JPS5944975B2 - 異方性樹脂磁石の製造方法 - Google Patents

異方性樹脂磁石の製造方法

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JPS5944975B2
JPS5944975B2 JP15753978A JP15753978A JPS5944975B2 JP S5944975 B2 JPS5944975 B2 JP S5944975B2 JP 15753978 A JP15753978 A JP 15753978A JP 15753978 A JP15753978 A JP 15753978A JP S5944975 B2 JPS5944975 B2 JP S5944975B2
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武志 安保
隆博 元根
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Daido Steel Co Ltd
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Daido Steel Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/0013Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor using fillers dispersed in the moulding material, e.g. metal particles

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、異方性樹脂磁石の製造方法の改良に関するも
のである。
強磁性粉末と合成樹脂あるいはゴムとを混合、成形して
等方性の樹脂磁石あるいはゴム磁石を製造する方法は、
通常の樹脂あるいはゴムの成形方法と同様で容易であり
、現在多量に生産されていることは周知のとおりである
最近になり、樹脂磁石あるいはゴム磁石のより良い磁気
特性を得るため多くの研究がなされてきたが、その一つ
に混合している磁石粉末の配列方向を規制し、異方化す
る研究がある。
現在異方化する方法には磁界を利用する方法、粒子に剪
断応力を作用させ、機械的に異方化する方法などがある
本発明者等は多くの研究の結果、先に特殊な樹脂をバイ
ンダーとして用い磁界中射出成形方法で優れた磁気特性
の異方性樹脂磁石が得られることを見い出した(特願昭
48一32609)。
すなわち融点以下では硬く、融点以上の温度で急激に粘
度が低くなり、軟かくなつて高い流動性を示すポリエチ
レンの結晶化度の低いエチレン共重合樹脂に磁石粉末を
混入し、加熱磁界成形したものである。
しかしその後工業化の検討を続けたところ磁気特性は磁
石粉末の含有量に比例して高くなるが、ある値(80〜
90重量パーセント)以上になると溶融物の粘度が高く
なつて成形困難になるばかりか、磁石粉末粒子の配列性
も低くなり、磁気特性も低下することがわかつた。さら
に成形時の流動性は磁石粉末の含有量に対し、対数的に
悪くなる傾向があるため、異方性樹脂磁石の成形方法は
通常の樹脂単独の成形方法の場合と成形条件が大巾に異
なり樹脂磁石の成形には大きな射出圧力、射出速度が必
要になり、従つて成形機の金型磨耗、変形は磁石粉末の
含有量に比例して大きくなる傾向を示すこと等もわかつ
た。
一般に磁界中射出成形に使用する金型の一部分には磁気
回路を構成する面から限定された厚みの非磁性材を使用
しているが、この非磁性材としては価格、加工性等の点
で一般にオーステナイト系ステンレスを当てているため
金型の非磁性部分の磨耗、変形による寿命は非常に短か
い。又従来の金型における非磁性部の構造は異方性樹脂
磁石を成形する空間、すなわち製品キャビティーを通る
有効磁界が低く、工業的規模での成形においては磁気特
性の高い樹脂磁石が得られなかつた。本発明は、以上の
点に鑑みて提案するものである。すなわち、強磁性粉末
の1種または2種以上と3〜30重量パーセントのバイ
ンダーとからなる混合物を、加熱状態で磁界印加しなが
ら行う磁界中射出成形により異方性磁石を製造する方法
において、製品部を構成する非磁性板の厚みを製品キヤ
ビテイ一より厚くし、前記の厚み増加に相当する厚みが
あり、かつ、その基部がそのキヤビテイ一側先端部より
太い強磁性体の入れ子を有する金型を使用することを特
徴とする異方性樹脂磁石の製造方法。
以下本発明の製造方法について従来法と比較しながら説
明する。
第1図は、従来の異方性樹脂磁石製造方法に使用されて
いる金型の図面であり、射出成形機の下型板2に電磁石
3および磁極4を取付け、その磁極4上に強磁性の型板
