JPS62135321A - 湿式成形装置 - Google Patents

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、酸化物磁性粉末を含むスラリーから酸化物永
久磁石の成形体を得るための湿式成形装置に関する。

（従来の技術） フェライト磁石等の酸化物永久磁石の製造方法の一つと
して、粒径１μｍ前後の酸化物磁性粉末を水等の溶媒に
分散させたスラリー（濃度５０〜７０％位）を、６Ｂ場
中で湿式成形し、得られた成形体を１１００〜１２００
℃の温度で焼結する、いわゆる湿式法が知られている。

（例えば特公昭５５−６０４１号、同５５−１０３６４
号及び同５９−８０４７号の各公報参照）この湿式法に
使用される成形装置の従来例を第４図により説明する。

１はダイス型であり、下部油圧シリンダー２により上下
方向に駆動される。

３は、基盤１７上に固定された下パンチであり、０リン
グ等のバッキング４を介してダイス型１内に挿入される
。９は、濾過体７を介してダイス型１の上面と接する上
パンチであり、上部油圧シリンダー１１により上下方向
に駆動される。また上パンチ９の内部には排液孔８及び
それと連通ずる排液室１０が形成される。５は、ダイス
型１、上パンチ９および下パンチ３で形成された成形キ
ャビティであり、ダイス型１の外周に設けられた磁場コ
イル６で取り囲まれている。この成形キャビティ５はス
ラリー供給管１８を介してスラリー収容槽１６に接続さ
れている。スラリー供給管１８の途中には２個のバルブ
１３．１５が設けられ、両バルブの間において供給管１
８にスラリー圧送装置１４雅設けられている。

上記構成による成形動作は次の通りである。まずバルブ
１５を閉じ、バルブ１３を開きかつスラリー圧送装置１
４を作動して、約２０〜約５０ｋｇ／ｃｍ”程度の圧力
で所定量スラリーを注入口１２から成形キャビティ５内
に注入する。次いでバルブ１３を閉じてから上パンチ９
と下バンチ３とを相対的に変位させて磁場を加えなから
圧密成形を行う、所定時間成形後ダイス型１と上バンチ
９を移動させて成形体を取出す。このうな成形過程にお
けるＸで示す下パンチの上面を基準とした上パンチ及び
ダイス型変位とダイス型置傍Ａ点におけるスラリー圧力
の変化を第５図に示す。同図において、動作開始から２
２（３０）の間ではダイス型１の上昇及び上バンチ９の
加工により所定容積の成形キャビティ５内に注入され、
２３（３２）から２５（３４）の間でダイス型と上パン
チ９が同時に下降して圧密成形が行なわれる。

この圧密成形過程の初期Ｂ（２３〜２４間）に較べて、
後期Ｃ（２４〜２５間）ではダイス型１及び上パンチ９
の下降速度を遅くしている。最終加圧は、下油圧シリン
ダー２の浮動圧力を除々に圧抜きをし。

両パンチ間で加圧を進行させることにより行なう。

この最終加圧時には、下油圧シリンダー２の浮動圧力は
ダイス型等の自重を支えるに足る圧力まで圧抜される。

（発明の解決しようとする問題点） 従来の成形装置では、成形能率をある程度無視して第５
図に示すように圧密成形の後期では初期よりも遅い速度
でダイス型および上パンチを下降せざるを得なかった。

これは、スラリーの脱水性が十分でないことから、成形
後期において上記下降速度を早めると、脱水・固化しつ
つあるスラリーが逆流し、第５図に破線部Ｇで示すよう
な型近傍でのスラリー圧力の上昇を招き、その結果、こ
の逆流に起因する欠陥が成形体に発生するのを防ぐため
である。すなわち、従来の成形装置では、成形過程の初
期（２３〜２４）においては、下降速度を早めてスラリ
ーを成形キャビティ５から注入口を経てバルブ１３側に
強制的に逆流せしめることにより、この部分のスラリー
圧力を高めておき、成形後期（２４〜２５）では上記よ
り遅い速度で下降させることにより、逆流に基づく欠陥
の発生を防いでいた。この場合、成形初期でのスラリー
の逆流により、注入口１２近傍での局部的な密度の低下
は、その後の原料の流動により解消される。

