KR20000022567A

KR20000022567A - 와이어쏘우에 의한 희토류합금의 절단방법 및 희토류합금판의 제조방법

Info

Publication number: KR20000022567A
Application number: KR1019990001136A
Authority: KR
Inventors: 치쿠바마사노리; 이시다하지메
Original assignee: 오카모토 유지; 스미토모 도큐슈 긴조쿠 가부시키가이샤
Priority date: 1998-09-01
Filing date: 1999-01-15
Publication date: 2000-04-25
Also published as: EP0983831A3; US20010042299A1; US6381830B1; TW383249B; EP0983831B1; DE69924438T2; DE69924438D1; EP0983831A2; CN1246397A; US6505394B2; CN1118837C

Abstract

본 발명은 희토류합금을 와이어쏘우로 절단 가공하는 경우에 대하여, 와이어 절단을 방지하고, 슬러리 교환의 회수를 현저하게 줄이는 것에 의하여, 징시간의 연속운전을 가능하게 하고자 한다. 복수개의 잉곳(20)을 접착제(22)로 상호 고착하고, 블럭(24a~24c)로 조립한 상태로 워크플레이트(26)에 고정한다. 2개의 슬러리 공급파이프(29)를 워크플레이트(28)의 상부에 배치하고, 블럭(24a~24c) 간격에서 슬러리를 공급한다. 슬릿트상 노즐(29a)를 통하여 신선한 연마입자를 포함하는 슬러리가 하방향으로 분사된다. 슬러리의 25℃의 점도는 92 에서 175 밀리파스칼초의 범위 내로 설정하는 한편, 슬러리 중의 합금 슬러지를 마그네트 세퍼레이터에 의하여 제거한다.

Description

와이어쏘우에 의한 희토류합금의 절단방법 및 희토류합금판의 제조방법{Method for cutting rare earth alloy, method for manufacturing rare earth alloy plates and method for manufacturing rare earth alloy magnets using wire saw, and voice coil motor}

본 발명은 와이어쏘우에 의한 희토류합금의 절단방법, 희토류합금판의 제조방법 및 희토류합금자석의 제조방법, 및 희토류금속합금자석을 구비하는 보이스코일모터에 관한 것이다.

실리콘 잉곳에서 다수개의 웨이퍼를 절단하기 위해서는 와이어쏘우를 사용하여, 잉곳을 절단하는 기술이 개발되고, 예를 들면 일본국 특허 공개 평성6-8234호 공보에 개시되어 있다. 이러한 기술에 의하면, 주행하는 멀티와이어에 대하여 연삭입자를 포함하는 슬러리를 공급하면서 잉곳의 절삭 및 절단 가공을 수행하고, 일정한 두께의 웨이퍼를 다수매 동시에 절단하는 것이 가능하게 된다.

한편 희토류금속의 잉곳을 절단하는 방법으로서는, 종래부터, 예를 들면 회전하는 다이싱블레이드를 사용하여 잉곳을 슬라이스화 하는 기술이 알려져 있다. 그러나 다이싱블레이드로 절단하는 방법에 의하면, 절단날의 두께는 와이어지름에 비하여 크기 때문에 어떻게 하여도 절단되는 부분이 많게 되어, 자원의 유효한 이용이 어렵게 된다.

희토류합금은, 예를 들면 자석재료로서 적합하게 사용되고 있다. 자석의 용도는 다양화하고, 각종의 전자기기에도 널리 사용되고 있기 때문에, 와이어쏘우에 의하여 희토류합금의 잉곳에서 작은 자석부분으로 소정 두께의 웨이퍼를 다수매 동시에 작성하는 것이 가능하면 희토류자석의 제조코스트가 대폭 저감될 수 있다.

그러나 실용직인 와이어쏘우 기술을 사용하여 희토류합금을 절단하였다는 보고는 아직 없다. 발명자들의 실험에 의하면 와이어쏘우에 의한 절단가공처리를 희토류합금의 잉곳에 대하여 실행하고자 하면, 와이어쏘우 가공에 의하여 발생하는 미분, 연삭가루(부스러기 혹은 슬러지) 때문에 슬러리 순환파이프가 극히 단시간에 막히고 마는 결과로, 와이어 상에 슬러리가 공급되지 않게 되고, 와이어의 파손이 생기고 마는 것을 알 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 슬러리 전체를 수 시간마다 완전하게 교환하면, 슬러리의 교환시 마다 와이어쏘우에 의한 가공을 중단하지 않으면 안되기 때문에 양산에는 적합하지 않고, 실용화가 불가능하게 된다. 또한 슬러지는 절삭홈 내에 머물기 쉽고, 이 때문에 절삭저항이 현처하게 증가하고, 와이어의 파손이 한층 생기 우려가 높음을 알 수 있다. 더욱이 절단가공처리 도중에, 슬러지는 롤러의 홈에 머물리 쉽고, 와이어가 감겨져 있는 롤러에서 와이어가 이탈하는 등의 현상이 빈번하게 발생하고, 절단 정도가 현저하게 저하되는 문제점도 있음을 알 수 있었다. 이러한 문제점은, 종래의 와이어쏘우 기술에 의하여 실리콘이나 유리의 잉곳을 절단하는 경우에는 발생하지 않는 것이다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로, 주된 목적은, 와이어파손을 방지하고 슬러리 교환의 회수를 현저하게 감소시키는 것에 의하여 장기간의 연속 운전을 가능하게 하는, 와이어쏘우에 의한 희토류합금의 절단방법 및 희토류합섬판의 제조방법을 제공하는 것에 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 상기 희토류합금의 절단방법을 사용하는 희토류합금자석의 제조방법 및 상기 희토류합금자석을 구비하는 보이스코일모터를 제공하는 것에 있다.

