KR100237928B1 - 희토류계 영구자석 제조용 금속튜브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 희토류계 영구자석을 제조하는데 사용되는 금속튜브에 관한 것으로, 종래에는 자석재료인 압축분말 성형체와 이를 감싸는 금속튜브가 동시에 소성변형되면서 금속튜브가 압축분말 성형체의 상면과 하면의 일부를 감싸게 되므로, 이를 제거하기 위한 추가적인 가공이 필요하고 또한 이로 인한 재료의 손실을 초래하는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 금속튜브를 하나의 속이빈 파이프를 감아서 적층시킨 형태로 형성하거나 또는 소정의 형상으로 절곡된 상태로 그 양단이 접합된 속이빈 파이프를 다수개 적층시킨 형태로 형성함으로써 금속튜브가 압축분말 성형체의 상면과 하면을 감싸는 것을 방지하도록 하였다. 따라서 압축분말 성형체를 감싸는 금속튜브를 제거하기 위한 추가적인 가공이 필요없고 또한 이로인한 재료의 손실을 방지할 수 있게 된다.

Description

희토류계 영구자석 제조용 금속튜브

본 발명은 희토류계 영구자석을 제조하는데 사용되는 금속튜브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속튜브가 자석재료인 압축분말 성형체의 상면와 하면을 감싸는 현상을 방지할 수 있도록 한 희토류계 영구자석을 제조하는데 사용되는 금속튜브에 관한 것이다.

일반적으로 영구자석 제조방법으로는 소결법과 열간가공법이 있으며, 이중 열간가공법은 소결법에 비하여 공정이 간단하고 시료의 산화 문제가 심각하지 않은 장점이 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래의 희토류계 영구자석의 제조에 사용되는 금속튜브를 도시한 사시도 및 단면도이고 도 2는 종래의 희토류계 영구자석을 제조하는 공정을 도시한 개략도이다.

도 2를 참조하여 종래 희토류계 영구자석을 제조하는 공정을 설명하면, 도 2a에 도시된 바와같이 상온에서 급속응고를 이용한 비정질 또는 미세결정질 Nd-Fe-B 등의 희토류계 자성합금분말을 압축성형시킨 압축분말 성형체(2)를 금속튜브(3)내에 장입한 다음, 압축분말 성형체(2)가 장입된 금속튜브(3)를 도 2b에 도시된 바와같이 상부펀치(4)와 하부펀치(5) 사이에 위치시키고, 히이터(6)를 동작시켜 금속튜브(3)와 압축분말 성형체(2)를 가열한다.

그리고 600-800℃의 온도에서 상부펀치(4)와 하부펀치(5)를 동작시켜 도 2c에 도시된 바와같이 압축분말 성형체(2)와 금속튜브(3)를 압축시켜 도 2d에 도시된 바와같은 희토류계 영구자석을 제조하게 된다.

그러나 종래 희토류계 영구자석의 제조에 사용되는 금속튜브(2)는 도 1b에 도시된 바와같이 외주와 내주 사이의 "A" 부분이 속이차 있으므로, 가압과정에서 금속튜브(3)와 압축분말 성형체(2)가 동시에 소성변형되면서 도 1d에 도시되어 있는 바와같이 금속튜브(3)가 압축분말 성형체(2)의 상면와 .하면의 일부를 감싸는 형태로 영구자석이 제조되게 된다.

따라서 압축분말 성형체(2)의 상면와 하면의 일부를 감싸고 있는 금속튜브(3)를 제거하기 위한 추가적인 가공이 필요하고, 또한 금속튜브(3)를 제거하는 과정에서 재료의 손실이 초래되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 바와같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 튜브가 압축분말 성형체의 상면과 하면의 일부를 감싸는 현상을 방지할 수 있도록 한 희토류계 영구자석의 제조에 사용되는 금속튜브를 제공하는데 그 목적이 있다.

이와같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 희토류계 영구자석의 제조시에 사용되는 것으로서 그 몸체의 내부에 압축분말 성형체가 장입되는 금속튜브에 있어서, 상기 몸체가 하나의 속이빈 파이프를 감아서 적층시킨 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속튜브를 제공하는데 특징이 있다.

또한 본 발명은, 희토류계 영구자석의 제조시에 사용되는 것으로서 그 몸체의 내부에 압축분말 성형체가 장입되는 금속튜브에 있어서, 상기 몸체는 소정의 형상으로 절곡된 상태로 그 양단이 접합된 속이빈 파이프가 다수개 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 희토류계 영구자석 제조용 금속튜브를 제공하는데 다른 특징이 있다.

