JPH02251117A - 樹脂結合型磁石の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子機器などに使われる小型モータやエンコ
ーダ等に利用される樹脂結合型磁石の押出成形を用いた
製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 樹脂結合型磁石の成形には、射出成形法、圧縮成形法、
押出成形法が主に用いられている。これらの成形法のう
ち、射出成形法と圧縮成形法は、成形工程に磁石組成物
の型内への充填、成形、成形品の取り出しという一定の
サイクルが必要であり、基本的にバッチ式生産システム
であることから、その生産性には限界がある。また、最
近需要が増えている寸法の長い磁石の成形に対しても、
原料の充填、成形品の取り出しができない、磁気特性が
低下する等の理由で、その成形品の長さには限界がある
という欠点を有している。そのため、原料の供給から成
形品の取り出しまで連続して行うことができ、寸法の長
い磁石も成形できる押出成形法が用いられることが多く
なった。

この押出成形法は、通常のブラスッチクやゴムの成形法
としては、最も多く行われている方法であり、樹脂結合
型磁石の成形に対しても、従来の装置をそのまま用いて
いる例が多い。そのため、成形品の切断方法としては、
丸鋸などによる横断切断方式やあるいは、成形品が円筒
状の場合、ディスクカッタなどによる遊星回転切断方式
が行われていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記の製造方法は以下に示すような課題
を有している。

（１）一般に樹脂結合型１ａ石は、磁気特性を向上させ
るために、磁石粉末を大量に含有しているので、通常の
プラスチックと比べて柔軟性に劣り、硬くもろい。その
ため、従来の切断方法では薄肉の成形品を切断するよう
な場合、切断時にクラックを生ずることがある。

（２）押出成形特金型に磁場を印加して、異方性の樹脂
結合型磁石を製造する方法も行われている。この方法で
成形すると、成形品に残留磁気が残る。そのため、切断
時に発生する切粉は成形品や切断装置に付着する。成形
品に付着した切粉は後工程で取り除かれるが、従来の切
断方法で切断した場合発生する切粉が多く、取り除くの
に時間がかかる。また、切断装置に付着した切粉は、電
装部品等に影響を与え、装置を故障させる危険性がある
。

（３）磁石粉末として、希土類磁石粉末を用いる場合、
切粉の発火という問題がある。これは、希土類磁石粉末
が大変酸化し易いため、空気中で切断すると、切粉が火
花となって飛び散ることが多く、この切粉が、切断装置
に溜った他の切粉のところに落下すると、そこから発火
する危険性があるからである。

そこで本発明はこのような課題を解決するもので、その
目的とするところは、樹脂結合型磁石を生産性良く製造
する方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の樹脂結合型磁石の製造方法は、磁石粉末と有機
物樹脂および必要ならば添加剤を加えた組成からなる樹
脂結合型磁石を押出成形法で製造する方法であって、金
型から押し出された成形体を、高速な水流によって切断
することを特徴とする。

［作　用］ 本発明に使用する磁石粉末としては、フェライト粉末や
、基本組成を希土類金属とコバルト、鉄を主体とする遷
移金属からなる組成とする磁石粉末、あるいは基本組成
を希土類金属と鉄を主体とする遷移金属およびホウ素か
らなる組成とする磁石粉末、等のいわゆる希土類磁石粉
末などがある。有機物樹脂は、熱可塑性樹脂でも熱硬化
性樹脂でもよく、熱可塑性樹脂としては、例えばポリプ
ロピレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニ
レンサルファイド等のプラスチック、塩素化ポリエチレ
ン、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）等のエラス
トマー、合成ゴムなどがある。熱硬化性樹脂としては、
例えばエチレン系不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂などがある。添加剤としては、金属石けん、ワックス
などの滑剤や、熱硬化性樹脂に対してはパーオキサイド
類などの架橋反応を促進する添加剤なども用いることが
できる。

これら磁石粉末と有機物樹脂および必要ならば添加剤を
加えて充分に混合する。次にこの混合物を、混線機にて
有機物樹脂が溶融する温度以上に加熱して充分混練した
後造拉する。造粒した磁石組成物を押出成形機に投入し
てシリンダー内で加熱、流動状態としてスクリューまた
はプランジャーにて金型中に送り込む。金型内に注入さ
れた磁石組成物は、金型中を通過することで成形される
。異方性の磁石を成形する場合は、成形特金型内に磁場
を印加し、原料コンパウンドが通過する際、コンパウン
ド中の磁石粉末の磁化容易軸が磁場の方向に揃うように
成形される。押し出された成形品は、成形品の押出速度
に同期して移動するノズルより噴出される高速な水流（
以下つオークジェットと呼ぶ）により、所定の長さに切
断される。この場合ウォータジェットには、切断能力を
上げるために研摩剤を加えてもよい。

このようにして樹脂結合型磁石を製造する。

〔実　施　例１ 以下本発明について実施例に基づき詳細に説明する。

組成がＳ　ｍ　（ＣＯ０，１！７２　Ｃｕ　ｏ、ｏｓＦ
　ｅ　ｏ２ｔＺ　ｒ　Ｏ，０２１＋　）　ａ、ａｓとな
るように原料を溶解、鋳造後、できたインゴットを熱処
理して磁気的に硬化させ、その後、該インゴットを粉砕
して平均粒径が１０μｍの磁石粉末を得た。これを粉末
Ａとする。また、他の種類の粉末として、以下の方法で
作製した粉末を得た。