도 1은 Nd-Fe-B 영구자석의 제작 순서를 보인 플로챠트.

도 2의 (a)는 워크플레이트에 고정된 잉곳블럭을 보인 정면도이고, (b)는 그측면도.

도 3의 (a)는 본 발명의 실시예에서 적절하게 사용되는 와이어쏘우 장치의 주요부를 보인 사시도이고, (b)는 그 정면도.

도 4는 상기 와이어쏘우 장치의 슬러리 순환시스템을 보인 개략 구성도.

도 5는 상기 와이어쏘우 장치에 구비되는 마그네트 세퍼레이터장치를 보인 사시도.

도 6의 (a)는 메인롤러의 축방향 단면도이고, (b)는 메인롤러의 외주부에 설치된 원통상 슬리브의 일부분을 확대한 축방향 단면도.

도 7은 와이어의 휨량과 와이어속도와의 관계를 보인 그래프.

도 8은 와이어의 휨량과 슬러리 점도와의 관계를 보인 그래프.

도 9는 워크의 절단속도와 워크절단면의 평면도와의 관계를 보인 그래프.

도 10은 와이어 단선회수와 메인롤러의 홈깊이와의 관계를 보인 그래프.

도 11은 슬러리의 비중이 와이어쏘우 가공시간에 대하여 어떠한 변화를 보이는가를 보인 그래프.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

20 ..... 희토류합금의 잉곳 22 ..... 접착제

24a ∼ 24c ..... 잉곳의 블럭(워크블럭)

26 ..... 워크플레이트 28 ..... 탄소제 베이스플레이트

29 ..... 슬러리 공급파이프 29a ..... 슬릿트상 노즐

30 ..... 와이어쏘우 장치의 주요부 32 ..... 와이어

34a ∼ 34c ..... 메인롤러(다홈롤러) 36 ..... 노즐

37 ..... 슬러리 회수드레인 40 ..... 와이어쏘우 장치

42 ..... 슬러리 공급탱크 44 ..... 슬러리의 제1순환파이프

46 ..... 슬러리의 제2순환파이프 48 ..... 슬러리의 회수탱크

49 ..... 슬러리의 제2순환파이프 50 ..... 마그네트세퍼레이터

52 ..... 슬러지를 포함하는 사용이 끝난 슬러리

54 ..... 분리조 54a ..... 분리조에 설치된 개구부

56 ..... 드럼 57 ..... 스퀴징롤러

58 ..... 스크레이퍼 59 ..... 스러지박스

62 ..... 메인롤러의 슬리브

64 ..... 슬리브의 표면에 형성된 링형상 홈

본 발명에 의한 희토류합금의 절단방법은, 연마입자를 포함하는 슬러리를 와이어상에 공급하는 공정과, 상기 와이어를 희토류합금에 눌러 접촉시키면서 상기 와이어를 주행시키고, 그것에 의하여 상기 와이어와 상기 희토류합금과의 사이에 끼워진 상기 연마입자로 상기 희토류합금을 가공하는 공정을 포함하는 희토류합금의 절단방법으로, 상기 슬러리는 상기 연마입자를 분산시킨 오일을 주성분으로 가지고 있고, 상기 슬러리의 25℃에 있어서의 점도가 92 내지 175 밀리파스칼초의 범위에 있다.

상기 희토류합금의 가공공정에 의하여 생기는 희토류합금의 슬러지를 상기 슬러리내에서 자력에 의하여 분산하는 것도 바람직하다.

슬리지를 회수하는 영역에 있어서 0.3테스라 이상의 자력을 보이는 미그네트세퍼레이터를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 와이어의 주행속도를 매분 420 내지 760 미터의 범위 내에 설정한는 것이 바람직하다.

외주에 링형상의 복수개의 홈이 소정의 피치로 형성되고, 회전 가능하게 지지되는 복수개의 롤러와, 상기 롤러를 회전시키면서 상기 롤러의 홈에 감긴 와이어를 주행시키는 구동수단을 구비하는 와이어쏘우 장치를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 롤러의 외주표면이 에스테르계 우레단고무에 의하여 피복되어 있는 것이 바람직하다.

상기 롤러의 상기홈의 깊이는 0.3 밀리미터 이상으로 설정하는 것이 바람직하다.

