JPH0390298A - 脆性材料のプレス成形法 - 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〕 本発明は永久磁石材および一般の脆性材の成形法に関す
る。

〔従来の技術〕

現在研究が進められている高性能永久磁石の一つである
超急冷異方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石は、磁性材を略７０
０〜７５０℃の高温下で自由据え込み成型（例えば団子
を押しつぶすような成形法）により塑性変形を与えて急
冷し、その圧縮率７０％程度まで圧縮して異方化するよ
うにして試作されていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、この種の材料の延性が高温下におい
ても小さいため、プレス成形によって成形品の外周部に
第６図に示すような放射状の割れが多数発生し、必要な
圧縮率まで圧縮できず良好な形状の成形品を得ることが
できなかった。また、上記割れの防止策も公表されてい
なかった。

本発明の目的は、上記割れの発生を防止し良好な形状に
成形することができる超急冷異方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁
石等の高保磁力、高エネルギ永久磁石のプレス成形法を
提供し、その製品化、量産化を可能にする事にある。

さらに、本発明の目的は上記Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性材に
限らず、脆性の大きな材料全般に適用可能な脆性材料の
プレス成形法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記の目的を達成するために、上記Ｎｄ−Ｆｅ
−Ｂ系磁性材その他の脆性材を芯材とし、その外周に上
記脆性材よりも延性と変形抵抗の大きな材料による外筒
を設け、上記外筒を備えた上記芯材を一体にプレス成形
するようにする。

〔作用〕

以上のように構成した本発明による脆性材料のプレス成
形法は上記脆性の大きな芯材の外周に設けた外筒材がプ
レス成形時に変形しながら応力を作用させて上記芯材外
周部の割れの発生を抑止する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明のプレス成形法を適用するブレス成形装
置の正面断面図である。第１図において、上型１と下型
２の間に置かれた成形材はコイル４により電磁的に誘導
加熱され、押圧されて成形される。コンテナ３は上型１
と下型２を取り付け、案内する外枠構造体である。

第２図および第３図は上型１と下型２の間に置かれる本
発明を適用した上記成形材の断面形状の一例を示すもの
である。

第２図および第３図において、５１は例えばＮｄ−Ｆｓ
−Ｂ系粉体材を高温下で密度９９％程度の直径２０．ｉ
ｎ、長さ１５胴の円筒形に予め成形した磁性材（芯材）
、５２はその外周に設けられた外径が２４１ｍの銅の外
筒材である。

第１図は第２図に示した成形材が装填された状態を示し
ている。上記第２図の成形材は磁性材５′：Ｌの劣化を
防止するため真空、或いはアルゴン等の不活性ガス中で
コイル４により磁性材５１の性能出し、およびプレス成
形に適した約７５０’Ｃに加熱し５分間程度保持した後
、第４図に示すように下型２を上昇させてプレス成形す
る。このときの磁性材５１の圧縮率は約７０％である。

次いで上記成形材を所定の温度にまで冷却してから取り
出すと、第５図に示すような割れの無い形状が得られる
。その後旋盤加工などにまり外筒５２を取り除くと割れ
の無い大形の超急冷異方性Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁石プレス
成形品を得ることができる。

これに対し、従来のように外筒部５２を省いて同様のプ
レス加工を行なうと、第６図に示すような外周部に大き
な割れが無数に発生するので、実用的な大きさの磁石を
得ることが出来ない。

本発明では、圧縮時の外周部に発生する広がり力を外筒
材５２の応力が押さえ込むようにするため上記ひび割れ
を抑止する事が出来るのである。ちなみに、この成形温
度における磁性材５１の変形抵抗および伸びはそれぞれ
、略５ｋｇ／ｍａ＋２．１０％、また、外筒材５２のそ
れらは略９ｋｇ／ｎｎ”６０％である。外筒材５２の変
形抵抗の方が大きいからひび割れ力を抑圧し、また、磁
性材５１よりも大きく延びることができるから上記ひび
割れを抑止出来るのである。

したがって本発明の外筒材５２は上記した銅材に限られ
ず、磁性材５１に対して変形抵抗と延性が大きければよ
く、例えば、低炭素鋼は変形抵抗が３０　ｋｇ　／　ｍ
ｍ２と６倍も大きく、延性も５０％と十分に大きいので
良好な外筒材として用いることができる。

また、外筒材が伸びつつ上記変形抵抗が磁性材５１に作
用すればひびを防止できるのであるから、磁性材５１と
外筒部５２の形状は円形である必要はなく、例えば、４
角形、多角形等としてもよいことは勿論である。

外筒材５２の厚みが厚いほど上記ひび割れを抑止する効
果が大きいのであるが、実用上は外筒材５２の外径が磁
性材の外径の１．２倍程度であれば十分である。

上記プレス成形の加圧の初期には割れが発生せず、磁性
材５１のみが変形するので、外筒材を第３図に示すよう
に若干縮めておくこともできる。

また、上記実施例では磁性材５１として超急冷異方性Ｎ
ｄ−Ｆｅ−Ｂ系磁性材を対象として説明したが、本発明
は格別このような磁性材料に限定されるものではなく、
−放向に延性の小さな材料に適用することができる。こ
の場合、磁性材Ｓ１に相当する材料よりも外筒材の変形
抵抗と延性が大きければよいのである。成形時の温度も
必ずしも高温度に限られない。

〔発明の効果〕

以上詳述したように本発明を適用すると、超急冷異方性
Ｎｄ−Ｆａ−Ｂ系磁性材を割れを伴わずにプレス成形す
る事ができるので、上記材料による大型の高性能永久磁
石を容易に大量に生産する事が出来る。

さらに、上記磁性材に限らず、脆性が大きな材料全般に
対して割れを伴わずにプレス成形できるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第４図は本発明の実施に用いるプレス成形機主
要部の動作を説明する断面図、第２図、第３図は本発明
を適用した成形材の断面図、第５図は本発明を適用後の
成形材の上面図、第６図は従来の成形材の上面図である
。 １・・・上型、２・・・下型、３・・・コンテナ、４・
・・コイル、５１・・・磁性材（芯材）、５２・・・外
筒材。 躬 図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、脆性材をプレス成形する方法において、上記脆性材
   を芯材とし、その外周に上記脆性材よりも延性と変形抵
   抗の大きな材料による外筒を設け、上記外筒を備えた上
   記芯材を一体にしてプレス成形することを特徴とする脆
   性材料のプレス成形法。 ２、請求項１において、上記芯材としてＮｄ−Ｆｅ−Ｂ
   系磁性材を用いたことを特徴とする脆性材料のプレス成
   形法。