JPS63229707A

JPS63229707A - プラスチツク永久磁石の製造方法

Info

Publication number: JPS63229707A
Application number: JP6274387A
Authority: JP
Inventors: Takashi Furuya; 古谷　嵩司; Norio Yoshikawa; 紀夫吉川
Original assignee: Daido Steel Co Ltd
Current assignee: Daido Steel Co Ltd
Priority date: 1987-03-19
Filing date: 1987-03-19
Publication date: 1988-09-26

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、希土類元素及び鉄又はコバルト等の永久磁石
材料の粉末に樹脂粉末を混合して加圧することによりプ
ラスチック永久磁石を製造する方法に関する。

（従来の技術）従来、プラスチック永久磁石は、永久磁石材料の粉末と
樹脂粉末との混合粉末を金型に装入して加圧する冷間加
圧成形法により製造するか、又はこの原料粉末を射出成
形する射出成形法により製造している。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、この従来の冷間加圧形成法及び射出成形
法により製造したプラスチック永久磁石においては、気
泡が多く、機械的性質が劣るという問題点がある。また
、特に、射出成形においては、樹脂量が５重量％未満で
あると、その流れが悪くて射出成形することができない
ので、５重量％以上の樹脂を配合することが必要であり
、このため樹脂量の制約が大きい。

また、射出成形においては、２００乃至３００℃、通常
２５０℃の加熱を必要とするので、設備費が高いという
問題点もある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであって、気
泡が少なく、高密度且つ高寸法精度であって磁気特性が
優れているプラスチック永久磁石を製造することができ
ると共に、製造上の制約が少ないプラスチック永久磁石
の製造方法を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段）本発明に係るプラスチック永久磁石の製造方法は、永久
磁石材料の粉末と、樹脂粉末とを混合し、この粉体原料
を金型に装入し、原料に超音波振動を印加しつつ原料を
加圧することを特徴とする。

（作用）本発明においては、原料に超音波振動を印加しつつ原料
を加圧するから、製造されたプラスチック永久磁石の密
度が高く寸法精度が高いと共に、超音波振動によって磁
化容易軸が一定方向にそろい易いので磁気特性も優れて
いる。

尚、原料を加圧する間に、原料に磁界を印加すしてもよ
＜、磁界印加により磁気特性が更に同上する。

永久磁石材料としては、希土類元素、鉄及びポロン、並
びに必要に応じてコバルトを含有しても良く、又、希土
類元素及びコバルト、並びに必要に応じて鉄、銅及びジ
ルコニウムから選択された少なくとも１種の元素を含有
してもよい。

（実施例）以下、添付図面を参照して本発明の実施例について具体
的に説明する。第１図はこの発明の実施に使用する装置
を示す模式図であって、加圧成形中に縦方向磁場（加圧
方向と同じ方向の磁場）を与えるものである。定盤１の
上に、非磁性材料で作られた筒状の金型２がその軸方向
を鉛直にして載置されている。この金型２を取り囲むよ
うに、コイル３がその軸方向を鉛直にして配設されてい
る。金型２内には、強磁性材料で作られたプランジャ４
が挿入寄れるようになっている。このプランジャ４は適
宜のピストン（図示せず）に連結されていて、このピス
トンによりプランジャ４は鉛直方向に駆動される。プラ
ンジャ４とピストンとの間には加振器（図示せず）が介
装されており、この加振器によりプランジャ４は矢印Ａ
Ｂ力方向超音波振動する。

このように構成された冷間加圧装置によれば、先ず、永
久磁石材料の粉末と樹脂粉末とを混合し、この混合粉体
６を金型２内に装入する。そして、プランジャ４を降下
させつつ、プランジャ４を矢印ＡＢ力方向超音波振動さ
せる。一方、コイル３に通電することにより、プランジ
ャ４と定盤１との間で金型２内の混合粉体６を通る鉛直
方向の磁場を形成する。

従って、混合粉体６は、プランジャ４の降下により加圧
されると共に、この加圧中において、加圧方向と実質的
に同一方向の磁場を受け、更に、プランジャ４を介して
矢印ＡＢ力方向超音波振動を受ける。

永久磁石材料の中には、例えばＮｄ−Ｂ−Ｆｅ系磁石の
ように加圧方向と平行に磁化容易軸がそろうものがある
。この第１図に示す装置によれば、原料粉末は加圧成形
中に加圧方向と平行の方向の磁場を受けているから、磁
化容易軸が加圧方向と平行にそろうことが促進され、磁
気特性が向上する。