도 1a 및 도 1b는 종래 희토류계 영구자석의 제조에 사용되는 금속튜브를 도시한 사시도 및 단면도,

도 2는 종래 희토류계 영구자석의 제조과정을 도시한 공정도,

도 3a 및 도 3b는 본 발명에 따른 희토류계 영구자석의 제조에 사용되는 금속튜브의 제 1 실시예를 도시한 사시도 및 단면도,

도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 희토류계 영구자석의 제조에 사용되는 금속튜브의 제 2 실시예를 도시한 사시도 및 단면도,

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 희토류계 영구자석의 제조에 사용되는 금속튜브의 제 3 실시예를 도시한 사시도 및 단면도,

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 희토류계 영구자석의 제조에 사용되는 금속튜브의 제 4 실시예를 도시한 사시도 및 단면도,

도 7는 본 발명에 따른 제 1 실시예의 금속튜브를 사용하여 희토류계 영구자석을 제조하는 과정을 도시한 공정도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 >

20,30,40,50 : 금속튜브 21,31,41,51 : 속이빈 파이프

42,52 : 접착재 23 : 압축분말 성형체

24 : 상부펀치 25 : 하부펀치

26 : 히이터

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같디.

도 3 내지 도 6은 본 발명에 따른 희토류계 영구자석을 제조하는데 사용되는 금속튜브의 실시예들을 도시한 사시도 및 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 금속튜브를 사용하여 희토류계 영구자석을 제조하는 공정을 도시한 개략도이다.

본 발명에 따른 금속튜브의 제 1 실시예는 도 3a와 도 3b에 도시된 바와같이, 금속튜브(20)는 하나의 속이빈 파이프(21)를 원형으로 감아서 적층시킨 형태로 형성된다.

도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 금속튜브의 제 2 실시예를 도시한 것으로서, 금속튜브(30)는 하나의 속이빈 파이프(31)를 사각형으로 감아서 적층시킨 형태로 형성된다.

도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 금속튜브의 제 3 실시예를 도시한 것으로서, 금속튜브(40)는 원형으로 절곡된 상태로 그 양단이 접합된 속이빈 파이프(41)가 다수개 적층되어 형성된다.

도 6a와 도 6b는 본 발명에 따른 금속튜브의 제 4 실시예를 도시한 것으로서, 금속튜브(50)는 사각형으로 절곡된 상태로 그 양단이 접합된 속이빈 파이프(51)가 다수개 적층되어 형성된다.

그리고 원형 또는 사각형으로 절곡된 상태로 그 양단이 접합된 속이빈 파이프(41)(51)의 서로 접촉되는 부분에는 이들을 접착시키기 위한 접착재(42)(52)가 도포되고, 접착재(42)(52)로는 파이프의 재질에 비하여 융점이 낮은 재질의 금속이 사용된다.

한편, 본 실시예에서는 속이빈 파이프(21)(31)(41)(51)가 원형과 사각형 형상으로 감기거나 절곡되고, 속이빈 파이프(21)(31)(41)(51)의 단면형상이 원형인 것을 도시하였으나, 이에 국한되는 것은 아니며 필요에 따라 타원형이나 사각형 이상의 다각형으로 형성할 수 있다.

이와같이 구성된 본 발명에 띠른 금속튜브를 사용하여 희토류계 영구자석을 제조하는 과정을 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명의 제 1 실시예인 하나의 속이빈 파이프(21)를 원형으로 감아서 적층시킨 형태의 금속튜브(20)를 사용하여 희토류계 영구자석을 제조하는 과정을 도시한 것으로서, 먼저, 상온에서 급속응고를 이용한 비정질 또는 미세결정질 Nd-Fe-B 등의 희토류계 자성합금분말을 압축성형시킨 압축분말 성형체(23)를 속이빈 파이프(21)가 원형으로 감긴 형태의 금속튜브(20)내에 장입한 다음, 압축분말 성형체(23)가 장입된 금속튜브(20)를 도 7b에 도시된 바와같이 상부펀치(24)와 하부펀치(25) 사이에 위치시키고, 히이터(26)를 동작시켜 금속튜브(20)와 압축분말 성형체(23)를 가열한다.

