JPH0786070A - ボンド磁石の製造方法 - Google Patents

ボンド磁石の製造方法

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JPH0786070A
JPH0786070A JP5186735A JP18673593A JPH0786070A JP H0786070 A JPH0786070 A JP H0786070A JP 5186735 A JP5186735 A JP 5186735A JP 18673593 A JP18673593 A JP 18673593A JP H0786070 A JPH0786070 A JP H0786070A
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JP
Japan
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powder
magnetic
mold
magnetic field
filled
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JP5186735A
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English (en)
Inventor
Tatsuya Endo
達也 遠藤
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Tokin Corp
Original Assignee
Tokin Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ラジアル配向を含むリング形状の金型等に均
一かつ安定的に着磁粉末を充填し、そのことにより高い
磁性特性を有するボンド磁石の製造方法を提供するこ
と。 【構成】 上パンチ1a,1b、非磁性材2a,2b、
コイル3a,3b、ヨーク4、磁性粉末5a,5b、コ
アピン6,を構成する金型にあらかじめ磁場を印加した
磁性粉末を充填し、その際充填部にコイル3a,3bに
よって磁場を印加して粉末を充填する異方性ボンド磁石
の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、樹脂等を用いて磁性粉
末を結合したボンド磁石の製造方法に関し、更に詳しく
は磁場の印加によって着磁した磁性粉末を用いて金型に
充填する際、その充填部分に磁場を印加して、高特性を
維持し、かつ、均一に金型内に充填するボンド磁石の製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ボンド磁石は、次に挙げるような焼結磁
石では得られない特徴を有するため、需要の増加が著し
い。 1) ラジアル異方性化が容易。 2) 耐衝撃性が大きく機械強度が大きい。 3) 2次加工無しで寸法精度の高い製品が得られる。 4) 薄肉形状品のものが容易に得られる。
【0003】従来の異方性ボンド磁石の成形には通常、
金型内に磁性粉末を充填し、磁場中でプレス成形を行っ
ている。この成形法において、金型内への磁性粉末の充
填は粉末の自重により行われている。すなわち、異方性
ボンド磁石の圧粉成形体の製造はプレス機に金型のダ
イ、中芯、上下パンチ等を取付け、所定の充填深さにセ
ットして、その金型上面をスライドする粉末供給装置用
フィーダーによって粉末を金型開口部から粉末の自重に
より、金型中に充填し、上、下パンチにより成形する方
式が一般的に採用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般にラジアル配向に
ついては成形体の中央から側面に磁束が放射状に貫通す
るため、磁性粉末の充填部分の磁路断面積が扇状に大き
くなると、均一な磁性粉末の充填が困難となり、配向磁
場が低下する問題がある。これらの問題点に対しては磁
性粉末を予備的に磁化することにより、より大きな配向
磁気モーメントを発生するため、配向率を向上させる方
法が考案されているが、磁性粉末が磁化されているた
め、磁粉が凝集し、金型開口部の幅の小さいリング形状
の金型においては均一にかつ安定的に着磁粉末を充填す
ることが困難であり、成形体の重量のばらつきや、密度
分布の不均一を生じる等の問題があった。
【0005】本発明の目的は上記のような従来技術の問
題点を解消し、ラジアル配向において磁性粉末の充填部
分の磁路断面積が扇状に大きくなっても均一な磁性粉末
の充填ができ、かつ金型開口部の幅の小さいリング形状
の金型にも均一にかつ安定的に着磁粉末を充填でき、そ
れによって良好な磁気特性を有するボンド磁石の製造方
法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、予め磁
場を印加した磁性粉末を金型に充填する際、その充填部
分に磁場を印加して、粉末を充填する異方性ボンド磁石
の製造方法が得られる。
【0007】
【作用】本発明は、磁気特性を向上させつつ、さらに成
形安定性にも優れた製造方法を検討している中で、着磁
粉末の安定的な充填方法については磁力の利用にあるこ
とに着目し検討した結果、見い出したものである。一般
に磁性粉末は、磁場方向に配向され、かつ磁場方向に引
き寄せられる性質を持つ。この磁性粉末の特性を利用す
ることによって、金型への粉末の充填部分に磁場を印加
すれば、磁力の作用により自重による充填よりも充填性
が向上する。検討結果では金型内に磁性粉末を充填する
際は、金型内の充填部分に磁場を印加し、磁場を印加し
た磁性粉末を充填することにより、磁気特性もしくは成
形体の密度、単重、寸法のばらつき等が改善されること
が判明した。磁場の印加方法について特に制限はなく、
パルス磁場など任意の方法でよく、又印加する磁場の強
さはボンド磁石の磁性粉末の保磁力以上であればよい。
この充填方法により予め磁場を印加した磁性粉末におい
て、ラジアル配向の、磁束が放射状に貫通する磁性粉末
の充填部分の磁路断面が扇状に大きくなる成形体でも、
均一な磁性粉末の充填が容易になり、かつ又金型開口部
の幅の小さいリング形状の金型にも均一にかつ安定的に
充填が図れ、同時に磁気特性も向上する。
【0008】
【実施例】図1は、本発明に用いる金型及び磁気回路で
あり、粉末充填時に金型中に発生する磁力線と金型の構
造を示す説明図。図2は、本発明の金型中磁場を0.