また、混合粉体が超音波振動を受けているから、金型内
の混合粉体の充填度が向上し、高密度且つ高寸法精度の
プラスチック永久磁石が製造される。

なお、コイル３は、上記実施例のように金型２を外嵌す
る場合に限らず、プランジャ４に外嵌させて、その軸方
向が鉛直になるように配設してもよい。

第２図は、この発明の実施に使用する他の装置を示す模
式図であって、加圧中に混合粉体に横方向の磁場（加圧
方向と直角方向の磁場）を与えるものである。なお、第
３図は第２図の■−■線に沿う断面図である。

この実施例においては、プランジャ４は非磁性である。

金型２は４個の分割体で構成されており、１対の金型分
割体２ａは強磁性材料で形成されている。一方、金型を
構成する他の１対の金型分割体２ｂは非磁性である。金
型２の各分割体２ａの外側壁に当接するように、且つ、
分割体２ｂに平行して水平方向外方両側に強磁性の鉄心
８が延び、その各延出端部において、コイル７がその軸
方向を水平にして外嵌されている。また、プランジャ４
を介して金型内の混合粉体６に超音波振動が与えられる
。

この実施例においては、プランジャ４による加圧成形中
に、混合粉体６には、この加圧方向と直交する方向に磁
場が印加される。従うて、加圧方向と直交する方向に磁
化容易軸がそろう永久磁石材料、例えば、５ｓ−Ｇｏ系
磁石の場合には、この磁場により磁化容易軸の配列が促
進される。

次に、この発明方法によりプラスチック永久磁石を製造
した実施例について説明する。

χ崖炭土２０重量％Ｎｄ、　５重量％Ｐｒ、　１重量％ＤＶ、０
．５重量％Ｂ、０．２重量％Ｓｉ、　５重量％Ｃｏ　ｓ
及び残部Ｆｅなる組成の合金を液体急冷法により、リボ
ン薄帯とした。その後、このリボンを一１００メソシュ
に粉砕し、圧カフ　ｔｏｎｆ／　ｃｍ”で直径３０ｍ１
ｍ、厚みが１５ｍｍの円柱体に加圧成形し、容器に入れ
て真空状態に密閉した０次いで、この容器を７００℃で
１時間加熱し、加工率が６０％で押圧した。その容器を
切断して試料をとりだし、−１ｏｏメツシエに粉砕し、
下記の条件で圧縮成形した。

ａ）エポキシを２重量％混合した後、第１図に示す装置
を使用して加圧方向と平行方向に２０ＫＯｅの磁界を印
加し、更に２０ＫＩ（ｚの超音波を印加しつつ、圧力５
　ｔｏｎｆ／　ｃｖａ”でプレス成形した。

ｂ）ａ）と比較するため、超音波を印加せず、それ以外
の条件はａ）と同様にして冷間加圧成形した。

Ｃ）ナイロン１２を６重量％混合した後、第１図に示す
装置を使用して加圧方向と平行に２０ＫＯｅの磁界と２
０ＫＨ２の超音波とを印加しながらプレス成形した。

ｄ）ｃ）と比較するため、ナイロン１２を６重量％混練
した後、２４０℃乃至２６０℃の温度まで加熱し、２０
ＫＯｅの磁界中で射出成形した。なお、ナイロン１２は
熱可塑性のため冷間で射出成形することができない。

その結果、各圧縮成形条件で製造したプラスチック永久
磁石の磁気特性、密度及び引張強度及び寸法精度は下記
第１表に示すとおりである。

この第１表から明らかなように、前述の各特性及び寸法
精度は（ｂｌよりもｆａｔの方が優れており、（ｄｌよ
りもＦＣ＋の方が優れている。従って、同一の樹脂で比
較した場合は、本発明の方法で製造したプラスチック永
久磁石＋ａｌ　（Ｃ）の方が、従来の方法で製造したも
の（ｂｌ　ｆｄｌよりも、磁気特性等が優れている。

（以下余白）スｍ影２０重量％Ｓｓ、　２重量％Ｐｒ、　２重量％Ｃｅ、　
１９重量％Ｆｅ、　４．５重量％Ｃｕ、　２．２重量％
Ｚｒ、　０．３重量％Ｔｉ、及び残部Ｇｏなる組成の合
金を誘導炉でつくった。このインゴットを均質化するた
め、１）６０℃に２時間、１）４０℃に１０時間保持し
た後、室温まで１００℃／ｗｉｎの冷却速度で急冷した
。更に、保磁力を高めるため、８００℃で５時間加熱し
た後、１’ｃ／ｗｉｎで４００℃まで冷却し、次いで５
℃／ｌ１ｉｎで７５０℃まで加熱した。その後、７５０
℃に２時間保持した後１℃／ｓｉｎで４００℃まで冷却
した。