주행하는 상기 와이어에 대해여 상방에서 하방을 따라 상기 희토류합금을 강하시키면서 상기 희토류합금을 절단하는 것이 바람직하다.

상기 희토류합금을 복수개의 블럭으로 분할한 상태로 지지하고, 상기 슬러리의 공급의 적어도 일부를 상기 복수개의 블럭의 간극을 통하여 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 다른 희로류합금의 절단방법은 연마입자를 포함하는 슬러리를 와이어 상에 공급하는 공정과, 상기 와이어를 희토류합금에 눌러 밀착시키면서 상기 와이어를 주행시키고, 이것에 의하여 상기 와이어나 상기 희토류합금과의 사이에 끼워진 상기 연마입자로 상기 희토류합금을 가공하는 공정을 포함하는 희토류합금의 절단방법으로써, 상기 슬러리는, 상기 연마입자를 분산시키는 오일을 주성분으로 함유하고 있고, 상기 희토류합금의 가공공정에 의하여 생기는 상기 희토류합금의 슬러지를 상기 슬러리 내에서 자력에 의하여 분산한다.

본 발명에 의한 다른 희토류합금의 절단방법은, 연마입자를 포함하는 슬러리를 와이어 상에 공급하는 공정과, 상기 와이어를 희토류합금에 눌러 접촉시키면서 상기 와이어를 주행히키고, 그것에 의하여 상기 와이어와 상기 희토류합금과의 사이에 끼워진 상기 연마입자로 상기 희토류합금을 가공하는 공정을 포함하는 회토류합금의 결단방법으로서, 상기 슬러리는 상기 연마입자를 분산시키는 오일을 주성분으로 함유하고 있고, 외주에 링형상의 복수개의 홈이 소정의 피치로 형성되고, 회전 가능하게 지지되는 복수개의 롤러와, 상기 롤러를 회전시키면서 롤러의 홈에 감겨진 상기 와이어를 주행시키는 구동수단을 구비하는 와이어쏘우 장치를 사용하고, 상기 희토류합금을 복수개의 블럭으로 분할한 상태로 유지하고, 상기 슬러리의 공급의 적어도 일부를 상기 복수개의 블럭의 간극을 통하여 수행한다.

본 발명에 의한 다른 희토류합금의 절단방법은, 연마입자를 포함하는 슬러리를 와이어 상에 공급하는 공정과, 상기 와이어를 희토류합금에 눌러 접촉시키면서 상기 와이어를 주행시키고 그것에 의하여 상기 와이어와 희토류합금 사이에 끼워진 상기 연마입자로 상기 희로류합금을 가공하는 공정을 포함하는 희토류합금의 절단방법으로서, 상기 슬러리는 상기 연마입자를 분산시키는 오일을 주성분으로 함유하고 있고, 외주에 링형상의 복수개의 홈이 소정의 피치로 형성되고, 회전 기능하게 지지되는 복수개의 롤러와, 상기 롤러를 회전시키면서 상기 롤러의 홈에 감겨진 상기 와이어를 주행시키는 구동수단을 구비하는 와이어쏘우 장치를 사용하고, 상기 롤러의 홈의 깊이를 0.3 밀리미터 이상으로 설정한다.

본 발명에 의한 희토류합금의 제조방법은, 희토류합금의 잉곳을 제조하는 공정과, 상기 희토류합금의 절단방법을 사용하여, 상기 희토류합금의 잉곳에서 복수개의 희토류합금판을 분리하는 공정을 포함한다.

본 발명에 의한 희토류합금자석의 제조방법은, 희토류자석합금 분말에서 소결체를 제조하는 공정과, 상기 희토류합금의 절단방법을 사용하여 상기 소결체에서 복수개의 희토류합금자석을 분리하는 공정을 포함한다.

본 발명의 보이스코일모터는 상기 희토류합금자석을 구비하는 것을 특징으로 한다.

상기 희토류합금자석의 두께는 0.5 ∼ 3.0 mm의 범위에 있는 것이 비람직하다.

다음에는 첨부된 도면을 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명자는 와이어쏘우에 의한 희토류합금을 절단 가공하면, 가공에 대하여 유성슬러리 중에 생기는 희토류금속의 슬러지가 슬러리 내에서 신속하게 침전하고, 단시간에 응집하고 마는 것을 발견하고, 이러한 것이 와이어쏘우에 의한 희토류합금의 절단의 실용화를 겨냥하는 큰 요인으로 될 수 있다고 생각하였다. 응집한 슬러지가 와이어쏘우 장치 내에 슬러리 순환파이프 내에서 슬러리의 순환을 저해하면 그것에 의하여 슬러리 순환파이프가 막히기 때문에 슬러리 교환을 빈번하게 수행하지 않는 한 장시간의 연속운전을 실히하는 것이 불가능하게 된다.

