JPS61171112A - 永久磁石材成形用金型 - Google Patents
永久磁石材成形用金型Info
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- JPS61171112A JPS61171112A JP1291385A JP1291385A JPS61171112A JP S61171112 A JPS61171112 A JP S61171112A JP 1291385 A JP1291385 A JP 1291385A JP 1291385 A JP1291385 A JP 1291385A JP S61171112 A JPS61171112 A JP S61171112A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/0253—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing permanent magnets
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
この発明は、厚み方向に異方性を有する永久磁石、特に
、磁性化合物粉を圧縮方向に平行な磁場中で圧粉成形し
、薄板状永久磁石を製造する際に用いられる永久磁石材
成形用金型に関するものである。
、磁性化合物粉を圧縮方向に平行な磁場中で圧粉成形し
、薄板状永久磁石を製造する際に用いられる永久磁石材
成形用金型に関するものである。
一般の永久磁石の中でフェライトやアルニコにつぐもの
として希土類元素と遷移金属との比が１：５、あるいは
２：１７の永久磁石が現れ、その特徴として２０〜３０
ＭＧ−Ｏｅにも及ぶ高いエネルギー積と大きな保磁力を
有することから磁石の薄型化が可能となってきた。
として希土類元素と遷移金属との比が１：５、あるいは
２：１７の永久磁石が現れ、その特徴として２０〜３０
ＭＧ−Ｏｅにも及ぶ高いエネルギー積と大きな保磁力を
有することから磁石の薄型化が可能となってきた。
一般的な薄板状永久磁石の製造方法では、磁性化合物粉
末を磁場中成形して焼結したのち所望の熱処理を施し、
磁気的に硬化させたブロックを所望の厚さにスライスす
るようになっている。しかし、前述のスライス時の材料
ロスの占める割合が薄板になればなるほど多くなり、こ
れが特に希土類磁石のように高価な希土類元素を用いる
ものにおいてはコスト高の一要因となっていた。そこで
磁場中成形時に、最終製品に近い厚みのものを成形し、
焼結・熱処理後のスライス工程を省く製法が試みられた
。この場合磁性化合物を粉末化しこれを磁場中成形した
後成形体を焼結するか、あるいはこの成形体をプラスチ
ック樹脂や金属等の結合剤の作用で固化するのであるが
、いずれも磁場中成形後、圧粉成形体を消磁してから金
型から抜き出す工程が必要となる。しかし磁場中成形時
に成形体の厚みが薄くなればなるほど、成形体および成
形用金型の消磁が困難になり、成形用金型から成形体を
取り出す際に成形体がひんばんに割れるという問題があ
り、これに対し次のような消磁方法を開発してきた。
末を磁場中成形して焼結したのち所望の熱処理を施し、
磁気的に硬化させたブロックを所望の厚さにスライスす
るようになっている。しかし、前述のスライス時の材料
ロスの占める割合が薄板になればなるほど多くなり、こ
れが特に希土類磁石のように高価な希土類元素を用いる
ものにおいてはコスト高の一要因となっていた。そこで
磁場中成形時に、最終製品に近い厚みのものを成形し、
焼結・熱処理後のスライス工程を省く製法が試みられた
。この場合磁性化合物を粉末化しこれを磁場中成形した
後成形体を焼結するか、あるいはこの成形体をプラスチ
ック樹脂や金属等の結合剤の作用で固化するのであるが
、いずれも磁場中成形後、圧粉成形体を消磁してから金
型から抜き出す工程が必要となる。しかし磁場中成形時
に成形体の厚みが薄くなればなるほど、成形体および成
形用金型の消磁が困難になり、成形用金型から成形体を
取り出す際に成形体がひんばんに割れるという問題があ
り、これに対し次のような消磁方法を開発してきた。
第１図、第２図および第３図に基づいてその消磁方法を
説明する。第１図は圧縮方向に平行な磁場をかける磁場
中成形装置の一例の概略断面図である。この装置は空心
コイル１とその内側で基台〔一般にＳＫ材（工具鋼）な
どが用いられる〕 ２の上にある成形用金型３を有して
