JPH03190208A - 異方性ボンド磁石の製造方法 - 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、スピーカやモータ等に用いられる異方性ボン
ド磁石の製造方法に関するものである。

従来の技術 異方性ボンド磁石は、ま°ず永久磁石粉末に結着剤であ
る合成樹脂や非磁性金属などを混ぜ、次に磁場中にて永
久磁石粉末を特定の方向に配向化させて結着剤で固定し
て作られている。その中で高特性の異方性ボンド磁石は
、永久磁石粉末の含有量をできるだけ多くするために結
着剤の量を減らすと共に密度を上げるため圧縮形成で作
られている。結着剤としては、主に熱硬化性樹脂が用い
られており、金型内に磁石粉末と樹脂との混合物あるい
鳴混練物を入れて磁場をかけて磁石粉末を特定方向に配
向させてその状態で加圧圧縮し成形して、この加圧状態
で消磁し、そのあと圧力を抜いて成形品を金型から取り
出し、硬化熱処理を施している。

発明が解決しようとする課題 高特性の異方性ボンド磁石を作るには、上述のように磁
場中にて所定の方向に磁石粉末を高度に配向化させて圧
縮成形し、かつ充分加圧して密度を高（することが必須
要件である。ところで、この磁場中圧縮成形に用いられ
ている装置は、高磁場発生のための電磁石と高圧力発生
のための油圧プレスを一体化させたもので、この磁場と
圧力の双方を充分発生させるためには、種々の工夫がさ
れた高い技術力を用いた装置となり、それぞれ単品の電
磁石や油圧プレス装置を単純に組み合わせた装置ではな
い。たとえばプレスの支柱部分を、電磁石の磁気ヨーク
として利用しており、磁気抵抗を下げるために、本来の
機械的強度に必要な太さよりもひとまわり太くしたり、
又材質的にも高磁束密度を通過させるための軟磁気特性
を有した材料を用いるなどして、結果として高価格な装
置となっている。

また、この磁場中圧縮形成工程の内容は、（１）磁石粉
末と樹脂の混合物あるいは混練物の定量投入、（２）ポ
ンチの下降、（３）磁場の発生、（４）加圧圧縮成形、
（５）消磁、（６）ポンチの引き上げと成形品の取り出
しがあって、この工程の所要時間は２０〜３０秒で、１
分間当り２〜３回のショットしか打てず生産性が低い。

このため複数個同時成形を行う必要があり、このために
は、成形圧力が一般的に５ｔｏｎ−ｆ／ｃｎｒと高いた
め、たとえば直径２５ｍｍの円柱体を作るには１個につ
いて２５ｔｏｎ必要で７個同時成形を行うとすると１７
５ｔｏｎのプレス能力が必要となり大きな油圧装置とな
る。

以上のことから、磁場中成形装置は大がかりな装置とな
って、この装置償却費がボンド磁石のコストに大きな影
響を与えており、この低減が望まれていた。

本発明は高特性の異方性ボンド磁石を製造するに当り、
この磁場中圧縮成形工程のコストを低減することを目的
とするものである。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の製造方法は、磁石粉
末と樹脂との混合物あるいは混練物を磁場中にて１ｔｏ
ｎ−ｆ／ｃ−以上の圧力で圧縮成形し、この加圧下で消
磁した後、４ｔｏｎ−ｆ／ＣＩｌ？以上の圧力で再度圧
縮成形して硬化熱処理を施す構成としたものである。

作用 上記の構成とすることにより、磁場中圧縮成形工程を二
つに分けて、まず低圧力磁場成形装置を用いて磁場中に
て１　ｔｏｎ−ｆｌｃ！以上の低圧力で磁場中圧縮成形
して消磁し、次にこの消磁された低密度成形体を高圧カ
ブレス装置で再度圧縮成形して高密度成形体とすること
ができ、高配向で高密度の高磁気特性を有した異方性ボ
ンド磁石を製造することができる。

実施例 以下本発明の実施例について説明する。

まず本発明の基本的な考え方について、説明するために
、はじめに従来技術での比較例を説明し次に本発明の詳
細な説明する。

すなわち、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系の異方性磁石粉末にまずエ
ポキシ樹脂のベースレジンを加えて混練したのち、硬化
剤を加えて再度混練した。樹脂分の合計量は磁石粉末１
００部に対して３部になるように配合した。この混線物
を金型の中に入れて横磁場成形機に据えつけ、磁場１５
ＫＯｅをかけながら金型の上下ポンチに圧力を加えた。

この圧力の最大値をＰａと称する。このＰａの圧力を加
えたままで消磁を行い圧力を抜いて成形試料を取り出し
た。この実験でＰａの大きさを０．５ｔｏｎ・ｆ／ｃ−
から６ｔｏｎ−ｆ／ｃ−まで変化させた。

得た成形試料は、１５０℃で約１時間硬化処理を施した
のち、磁気特性と密度を測定した。その結果を第１図〜
第３図に示す。第１図〜第３図から明らかなように、本
実験の結果はＰａ加圧のみと表された場合であるが、成
形圧が高い程第１図に示すように密度が高（なっており
、このため第２図に示すように磁気特性Ｂｒが高（なっ
て磁石特性を代表する（ＢＨ）□８が第３図に示すよう
に高くなっている。量産では金型寿命が磁石コストに大
きく影響するので、量産時に採用できる最高圧力と現状
で言われている圧力の６ｔｏｎ−ｆ／ｄで止めている。