Ｎ　ｄ　＋３Ｆ　ｅ　ａ□７Ｂ４．の組成となるように
原料を溶解、鋳造し、得られたインゴットから急冷薄帯
製造装置を用い、アルゴンガス雰囲気中で急冷薄帯を作
製した。この急冷薄帯を軽く粉砕し、型の中にいれてア
ルゴンガス雰囲気中、７００〜８００°Ｃの温度で短時
間に２０ｋｇ／ｍｍ２の圧力で高温圧縮成形を施した。

得られた圧密体は密度がほぼ１００％であった。この圧
密体を、再びアルゴンガス雰囲気中７００〜８ｏｏ℃の
温度で、１０ｋｇ／ｍｍ２の圧力で最初の圧縮方向と垂
直な方向に高温圧縮成形を施した。（すなわち、ダイア
ップセットを施した。）得られたバルク状磁石を粉砕し
、平均粒径が２０ＬＬｍの磁石粉末を得た。この粉末を
粉末Ｂとする。

粉末Ａとナイロン−１２の粉末およびステアリン酸亜鉛
粉末を、それぞれの比率が９２重量％、７．９重量％お
よび０．１重量％となるように混合した。また、粉末Ｂ
と上記の樹脂粉末および添加剤をそれぞれの比率が９１
．８，８．０．２重量％となるように混合した。これら
の混合物を、２軸押用混練機にて２６０℃で混練した。

この混線物を外径が１〜１０ｍｍの粒に造粒して原料コ
ンパウンドとし、押出成形機にて円筒状磁石に成形した
。この成形方法について、第１図に基づいて説明する。

押出成形機は、材料投入部であるホッパーｌＯ１、シリ
ンダ１０２、スクリュー１０３、シリンダ部に金型を取
付けるためのアタック−プレート１０４、金型１０５お
よびスクリュー駆動用モータ（図には２大していない）
から成っている。金型の外側には、金型内に磁場を印加
するための電磁コイル１０９が配置されている。金型の
前方には、つオータジェットを利用した切断装置が設置
されている。この切断装置は、水を高圧でノズル１１０
より噴出してウォータジェット１１１とし、成形品を切
断するものである。この押出成形機に、造粒した前記原
料コンパウンド１１３を投入した。この原料コンパウン
ドを、シリンダ１０２内にて２６０°Ｃに加熱し、流動
状態として金型１０５内を通過させた。この金型の構造
については第２図に示す。金型は、外グイ２０１とマン
ドレル２０２で構成されている。外ダイは非磁性材で作
られているが、先端部に磁束を誘導するためのリング状
の磁性材２０１ａが取付けられている。また、マンドレ
ルも非磁性材からできており、やはりその先端には磁性
材２０２ａが取付けられている。金型の外側に設置され
た電磁コイルに電流を流すと、発生する磁束は透磁率の
高い磁性材中を通り易いため図中の矢印Ｈのように流れ
る。このため、マンドレルの先端部２０２ａと外タイに
取付けられた磁性材のリング２０１ａとの間の空間（以
下配向部と呼ぶ）に、放射状の磁場が発生する。よって
、磁石組成物が配向部を通過する時に、磁石粉末が配向
されながら成形されるわけである。

本実施例において、成形磁場は１４ｋＯｅ成形時の金型
の温度は２５０℃であり、冷却は金型出口の部分で強制
空冷することにより行った。これにより、配向した原料
コンパウンドは金型出口で冷却硬化されて押出成形され
た。切断は、直径０．２ｍｍのノズル口より１０００ｋ
ｇ／ｃｍ２の圧力で噴出させたつオータジェットにより
行った。成形品の寸法は、外径３０ｍｍで、肉厚は０．
５．１．０ｍｍの２種類のものについて成形した。第１
表に、従来の丸鋸による切断方法と本発明の切断方法を
用いた場合の、成形品の形状および切粉の発火性の違い
を示す。

第　　１　　表 第１表において、成形品の形状でＸ印は成形品が破損し
てしまい、△印は一部にクラックが発生したものである
。切粉の発火性でΔ印は、切粉の一部が発火してこげた
ものである。第１表から明らかなように、本発明の方法
では成形品にクラックも発生せず、また切粉の発火の危
険性もない。

このように、本発明の成形方法は、発火し易い希土類磁
石粉末を高充填させた磁石の成形に、特に有効な方法で
ある。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明の製造方法を用いることにより
、磁気性能の高い樹脂結合型磁石を生産性良く、また安
全↓こ製造することができる。この製造方法による磁石
は、小型精密でかつ高性能が要求されるステッピングモ
ーフ、ＤＣＣモーフセンサー、マグロール等に広く利用
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いた押出成形装置の１実施例を示す
図。 第２図は本発明における円筒状樹脂結合型磁石の磁場中
押出成形用金型構造の１実施例を示す図。 １０１　　・ １０４　　・ １０５　・ １０６． １０９　・ １１０　　・ １１１　・ １１２　　・ １１４　　・ ２０１　　・　・ ２０１　ａ　・ ２０２　・　・ ・ホッパー ・シリング ・スクリュー ・アダブクープレート ・金型 ７．１０８ ヒータ ・電６Ｒコイル ・ノズル ウオークジェット ・受水槽 ・原料コンパウンド ・磁石成形体 ・外ダイ ・外ダイ部磁性材 ・・マンドレル ２０２ａ・・・マンドレル部磁性材 Ｈ・・・　　・磁束の流れ 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　磁石粉末と有機物樹脂および必要ならば添加剤を加え
   た組成からなる樹脂結合型磁石を押出成形法で製造する
   方法において、金型から押し出された成形体を、高速な
   水流によって切断することを特徴とする樹脂結合型磁石
   の製造方法。