いる。成形用金型３は、外型（一般に非磁性超硬合金な
どが用いられる）４．磁性化合物微粉末を圧縮する上パ
ンチ型（一般にＳＫ材などが用いられる）６．および基
台２のすぐ上に配される下パンチ型（一般にＳＫ材など
が用いられる） ７からなっており、圧縮方向が空心コ
イル１のつくる磁場の方向に平行になるように配置され
ている。上パンチ型６には、シリコンロッド（一般にＳ
Ｋ材などが用いられる）８から、空心コイル１のつくる
磁場に平行な方向に圧力が加えられるようになっている
。そして、空心コイル１の外側は、磁路となるヨーク（
一般に電磁軟鉄または低炭素鋼などが用いられる） ９
が設けられている。この装置の成形用金型３の型穴に磁
性化合物粉末を充填し、空心コイル１に直流電流を通じ
て加圧方向に平行な磁場を発生させ所望の圧力まで加圧
して圧粉成形体５を成形する。
説明する。第１図は圧縮方向に平行な磁場をかける磁場
中成形装置の一例の概略断面図である。この装置は空心
コイル１とその内側で基台〔一般にＳＫ材（工具鋼）な
どが用いられる〕 ２の上にある成形用金型３を有して
いる。成形用金型３は、外型（一般に非磁性超硬合金な
どが用いられる）４．磁性化合物微粉末を圧縮する上パ
ンチ型（一般にＳＫ材などが用いられる）６．および基
台２のすぐ上に配される下パンチ型（一般にＳＫ材など
が用いられる） ７からなっており、圧縮方向が空心コ
イル１のつくる磁場の方向に平行になるように配置され
ている。上パンチ型６には、シリコンロッド（一般にＳ
Ｋ材などが用いられる）８から、空心コイル１のつくる
磁場に平行な方向に圧力が加えられるようになっている
。そして、空心コイル１の外側は、磁路となるヨーク（
一般に電磁軟鉄または低炭素鋼などが用いられる） ９
が設けられている。この装置の成形用金型３の型穴に磁
性化合物粉末を充填し、空心コイル１に直流電流を通じ
て加圧方向に平行な磁場を発生させ所望の圧力まで加圧
して圧粉成形体５を成形する。
次に外部磁場の方向（極性）を反転させ配向磁場よりも
小さな磁場を印加して成形用金型込みの成形体を消磁す
る・この時の上下′ゞンチ型６・ ７Ｊおよび圧粉成形
体５への消磁用磁場の時間変化状態およびそれに対応し
たＢ−Ｈ曲線の変化状態の様子を第２図（ａ）、 （ｂ
）に示す、配向磁場（Ａ）を印加した後、この磁場を０
まで戻すと磁束密度はａ−ｂと変化し、ｂ （Ｇ）なる
残留磁束密度が残る、この後磁場の方向を反転させ消磁
用磁場（Ｃ）を加えた後、磁場を０に戻すと磁束密度は
ｃ −ｅ ｄと変化し、消磁が完了する。
小さな磁場を印加して成形用金型込みの成形体を消磁す
る・この時の上下′ゞンチ型６・ ７Ｊおよび圧粉成形
体５への消磁用磁場の時間変化状態およびそれに対応し
たＢ−Ｈ曲線の変化状態の様子を第２図（ａ）、 （ｂ
）に示す、配向磁場（Ａ）を印加した後、この磁場を０
まで戻すと磁束密度はａ−ｂと変化し、ｂ （Ｇ）なる
残留磁束密度が残る、この後磁場の方向を反転させ消磁
用磁場（Ｃ）を加えた後、磁場を０に戻すと磁束密度は
ｃ −ｅ ｄと変化し、消磁が完了する。
なお、反転磁場（Ｃ）の強さは磁粉の種類および成形体
の厚みにより異なる。
の厚みにより異なる。
また上に述べた方法とは別に第３図（ａ）に示すように
消磁用磁場の方向（極性）をＡ→Ｃ−Ｅ −Ｇのように
次々反転させるとともに反転の都度その強さを減少させ
てゆき最終的に消磁状態にもってゆく方法も開発してい
る。このときの圧粉成形体５および上下パンチ型６．７
のＢ−Ｈ曲線は第３図中）の如くであり、残留磁束密度
はｂ −ｄ −ｆ −ｈと変化する。この方法は先の方
法に比べ消磁の工程が増えるが、磁粉の種類、及び圧粉
成形体５の厚みが変わってもほぼ同じ条件で消磁できる
利点がある。
消磁用磁場の方向（極性）をＡ→Ｃ−Ｅ −Ｇのように
次々反転させるとともに反転の都度その強さを減少させ
てゆき最終的に消磁状態にもってゆく方法も開発してい
る。このときの圧粉成形体５および上下パンチ型６．７
のＢ−Ｈ曲線は第３図中）の如くであり、残留磁束密度
はｂ −ｄ −ｆ −ｈと変化する。この方法は先の方
法に比べ消磁の工程が増えるが、磁粉の種類、及び圧粉
成形体５の厚みが変わってもほぼ同じ条件で消磁できる
利点がある。
しかしながら圧粉成形体５の厚みがさらに極薄となると
以上に述べた消磁方法を使っても十分な消磁ができず（
数百Ｇの残留磁束密度が残る）、金型から取り出す際に
割れやクラックが頻出するという問題があることがわか