（ＢＨ＞。８の値でみると、圧力は４ｔｏｎ−ｆ／−で
６ｔｏｎ−ｆ／ｃ−の場合と差は少な（、充分であると
言える。ここまでが比較例で、次に本発明の実験例を示
す。上述の実験と同様にＰａの圧力を加えたままで消磁
したあと、磁場を加えずに再度６ｔＯｎ−ｆ／ｃ−の圧
力を加えて再度圧縮成形を行った。この実験でＰａは比
較例と同じ＜　０．５〜０．６　ｔ　ｏ　ｎ−ｆ　／ｃ
！と変化させた。得られた成形試料は比較例と同様に１
５０℃で約１時間硬化処理を施したあと、磁気特性と密
度を測定した。その結果は第１図〜第３図に示した。そ
れはＰａ加圧＋６ｔｏｎ−ｆ／ｃ＋＋？再加圧と表示さ
れた場合であるが、密度は第１図に示すように６ｔＯｎ
−ｆ／ｃ−の再加圧により、Ｐａの成形圧にかかわらず
ほぼ一定の高い値となっている。この結果、Ｐａが低い
圧力でも、すなわち１ｔｏｎ−１７０４以上の低い圧力
でも、第２図に示す磁気特性Ｂｒ、第３図に示す（ＢＨ
）□８は高い値になっている。この結果から、成形工程
を２工程に分けて、磁場中低圧力圧縮成形を１ｔｏｎ−
１７０４以上の低圧力で行い、次に６ｔｏｎ・ｆ　／　
ｃｏｔの高圧力で無磁場圧縮成形を行うことにより、従
来の磁場中高圧力圧縮成形と同程度の高い磁気特性を有
した磁石を作ることのできることが明らかである。

２回目の無磁場圧縮成形の圧力は、実験では６ｔｏｎ−
ｆ／ｃｎｆとしたが、比較例で明らかなように４ｔｏｎ
−ｆ／ｃＩ＋？以上で充分に密度を上げることができ、
４ｔｏｎ−１７０４以上で実用上有用な異方性ボンド磁
石を作ることができる。

実験によれば１回目の磁場中圧縮成形の圧力が０．５ｔ
ｏｎ−ｆ／ｃｍ２では２回目の高圧力圧縮成形によって
密度は高くなったのに磁気特性Ｂｒ。

（ＢＨ）□８が充分に向上しないのは、０．５ｔｏｎ−
ｆ／ｃｍ２の圧力下で消磁した際に磁石粉末が逆磁場で
少しだけ向きを変え配向度を低下させたためと考えられ
る。

本実験で用いた磁石粉末はＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系の異方性粉
末で、この粉末は超急冷薄片を高温で加圧成形し、その
あと圧縮加工して圧縮方向に一軸性の異方性磁石とした
ものを粉砕した粉末で、粉末形状は破砕による異形な形
状をなしており、この形状が消磁の際に逆方向の磁場が
かかっても低圧力下で初めの方向を保って配向性が落ち
なかった原因ではないかと推定され、本発明の製造方法
は、Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ基磁石粉末以来以外でも球状粉でな
い異形粉末に有効であると思われる。

発明の効果 以上のように本発明の製造方法によれば、従来の高価格
な磁場成形装置を使用することな（、安価な低圧力磁場
成形装置と単純な高圧力油圧ブレス装置により、高配向
で高密度の高磁気特性を有した異方性ボンド磁石を製造
することができる。

又、縦磁場成形の場合には、上下ポンチの中を高磁場を
通さなければならないが、高圧力に耐えるために、軟磁
気特性をおとして材質を選定していたが、本発明によれ
ばポンチにががる圧力が低（なったため、軟磁気特性を
高めた材質を選ぶことができ、より高磁場をかけること
ができる。又ポンチの寿命を長（することも可能となる
。又横磁場成形の場合、上述と同様の理由で外側金型の
軟磁気特性を上げることができ、又金型寿命を伸ばすこ
とができる。

又、本発明によれば、磁場中成形時の圧力が低いため複
数個の成形を同時に行うことが可能となり、磁場中成形
の生産性を大幅に高めることができる。工程は２工程に
増えたが次工程の無磁場高圧力圧縮工程はタクトタイム
は単純圧縮のため短くて済み生産性は高い。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明と比較例の磁場中圧縮成形時の
成形圧Ｐａに対する磁気特性と密度の関係を示した図で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　磁石粉末と樹脂との混合物あるいは混練物を、磁場中
   にて、１ｔｏｎ・ｆ／ｃｍ＾２以上の圧力で圧縮成形し
   、前記圧力下で消磁した後、４ｔｏｎ・ｆ／ｃｍ＾２以
   上の圧力で再度圧縮成形して硬化熱処理を施すことを特
   徴とする異方性ボンド磁石の製造方法。