5、1、2、5、10KOeとし、成形した成形品の単
重の標準偏差と金型中磁場の関係を示す図。本発明に用
いる着磁粉末としては一般式Sm2Co17等で表される
サマリウムコバルト粉末、及び一般式R214B(Rは
イットリウムを含む希土類元素、Tは遷移金属、Bはホ
ウ素)で表される合金粉末が用いられる。各々の粒径は
特に限定しないが、Sm2Co17系で10〜100μ
m、R214Bの場合、例えばNd−Fe−B系で2〜
200μm程度で用いられる。
【0009】又、磁性粉末はバインダーと混合する前
に、予め表面処理を行う事がより望ましい。表面処理の
方法として、チタネート系、シラン系、アルミネート系
などのカップリング剤を用いる方法が一般的であるが特
にこれらに限定するものではない。又滑剤、可塑剤など
の添加物を同時又は別々に添加してもかまわない。
【0010】本発明に用いるバインダーはエポキシ系の
バインダーが取扱いの容易さ、製品強度の点などから好
ましく、又タイプとしては一液型又は二液型及び個体状
(粉末状)のものなどが用いられるが本発明に対して特
に効果を発揮されるのは一液型及び二液型である。用い
るバインダーの量は余り少ないと強度が低く、実用的に
問題があり、多すぎると、磁気特性の低下をもたらし、
さらに樹脂のしみ出しが生ずるなどの弊害が生ずるた
め、磁性粉末に対して1〜5wt%好ましくは1.5〜
3.0wt%である。
【0011】磁性粉末とバインダーはスーパーミキサ
ー、ヘンシェルミキサー、ニーダーなどで混合分散せし
めた後、磁場を印加して磁化させた着磁粉末とし、金型
に充填する際、充填部分に磁場を印加して粉末を充填さ
せたのち、磁場中において加圧(圧縮)成形により所定
の成形体を得、その後加熱硬化処理により硬化させる。
【0012】以下、本発明の実施例について説明する。
【0013】
【実施例1】2−17系サマリウムコバルト粉末(平均
粒径20μm)をチタネート系カップリング剤(日本曹
達〔株〕S−152)を該磁性粉末に対して0.3wt
%添加し、充分混合した後100℃で30分の処理を行
った。
【0014】次いで該処理磁性粉末に対して一液型エポ
キシ系バインダー(セメダイン(株)製EP−128)
を2.5wt%添加し充分混合し、印加磁場15KOe
(1194KA/m)で磁性粉末を磁化したものを原料
粉末とした。
【0015】この原料粉末を本発明の異方性ボンド磁石
の製造方法に従って、外径22mm内径20mmの金型
を用い、粉末を金型に充填する際、充填部分にラジアル
方向に磁場を印加して粉末を充填し、そのとき金型中の
磁場は0.1〜10KOe(8〜796KA/m)と
し、粉末充填後ラジアル配向磁場8KOe(637KA
/m)を印加し、成形圧力6ton/cm2の条件で2
2φ×20φ×Lの成形体を得た。この成形はフィーダ
ーを用い連続的に行った。図1に本発明で用いる金型及
び磁気回路を示し、粉末充填時に金型中に発生する磁束
線を示す。すなわち図1は、上パンチ1a,1b、非磁
性材2a,2b、コイル3a,3b、ヨーク4、磁性粉
末5a,5b、コアピン6からなる金型を示す図であ
る。
【0016】成形体は150℃で1時間の硬化処理を行
った。
【0017】また比較のため従来方法1の試料として磁
化をしていない磁性粉末に従来の方法で即ち、未着磁粉
末を自重により金型内に充填し、同様の方法で成形、硬
化処理を行い成形体を得た。
【0018】さらに比較のため従来方法2の試料として
印加磁場15KOe(1194KA/m)で磁化した原
料粉末を自重により金型内に充填し、同様の方法で成形
硬化処理を行い成形体を得た。
【0019】得られた成形体の磁気特性、成形安定性を
金型への粉末充填量及び成形体の高さ寸法を変化させて
評価した結果を表1、表2にそれぞれ示す。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】表1より本発明の異方性ボンド磁石の製造
方法は未着磁粉末の成形体と密度、単重、高さ寸法のば
らつきにおいて同等レベルであることが判る。また磁気
特性については本発明の異方性ボンド磁石の製造方法は
前文で述べたとおり、従来の方法に比べ向上する。ま