った。
以上に述べた消磁方法を使っても十分な消磁ができず（
数百Ｇの残留磁束密度が残る）、金型から取り出す際に
割れやクラックが頻出するという問題があることがわか
った。
このような問題が生ずる理由は、圧粉成形体５および上
下パンチ型６．７のＢ−Ｈ曲線が第４図および第５図に
示すごとく非常に角型性が良くなり（これは成形体５が
薄くなると上下パンチ型６．７のギャップが非常にせま
くなることに起因する）、わずかの外部磁界の変化で磁
束が反転してしまい完全な消磁ができなくなるからであ
る。
下パンチ型６．７のＢ−Ｈ曲線が第４図および第５図に
示すごとく非常に角型性が良くなり（これは成形体５が
薄くなると上下パンチ型６．７のギャップが非常にせま
くなることに起因する）、わずかの外部磁界の変化で磁
束が反転してしまい完全な消磁ができなくなるからであ
る。
（発明の目的〕
この発明は圧粉成形体５が薄（とも容易に異方性を有す
る永久磁石材の磁場中成形後の消磁を完全に行い得て、
金型３から圧粉成形体５を完全に取り出すことのできる
工夫をこらした成形用金型を提供することを目的とする
。
る永久磁石材の磁場中成形後の消磁を完全に行い得て、
金型３から圧粉成形体５を完全に取り出すことのできる
工夫をこらした成形用金型を提供することを目的とする
。
この発明の構成の要旨とするところは、非磁性鋼材で形
成された外型と、この外型に両方向より嵌入して、その
当接面において、前記嵌入方向と平行な磁場中で磁性化
合物を圧粉成形し永久磁石材を作成するための一対のパ
ンチ型とを備えた永久磁石材成形用金型であって、少な
くとも片側の前記パンチ型の嵌入軸方向に沿う所定厚み
幅部分が非磁性鋼材で形成されるとともに、その他の部
分は磁性鋼材で形成されていることを特徴とする永久磁
石材成形用金型にある。
成された外型と、この外型に両方向より嵌入して、その
当接面において、前記嵌入方向と平行な磁場中で磁性化
合物を圧粉成形し永久磁石材を作成するための一対のパ
ンチ型とを備えた永久磁石材成形用金型であって、少な
くとも片側の前記パンチ型の嵌入軸方向に沿う所定厚み
幅部分が非磁性鋼材で形成されるとともに、その他の部
分は磁性鋼材で形成されていることを特徴とする永久磁
石材成形用金型にある。
（実施例１）
次に、この発明の一実施例を施した磁場中成形装置の概
略断面図である第６図を参照しながら実際の消磁工程を
説明する。
略断面図である第６図を参照しながら実際の消磁工程を
説明する。
上下パンチ型６．７は外径２０ｍの円板状断面を有する
磁性材の焼入れ［（ＳＫＤ）で形成され、外型４は同じ
く内径２０ｆｌの円筒状の非磁性材のオーステナイト系
ステンレスｍ（ＳＵＳ３０４）で形成され内径全周にわ
たり硬質クロムメッキ処理が施されている。
磁性材の焼入れ［（ＳＫＤ）で形成され、外型４は同じ
く内径２０ｆｌの円筒状の非磁性材のオーステナイト系
ステンレスｍ（ＳＵＳ３０４）で形成され内径全周にわ
たり硬質クロムメッキ処理が施されている。
そして上下パンチ６．７の先端には径２０寵厚さ１簡の
非磁性ＩＩ（超硬金属）６ａ、７ａがロウ付けされてい
る。
非磁性ＩＩ（超硬金属）６ａ、７ａがロウ付けされてい
る。
成形用磁性化合物粉末（粒子径４ミクロン〜６ミクロン
）を成形用金型３内に充填し、上下パンチ型６，７を取
りつけた後２０ＫＯｅの配向磁場を印加しながら油圧プ
レス（図示されていない）のブレスヘッド８により加圧
を開始し、最終１ｔ。
）を成形用金型３内に充填し、上下パンチ型６，７を取
りつけた後２０ＫＯｅの配向磁場を印加しながら油圧プ
レス（図示されていない）のブレスヘッド８により加圧
を開始し、最終１ｔ。
ｎ／−まで加圧保持して、磁場中成形を行った。
なお最終加圧時点での圧粉成形体５の寸法は径２０鶴、
厚さ１ｆｉであった。成形終了後前述したふたつの消磁
方法を試みた結果５０Ｇ以下の残留磁束密度となり、十
分な消磁ができた。
厚さ１ｆｉであった。成形終了後前述したふたつの消磁
方法を試みた結果５０Ｇ以下の残留磁束密度となり、十
分な消磁ができた。
これは圧粉成形体５および上下パンチ型６．７間のＢ−
Ｈ曲線が第４図、第５図の状態にあったのを、上下パン
チ型６．７の先端に非磁性鋼６ａ、７ａをロウ付けする
ことにより、上下パンチ型６．７間の磁気ギャップを圧
粉成形体５の厚み以上（この実施例では１■から３■に
増えている）とすることができ、第２図（ｂ）、第３図
中）のＢ −Ｈ、＋曲線の状態に移行させることができ