슬러지의 침전, 응집은 희토류합금을 구성하는 희토류원소의 원자량이 크고, 슬리지의 비중이 슬러지 중의 오일의 비중보다 크기 때문에 생기는 것이라고 판단된다. 슬러리에 이용하는 오일로서는 오일보다 비중이 큰 연마입자를 분신시키는 목적에서 높은 점도(25℃에서 90 밀리파스칼 초 전후)를 가지는 것이 선택되었다. 연마입자로 통상 사용하는 SiC, 다이어몬드 및 알루미나(Al₂O₃) 등의 비중은 약 3~4 정도이다. 이 때문에 와이어쏘우 기술을 사용하여 실리콘이나 석영유리의 잉곳을 절단한 경우에는, 슬러지는 연마입자와 동일하게 슬러리 중에 균일하게 획산되기 쉽고, 슬러지의 침전, 응집은 거의 생기지 않기 때문에 이러한 것에 기인하는 큰 문제는 지금까지 특별하게 발생하지 않았다고 생각된다.

슬리리의 점도를 향상시키면 희토류합금의 슬러지를 오일중에 균일하게 분산 시키기 쉽게 되기 때문에 상기 슬러지 응집문제는 해결될 수 있게 된다. 그러나 발명자의 실험에 의하면, 슬러리의 점도는 높아도, 와이어가 절단되고 마는 등의 문제가 발생한다. 이것은 실리콘 등에 비교하여 희토류합금의 절삭 저항이 현저하게 높은 것에 기인하는 원인이 있다고 생각된다. 여기서 본 발명자는 슬러리의 점도를 종래보다 저하시키는 것에 의하여 슬러지의 세정성 또는 배출효과를 향상시키고, 이것에 의하여 절삭저항을 저감하는 것과 같이, 분산하기 어려운 자석에 들러붙는다고 하는 희토류합금 슬러지의 성질에 착안하고, 슬러지를 자력으로 슬러리에서 분산, 제거하는 것으로 하였다. 이렇게 하는 것에 의하여, 순환파이프내에서 막히는 것을 방지함과 같이 슬러리의 빈번한 교환을 거의 불필요하게 하고, 연속 운전시간을 종래 기술에 비하여 현저하게 개선하는 것이 가능하게 된다.

그리고 자력에 의하여 합금 슬러지를 흡인하는 경우, 슬러지는 오일의 점도에 의하여 강한 저항을 받지만, 본 발명에서는 점성이 낮은 오일을 사용하는 것과 같이 강한 자력을 가지는 자석을 이용하기 때문에, 슬러지의 분산을 충분하게 실용적으로 실시할 수 있다.

(실시예)

다음에는 본 발명에 의한 희토류합금판의 제조방법의 실시예를 설명한다.

본 실시예에서는 희토류합금으로서 네오듐(Nd), 철(Fe), 및 보론(B)를 주성분으로 하는 삼원계의 화합물 Nd-Fe-B 또는 Nd-Fe-B의 ND의 일부를 Dy(지스프러슘)으로 치환하고, Fe의 일부를 Co(코발트)로 치환한 것을 사용한다. Nd-Fe-B는, 최대 에너지층이 320kJ/㎥을 넘는 강력한 네오듐 자석재료로서 알려져 있다.

도 1의 플로챠트를 참조하면서 Nd-Fe-B의 잉곳을 작성하는 방법을 간단하게 설명한다. 그리고 자석재료로서의 희토류합금을 제조하는 방법은 예를 들면 미합중국 특허 제4,770,723호 명세서에 상세하게 개시되어 있다.

우선, 도 1의 제1단계(S1)에서, 원료를 소정의 성분비로 정확하게 칭량한 후, 제2단계(S2)에서 진공 또는 아르곤가스 분위기의 고주파 용해로에서 원료를 용해한다. 용해된 원료를 수냉의 주형에 주입하고, 소정의 조성의 원료합금으로 형성한다. 제3단계(S3)에서 원료합금을 분쇄하고, 평균입자지름 3∼4㎛ 정도의 미분말을 형성한다. 제4단계(S4)에서 미분말을 금형에 넣고, 자계중에서 프레스성형을 수행한다. 이 때 필요에 따라서 미분말을 점결제로 혼합하고 나서 프레스성형을 수행한다. 다음에 제5단계(S5)에서 약 1000∼2000℃ 정도의 소결공정을 수행하면 네오듐 자석소재를 제조하는 것이 가능하게 된다. 그 후 제6단계(S6)에서 자석의 보자력(保磁力)을 향상시키기 위하여 약 600℃에서의 시효처리를 실행하고, 희토류합금 잉곳의 제조를 완료한다. 잉곳의 사이즈는, 예를 들면 30mm X 50mm X 60mm이다.

제7단계(S7)에서는 희토류합금 잉곳의 절단가공을 수행하고, 잉곳에서 절단된 복수개의 박판(기판 또는 웨이퍼라고 칭하는 경우도 있다)를 형성한다. 제8단계(S8)이후의 설명을 행하기 전에, 이하에 있어서, 희토류합금의 잉곳을 본 발명에 의한 와이어쏘우 기술에 의하여 절단 가공하는 방법을 상세하게 설명한다.

