JPS62135323A - 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１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、磁場中
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ＩＩ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が設けられている。

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／ａｍ”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６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。所定時間成形した後ダイス型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
及びダイス型の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２２（３０）の間ではダイス型１の上昇及び上パン
チ９の下降により所定容積の成形キャビティ５が形成さ
れ、　２２（３０）から２３（３２）の間でスラリーが
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（２
３〜２４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〜シ４）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。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を有すると共に、前記金型装置
は前記成形空間装置を取り囲んで前記型側壁内に配設さ
れた前記スラリーを加熱する加熱装置を有することを特
徴とするものである。

（作用） 本発明においては、スラリーがダイス型近傍での圧力が
３００ｋｇ／ｃｍ”以上となるような高圧で圧送され、
しかも、キャビティ内に注入されたスラリーは加熱部材
により加熱される。その結果、スラリーの粘度が低下し
て脱水性が改善されると共に。

高圧圧送により、スラリーの脱水が促進され、スラリー
が大となり、予備成形が進行する。したがって、本発明
においては、スラリーの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、かつ、予備成形を経てい
るためストロークを短くできるので、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縦断面図で
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及び排液室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
方向に駆動される誹パンチである。５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。ダイス型１内には、成形キャビティ
５を取り囲む如く、加熱部材１９が設けられている。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、バルブＩ３と１５が設
けられ、両バルブの間には、スラリーを３００ｋｇ／Ｃ
ｍ２以上の高圧で圧送するスラリー圧送装置１４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１１１４のスラリー圧送圧力が高い点およびス
ラリー圧送装置１４のスラリー圧送圧力が高い点および
ダイス型１にスラリーを加熱するための加熱部材１９を
設けた点で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に内に注入する。この時スラリー加熱装
置１９を作動によりスラリーを２０〜９０℃の温度に加
熱する。スラリーの注入開始後所定時間（５〜１０ｓｅ
ｃ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
８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、成形キャビティ内で加熱
されるので、粘度が低下して脱水性が改善される。加熱
温度は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、３００ｋｇ／ａｍ２以上の高圧で成形キ
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、脱水が十分に行なわれて原料濃度が上
昇し、Ｄで示すように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一種の予備成形
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／ａｍ２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。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
　、　０３）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ラリーを用いて、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／
ａｍ”の圧力で成形を行い、一方策４図の装置では、ス
ラリーの圧送圧力を４０ｋｇ／ｃｍ”、成形圧力を５０
０ｋｇ／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、３００ｋｇ／ｃｓ”の圧力
で圧送されたスラリーが加熱されるため、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、スラリーを高圧で
圧送する手段と、成形キャビティ内に注入されたスラリ
ーを加熱する手段を備えているので、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、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
力の関係を示す図、第４図は従来の装置の縦断面図、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ニスラリ−加熱部材、第　３　図 経逢萌閘ｒ、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
   とを有すると共に、前記金型装置は前記成形空間を取り
   囲んで前記型側壁内に配設された前記スラリーを加熱す
   る加熱部材を有する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
   する圧送装置を有する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。