たからであるさらに、この実施例の場合には、上下パン
チ型６．７の先端に非磁性鋼５ａ、７ａをロウ付けして
いるので、仮に圧粉成形体５の消磁が不十分な場合でも
、圧粉成形体５の上下パンチ型６．７への吸着力を大幅
に軽減できるため、金型から抜き出す際の割れやクラッ
クを阻止できる利点もある（実施例２） 続いて、この発明の他の一実施例を施した磁場中成形装
置の概略断面図である第７ＦＩｎを参照しなから消磁工
程を説明する。
Ｈ曲線が第４図、第５図の状態にあったのを、上下パン
チ型６．７の先端に非磁性鋼６ａ、７ａをロウ付けする
ことにより、上下パンチ型６．７間の磁気ギャップを圧
粉成形体５の厚み以上（この実施例では１■から３■に
増えている）とすることができ、第２図（ｂ）、第３図
中）のＢ −Ｈ、＋曲線の状態に移行させることができ
たからであるさらに、この実施例の場合には、上下パン
チ型６．７の先端に非磁性鋼５ａ、７ａをロウ付けして
いるので、仮に圧粉成形体５の消磁が不十分な場合でも
、圧粉成形体５の上下パンチ型６．７への吸着力を大幅
に軽減できるため、金型から抜き出す際の割れやクラッ
クを阻止できる利点もある（実施例２） 続いて、この発明の他の一実施例を施した磁場中成形装
置の概略断面図である第７ＦＩｎを参照しなから消磁工
程を説明する。
基本的な構成は実施例１の第６図のものと同じであるが
、異な、るところは実施例１では非磁性鋼１’６ａ、７
４を先端にロウ付けするのに対し、実施例２においては
下パンチ型７の嵌入軸方向に沿った中間の一部厚み幅部
分に設けられている点である。中間部分の非磁性ｍ ７
ａ ’の外形寸法は径２０鶴、厚さ２ｍｍである。こ
の場合においても、ヨーク９込みの磁気回路に非磁性鋼
７ａ′の°磁気ギャップを挿入した効果は実施例１の場
合と全く同様であり、Ｂ−Ｈ曲線を第２図中）、第３図
（ｂｌのように移行させることができる。実際に成形終
了後に前述のふたつの消磁方法を試みた結果、消磁後の
残留磁束密度を５０Ｇ以下とすることができた。なお圧
粉成形体５の寸法は径２０ｍ、厚さ１■である。
、異な、るところは実施例１では非磁性鋼１’６ａ、７
４を先端にロウ付けするのに対し、実施例２においては
下パンチ型７の嵌入軸方向に沿った中間の一部厚み幅部
分に設けられている点である。中間部分の非磁性ｍ ７
ａ ’の外形寸法は径２０鶴、厚さ２ｍｍである。こ
の場合においても、ヨーク９込みの磁気回路に非磁性鋼
７ａ′の°磁気ギャップを挿入した効果は実施例１の場
合と全く同様であり、Ｂ−Ｈ曲線を第２図中）、第３図
（ｂｌのように移行させることができる。実際に成形終
了後に前述のふたつの消磁方法を試みた結果、消磁後の
残留磁束密度を５０Ｇ以下とすることができた。なお圧
粉成形体５の寸法は径２０ｍ、厚さ１■である。
以上詳述したように、この発明は成形用の金型の外型が
非磁性鋼材で形成されるとともに、少なくとも片側のパ
ンチ型の嵌入軸方向に沿う所定厚み幅部分が非磁性鋼材
で形成され、その他の部分は磁性鋼材で形成されてるこ
とにより圧粉成形体が極薄の場合であっても消磁工程に
おいて所望とする残留磁束密度を実現できるため、圧粉
成形体の金型からの取り出しに際し、割れ、クラックの
発生を効果的に防止できる。
非磁性鋼材で形成されるとともに、少なくとも片側のパ
ンチ型の嵌入軸方向に沿う所定厚み幅部分が非磁性鋼材
で形成され、その他の部分は磁性鋼材で形成されてるこ
とにより圧粉成形体が極薄の場合であっても消磁工程に
おいて所望とする残留磁束密度を実現できるため、圧粉
成形体の金型からの取り出しに際し、割れ、クラックの
発生を効果的に防止できる。
また、非磁性鋼材の厚みを変えたい場合には、別途に厚
みの違った非磁性鋼材を有するパンチ型を容易しておき
、パンチ型を交換するだけで実施できるのでたいへん便
利である。従ってこの金型を磁性化合物粉を圧粉成形し
永久磁石材を成形する際に実用に供した場合、その効果
は極めて顕著である。
みの違った非磁性鋼材を有するパンチ型を容易しておき
、パンチ型を交換するだけで実施できるのでたいへん便
利である。従ってこの金型を磁性化合物粉を圧粉成形し
永久磁石材を成形する際に実用に供した場合、その効果
は極めて顕著である。
第１図は圧縮方向に平行な磁場をかける磁場中成形装置
の一例の概略断面図、第２図（ａｌおよび第３図（ａ）
は消磁用磁場の時間変化を示した図、第２図中）および
第３図（ｂｌは成形体を消磁したときのＢ−Ｈ曲線、第
４図および第５図は成形体が極薄の場合の消磁をしたと