도 2의 (a) 및 (b)를 참조한다. 우선 상술한 방법으로 제조된 복수개의 잉곳(20)을 예를 들면 에폭시수지로 구성되는 접착제(22)로 상호 고착하고, 복수개의 블럭(24a∼24c)으로서 조립한 상태로 철제의 워크플레이트(26)에 고정한다. 워크플레이트(26)과 각 블럭(24a∼24c)와의 사이의 고착도 접착제(22)에 의하여 달성된다. 보다 상세하게는 워크플레이트(26)과 각 블럭(24a∼24c)의 사이에는 더미로서 기능하는 탄소제 베이스플레이트(28)가 배치되고, 이러한 탄소제의 베이스플레이트(28)도 접착제(22)를 통하여 워크플레이트(26) 및 각 블럭(24a∼24c)에 고착되어 있다. 탄소제 베이스플레이트(28)는, 블럭(24a∼24c)의 절단가공이 종료한 다음, 워크플레이트(26)의 하강 동작이 정지하기 까지 와이어쏘우에 의한 절단 가공을 받고, 워크플레이트(26)를 보호하는 더미로서의 역할을 가지고 있다.

본 실시예에서는 도 2의 (a)에 화살표(A)로 도시한 방향(이하에서는 와이어주행방향이라고 칭함)을 따라 계측한 각 블럭(24a∼24c)의 사이즈가 100mm정도로 되도록 각 블럭의 크기를 설계하고 있다. 본 실시예에서는 하나의 잉곳(20)에 대하여 와이이 주행방향을 따라 계측한 사이즈가 약 50mm이기 때문에 두개의 잉곳(20)을 와이어 주행방향을 따라 배열한 것을 중복하는 것에 의하여 상기 블럭(24a∼24c)의 각각을 구성하도록 하고 있다.

워크플레이트(26)에 고정된 복수개의 잉곳(20)을 전체로서 "워크"라고 칭하지만, 이러한 워크를 복수개의 블럭으로 분할하는 것에 의하여 다음과 같은 잇점이생긴다.

한덩어리의 워크에 대하여, 와이어 주행방향 사이즈가 슬러리의 끌어넣기 양을 초과하여 너무 많게 되면, 워크의 절단가공부분 가운데 슬러리 공급이 불충분하게 되는 영역이 발생하고, 이러한 것에 의하여 와이어가 손상(절단)될 우려가 있다. 그러나 본 실시예의 워크는 적당한 사이즈의 블럭(24a,~24c)으로 분할되어 있기 때문에 블럭(24a~24c)의 간격에 슬러리를 공급하는 것이 가능하게 되고, 슬러리 공급부족의 문제를 해소할 수 있다. 블럭(24a~24c)의 간극에 슬러리를 공급하기 위하여 본 실시예에서는 두 개의 슬러리 공급파이프(29)를 워크플레이트(28)의 상부에 배치하고 있고, 슬릿트형상의 노즐(29a)를 통하여 스러리 공급파이프(29) 내부에서 신선한 연마입자를 포함하는 슬러리를 하방향으로 분사하도록 하고 있다. 슬러리 공급파이프(29)는, 후술하는 슬러리 공급탱크에서 슬러지를 포함하지 않은 신선한 슬러리 또는 슬러지가 제거된 슬러리를 공급받는다. 슬러리 공급파이프(29)는, 예를 들면 이중관식의 구조를 가지고, 하방의 슬릿트(29a)의 폭은 길이 방향으로 변화하고, 균일한 슬러리 공급을 실현하도록 설계되어 있다. 슬러리 공급파이프(29)로서 사용 가능한 슬러리 공급수단의 구조는, 예를 들면 일본국 특허 공개 평성 7-195358호 공보에 개시되어 있다.

본 실시예에서는 상술한 바와 같이 워크를 복수개의 블럭으로 분할하고 있지만, 각 블럭(24a~24c)의 각각에 대하여 와이어 주행방향 사이즈를 어느 정도의 크기로 설정해야 하는가는, 슬러리 점도나 와이어 주행속도에 따라 변화한다. 또한 각 잉곳(20)의 크기에 의해서 하나의 블럭을 구성하는 잉곳(20)의 수나 배치도 변화한다. 이들을 고려하여 절절한 사이즈의 블럭으로 워크를 분할하면 좋다.

다음데 도 3의 (a) 및 (b)를 참조하면서, 본 실시예에서 적절하게 사용되는 와이어쏘우 장치의 주요부(30)를 설명한다. 이러한 와이어쏘우 장치에는, 하나의 와이어(32)가 하중으로 권취된 세 개의 메인롤러(24a~34c)가 구비되어 있다. 이 가운데 두 개의 메인롤러(34a 및 34b)는, 와이어쏘우 장치에 의하여 회동 가능하게 지지되어 있지만, 모터 등의 구동수단에는 직접적으로 접속되어 있지 않고, 종동롤러로서 동작한다. 이것에 대하여 메인롤러(34c)는, 도시하지 않은 구동원, 예를 들면 모터에 접속되어 있고, 이러한 구동원에 의하여 소망의 회전력을 받고, 설정속도로 회전하게 되어 있다. 메인롤러(34c)는 와이어(32)를 통하여 두 개의 메인롤러(34a 및 34b)에 회전력을 전달하기 때문에 구동롤러로서 동작한다.