上述した通り従来の湿式成形装置では、スラリーの逆流
に基づく欠陥を防ぐために、必然的に成形時間を長くせ
ざるを得なかった６また仮に、逆流を防止し得たとして
も、スラリーの脱水性が改善されないと、排水孔を有す
る上パンチ側とそれを持たない下パンチ側とで成形体密
度の不均衡による焼成後の製品の変形という問題が残る
。

従って本発明の目的は、スラリーの脱水性を改善し、欠
陥を伴わずに高能率の成形を行なうことができる湿式成
形装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の湿式成形装置は、相対的に移動し少なくとも一
方に濾過体を設けた一対のパンチと該パンチ間を取り囲
む型側壁とによ形成する成形空間を有する金型装置と、
前記金型装置に酸化物磁性粉末を含むスラリーを高圧で
圧送する圧送装置と。

前記金型と前記圧送装置との間に設けられた前記スラリ
ーを加熱する加熱装置とを有することを特徴とするもの
である。

（作用） 本発明においては、スラリーが成形キャビティに注入さ
れる前に加温されるので、粘度が低下して脱水性が改善
される。しかも加熱されたスラリーは、ダイス型置での
圧力が３００ｋｇ／ｃｍ２以上となるような高圧で圧送
されるため、成形キャビティ内のスラリーが加圧される
。その結果スラリーの脱水が促進され、スラリー濃度が
大となり、予備成形が行なわれる。したがって、本発明
においては、逆流を伴わずに従来より高速で圧密成形を
行なうことができ、しかも、予備成形を経ているためス
トロークを短くとれるので、成形サイクルタイムの大幅
な短縮が可能となる。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

第１図は本発明の湿式成形装置の一例を示す断面図であ
る。１は、下部シリンダー２により上下方向に駆動され
るダイス型、３は基盤１７上に固定され、バッキング４
を介してダイス型１内に挿入された下パンチ、８は排液
孔８及び排液孔１０を有し、濾過体７を介してダイス型
１の上面と接し、上部油圧シリンダー１１により上下方
向に駆動されるパンチである６５は、ダイス型１、上パ
ンチ８及び下パンチ３で形成された成形キャビティであ
り、ダイス型１の外周に設けられた磁場コイル６で取り
囲まれている。成形キャビティ５は、スラリー供給管１
８を介してスラリー収容槽１６に接続されている。スラ
リー供給管１８の途中には、バルブ１３と１５が設けら
れ、両バルブの間には、スラリーを３００ｋｇ／ｃｍ２
以上の高圧で圧送するスラリー圧送装＠１４が設けられ
、更にその下流には供給管１８を取囲んで、発熱体を内
蔵したスラリー加熱装置１９が設けられている。このよ
うに第１図の湿式成形装置は、スラリー圧送装置１４の
スラリー圧送圧力が高い点およびスラリー供給管１８に
スラリー加熱装＠１９を設けた点で第４図に示す従来装
置と著しく異なっている。

１図の装置により、次のようにして湿式成形を行なうこ
とができる。

まず、バルブ１５を閉じ、バルブ１３を開きかつスラリ
ー圧送装置１４を作動させて、所定量のスラリーを成形
キャビティ５に向かって圧送する。この時スラリー加熱
装置１９を作動させて、スラリーを２０〜９５℃の範囲
の温度に加熱する。加熱されたスラリーは注入口１２か
ら成形キャビティ５内に注入され、注入開始後所定時間
（５〜１０ｓｅｃ程度）注入が継続されて、脱水が行な
われる。

次にスラリーの圧送終了後、バルブ１３を閉じ次いで上
パンチ９および下パンチ３を相対的に移動させることに
より、脱水・圧密成形を行なう。所定時間の成形が終了
した後上パンチ９と下パンチ３を相対的に移動させて成
形体を取出す。

このような成形過程における経過時間とＸ線を基準とし
た上パンチならびにダイス型の変位及びダイス型近傍の
Ａ点におけるスラリー圧力との関係を第２図に示す。同
図において、動作開始〜２２．２２〜２３．２３〜２５
はそれぞれ成形キャビティ形成期間、スラリー注入期間
、圧密成形期間を示す。