きのＢ−Ｈ曲線、第６図はこの発明の一実施例を施した
磁場中成形装置の概略断面図、第７図はこの発明の他の
一実施例を施した磁場中成形装置の概略断面図である。 ■・・・空心コイル ２・・・基台 ３・・・成形用金
型４・・・外型 ５・・・圧粉成形体 ６・・・上パン
チ型 ７・・・下パンチ型 ８・・・シリンダロッド
９・・・ヨーク６ａ、７ａ、７ａ’・・・非磁性鋼 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第１図 第６図 手続補正書（帥 昭和６０年、４月 ３日
の一例の概略断面図、第２図（ａｌおよび第３図（ａ）
は消磁用磁場の時間変化を示した図、第２図中）および
第３図（ｂｌは成形体を消磁したときのＢ−Ｈ曲線、第
４図および第５図は成形体が極薄の場合の消磁をしたと
きのＢ−Ｈ曲線、第６図はこの発明の一実施例を施した
磁場中成形装置の概略断面図、第７図はこの発明の他の
一実施例を施した磁場中成形装置の概略断面図である。 ■・・・空心コイル ２・・・基台 ３・・・成形用金
型４・・・外型 ５・・・圧粉成形体 ６・・・上パン
チ型 ７・・・下パンチ型 ８・・・シリンダロッド
９・・・ヨーク６ａ、７ａ、７ａ’・・・非磁性鋼 代理人 弁理士 松 本 武 彦 第１図 第６図 手続補正書（帥 昭和６０年、４月 ３日
Claims (2)
- （１）非磁性鋼材で形成された外型と、この外型に両方
向より嵌入して、その当接面において、前記嵌入方向と
平行な磁場中で磁性化合物粉を圧粉成形し永久磁石材を
作成するための一対のパンチ型とを備えた永久磁石材成
形用金型であつて、少なくとも片側の前記パンチ型の嵌
入軸方向に沿う所定厚み幅部分が非磁性鋼材で形成され
るとともにその他の部分は磁性鋼材で形成されているこ
とを特徴とする永久磁石材成形用金型。 - （２）前記両パンチ型の先端の所定厚み幅部分それぞれ
が非磁性鋼材で形成されていることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の永久磁石材成形用金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1291385A JPS61171112A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 永久磁石材成形用金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1291385A JPS61171112A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 永久磁石材成形用金型 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61171112A true JPS61171112A (ja) | 1986-08-01 |
Family
ID=11818586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1291385A Pending JPS61171112A (ja) | 1985-01-25 | 1985-01-25 | 永久磁石材成形用金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61171112A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02275609A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-11-09 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 磁場成形金型 |
-
1985
- 1985-01-25 JP JP1291385A patent/JPS61171112A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02275609A (ja) * | 1989-01-13 | 1990-11-09 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 磁場成形金型 |
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