8,9,10,12,13および非磁性の型11より構
成された金型部を設けタイバー14に固着された上型板
1が金型部を締め付けている状態を示す。
第1図において、電磁石3により製品キヤビテイ6に磁
界を発生させ、次いで射出ノズル5より製品キヤビテイ
6に磁石粉末と樹脂の溶融混合物を射出し冷却固化し成
形体Mをつくる。成形終了後金型部8,9,11,12
,13がA−N面から図の下方向に下型板2とともに移
動する。その間成形体Mはエジエクタ一棒15よりの押
出し力によつて突出しピン7により成形体Mが突き出さ
れた状態になり、型11から抜ける。次にエジエクタ一
棒15が下り成形体Mが取り出されて作業が終了する。
これに対し本発明の製造法においては、第2図に示すよ
うな金型を使用することを特徴とする。第2図に示す金
型は従来法で使用する第1図に示す金型において非磁性
の型11の厚みを増し、新らたに入れ子16を設けたも
のである。
本発明法の製造工程については従来法と同じであるが型
11の寿命および成形体Mの磁気特性については後述の
とおり本発明法が従来法に比べいちじるしく優れている
。以下実施例に基づいて本発明法の優れた点を説明する
実施例 1 10φ×5の2ケ取りの成形体を約1μのフエライト磁
石粉末とエチレン一酢酸ビニル共重合体樹脂を90:1
0の重量配合比で混合した素材を使用し、射出成形温度
200′C〜300℃、成形機の射出圧力1,200k
9/CTill型締付圧力500k9/Crll.、非
磁性の型材質SUS3O4、起磁力18,000AT(
アンペア×コイルの巻数)の製造条件で本発明法の従来
法の各々でくり返し製造した。
この時の本発明法での金型は非磁性の型11の厚さを約
35〜、強磁性材(Fe−CO合金)からなり、全厚さ
30♂キヤビテイ一側先端部の径がφ10♂、かつφ1
2×10♂の基部を持つ入れ子16を使用した。また比
較法の金型(図示せず)は、φ10×30♂の円筒状の
入れ子を有し、その他の部分は本発明法と同じものとし
た。その結果を第1表に示す。第1表に示す通り金型の
寿命を示す成形可能回数では従来法の金型の150に対
し本発明法の金型は100,000といちじるしい高寿
命を示している。
これは従来法の金型に使用している非磁性材の型11の
厚みが成形体Mと同じで型締付力をもろに受けるため、
型11の変形およびバリの発生が成形回数20ぐらいか
ら起るのに比べ、本発明法では型11が成形体Mより厚
く、その厚み増加に等しい強磁性で高強度材料の入れ子
16が型締付力の一部を受けるため変形およびバリ発生
ガ起りにくい。第3図に成形体Mの厚みと金型の寿命と
の関係を従来法と本発明法について示した。但し、本発
明法での金型には35へ厚さの入れ子16を使用した場
合である。第3図で明らかなように金型の寿命は成形体
Mの厚みに比例するだけでなく、入れ子16の挿入によ
る効果が大きいことがわかる。又本発明法における金型
の製品キヤビテイ6を通る磁界の強さは従来法の2.5
倍になつているため、成形体の磁気特性は(BH)Ma
xで約40%向上した。次にこの理由について説明する
。第1図の従来法の金型において電磁石3により磁極4
に発生した磁束は矢印で示すように各型板8,9,10
を通つて非磁性の型11および製品キヤビテイ6を通過
し、型板12,13、上型板1、ダイバ一14に至り磁
気の閉回路を形成する。
図から明らかな通り、この時の製品キヤビテイ6を通る
磁束密度は非磁性板11を通る磁束密度とほぼ同じで、
起磁力18,000AT(アンペアXコイルの巻数)で
磁界の強さ約2,0000eである。これに対し第2図
の本発明法の金型においては、非磁性の型11の厚みを
厚くし、新らたに強磁性材の入れ子16を設けているた
め、製品キヤビテイ6を通る磁束は矢印のごとく型板8
,9,10、入れ子16、製品キヤビテイ6、型板12
,13を通るとともに型板10から非磁性の型11を経
て型板12にも通りぬけるが、非磁性の型11を通る磁
束の密度は製品キヤビテイ6を通る磁束の密度に比べ非
磁性の型11の厚みが製品キヤビテイ6の厚みより厚く
なつた分だけ低くなる。従つて本発明法の金型(第2図
)は従来法の金型(第1図)より製品キヤビテイ6の磁
界の強さが高い。例えば第2図において非磁性の型11
の厚みを製品キヤビテイ6の2倍にすると起磁力18,
000ATのとき磁界の強さは約5,0000eになり
、第1図の金型の約2.5倍になる。第4図に印加磁界
の強さと磁気特性との関係を示すが、これによると磁界
の強さが約5,0000e程度で得られる樹脂磁石の磁
気特性が飽和することがわかり、従来法の2,0000
e以下では十分な磁気特性が得られていないことがわか
る。また本発法の金型は、比較法の金型に比べて、磁気
特性の高い磁石が得られているが、これは本発明法の金
