JPS62119905A

JPS62119905A - 薄肉磁石の湿式成形法

Info

Publication number: JPS62119905A
Application number: JP26017185A
Authority: JP
Inventors: Motoharu Shimizu; 元治清水
Original assignee: Hitachi Metals Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1985-11-20
Filing date: 1985-11-20
Publication date: 1987-06-01

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］本発明は薄肉磁石の磁場中湿式成形法に関する。

特に本発明はフェライト等の磁性粉のスラリーを磁場中
に置かれた薄肉のフィルター付きキャビティ内に高圧で
射出し、キャビティ内に保持することによりハンドリン
グ可能な密度までスラリー液を除去し、磁石成形体を得
る方法に関する。

［従来の技術］従来、フェライト磁石等の磁場中湿式成形は、上下パン
チを有するキャビティ内に原料スラリーを圧送し、上下
パンチの一方を昇降することにより原料スラリーを圧縮
して、脱水を行なうことにより行なわれていた。特に、
特公昭５９−１５１６２号はダイスの両端を解放し、成
形に際して一端を固定した下パンチにより閉じ、他端を
上パンチにより閉じた型のキャビティ内に磁性微粉末を
懸濁したスラリーをキャビティ中へ５０〜３ｏｏｓｅｃ
　　の高剪断速度にて高圧圧送充填し、磁場中で圧搾づ
ることにより、キャビティ内から液体を排除し、磁石成
形体を得る方法を開示している。

［発明が解決しようとする問題点］この従来方法は比較的肉厚の成形体を製造するには良い
が、約７１！１ｍ以下と薄肉の成形体を作製するには問
題があることがわかった。これは成形体の焼成後、寸法
のばらつきが大きく、後加工により適当な研削を行なわ
なければならないが、薄肉のために研削加工が容易でな
く、面取りが研削により消失したりする。また後加工に
より製造コストが高くなるという欠点もある。これらの
問題は、例えば偏平モータに使用される磁石のように近
年増々薄い磁石が要求されてきているので、深刻である
。

上記問題の原因は必ずしも明確でないが、圧送・圧搾工
程により得られる成形体の密度が均一でないためである
と考えられる。従来方法では、キャビティへの圧送充填
は比較的低圧で通常１〜１０秒間行われ、次いで１００
〜４００ｋ（＋／　ＣＩ２程度の圧力で圧搾されるが、
このような圧送条件では均一な密度は得られにくい。特
に多数個取りの金型を″使用する場合、同時にＩｔ造さ
れる湿式成形体の密度に大きなばらつきが認められる。

このような密度間ばらつきは磁場中成形の場合に特に大
きい。

従って、本発明の目的は、実質的に後加工の必要のない
正確な寸法の薄型磁石を磁場中湿式成形する方法を提供
することである。

Ｅ問題点を解決するための手段］本発明者は鋭意研究の結果、磁性粉スラリーの圧送・圧
力を高くするとともに従来性なわれていた圧搾工程を除
去することにより密度の均一な薄肉磁石湿式成形体が得
られることを発見し、本°発明を完成した。

本発明の薄肉磁石の磁場中湿式成形方法は少なくとも一
部にフィルターを有する成形空間に磁性粉の°スラリー
を７０ｋｇ／　ｃｍ２以上の圧力で圧送し、成形空間の
体積を変動することなく、磁石湿式成形体の密度が少な
くともハンドリング可能な程度になるまで成形体を成形
空間内に保持し、次いで成形体を成形空間から取り出す
ことを特徴とする。

スラリーの圧送圧力は本発明の重要な要件である。スラ
リーの圧送圧力が７０ｋｇ／　ｃｅ２より低いと、充填
スラリーの密度は不均一になる傾向を示す。

驚くべきことに、圧送圧力が上記レベルより高くなると
、磁場中で成形しても密度は極めて均一となることがわ
かった。特に複数のキャビティを有する成形装置で同時
に多数の湿式成形体を作製する場合、成形体間の密度の
ばらつぎが問題なるが、圧送圧力を高くすればそのばら
つきもほとんどなくなる。後加工をほとんど要さない湿
式成形体とするためには２００ｋａ／　ａｍ２以上の圧
送圧力が必要である。望ましくは３００ｋａ　／ａｍ２
　Ｊ：Ｊ、上である。

