JPS62224916A - 希土類磁石の製造方法 - Google Patents
希土類磁石の製造方法Info
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-
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、基本組成がＲ−Ｆ ｅ −Ｂからなる希土類
磁石の製造方法に関する。
磁石の製造方法に関する。
ただし、Ｒは希土類金属である。
従来、基本組成がａ−ｙθ−Ｂからなる希土類磁石また
は、Ｒ−Ｃｏからなる希゛土類磁石の異方性化磁石の成
形は、直流電磁石と油圧プレスを用いプレス成形金型に
磁気回路部分を設は加圧成形する製造方法がリング状ラ
ジアル異方性磁石の成形に用いられ、また最近では、パ
ルス磁場とインパクトプレス【用い磁場方向と加圧方向
が直角方向の横異方性磁石の成形を行う製造方法も知ら
れている。
は、Ｒ−Ｃｏからなる希゛土類磁石の異方性化磁石の成
形は、直流電磁石と油圧プレスを用いプレス成形金型に
磁気回路部分を設は加圧成形する製造方法がリング状ラ
ジアル異方性磁石の成形に用いられ、また最近では、パ
ルス磁場とインパクトプレス【用い磁場方向と加圧方向
が直角方向の横異方性磁石の成形を行う製造方法も知ら
れている。
しかしながらプレス成形金型に磁気回路部分を設ける方
法だと配向のための磁場の立上りからしてパルス磁場で
は追従不可能のため直流電磁石を使用せざるを得なくな
り、そのため加圧スピードが機械プレスに比べ遅い油圧
プレスによる成形となり成形時間がかかり生産性の低い
作業となってしまう。また、パルス磁場とインパクトカ
フスによる方法では、成形についての生産性は高いもの
のインパクトプレスの作業性に他工程の粉末充填、成形
品の除材等が時間的に追い付かず、しかも横異方性磁石
の成形しかできなかった。そのためモーター等のリング
状異方性磁石は、油圧プレスの成形による生産性の低い
工程か、あるいは横異方性磁石の貼合せによる物となる
問題点を有している。
法だと配向のための磁場の立上りからしてパルス磁場で
は追従不可能のため直流電磁石を使用せざるを得なくな
り、そのため加圧スピードが機械プレスに比べ遅い油圧
プレスによる成形となり成形時間がかかり生産性の低い
作業となってしまう。また、パルス磁場とインパクトカ
フスによる方法では、成形についての生産性は高いもの
のインパクトプレスの作業性に他工程の粉末充填、成形
品の除材等が時間的に追い付かず、しかも横異方性磁石
の成形しかできなかった。そのためモーター等のリング
状異方性磁石は、油圧プレスの成形による生産性の低い
工程か、あるいは横異方性磁石の貼合せによる物となる
問題点を有している。
本発明は以上の問題点を解決するためのものでその目的
とするところは、モーター等に使用されるリング状異方
性磁石の中でも特に着磁を行って表面磁束音度の取れる
、希土類極力性磁石の成形を能率の良い生産性の高い方
法で行える製造方法を提供するところにある。
とするところは、モーター等に使用されるリング状異方
性磁石の中でも特に着磁を行って表面磁束音度の取れる
、希土類極力性磁石の成形を能率の良い生産性の高い方
法で行える製造方法を提供するところにある。
本発明の希土類磁石の製造方法は、基本組成がＲ−？θ
−Ｂからなる希土類磁石を、１秒を越えないパルス磁場
中で極異方性に配向し、機械プレスにより加圧成形する
ことを特徴とする。
−Ｂからなる希土類磁石を、１秒を越えないパルス磁場
中で極異方性に配向し、機械プレスにより加圧成形する
ことを特徴とする。
なお、基本組成が、ＲＩＦｅおよびＢからなる希土類磁
石としてはＮ ｄ−’Ｆ ｅ −Ｂ磁石が知られている
が、Ｒとしては、Ｙ ｇ Ｌ ＆ ｏ Ｏｅ ＠ Ｐ
ｒ ＠Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ。
石としてはＮ ｄ−’Ｆ ｅ −Ｂ磁石が知られている
が、Ｒとしては、Ｙ ｇ Ｌ ＆ ｏ Ｏｅ ＠ Ｐ
ｒ ＠Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ。
Ｈｅ、Ｂｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕの希土類金属のうち
の１種または２棟以上であれば良いが、ジジム（Ｐｒ−
Ｎｄ）やセリウム・ジジム（Ｃｏ−Ｐｒ−Ｎ（Ｌ）でも
充分な磁気性能が得られ、供給面１価格面から有利であ
る。また、Ｆｅの一部をＣＯで置換することにより、キ
ューリ一温度の向上が計られ、Ｂｒの温度係数も改善さ
れ、他の遷移金属群で置換しても磁気性能や耐食性等が
