JPH06314605A - 希土類ボンド磁石の製造方法 - Google Patents

希土類ボンド磁石の製造方法

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JPH06314605A
JPH06314605A JP5103360A JP10336093A JPH06314605A JP H06314605 A JPH06314605 A JP H06314605A JP 5103360 A JP5103360 A JP 5103360A JP 10336093 A JP10336093 A JP 10336093A JP H06314605 A JPH06314605 A JP H06314605A
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molded
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temperature
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Haruhiro Yukimura
治洋 幸村
Masakuni Kamiya
昌邦 神谷
Masataka Kusumoto
雅孝 楠本
Tomoyuki Hayashi
智幸 林
Hirofumi Nakano
廣文 中野
Fumio Hashimoto
文男 橋本
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    • H01F1/00Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
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    • H01F1/03Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
    • H01F1/032Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials
    • H01F1/04Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of hard-magnetic materials metals or alloys
    • H01F1/047Alloys characterised by their composition
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    • H01F1/0533Alloys characterised by their composition containing rare earth metals in a bonding agent

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、希土類ボンド磁石を製造する製造
方法に関し、磁粉と樹脂とを混練して固形のペレットを
作成し、加熱して樹脂を軟化させた状態で圧縮成形し、
高密度で耐錆性の優れた成形体を量産性の優れた製造方
法で製造可能にすることを目的とする。 【構成】 磁粉と樹脂とを混練して固形のペレットを作
成し、樹脂の軟化の始まる温度から流れ出す温度の範囲
内で加熱した金型にこの固形のペレットを充填して圧縮
成形して成形体を成形し、この成形体をキュアして樹脂
を硬化させ、高密度の成形体を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、希土類ボンド磁石を製
造する製造方法に関するものである。R−Fe(Co)
−B系等方性ボンド磁石について、高磁気特性(高B
r、高(BH)max)を呈する等方性ボンド磁石を、
安定に安価に製造することが望まれている。
【0002】
【従来の技術】従来、R−Fe(Co)−B系ボンド磁
石には、急冷タイプおよび焼結タイプの2つがある。こ
のうちの急冷タイプの製造方法は、急冷薄帯の粉砕粉を
樹脂と混練後、圧縮成形して硬化して製造したり、急冷
薄帯の粉砕粉を圧縮成形後、樹脂を含浸して硬化して製
造したりする方法がある。
【0003】この際、量産に対応するためには、ペレッ
ト性状を固形にする必要があるが圧縮成形時に密度が上
昇し難い。一方、ペレットを液状にすると、流動性が悪
くて金型に充填するのが困難となっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
は、固形のペレットを使用した場合には、金型に充填し
易いが密度の高い成形体を成形し難いという問題があっ
た。一方、液状のペレットを使用した場合には、密度の
高い成形体を作成できるが、金型に充填し難く量産向き
でないという問題があった。このため、これらの両者の
良い点を備えた製造方法が望まれていた。
【0005】本発明は、これらの問題を解決するため、
磁粉と樹脂とを混練して固形のペレットを作成し、加熱