成形空間の一部にフィルターが設けられいるので、高圧
圧送された磁性粉スラリーの液体は濾過される。ここで
成形空間は一定に保持する。これにより湿式成形体の寸
法のばらつきはなくなる。

成形体の保持時間は１０〜３０秒である。１０秒より短
いと液体の除去が不十分であり、ハンドリングが困難で
ある。また経済性の観点から３０秒以上とする必要はな
い。

非常に高圧で圧送充填されているので湿式成形体の密度
のばらつきは極めて小さい。従って、かかる成形体を焼
成すると、製品のばらつきは非常に小さく、後加工の必
要はほとんどない。

密度の均一化を一層高めるために、スラリーを加熱する
のが望ましい。加熱により磁性粉のスラリー中への分散
度が良（なり、スラリーを高濃度とするとともに濃度の
コントロールが容易になるためであると考えられる。望
ましい加熱温度は６０℃〜９０℃である。

なお、本発明の湿式成形法はいかなる磁性粉スラリ−に
対しても適用できる。磁性粉として通常フェライトが使
用されるが、その他の材料でも可能である。フェライト
系磁性粉の場合、はぼ０．７〜１．５μ程度の平均粒度
を有する。磁場中での配向を良くするためにはスラリー
濃度は余り高くない方が良いが、濾過性のためには高い
方が望ましい。従って所望のスラリー濃度は５０〜７５
％、好ましくは６０〜１０％である。スラリー液は通常
水であり、成形性を向上するためにポリビニルアルコー
ルのようなバインダーを適量含有してもよい。

湿式成形中のｒＩｌｉ場は通常６０００〜８００００　
ｅである。

成形体が例えば薄肉ドーナツ型円板の場合、必要に応じ
軸線方向又は半径方向に磁場をかけることができる。

［実施例］図面を参照して本発明を具体的に説明する。

成形装置１は固定盤２と可動Ｈ４とを有し、固定盤２は
固定型６を具備し、可動盤４は支持脚８を介して可動型
１０を具備する。可動型４にはまた支持部材１２を介し
て押出型１４が設けられてる。押出型１４はシリンダー
（図示せず）により昇降自在である。可動盤４の中央に
設けられたコア１６は押出型１４に囲まれるように垂直
に延びている。固定型６、可動型１０、押出型１４及び
コア１６により、薄肉ドーナツ状のキャビティ１８が形
成される（本図においては理解を容易にするためにキャ
ビティの厚さは誇張されている）。

固定型６のキャピテイ１８上部の位置にチャンバ２０が
設けられており、チャンバ２０は真空ポンプ（図示せず
）に連通ずる導管２２を有するとともに下部にキャビテ
ィ１８に連通ずる多数の孔２４を有する。固定型６と可
動型１０との間にフィルタ２６が設けられている。

装置１０はまたキャビティ１８を包囲する位置にコイル
２８を有する。コイル２８は適当な電源（図示せず）に
接続されており、通電によりキャビティ１８中に磁場を
形成する。

導管３０の一端はキャビティ１８に間口し、他端はダブ
ルシリンダー３２に連通している。ダブルシリンダー３
２はスラリー圧送シリンダー３４と油圧シリンダー３６
とを有する。ダブルシリンダー３２に連通ずる導管はス
トップバルブ３８と４０との間で分岐しており、バルブ
４０側の導管はスラリー供給装置（図示せず）に連通し
ている。

本発明の方法は以下の通り行なう。

まず押出型１４の高さを調節してキャビティ１８の厚さ
を所望の値に設定する。バルブ３８を閉じてバルブ４０
を開放し、スラリーをスラリー供給装置からスラリー圧
送シリンダー３４に導入する。次にバルブ４０を閉鎖し
てバルブ３８を開放し、油圧シリンダー３６を駆動して
圧送シリンダー３４に作動する。