改善される。
の１種または２棟以上であれば良いが、ジジム（Ｐｒ−
Ｎｄ）やセリウム・ジジム（Ｃｏ−Ｐｒ−Ｎ（Ｌ）でも
充分な磁気性能が得られ、供給面１価格面から有利であ
る。また、Ｆｅの一部をＣＯで置換することにより、キ
ューリ一温度の向上が計られ、Ｂｒの温度係数も改善さ
れ、他の遷移金属群で置換しても磁気性能や耐食性等が
改善される。
以下、本発明について実施例に基づき詳細に説明する。
（ｃｅｏ、ｚ Ｐｒｏ、ｚ Ｎｄ０．５ Ｄ７Ｇ、ｌ
） １６Ｆ８６６００１０ ＢＢの組成となるように、
高周波？８解炉を用いアルゴンガス雰囲気中で溶解、鋳
造を行い得られた合金をスタンプミルとボールミルを用
いて磁性粉末とした。
） １６Ｆ８６６００１０ ＢＢの組成となるように、
高周波？８解炉を用いアルゴンガス雰囲気中で溶解、鋳
造を行い得られた合金をスタンプミルとボールミルを用
いて磁性粉末とした。
第１図は、加圧成形装置を示す。
フリクションプレスを用いたこの加圧成形装置は同方向
に回転するマサツ車（Ａ）６とマサツ車（Ｂ）が同じく
軸方向にスライドし、マサツ車（Ｃ）を回転させこの回
転方向により上ノ々ンチ２．非磁性材料よりなる上コア
５を上下させ加圧したり、上ラムな上昇したりする。前
記の磁性粉末は、磁場ヨーク１と下パンチ５と非磁性材
料よルなる下コア４とに囲まれる空間９に充填し、上パ
ンチにより加圧成形する。
に回転するマサツ車（Ａ）６とマサツ車（Ｂ）が同じく
軸方向にスライドし、マサツ車（Ｃ）を回転させこの回
転方向により上ノ々ンチ２．非磁性材料よりなる上コア
５を上下させ加圧したり、上ラムな上昇したりする。前
記の磁性粉末は、磁場ヨーク１と下パンチ５と非磁性材
料よルなる下コア４とに囲まれる空間９に充填し、上パ
ンチにより加圧成形する。
第２図は、金型として使用する磁場ヨーク１の上面より
見た詳細図である。磁場ヨークは、磁性材料である純鉄
等を図のごとく溝切シしこの溝部に絶縁銅線をコイル１
１として巻装し、導線１２より接続されたパルス磁場電
源よりノぐルス電流を流し、リング状永久磁石を多極着
磁する時と同様に使用する。尚、プレス金型として使用
するためと磁気による影響を少なくするため、磁性粉末
と接触する部分に非磁性材料よりなる例えばステライト
を金型リング１０として入れ、上下パンチ２゜３は非磁
性超硬などの非磁性金属を使用した。
見た詳細図である。磁場ヨークは、磁性材料である純鉄
等を図のごとく溝切シしこの溝部に絶縁銅線をコイル１
１として巻装し、導線１２より接続されたパルス磁場電
源よりノぐルス電流を流し、リング状永久磁石を多極着
磁する時と同様に使用する。尚、プレス金型として使用
するためと磁気による影響を少なくするため、磁性粉末
と接触する部分に非磁性材料よりなる例えばステライト
を金型リング１０として入れ、上下パンチ２゜３は非磁
性超硬などの非磁性金属を使用した。
パルス電流を流した時の磁力線１３は、磁場ヨーク１の
凸部より出て隣接する凸部に流れ込むように空間９を流
れこの働きにより充填された磁性粉末が配向する。尚、
第２図では、コイル１１と磁力線１３は、図を見やすく
するためそれぞれ部分ずつ省略しである。また、前述し
たように、極異方性に配向した磁性粉末は、コイル１１
に流すパルス電流を止めた時点で加圧するとその配向が
乱れてしまうため第３図に示すように、パルス電流によ
り発生する極異方性磁場（）（）とプレスの加圧力（Ｐ
）とが特定の時間（Ｔ）をおいて同期を取るよう別設の
制御回路によりコントロールされる。この時の代表的な
条件は、パルス磁場電源の最大出力が４０００Ｖ、１２
００μＦ、で空間９に入れたホールプローブによりピー
クホールドタイプのガウスメーターより出力した磁場曲
線によると磁場のピークが約２５０００（Ｏθ）、立ち
上りからゼロに終息するまでの時間が約４１ｍ５ｅｃで
あり、プレスによる加圧はこのピークよりＴ＝１７．４
５ｍ５ｅｃ遅れた位置に加圧のピークである１、５トン
／ｄが同期するように設定した。
凸部より出て隣接する凸部に流れ込むように空間９を流
れこの働きにより充填された磁性粉末が配向する。尚、
第２図では、コイル１１と磁力線１３は、図を見やすく
するためそれぞれ部分ずつ省略しである。また、前述し
たように、極異方性に配向した磁性粉末は、コイル１１
に流すパルス電流を止めた時点で加圧するとその配向が
乱れてしまうため第３図に示すように、パルス電流によ
り発生する極異方性磁場（）（）とプレスの加圧力（Ｐ
）とが特定の時間（Ｔ）をおいて同期を取るよう別設の
制御回路によりコントロールされる。この時の代表的な
条件は、パルス磁場電源の最大出力が４０００Ｖ、１２