して樹脂を軟化させた状態で圧縮成形し、高密度で耐錆
性の優れた成形体を量産性の優れた製造方法で製造可能
にすることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】図1を参照して課題を解
決するための手段を説明する。図1において、混練工程
1は、磁粉に樹脂を混練して固形のペレットを作成する
工程である。
【0007】充填工程3は、固形のペレットを加熱した
金型に充填する工程である。圧縮成形工程4は、加熱し
た金型に充填された固形のペレットを圧縮成形する工程
である。
【0008】キュア工程5は、圧縮成形した成形体を加
熱して樹脂を硬化させる工程である。
【0009】
【作用】本発明は、図1に示すように、混練工程1によ
って磁粉に樹脂を混練して固形のペットを作成し、充填
工程3によって固形のペレットを加熱した金型に充填
し、圧縮成形工程4によってこの加熱した金型に充填さ
れた固形のペレットを圧縮成形して成形体を成形し、キ
ュア工程5によって圧縮成形された成形体を加熱して樹
脂を硬化し、高密度の成形体である希土類ボンド磁石を
製造するようにしている。
【0010】この際、金型の温度を樹脂の軟化の始まる
温度から流れ出す温度の範囲内に設定している。また、
金型の温度を樹脂の中心融点±20°Cの温度の範囲内
に設定している。
【0011】従って、磁粉と樹脂とを混練して固形のペ
レットを作成し、金型を加熱して樹脂を軟化させた状態
で圧縮成形することにより、高密度で耐錆性の優れた希
土類ボンド磁石を量産性の優れた製造方法で製造するこ
とが可能となった。
【0012】
【実施例】次に、図1から図5を用いて本発明の実施例
の構成および動作を順次詳細に説明する。
【0013】図1は、本発明の1実施例構成図を示す。
図1において、混練工程1は、磁粉(磁石粉体)に樹脂
及び溶剤を一緒にして混練し、ペレットを作成する工程
である。ここで、磁石粉体として、Nd−Fe−B系の
急冷磁石粉体を用い、粒径が最大300μm程度のもの
を用いる。樹脂としては、エポキシ樹脂を用い、例えば
2.5wt%位を混ぜる。これらNd−Fe−B径の急
冷磁石粉体に対して、例えば2.5wt%のエポキシ樹
脂および溶媒を入れて混練する。
【0014】乾燥工程2は、混練工程1によって磁粉と
樹脂、溶剤を良く混練した混練物を乾燥(必要に応じて
解砕、篩別して乾燥)する工程である。これにより、量
産性に優れた樹脂で磁粉を被った固形のペレットが作成
できたこととなる。
【0015】充填工程3は、固形ペレットを金型成形空
間内へ充填する工程である。この充填工程3では、固形
のさらさらしたペレットを加熱した金型に充填するた
め、量産性にすぐれ充填ができる。
【0016】圧縮成形工程4は、充填工程3によって固
形のペレットを加熱した金型に充填し、圧縮成形して成
形体を成形する。ここで、金型は、固形のペレット中の
磁粉を被った樹脂の軟化の始まる温度から流れ出す温度
に加熱して設定する。この樹脂の軟化の始まる温度から
流れ出す温度は、後述する図4、図5の実測例によれ
ば、樹脂の融点(中心融点)を中心に約±20°Cであ
った。この温度範囲内に金型を加熱することにより、流
動性を損なうことなく、高密度の成形体を圧縮成形でき
た(図3から図5を用いて後述する)。
【0017】キュア工程5は、圧縮成形工程4によって
成形された成形体(例えばリング状の成形体)を加熱し
て樹脂を硬化および含まれている溶剤を完全に蒸発させ
たりする工程である。ここで、キュアによる加熱時間
は、樹脂を硬化させるのに十分な温度および時間であっ
て、エポキシ樹脂の場合には例えば180°C、1時間
である。このキュアした後の成形体は、後述する図3か
ら図5の実測例に示すように、高密度かつ高耐錆性を持
った希土類ボンド磁石となっている。
【0018】次に、図1の工程の動作を説明する。図1
において、S1は、磁粉と樹脂と溶剤を混練する。これ
は、磁石粉体と樹脂と溶剤(あるいは磁石粉体と溶剤で
希釈したエポキシ樹脂)を良く混練する。
【0019】S2は、S1で混練した混練物を乾燥し、
解砕、篩別して乾燥し、固形のペレットを作成する。こ
れにより、樹脂で磁粉を被った固形のペレットが作成で
きたこととなる。
【0020】S3は、固形ペレットを金型成形空間内へ
充填する。これは、S2で作成した固形のペレットを、
加熱した金型の成形空間内に充填する。S4は、金型を
加熱して圧縮成形する。これは、加熱した金型の成形空
間内に充填した固形のペレット(図2の(b)参照))
を圧縮成形し、成形体を成形する。
【0021】S5は、キュアする。これは、S4で圧縮
成形した成形体を、加熱して樹脂を硬化および溶剤を完
全に蒸発させる。以上によって、磁石粉体に樹脂を混
練、篩別、固形ペレットを加熱した金型に充填、圧縮成
形、およびキュア、更に組立、着磁などして製品に仕上
げる。この際に、量産性に優れた固形のペレットを加熱
した金型に充填して圧縮成形するため、充填の操作が簡
単かつ迅速にでき量産性に優れると共に、加熱圧縮成形
時に磁粉を被う樹脂が軟化して流動性を持ち、磁粉を高