スラリーは導管３０を経てキャビティ１８に注入される
。コイル２８の通電によりキャビティ２８に磁場をかけ
、磁場中にスラリー成形体を保持しながらフィルター２
４を介して脱水を行なう。濾別された水は孔２４を経て
チャンバ２０に入り、真空ポンプにより導管２２を経て
排水される。

脱水完了後、可動型１０を下降さぜ、押出型１４の上昇
により湿式成形体を取り出す。

実施例添付図面の装置を使用し、以下の実験を行なった。

平均粒径１μのＳｒフエライＩ−ｒｉｉ性粉を６０重間
％含有する水性スラリーを作成し、外径φ５１．８ＩＩ
１ｍ、内径φ２３．Ｏｍｍ、厚さ　４．２ｍｍのキャビ
ティに３１０　ｋ　（１／ｃｒａ２の圧力で圧送した。

スラリーの温度は１８℃であった。磁場は７９０００　
ｃであった。１９秒間保持た後型開きをし、成形体を取
り出した。成形体の密度は２．６８０／　ｃｍ３であっ
た。成形体を空気中で約１２２０℃の温度で１８時間焼
成し、φ４５ｍｍｘ　　φ２０ｍｎ＋ｘ　３．２ｎｕ＋
＋の薄肉円型磁石を得た。同一条件で１０個の磁石を作
製したが、寸法のばらつきは以下の通りであった。

内外径　　０．２％以内厚さ　　　０．２以内本発明を上記実施例により説明したが、本発明はそれに
限定されるものではなく、本発明の精神の範囲内で種々
の変更が可能である。

［発明の効果］上記構成により本発明は以下の効果を有する。

（１）スラリーの圧送圧力が非常に高く、かつ圧搾工程
を施さないので、湿式成形体は完全に同一寸法を有し、
かつ成形体間の密度のばらつきは非常に小さい。

（２）スラリーはキャピテイ内で比較的長時間高圧保持
されるので、キャビティ内の成形体に均一な圧力が作用
し、密度分布の均一な圧力が作用し、密度分布の均一な
成形体が得られる。

（３）成形中キャビティは変動しないので、均一な磁場
が得られる。

（４）寸法及び密度の均一な湿式成形体が得られるため
に、焼成後加工がほとんど不要となる。

このため、例えば面取りがある場合、それを成形時に形
成しておけばよく、後加工による面取りの消失という問
題は生じない。

（５）後工程がほとんど不要であるため、製造コストの
大幅な低下が見込まれる。

（６）約７１１Ｉ１１以下特に１〜３＋ａｌｌ程度と薄
い磁石を寸法精度良く作製することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する装置の概略断面図であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）薄肉磁石を磁場中で湿式成形する方法であって、少なくとも一部にフィルターを有する成形空間に磁性粉
のスラリーを７０ｋｇ／ｃｍ＾２以上の圧力で圧送し、前記成形空間の体積を変動することなく、前記成形空間
内に形成された磁性粉成形体をハンドリング可能な密度
に達するまで前記成形空間内に保持し、次いで前記成形体を前記成形空間から取り出すことを特徴とす
る方法。
（２）特許請求の範囲第１項に記載の方法において、前
記スラリーが３０〜９０℃であることを特徴とする方法
。
（３）特許請求の範囲第１項又第２項に記載の方法にお
いて、前記湿式成形体の密度が少なくとも２．６ｋｇ／
ｃｍ＾２であることを特徴とする方法。
（４）特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記
載の方法において、前記スラリーの前記成形空間内への
圧送及び保持の時間が１０乃至３０秒であることを特徴
とする方法。
（５）特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記
載の方法において、前記スラリーの濃度が５０〜７５％
であることを特徴とする方法。
（６）特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記
載の方法において、前記成形体の厚さが７ｍｍ以下であ
ることを特徴とする方法。