００μＦ、で空間９に入れたホールプローブによりピー
クホールドタイプのガウスメーターより出力した磁場曲
線によると磁場のピークが約２５０００（Ｏθ）、立ち
上りからゼロに終息するまでの時間が約４１ｍ５ｅｃで
あり、プレスによる加圧はこのピークよりＴ＝１７．４
５ｍ５ｅｃ遅れた位置に加圧のピークである１、５トン
／ｄが同期するように設定した。
このようにして極異方性に配向加圧成形された希土類磁
石は、下パンチ３の上昇により除材され、１０００〜１
２００℃の最適温度で焼結、４００〜１０ＤＤ℃の最適
温度で時効処理を行い、研削工程を経て、外径φ１８．
内径φ１６．高さ４ｍｍのリング状とし、内周面に密着
するようにプラスチック製のスペーサーを入れ極異方性
磁場を印加した磁場ヨークと同様の構造を持つ着磁ヨー
クを用い、磁極の位１１合せをしてパルス電源装置によ
り着磁を行った。
石は、下パンチ３の上昇により除材され、１０００〜１
２００℃の最適温度で焼結、４００〜１０ＤＤ℃の最適
温度で時効処理を行い、研削工程を経て、外径φ１８．
内径φ１６．高さ４ｍｍのリング状とし、内周面に密着
するようにプラスチック製のスペーサーを入れ極異方性
磁場を印加した磁場ヨークと同様の構造を持つ着磁ヨー
クを用い、磁極の位１１合せをしてパルス電源装置によ
り着磁を行った。
第４図に着磁した後の様子を示す。
極異方性に配向した磁石１４は、スペーサー１５と組み
合せ、ローター磁石として、配向時と同様な磁力線の流
れによりＮ磁され、磁力線１３によりＮ、Ｓの磁極が発
生する。この四−ター磁石の表面磁束密度はガウスメー
ターとホールプローブにより測定すると、磁力線は磁石
の中の最短を流れるためＮ、Ｓ極ともそれぞれ２５００
〜２７００Ｇで平均２６００Ｇあり充分にモーターのロ
ーター磁石として使用できるものであった。
合せ、ローター磁石として、配向時と同様な磁力線の流
れによりＮ磁され、磁力線１３によりＮ、Ｓの磁極が発
生する。この四−ター磁石の表面磁束密度はガウスメー
ターとホールプローブにより測定すると、磁力線は磁石
の中の最短を流れるためＮ、Ｓ極ともそれぞれ２５００
〜２７００Ｇで平均２６００Ｇあり充分にモーターのロ
ーター磁石として使用できるものであった。
成形時の極異方性磁場（Ｈ）の時間とプレスの加圧力（
Ｐ）とが同期を取る特定の時間（Ｔ）を変化させ成形し
た他の条件を第１表に示す。尚、磁場のピークは約２５
０００（Ｏｅ） となるようにパルス磁場電源側で調
整したが、プレスの加圧力ピーク１．５トン／ｄと、加
圧力（Ｐ）は変化させなかった。
Ｐ）とが同期を取る特定の時間（Ｔ）を変化させ成形し
た他の条件を第１表に示す。尚、磁場のピークは約２５
０００（Ｏｅ） となるようにパルス磁場電源側で調
整したが、プレスの加圧力ピーク１．５トン／ｄと、加
圧力（Ｐ）は変化させなかった。
ｆＥ１表
（Ｈ）・・・・・・ｍ５ｅｃ
（Ｔ）・・・・・・ｍ５ｅｃ
数値は表面磁束密度の平均値、単位はＧ（ガウス）を表
わす。
わす。
第１表に示したように、極異方性磁場（Ｈ）が、発生し
ている間に加圧力（Ｐ）が終了するような特定の時間（
Ｔ）を設定することにより、高い表面磁束密度を得るこ
とができる。また、（Ｈ）の時間が短いと（Ｐ）により
配向できにくくなるが、（Ｈ）の時１１Ｕを０．５秒以
上長くすると、磁場ヨークのコイルの発熱が大きくコイ
ルの抵抗が増加しパルス電流が流れにくくなり磁場のピ
ーク値が小さくなるなど、実用的でなくなる。
ている間に加圧力（Ｐ）が終了するような特定の時間（
Ｔ）を設定することにより、高い表面磁束密度を得るこ
とができる。また、（Ｈ）の時間が短いと（Ｐ）により
配向できにくくなるが、（Ｈ）の時１１Ｕを０．５秒以
上長くすると、磁場ヨークのコイルの発熱が大きくコイ
ルの抵抗が増加しパルス電流が流れにくくなり磁場のピ
ーク値が小さくなるなど、実用的でなくなる。
本実施例では、磁場ヨーク以外の金型回りの部品は、非
磁性金属材料を使用したが、成形磁石の配向方向をコン
トロールする意味で、例えば下コアに磁性金属材料を使
用して同様に成形すると、ラジアル異方性配向に近い極
異方性配向となり第４図に示すスペーサー１５について
極異方性磁石１４に接する部分に磁性体リングを入れる
などすると同様に着磁後の表面磁束密度の取れる磁石と
なる。
磁性金属材料を使用したが、成形磁石の配向方向をコン
トロールする意味で、例えば下コアに磁性金属材料を使
用して同様に成形すると、ラジアル異方性配向に近い極
異方性配向となり第４図に示すスペーサー１５について
極異方性磁石１４に接する部分に磁性体リングを入れる
などすると同様に着磁後の表面磁束密度の取れる磁石と
なる。