그리고 600-800℃의 온도에서 상부펀치(24)와 하부펀치(25)를 동작시켜 도 7c에 도시된 바와같이 압축분말 성형체(23)와 금속튜브(20)를 1차 압축시켜 등방성을 가지는 희토류계 영구자석을 성형하게 된다.

이때 속이빈 파이프(21)가 찌그러지면서 압축분말 성형체(23)와 함께 1차 압축되게 된다.

그리고 도 7c와 같은 상태에서 상부펀치(24)와 하부펀치(25)를 동작시켜 1차 압축된 압축분말 성형체(23)와 금속튜브(20)를 도 7d에 도시된 바와같이 2차 압축시킴으로써 도 7e에 도시된 바와같은 이방성을 가지는 희토류계 영구자석을 성형하게 된다.

이때 1차 압축에 의해 찌그러진 속이빈 파이프(21)는 7d에 도시된 바와같이 압축분말 성형체(23)와 함께 더 찌그러져 자체적으로 접촉되는 상태가 된다.

따라서 금속튜브(20)가 압축분말 성형체(23)의 상면과 하면의 일부를 감싸는 현상이 방지되게 된다.

그리고 본 발명의 제 2, 3, 4 실시예의 금속튜브(30)(40)(50)를 사용하는 경우에도 상술한 제 1 실시예의 금속튜브(20)를 사용하는 경우와 같은 과정을 거치게 되므로 이하에서는 상세한 설명을 생략한다.

이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명이 속하는 분야의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정 및 변경을 가할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명 희토류계 영구자석을 제조하는데 사용되는 금속튜브에 의하면, 압축분말 성형체의 상면과 하면의 일부를 금속튜브가 감싸는 현상을 방지할 수 있으므로, 종래 금속튜브가 압축분말 성형체의 상,.하면 일부를 감싸는 방식에서 행하여 지던 금속튜브의 제거를 위한 별도의 후가공이 필요없고, 또한 이로 인한 재료의 손실을 방지할 수 있게 되는 등의 효과를 제공한다.

Claims (12)

1. 희토류계 영구자석의 제조시에 사용되는 것으로서 그 몸체의 내부에 압축분말 성형체가 장입되는 금속튜브에 있어서,

   상기 몸체가 하나의 속이빈 파이프를 감아서 적층시킨 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 희토류계 영구자석 제조용 금속튜브.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 하나의 속이빈 파이프가 원형으로 감긴 상태로 적층된 것을 특징으로 하는 희토류계 영구자석 제조용금속튜브.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 하나의 속이빈 파이프가 사각형 이상의 다각형으로 감긴 상태로 적층된 것을 특징으로 하는 희토류계 영구자석 제조용 금속튜브.
4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느한 항에 있어서,

   상기 속이빈 파이프의 단면형상이 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 희토류계 영구자석 제조용 금속튜브.
5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느한 항에 있어서,

   상기 속이빈 파이프의 단면형상이 사각형 이상의 다각형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 희토류계 영구자석 제조용 금속튜브.
6. 희토류계 영구자석의 제조시에 사용되는 것으로서 그 몸체의 내부에 압축분말 성형체가 장입되는 금속튜브에 있어서,

   상기 몸체는 소정의 형상으로 절곡된 상태로 그 양단이 접합된 속이빈 파이프가 다수개 적층되어 이루어진 것을 특징으로 하는 희토류계 영구자석 제조용 금속튜브.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 속이빈 파이프가 원형으로 절곡된 것을 특징으로 하는 희토류계 영구자석 제조용 금속튜브.
8. 제 6 항에 있어서,

   상기 속이빈 파이프가 사각형 이상의 다각형으로 절곡된 것을 특징으로 하는 희토류계 영구자석 제조용 금속튜브.
9. 제 6 항 내지 제 8 항중 어느한 항에 있어서,

   상기 속이빈 파이프의 단면형상이 원형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 희토류계 영구자석 제조용 금속튜브.
10. 제 6 항 내지 제 8 항중 어느한 항에 있어서,

    상기 속이빈 파이프의 단면형상이 사각형 이상의 다각형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 희토류계 영구자석 제조용 금속튜브.
11. 제 6 항에 있어서,

    상기 적층된 속이빈 파이프의 서로 접촉되는 부위에 이들을 접착시키기 위한 접착제가 도포되는 것을 특징으로 하는 희토류계 영구자석 제조용 금속튜브.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 접착제는 파이프의 재질에 비하여 융점이 낮은 재질의 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 희토류계 영구자석 제조용 금속튜브.

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