そして、５℃７ｍ１ｎで７００℃まで加熱してこの温度
に２時間保持し、次いで１℃／ｗｉｎで４００℃まで冷
却した後１０℃／■ｉｎで室温まで冷却するという時効
処理を行った。この合金をＮ２ガス雰囲気中でショーク
ラッシャー及びディスククラッシャーを用いて平均粒径
が２１μ−の粉体に粉砕し、下記の条件で成形した後、
Ｂ−Ｈトレーサーを用いて特性を調査した。

ａ）エポキシを２重量％混合した後、第２図に示す装置
を使用し加圧方向と直角方向に２０ＫＯｅの磁界を印加
し、更に加圧方向と平行方向に２０ＫＨｚの超音波振動
を印加しつつ、圧力５　ｔｏｎｆ／ｃｍ”でプレス成形
した。

ｂ）ａ）と比較するため超音波を印加せず、それ以外の
条件はａ）と同様の方法で冷間加圧成形した。

Ｃ）ナイロン１２を５重量％混合した後、加圧方向と直
角方向に２０ＫＯｅの磁界と平行方向に２０ＫＨｚの超
音波振動を印加しながら圧力５　ｔｏｎｆ／ｃｍ”でプ
レス成形した。

ｄ）ｃ）と比較するためにナイロン１２を６重量％配合
し、２３０℃で混練した後、２５０℃で射出成形した。

この結果、得られたプラスチック永久磁石の特性を下記
第２表に示す。

この第２表から明らかなように、本願発明方法にて製造
した場合（ａｌ及びｔｃ＋は比較例方法により製造した
場合（ｂｌ、　ｆｄｌに比して、磁気特性が高く、密度
、引張強度及び寸法精度のいずれも優れている。

スＪＩＪＬ影２０重量％Ｎｄ、　５重量％Ｐｒ、　２重量％Ｃｅ、０
．６重量％Ｂ、０．１重量％Ｓｉ、　０．５重量％Ａｌ
、及び残部Ｆａなる組成の合金を液体急冷法によりリボ
ン薄帯とした。このリボン薄帯をすべて同一保持力にす
るため、真空中に６００℃で１時間保持して熱処理した
。その後、このリボン薄帯を一１００メツシュに粉砕し
、下記の条件で圧縮成形して特性を調査した。その調査
結果を下記第３表に示す。

ａ）エポキシ２重量％混合した後、加圧方向と平行方向
に１５ＫＨｚの超音波振動を印加しつつ、圧力５　ｔｏ
ｎｆ／ｃｍ”で加圧成形した。なお、この場合は磁界を
印加せず、等方性のプラスチック永久磁石を製造した。

ｂ）ａ）と比較するために、超音波を印加せず、それ以
外の条件は、ａ）と同様の成形方法で成形した。

（以下余白）この第３表から明らかなように、超音波振動を印加する
ことにより、磁気特性が向上し、密度、引張強度及び寸
法精度のいずれも優れたものになる。

（発明の効果）この発明によれば、加圧成形中に粉体に超音波振動を与
えるから、高密度、高強度且つ高寸法精度のプラスチッ
ク永久磁石を製造することができ、また異方性及び等方
性のいずれの場合でも磁気特性が優れているプラスチッ
ク永久磁石を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、粉体に縦方向磁場を与えつつ加圧成形する装
置を示す概念構成図、第２図は、粉体に横方向磁場を与
えつつ加圧成形する装置を示す概念構成図、第３図は、
第２図のｌｌｌ−１［［線に沿う断面図である。２・・・金型、２ａ・・・金型分割体、２ｂ・・・金型
分割体、３・・・コイル、４・・・プランジャ、６・・
・混合粉体、７・・・コイル。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）永久磁石材料の粉末と、樹脂粉末とを混合し、こ
の粉体原料を金型に装入し、原料に超音波振動を印加し
つつ原料を加圧することを特徴とするプラスチック永久
磁石の製造方法。
（２）原料を加圧する間に、原料に磁界を印加すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のプラスチッ
ク永久磁石の製造方法。
（３）前記永久磁石材料は、希土類元素、鉄及びボロン
並びに必要に応じてコバルトを含有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項に記載のプラスチッ
ク永久磁石の製造方法。
（４）前記永久磁石材料は、希土類元素及びコバルト並
びに必要に応じて鉄、銅及びジルコニウムから選択され
た少なくとも１種の元素を含有することを特徴とする特
許請求の範囲第１項又は第２項に記載のプラスチック永
久磁石の製造方法。