以上述べたように本発明の方法によれば、希土類磁石の
成形において、機械プレスとパルス磁場による配向・成
形を用いたことにより表面磁束密度の取れる極異方性磁
石が能率の良い生産性の高い方法で製造できるという効
果番有する。
成形において、機械プレスとパルス磁場による配向・成
形を用いたことにより表面磁束密度の取れる極異方性磁
石が能率の良い生産性の高い方法で製造できるという効
果番有する。
第１図は、本実施例に用いた成形装置を示す正面図。第
２図は、磁場ヨーク周辺を示す上面図、第３図は、磁場
と加圧力を示すタイミング図、第４図は、着磁された成
形磁石を示す上面図である１・・・・・・・・・磁場ヨ
ーク ２・・・・・・・・・上パンチ ３・・・・・・・・・下ハンチ ４・・・・・・・・・下コア ５・・・・・・・・・上コア ６・・・・・・・・・マサッ車（Ａ） ７・・・・・・・・・マサッ車（Ｂ） ８・・・・・・・・・マサッ車（Ｃ）（９・・・・・・
・・・空 間 １０・・・・・・金型リング １１・・・・・・コイル １２・・・・・・導 線 １３・・・・・・磁力線 プ４・・・・・・極異方性磁石 １５・・・・・・スペーサー Ｈ・・・・・・・・・極異方性磁場 Ｐ・・・・・・・・・プレスの加圧力 Ｔ・・・・・・・・・時 間 以 上 第１図 第２図
２図は、磁場ヨーク周辺を示す上面図、第３図は、磁場
と加圧力を示すタイミング図、第４図は、着磁された成
形磁石を示す上面図である１・・・・・・・・・磁場ヨ
ーク ２・・・・・・・・・上パンチ ３・・・・・・・・・下ハンチ ４・・・・・・・・・下コア ５・・・・・・・・・上コア ６・・・・・・・・・マサッ車（Ａ） ７・・・・・・・・・マサッ車（Ｂ） ８・・・・・・・・・マサッ車（Ｃ）（９・・・・・・
・・・空 間 １０・・・・・・金型リング １１・・・・・・コイル １２・・・・・・導 線 １３・・・・・・磁力線 プ４・・・・・・極異方性磁石 １５・・・・・・スペーサー Ｈ・・・・・・・・・極異方性磁場 Ｐ・・・・・・・・・プレスの加圧力 Ｔ・・・・・・・・・時 間 以 上 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）基本組成が希土類金属（Ｒ）、鉄（Ｆｅ）および
ボロン（Ｂ）からなる希土類磁石を、０．５秒を越えな
いパルス磁場中で極異方性に配向し機械プレスにより加
圧成形することを特徴とする希土類磁石の製造方法。 - （２）前記Ｆｅの一部をコバルト（Ｃｏ）等Ｆｅ以外の
少なくとも一種の遷移金属群で置換した特許請求の範囲
第１項記載の希土類磁石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6899086A JPS62224916A (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 希土類磁石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6899086A JPS62224916A (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 希土類磁石の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62224916A true JPS62224916A (ja) | 1987-10-02 |
Family
ID=13389607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6899086A Pending JPS62224916A (ja) | 1986-03-27 | 1986-03-27 | 希土類磁石の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62224916A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02139907A (ja) * | 1988-11-18 | 1990-05-29 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 極異方性希土類磁石の製造方法 |
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-
1986
- 1986-03-27 JP JP6899086A patent/JPS62224916A/ja active Pending
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