와이어(32)는, 메인롤러(34a~34c)의 회전에 따라서 수키로그램의 하중에 의한 장력을 받으면서 안내되고, 소정 속도로 일정 방향(도 3의 (b)의 화살표 (A,B,C)의 방향)을 따라 주행하면서 도시하지 않은 릴에서 다른 릴(도시 없음)에 권취된다. 그리고 본 실시예의 잉곳롤러(34a~34c)의 외경은 약 170mm로 축방향의 길이는 약 360mm이다.

메인 롤러(34a~34c)의 외주표면에는, 후술하는 바와 같이 복수개의 홈이 등간격으로 형성되어 있고, 하나의 와이어(32)가 다수개의 홈 내에 들어가 있어서, 각 롤러에 권취되어 있다. 와이어(32)의 배열피치(와이어열의 간격)은, 각 홈의 피치에 의하여 규정되어 있다. 본 실시예에서는, 이러한 피치를 약 2.0mm으로 설정하고 있다. 이러한 피치는 절단가공에 의하여 절취되는 박판의 두께에 대응하여 설정되어 있기 때문에, 적절한 피치를 가지도록 다수개의 홈을 가지는 롤러(34a∼34c)를 선택하여 사용하는 것으로 된다. 와이어(32)는, 예를 들면 경강선(피아노선)으로 형성되고, 그 굵기는 0.06∼0.25mm 정도의 것이 사용된다.

절단가공처리에 대하여 워크는 우행하는 와이어(32) 가운데 메인롤러(34a)와 메인롤러(34b)와의 사이에서 당겨지는 부분에 눌러져 접하고 있다. 본 실시예에서는 슬러리를 적어도 3개소에서 와이어(32) 상에 공급하는 것이 가능하고, 그 가운데 2개소에서 슬러리 공급은, 워크플레이트(26)의 상부에 배치한 파이프(29) 및 슬러리형상 노즐(29a)를 사용하고 블럭 간격을 이용하여 수행한다. 나머지 일개소에서의 슬러리의 공급은 도 3의 (b)에 있어서 워크의 좌측에서 노즐(36)을 시용하여 수행한다. 슬러리공급은, 이들 노즐(29a 및 36)에 더하여, 다른 노즐을 이용하고, 예를 들면 도 3의 (b)에 있어서 워크의 우측의 위치에서 부가적으로 수행하여도 좋다.

본 실시예에서는 사용하는 슬러리의 25℃에 있어서의 점도가 92에서 175 밀리파스칼초(mPa·sec)의 범위 내에 되도록 슬러리의 성분을 조정하고 있다. 구체적으로는 파레스가가쿠가부시키가이샤의 PS-L-30의 오일을 사용한다. 상기 오일은 주성분으로서는 정제광유(92.0%)를 포함하는 외에, 무기층점제(3.0%), 비오일계면 활성제(2,2%), 방청제(0.4%), 및 분산제(2,5%)를 포함하고 있다.

이와 같은 점도가 낮은 오일을 사용하고 있기 때문에, 희토류금속의 잉곳에 형성되면서 어떤 절삭홈 내에서 생기는 슬러지는, 신속하게 절삭홈의 외부로 흘러나오고(높은 배출효율), 절삭가공영역에서 제거된다. 이 때문에, 절삭홈 내에 머무는 슬러지가 와이어의 주행을 강력하게 방행하는 것 없이, 절삭 저항 증가에 의한 와이어의 절단 문제를 해결할 수 있다. 또한 점성이 높은 슬러리를 시용하고 있기 때문에, 주행하는 와이어에 의하여 메인롤러까지 운반되는 슬러지의 양도 저감되고, 메인롤러 상의 홈 내에 슬러지가 머무는 현상도 억제할 수 있다. 더욱이 슬러리의 점도 저하에 의하여 순환파이프나 노즐 구멍이 막히는 것도 발생하기 어렵게 된다. 이 결과, 와이어의 절단이 방지되고, 또한 워크 절단종료후에 워크에서 와이어를 간단하게 분리하는 것이 가능한 잇점도 있다. 그리고 슬러리의 점도를 저하시키면, 주행하는 와이어에서도 슬러리가 떨어지기 쉽게 되지만, 전술한 바와 같이 워크를 복수개의 블럭으로 분할하는 것에 의하여, 충분한 양의 슬러리를 와이어 및 워크의 절단면으로 공급하고 있기 때문에 특별히 문제는 없다.