本発明によれば、スラリーは、成形キャビティに注入さ
れる前に予め加熱されるので、粘度が低下して脱水性が
改善される。脱水性のための加熱温度としては２０℃以
上あればよいが、９５℃以下で十分であり、好ましい範
囲は５０〜９０℃である。また加熱されたスラリーは、
上述したように３００ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力で成形キ
ャビティ５内に注入されるため、スラリー注入期間２２
〜２３において、脱水承 が十分に行なわれて原料濃度が上昇し、Ｄで与萄すよう
に３１〜３２期間でのスラリー圧力が上昇していること
から明らかなように１種の予備成形が行なわれる。この
場合、スラリーの圧送圧力が高すぎるとスラリーが固化
してしまうので、４００ｋｇ／ｃｍ２以下がよい。

次いで圧密成形期間２３〜２５においては、上述したよ
うにスラリーの脱水性が向上しているので。

２３〜２４で示す成形初期において、スラリーの逆流を
伴わずに高速成形を行なうことができる。また圧密成形
前に予備成形を行なっているため、成形ストロークＨを
従来のそれより短くできる。したがって本発明によれば
、成形サイクルタイムの大幅な短縮が可能となる。また
本発明においては、成形ストロークが短くなる６即ち、
上パンチと下パンチとのギャップ長を短くできるので、
磁場強度が向上し、磁気特性を向上することが可能とな
る。

（具体例） 平均粒径１．０μｍのフェライト粒子（Ｓｒ０・６Ｆｅ
　２０　、　）を６０重量％、ポリビニルアルコールを
０゜１重量％を水に分散させたスうり一を用いて、第１
図及び第４図に示す装置により湿式成形を行なった。こ
こで第１図の装置においては、スラリーを８５℃に加熱
し、３００ｋｇ／ｃｍ２の圧力で圧送し、　５００ｋｇ
／Ｃｌ１１”の圧力で成形を行い、−力筒４図の装置で
は、スラリーの圧送圧力を４０ｋｇ／ａｍ２．成形圧力
を５００ｋｇ／ｃｍ２とした。

上記の条件で湿式成形を行なった場合の経過時間とスラ
リ一温度及びダイス型近傍Ａにおけるスラリー圧力との
関係を第３図に示す。

第３図から、従来はスラリ一温度が成形サイクル全体を
通して２０℃前後であるため、約６０ｓｅｃの成形サイ
クルタイムを要していることがわかる。

これに対して、本発明では、加熱されたスラリーが３０
０ｋｇ／ａｍ”の圧力で圧送されるため、成形サイクル
タイムを３３ｓｅｃと従来の約５５％に短縮できること
がわかる。

（発明の効果） 以上に述べた通り、本発明の装置は、成形キャビティに
注入される前のスラリーを加熱する手段と、スラリーを
高圧で圧送する手段とを備えているので、高能率の湿式
成形を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例による装置の縦断面図、第
２図は第１図の装置における経過時間とパンチの変位及
びスラリー圧力との関係を示す図、第３図は本発明およ
び従来における経過時間とスラリ一温度及びスラリー圧
力との関係を示す図、第４図は従来の′！Ａ＠の縦断面
図、第５図は第４図の装置における時間の経過と上パン
チ、下パンチの変位およびスラリー圧力との関係を示す
図である。 １：ダイス型、３：下パンチ、９：上パンチ、１４ニス
ラリ−圧送装置、１９；スラリー加熱装置、第　３　図 径造鉾」旨ｓｅｃ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、相対的に移動し少なくとも一方に濾過部材を設けた
   一対のパンチと該パンチ間を取り囲む型側壁とにより形
   成する成形空間を有する金型装置と、前記金型装置に酸
   化物磁性粉末を含むスラリーを高圧で圧送する圧送装置
   と、前記金型装置と前記圧送装置との間に設けられた前
   記スラリーを加熱する加熱装置とを備えたことを特徴と
   する湿式成形装置。 ２、スラリーを３００ｋｇ／ｃｍ＾２以上の圧力で圧送
   する圧送装置を用いたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の湿式成形装置。