第2の面を有するベース金型と、
第1の押出ヘッドと、
前記第1の面と前記第2の面との間に挿入され、前記第1の面および前記第2の面と平行な方向に相対的に移動可能な第2の押出ヘッドおよび第3の押出ヘッドであって、前記第2の押出ヘッドおよび前記第3の押出ヘッドの少なくとも一方は、他方に対向する面に貫通する送出口を有する、第2の押出ヘッドおよび第3の押出ヘッドと、
を有し、
前記方法は、
前記挿入孔に急冷粉を投入し、前記挿入孔に前記第1の押出ヘッドを挿入して前記第1の押出ヘッドと前記第2の押出ヘッドおよび/または前記第3の押出ヘッドとの間で急冷粉にホットプレスを実施することによりプレフォームを得る、ホットプレスステップと、
前記第2の押出ヘッドと前記第3の押出ヘッドとを互いに離間するように相対的に移動させて、前記第2の押出ヘッドと前記第3の押出ヘッドとの間に前記プレフォームを降下させ、さらに前記第2の押出ヘッドと前記第3の押出ヘッドとを互いに近づくように相対的に移動させて、前記送出口を介して前記プレフォームを押出成形することにより熱変形磁石を得る、熱変形ステップと、を含む、
方法。 - 前記ホットプレスステップにおいて、600〜750℃の温度下、50〜200MPaの圧力で前記急冷粉にホットプレスを実施する、ことを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記熱変形ステップにおいて、750〜950℃の温度下、50〜200MPaの圧力で前記プレフォームに熱変形を実施する、ことを特徴とする請求項1又は2記載の方法。
- 前記第3の押出ヘッドは、前記送出口を有し、前記第2の押出ヘッドは、前記送出口を有していない、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の方法。
- 前記第2の押出ヘッドおよび前記第3の押出ヘッドは、何れも前記送出口を有する、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の方法。
- 前記第3の押出ヘッドは、移動させられて前記押出成形を実施し、前記第2の押出ヘッドは、静止している、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の方法。
- 前記第3の押出ヘッドは、前記送出口を有しており、前記第2の押出ヘッドは、前記送出口を有していない、ことを特徴とする請求項6記載の方法。
- 前記第2の押出ヘッドおよび前記第3の押出ヘッドは、何れも移動させられて前記押出成形を実施する、ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項記載の方法。
- 前記第2の押出ヘッドおよび前記第3の押出ヘッドは、何れも前記送出口を有している、ことを特徴とする請求項8記載の方法。
- 熱変形磁石を製造する機器であって、
第1の面と、前記第1の面に貫通する挿入孔と、を有するホットプレス金型と、
前記第1の面と平行な第2の面を有するベース金型と、
第1の押出ヘッドと、
前記第1の面と前記第2の面との間に挿入され、前記第1の面および前記第2の面と平行な方向に相対的に移動可能な第2の押出ヘッドおよび第3の押出ヘッドであって、前記第2の押出ヘッドおよび前記第3の押出ヘッドの少なくとも一方は、他方に対向する面に貫通する送出口を有する、第2の押出ヘッドおよび第3の押出ヘッドと、
を有し、
前記第1の押出ヘッドは、前記第2の押出ヘッドおよび/または前記第3の押出ヘッドとの間で前記挿入孔に投入された急冷粉にホットプレスを実施してプレフォームを成形し、
前記第2の押出ヘッドおよび前記第3の押出ヘッドは、互いに離間するように相対的に移動させられて、前記第2の押出ヘッドと前記第3の押出ヘッドとの間に前記プレフォームを降下させ、さらに互いに近づくように相対的に移動させられて、前記送出口を介して前記プレフォームを押出成形することにより熱変形磁石を成形する、機器。 - 前記機器は、600〜750℃の温度下、50〜200MPaの圧力で前記急冷粉にホットプレスを実施する、ことを特徴とする請求項10記載の機器。
- 前記機器は、750〜950℃の温度下、50〜200MPaの圧力で前記プレフォームに熱変形を実施する、ことを特徴とする請求項10記載の機器。
- 前記第3の押出ヘッドは、前記送出口を有し、前記第2の押出ヘッドは、前記送出口を有しない、ことを特徴とする請求項10から12のいずれか1項記載の機器。
- 前記第2の押出ヘッドおよび前記第3の押出ヘッドは、何れも前記送出口を有する、ことを特徴とする請求項10から12のいずれか1項記載の機器。
- 前記第3の押出ヘッドは、移動させられて前記押出成形を実施し、前記第2の押出ヘッドは、静止している、ことを特徴とする請求項10から12のいずれか1項記載の機器。
- 前記第3の押出ヘッドは、前記送出口を有しており、前記第2の押出ヘッドは、前記送出口を有していない、ことを特徴とする請求項15記載の機器。
- 前記第2の押出ヘッドおよび前記第3の押出ヘッドは、何れも移動させられて前記押出成形を実施する、ことを特徴とする請求項10から12のいずれか1項記載の機器。
- 前記第2の押出ヘッドおよび前記第3の押出ヘッドは、何れも前記送出口を有している、ことを特徴とする請求項17記載の機器。
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