도 3의 (b)를 참조한다. 워크플레이트(26)는 워크의 절단 가공처리에 대하여, 도시하지 않은 구동장치에 의하여 소정의 속도로 하방향으로 화살표(D)를 따라 이동하고, 워크플레이트(26)에 고정된 워크를, 수평가로방향으로 주행하는 와이어(32)에 눌러 붙인다. 워크와 와이어(32)의 사이에 충분한 양의 슬러리를 공급하는 것에 의하여, 슬러리 중의 연마제를 워크와 와이어(32) 사이에 전송하고, 이것에 의하여 워크를 절삭하는 것이 가능하게 된다. 워크플레이트(26)의 강하속도를 빨리하면, 절단효율은 향상되지만, 절삭저항이 상승하기 때문에 와이어(32)의 울렁거림 현상이 발생하고, 워크절단면의 수형면이 나쁘게 될 우려가 있다. 워크 절단면의 평면도 열화는 이후의 공정에서의 연마작업에 요하는 시간을 증대시키거나, 불량품의 발생확율을 높인다. 따라서 워크의 강하속도, 즉 워크의 절단속도를 적절한 범위 내에 설정할 필요가 생긴다. 이러한 점에 대해서는, 도 9를 참조하면서 후에 상세하게 설명하기로 한다.

워크의 강하에 의하여, 일정한 피치로 배열되는 와이어(32)가 멀티와이어쏘우로서 워크를 연마하고, 이것에 따라 다수개의 가공홈(절삭홈)을 워크에 동시에 형성하면서 그 홈깊이를 증대시키고, 절단가공을 진행하는 것으로 된다. 기공홈이 상기 잉곳을 완전하게 절단한 때, 절단 가공을 진향시키는 것으로 된다. 기공홈이 각 잉곳을 완전하게 가로지른 때에는, 그 잉곳의 절단가공이 완료되고, 와이어열의 피치 및 와이어 굵기에 의하여 정해지는 두께의 다수의 웨이퍼가 동시에 절취된다. 전체 잉곳(20)의 절단이 완료한 후, 전술한 구동장치에 의하여 워크플레이트(26)는 화살표(D)를 따라 상승시킨다. 그 후, 각 블럭이 워크플레이트(26)에서 분리됨과 같이 절단되는 웨이퍼가 각 블럭에서 분리되는 것으로 된다.

본 실시예에서는 와이어(32)의 상방에서 워크를 강하시키면서 절단가공을 실행하기 때문에, 절단가공을 받은 잉곳(20)은 접착제에 의하여 워크프레이트(26)에 결합한 상태로, 워크플레이트(26)와 같이 하강한다. 이러한 절단가공을 받은 잉곳(20)은 와이어의 하방에 위치하기 때문에 워크의 절단가공완료 부분이 워크 전체에서 분리, 이탈하여도, 그 이탈부분이 와이어(32)와 다시 접촉하는 우려는 없다. 이 때문에 절단가공이 완료된 합금판은 높은 품질상태로 다음 공정에 들어갈 수 있다.

다음에 도 4를 참조하면서 와이어쏘우장치(40)의 슬러리 순환시스템의 개략적인 구성을 설명한다. 도 4에 모식적으로 도시한 바와 같이, 장치(40) 내에는 와이어쏘우 장치의 주요부에 공급함과 같이, 가공에 의하여 형성되는 슬러지를 포함하는 사용완료된 슬러리를 회수하기 위한 슬러리 순환시스템이 설치되어 있다.

이러한 장치(40)의 경우, 워크의 절단가공에 있어서, 슬러리공급탱크(42)에서 제1순환파이프(44)를 통하여 워크플레이트(26) 상의 슬러리 공급파이프(29) 및 도 3의 (b)의 노즐(36)으로 슬러리가 공급된다. 절단가공을 위하여 사용되는 슬러리는, 가공부분 및 그 주변으로 떨어지면서 하방에 위치하는 회수드레인(37)에 의하여 수취되도록 되어 있다. 슬러리는 회수드레인(37)에서 제2순환파이프(46)를 통하여 회수탱크(48)로 이동하고, 여기서 후술하는 마그네트 세퍼레이터(50)에 의하여 스러지 분리처리가 수행된다. 이러한 슬러지 분리처리에 의하여 절단가공 전의 상태에 가까운 상태로 돌어간 슬러리는, 제3순환파이프(49)를 통하여 슬러리 공급탱크(42)로 보내진다.

이와 같은 본 실시예에서는, 슬러리의 공급 및 회수를 순환적으로 실행하면서 슬러지의 분리제거(필터링)를 효율적으로 실행하고 있기 때문에, 슬러지 교환작업의 주기 간격이 현저하게 길어지고, 절단가공처리를 장기간에 걸쳐 연속적으로 계속할 수 있게 된다. 그리고 전체 슬러지를 완전하게 분리 제거하는 것은 어렵기 때문에, 와이어(32)에 공급되는 슬러리 중의 스러지 함유량이 점차 증가하고, 이것에 의하여 슬러리의 점도도 증가하여 간다. 슬러리 점도를 소망의 범위 내에서 유지하는 것에는, 적당한 시간 간격으로 새로운 슬러리를 보급하는 것이 바람직하다. 이 경우, 정기적으로 슬러리 점도를 실측하고, 슬러리 점도가 설정 범위 내를 넘는 경우에는 수시로 새로운 슬러리를 장치내(예를 들면 슬러리 공급탱크(42))로 보급하도록 하여도 좋다. 이와 같은 슬러리의 부분적인 부충은, 절단 가공처리를 중단하는 것 없이 행할 수 있는 점에서 슬러리의 전면적 교환과는 크게 다르다.