た、表2より本発明方法は自重により充填した成形体と
比較して密度、単重、高さ寸法のばらつきが飛躍的に小
さくなることが判る。
【0023】得られた成形体の単重の標準偏差と金型中
磁場の関係を図2に示す。図2より金型中の磁場が1K
Oe以上で成形体の単重ばらつきが減少し、金型への充
填量が安定することがわかる。
【0024】
【実施例2】Nd−Fe−B粉末(平均粒径20μm)
をチタネート系カップリング剤(日本曹達〔株〕S−1
52)を該磁性粉末に対して0.3wt%添加し、充分
混合した後100℃で30分の処理を行った。次いで該
処理磁性粉末に対して一液型エポキシ系バインダー(セ
メダイン(株)製EP−128)を2.5wt%添加し
充分混合し、印加磁場15KOe(1194KA/m)
で磁性粉末を磁化したものを原料粉末とした。
【0025】この原料粉末を本発明の異方性ボンド磁石
の製造方法に従って、外径22mm内径20mmの金型
を用い、粉末を金型に充填する際、充填部分にラジアル
方向に磁場を印加して粉末を充填し、そのとき金型中の
磁場は0.1〜10KOe(8〜796KA/m)と
し、粉末充填後ラジアル配向磁場8KOe(637KA
/m)を印加し、成形圧力6ton/cm2の条件で2
2φ×20φ×Lの成形体を得た。この成形はフィーダ
ーを用い連続的に行った。
【0026】成形体は150℃で1時間の硬化処理を行
った。
【0027】また比較のため従来方法1の試料として磁
化をしていない磁性粉末に従来の方法で即ち、未着磁粉
末を自重により金型内に充填し、同様の方法で成形、硬
化処理を行い成形体を得た。
【0028】さらに比較のため従来方法2の試料として
印加磁場15KOe(1194KA/m)で磁化した原
料粉末を自重により金型内に充填し、同様の方法で成形
硬化処理を行い成形体を得た。
【0029】得られた成形体の磁気特性、成形安定性を
金型への粉末充填量及び成形体の高さ寸法を変化させて
評価した結果を表3、表4にそれぞれ示す。
【0030】
【表3】
【0031】
【表4】
【0032】表3より本発明の異方性ボンド磁石の製造
方法は未着磁粉末の成形体と密度、単重、高さ寸法のば
らつきにおいて同等レベルであることが判る。また磁気
特性については本発明の異方性ボンド磁石の製造方法は
前文で述べたとおり、従来の方法に比べ向上する。ま
た、表4より本発明方法は自重により充填した成形体と
比較して密度、単重、高さ寸法のばらつきが飛躍的に小
さくなることが判る。
【0033】
【発明の効果】以上に述べたごとく、本発明によるボン
ド磁石の製造方法により、成形安定性を維持しながら磁
気特性の著しい改善が可能であり、その工業的価値は極
めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で用いる金型及び磁気回路であり、粉末
充填時に金型中に発生する磁束線と金型の構造を示す説
明図である。
【図2】本発明の金型中磁場を0.5、1、2、5、1
0KOeとし、成形した成形体の単重の標準偏差と金型
中磁場の関係を示す図である。
【符号の説明】
1a,1b 上パンチ 2a,2b 非磁性材 3a,3b コイル 4 ヨーク 5a,5b 磁性粉末 6 コアピン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 予め磁場を印加した磁性粉末を金型に充
    填する際、その充填部分に磁場を印加して前記磁性粉末
    を充填することを特徴とする異方性ボンド磁石の製造方
    法。
JP5186735A 1993-06-29 1993-06-29 ボンド磁石の製造方法 Pending JPH0786070A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004027795A1 (ja) 2002-09-19 2004-04-01 Nec Tokin Corporation ボンド磁石の製造方法及びボンド磁石を備えた磁気デバイスの製造方法
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