密度に圧縮でき高特性かつ高耐錆性の成形体を成形でき
る(図3から図5の実測例参照)。
【0022】図2は、本発明の金型構成図を示す。図2
の(a)は、金型の斜視図を示す。図2の(a)におい
て、ウス11は、固形のペレットを充填する金型成形空
間を形成するためのものである(図2の(b)参照)。
【0023】帯ヒータ12は、金型を構成するここで
は、ウス11を加熱するものである。加熱する温度は、
固形ペレットの樹脂が軟化の始まる温度から樹脂が流れ
出す温度の範囲内、例えば樹脂の中心融点の±20°C
の温度範囲内である。
【0024】フィーダ13は、ウス11および図2の
(b)に示す下パンチ14と上パンチ15によって形成
される空間に、固形のペレットを充填する機構である。
このフィーダ13は、ここでは、固形の所定の粒径(例
えば500μm以下)のペレットを充填するため、迅速
かつ簡単に充填でき、量産性が優れている。
【0025】図2の(b)は、金型の断面図を示す。こ
こで、ウス11、帯ヒータ12、フィーダ13は、図2
の(a)のものと同一であるので説明を省略する。図2
の(b)において、下パンチ14は、固形のペレットを
充填して圧縮成形する空間を形成するものであって、こ
こでは図示の位置に固定する。
【0026】上パンチ15は、固形のペレットが図示の
黒い部分に充填された状態で、上方向から下方向に向け
て加圧(例えば6000Kg/cm2)し、固形のペレ
ットを圧縮成形するためのものである。この際、ウス1
1が加熱されているため、内部に充填された固形のペレ
ットは、軟化して流動性を持ち、圧縮成形したときに高
密度に磁粉を圧縮できる。
【0027】次に、図2の金型に充填して圧縮成形する
ときの動作を説明する。 (1) フィーダ13を用いて固形のペレット(粒径約
500μm以下)を図2の(b)の黒い部分の圧縮成形
空間内に充填する。
【0028】(2) 上パンチ15を下方向に移動し、
ウス11中の対応する部分に挿入し、6000Kg/c
2の圧力をかけ、固形のペレットを圧縮成形する。こ
の際、ウス11が帯ヒータ12によって樹脂の中心融点
±20°Cに加熱されているので、樹脂が軟化して流動
性を持ち、高密度に固形ペレットを圧縮できる(図3か
ら図5参照)。
【0029】(3) (2)で圧縮成形した後、上パン
チ15を元の上方向に移動し、下パンチ14を上方向に
移動などさせて成形体を取り出す。 以上によって、加熱した金型に固形のペレットを充填
し、ペレットを被う樹脂が軟化した流動性の状態で圧縮
成形するため、高密度に磁粉を圧縮した成形体を成形す
ることが可能となる。また、固形のペレットを成形空間
に迅速かつ簡単な操作で充填でき、量産性に優れてい
る。
【0030】図3は、本発明の実測例(その1)を示
す。これは、従来手法は室温中で圧縮成形し、本発明は
100°Cに金型を加熱して圧縮成形したときの実測例
である。ここで、 ・磁粉:Nd−Fe−B急冷磁石粉体 ・樹脂と溶剤:2.5wt%の溶剤希釈型固形樹脂 ・樹脂の融点:90°C ・成形圧:6000Kg/cm2 ・成形体の寸法:φ18.1/φ16、h4.5(リン
グ状の成形体) 100個連続成形し、その中から10個抽出して測定 本発明と従来手法の実測値は図示の下記のように得られ
た。
【0031】 重量g 高さmm 密度g/cm2 未キュア強度gf キュア後強度Kgf 従来手法 0.007 0.02 5.70 180 1.8 本発明 0.007 0.02 6.00 380 2.5 耐錆性 外形寸法差μm 従来手法 100 20 本発明 150 5 この実測例を見て判明するように、従来手法の室温圧縮
成形に比し、本発明の加熱圧縮成形によれば、密度が
5.70から6.00へ6.00/5.70=1.05
となり、5%大きくなり、高密度で高磁気特性となった
ことが判明する。また、未キュア強度が180から38
0と強くなり、圧縮成形後の成形体の強度が強くなり、
取扱いが容易となった。キュア後の強度も1.8から
2.5となり、成形後の成形体の強度が大きくなってい
る。更に、耐錆性が100から150となり、改良され
ている。また、リングの外形寸法差が20μmから5μ
mとなり、成形体の精度が向上している。
【0032】従って、本発明の金型を加熱して樹脂が流
動性の状態で圧縮成形することにより、高密度、高強
度、高耐錆性、高寸法精度の成形体(希土類ボンド磁
石)を製造することが可能となったことが判明した。
【0033】図4は、本発明の実測例(その2)を示
す。これは、図3と同一条件で、金型の加熱温度を変え
て測定したものである。このときの実測値は、図示の下
記のように得られた。
【0034】 金型温度 重量g 高さmm 密度g/cm2 特記事項 65°C 0.007 0.09 5.7〜5.9 液状にならない場合が有り →密度のばらつき 70°C 0.007 0.02 5.95 流動性を損なうこと無く、高密度化 が可能 110°C 0.008 0.02 6.00 流動性を損なうこと無く、高密度化 が可能 115°C 0.021 0.16 6.05 流動性劣化、金型へのはりつき発生 この実測例を見て判明するように、樹脂の融点が90°