型の入れ子の基部は、キヤビテイ一側先端部より太くな
つているため、この部分での磁束の集中がよくなり、製
品キヤビテイ一の磁界が高くなるためである。
次に本発明の実施に用いるバインダーであるが、これに
はゴムまたは熱可塑性樹脂の1種または2種以上で、ゴ
ムとしては天然ゴム、合成ゴム、熱可塑性樹脂としては
、ポリエチレン、塩化ビニル、ポリプロピレン、ナイロ
ン、エチレン一共重合体樹脂などで、その混合量は3重
量パーセント以下では粘度が高くなり射出成形が困難に
なりまた磁気特性も低くなる。
またバインダーの混合量が30重量パーセント以上では
粘性は低くなつて磁石粉末の配向性および成形性もよく
なるが、磁石粉末の占積率が低くなるため磁気特性が低
くなり、通常の磁石として使用できない。従つて最適な
バインダー量としては3重量パーセント以上30重量パ
ーセント以下が良い。次に製品部を構成する非磁性の型
材としてはSUS3O4、Cu−Be合金、ジユラルミ
ン、各種のオーステナイト系耐熱鋼などについて検討し
た結果、Cu−Be合金、ジユラルミンなどは加工性は
良好であるが材料費が高く型の製作費も高く経済的でな
い。
従つて現在までのところ比較的安価なオーステナイト系
ステンレス例えばSUS3O4が好適である。
次に本発明法が多数個取りにおいて非常に有利であるこ
とを実施例2,3により述べる。
実施例 2 第5図、第6図は角形製品8ケ取りで、製品の厚さが比
較的厚い場合の例である。
この場合での金型の寿命は2ケ取の場合と差はなく多数
個取りが有利であることがわかつた。しかし、従来法で
は取り個数を多くすればするほど金型の寿命が短かくな
るのが一般的であつた。
実施例 3第7図、第8図は製品の厚さが約2m71t
と非常に薄い円板状磁石を成形する場合の例である。
この場合も実施例2と同様多数個取にしても金型の寿命
は2ケ取りの場合と大きな差がなかつた。以上実施例2
,3により本発明法が多数個取りにその効果が大きくな
ることがわかつたが、その理由を磁気回路の面から述べ
ると、製品キヤビテイの有効磁界を高くするためには従
来法の場合には大きな起磁力(A−T1電流×コイル巻
数)が必要であつたが、本発明の場合には製品部キヤビ
テイの断面積の増加分だけ、その起磁力を増加させれば
良く、同じ起磁力の場合には本発明の方が従来の方法に
比較し、製品キヤビイテイの有効磁界の強さが高くなる
。第9図に電磁石の印加起磁力と成形体のBrとの関係
を示す。これによれば本発明法の金型が従来法に比べ有
利であることがわかる。また金型の寿命値の面からみる
と、従来の方法では、取個数を多くすればする程強度的
に弱くなり金型の寿命値が著しく低下するが、本発明の
場合には取個数に関係なくほぼ同じである。
以上説明の通り、本発明法による異方性樹脂磁石の製造
法に従えば、射出成型金型の寿命を著しく向上させるば
かりか低い起磁力でも異方性樹脂磁石の磁気特性を向上
さすことができ、消費電力が大巾に低減されるなど本発
明の工業的、経済的効果は大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来法による磁界中射出成形により異方性磁石
を成形する場合の金型断面図、第2図は本発明法による
磁界中射出成形により異方性磁石を成形する場合の金型
断面図、第3図は成形磁石の厚さと型寿命の関係を示す
図、第4図は磁界中射出成形による異方性樹脂磁石の磁
気特性と印加磁界の強さとの関係を示す図、第5図は本
発明法による角形8ケ取の異方性樹脂磁石成形部の平面
図を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 強磁性粉体の1種または2種以上と3〜30重量パ
    ーセントのバインダーとからなる混合物を、加熱状態で
    磁界を印加しながら行う磁界中射出成形により異方性磁
    石を製造する方法において、製品部を構成する非磁性板
    の厚みを製品キャビティーより厚くし、前記の厚み増加
    に相当する厚みがあり、かつその基部がそのキャビティ
    ー側先端部より太い強磁性体の入れ子を有する金型を使
    用することを特徴とする異方性樹脂磁石の製造方法。
JP15753978A 1978-12-22 1978-12-22 異方性樹脂磁石の製造方法 Expired JPS5944975B2 (ja)

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JPS5854620A (ja) * 1981-09-28 1983-03-31 Dai Ichi Seiko Co Ltd プラスチックマグネット用射出成形装置
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