Cの場合には、90°Cを中心に+20°Cの110°
Cおよび−20°Cの70°Cのときに流動性を損なう
ことなく、高密度化が可能であることが判明した。従っ
て、金型に充填した樹脂が流動性を持って高密度に圧縮
成形できる加熱温度は、樹脂の中心温度90°C±20
°Cということが判明した。これよりも低い加熱温度6
5°Cでは、密度が小さくなってしまい、高密度が得ら
れない。一方、これよりも高い加熱温度115°Cで
は、樹脂が流れでてしまい、流動性が劣化すると共に、
成形体が金型にはりついてしまい、取り出しに多くの時
間が必要となり、量産性に適しない。
【0035】図5は、本発明の実測例(その3)を示
す。これは、樹脂の融点が70°Cの場合のものであっ
て、他の条件は図3および図4と同一である。このとき
の実測値は、図示の下記のように得られた。
【0036】 金型温度 重量g 高さmm 密度g/cm2 特記事項 45°C 0.007 0.11 5.7〜5.9 液状にならない場合が有り →密度のばらつき 50°C 0.008 0.02 5.95 流動性を損なうこと無く、高密度化 が可能 90°C 0.008 0.02 6.00 流動性を損なうこと無く、高密度化 が可能 95°C 0.024 0.19 6.05 流動性劣化、金型へのはりつき発生 この実測例を見て判明するように、樹脂の融点が70°
Cの場合には、70°Cを中心に+20°Cの90°C
および−20°Cの50°Cのときに流動性を損なうこ
となく、高密度化が可能であることが判明した。従っ
て、金型に充填した樹脂が流動性を持って高密度に圧縮
成形できる加熱温度は、樹脂の中心温度70°C±20
°Cということが判明した。これよりも低い加熱温度4
5°Cでは、密度が小さくなってしまい、高密度が得ら
れない。一方、これよりも高い加熱温度95°Cでは、
樹脂が流れでてしまい、流動性が劣化すると共に、成形
体が金型にはりついてしまい、取り出しに多くの時間が
必要となり、量産性に適しない。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁粉と樹脂とを混練して固形のペレットを作成し、金型
を加熱して樹脂を軟化させた状態で圧縮成形して成形体
(希土類ボンド磁石)を製造する構成を採用しているた
め、高密度で耐錆性の優れた希土類ボンド磁石を量産性
の優れた製造方法で製造することができた。この製造し
た希土類ボンド磁石は、図3から図5の実測例から判明
するように、 高密度となり、高磁気特性が得られた。
【0038】 未キュア強度が大きくなり、圧縮成形
後の未キュア状態の成形体が壊れ難くなり、取扱いが簡
単となった。 キュア後強度が大きくなり、完成品の成形体(希土
類ボンド磁石)の強度が大きくなり、壊れ難くなった。
【0039】 耐錆性が高まり、錆が成形体の表面に
発生し難くなった。 成形体の外形寸法の公差が小さくなり、高精度の成
形体を製造できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例構成図である。
【図2】本発明の金型構成図である。
【図3】本発明の実測例(その1)である。
【図4】本発明の実測例(その2)である。
【図5】本発明の実測例(その3)である。
【符号の説明】
1:混練工程 2:乾燥工程 3:充填工程 4:圧縮成形工程 5:キュア工程 11:ウス 12:帯ヒータ 13:フィーダ 14:下パンチ 15:上パンチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 智幸 東京都港区新橋5丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 中野 廣文 東京都港区新橋5丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 橋本 文男 東京都港区新橋5丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】希土類ボンド磁石を製造する製造方法にお
    いて、 磁粉と樹脂とを混練して固形のペレットを作成し、樹脂
    の軟化の始まる温度から流れ出す温度の範囲内で加熱し
    た金型にこの固形のペレットを充填して圧縮成形して成
    形体を成形し、この成形体をキュアして樹脂を硬化さ
    せ、高密度の成形体を製造することを特徴とする希土類
    ボンド磁石の製造方法。
  2. 【請求項2】上記金型を加熱する温度の範囲として、樹
    脂の中心融点±20°Cの温度の範囲としたことを特徴
    とする請求項1記載の希土類ボンド磁石の製造方法。
JP5103360A 1993-04-30 1993-04-30 希土類ボンド磁石の製造方法 Pending JPH06314605A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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