다음에 도 5를 참조하면서 마그네트 세퍼레이터(50)를 설명한다. 이러한 마그네트 세퍼레이터(50)는, 슬러지를 포함하는 사용이 끝난 슬러리(더미액)(52)를 저장하는 분리조(54)에서, 자력을 사용하여 슬러지를 분리하는 것이 가능하다. 분리조(54)에는 개구부(54a)가 설계되고, 이러한 개구부(54a)는 도 4의 회수탱크(48)의 내부에 연결되어 있다. 마그네트 세퍼레이터(50)는, 내측에 강력한 자석이 배치 된 드럼(56)과 , 드럼(56)의 외주면의 일부에 밀착되면서 회전하는 스퀴징 롤러(57)를 구비하고 있다. 드럼(56)은 고정축을 중심으로 회전 가능하게 지지되면서 분리조(54) 내에서 스러리(52)에 부분적으로 접촉하도록 배치되어 있다. 스퀴징 롤러(57)는, 내유성고무 등으로 형성되어 있고, 드럼(56)의 외주면에 대하여 스프링의 탄성력에 의하여 압접되어 있다. 드럼(56)이 도시하지 않은 모터에 의하여 화살표 방향으로 회전하면, 그 회전이 스퀴징 롤러(57)에 마착력을 부여하고, 스퀴징 롤러(57)를 회전 구동시킨다.

회전하는 드럼(56)의 회주면에는, 슬러리(52) 중에 부유하는 슬러지가 드럼(56) 내의 자석에 의하여 흡착된다. 드럼(56)의 외주면에 흡착된 슬러지는 드럼(56)의 회전에 따라 슬러리(52) 내에서 제거되고, 드럼(56)과 스퀴징 롤러(57)의 사이를 통과한다. 슬러지는, 이윽고 스크레이퍼(58)에 의하여 드럼(56)의 표면에서 분리되고, 슬러지박스(59) 내에 모인다. 이와 같은 마그네트 세퍼레이터(50)로서 사용 가능한 스러지 제거수단의 구조는, 예를 들면 일본국 실용신안 공개 소화63-23962호 공보에 개시되어 있다. 이후에 설명하는 발명자의 실험에 의하면, 오일중의 희토류합금을 드럼(56)의 표면에 끌어당기기 위해서는, 슬러리(52) 내에 있어서의 드럼(56)의 외주면(슬러지 회수면)에서의 자력을 0.3테스라 이상으로 하는 것이 바람직하다. 슬러리의 점도를 저감하는 것은 마그네트 세퍼레이터(50)에 의한 희토류합금 슬러지의 회수를 용이하게 하는 잇점도 생긴다. 슬러리(52) 중에 형성되는 자계중을 이용하는 슬러지가 받는 점성 저항이 저감되기 때문에, 많은 슬러지를 효율적으로 회수하는 것이 가능하게 되기 때문이다.

이와 같은 세퍼레이터를 사용하여 효율적으로 슬러지를 제거하면, 슬러리의 점도를 낮게 유지하는 것이 가능하고, 워크 절단면에서 와이어가 받는 절단부하를 장기간에 걸쳐 충분하게 작은 레벨로 유지할 수 있게 된다.

다음에 도 6의 (a) 및 (b)를 참고하면서, 메인롤러(34a∼34c)의 구성을 설명한다. 도 6의 (a)에는, 메인롤러(34a∼34c)의 축방향 단면을 보이고, 도 6의 (b)에는 메인롤러(34a∼34c)의 외주부에 설치되는 원통상의 슬리브(62)의 일부분을 확대한 축방향 단면도이다.

본 실시예에서는 우레탄고무로 형성되는 슬리브(62)를 채용하고 있다. 슬리브(62)의 외주에는 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이, 소정의 피치로 형성되는 링형상의 홈(64)을 설치하고 있다. 상기 홈(64)에는 와이어(62)가 들어가고, 소정의 피치의 와이어열이 형성된다. 슬리브(62)는 원주상의 홀더(60)의 외주면에 고착하고, 홀더(60)와 일체적으로 회전하는 것이 가능하다. 홀더(60)의 양단면에는 요부가 설치되고, 와이어쏘우 장치에 설치된 돌출부에 의하여 회전 가능하게 지지된다. 상기 도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에는, 메인롤러(34a∼34c)의 다수개의 홈(64)에 한개의 와이이(62)(32)가 권취된 상태를 보이고 있다.

본 실시예에서 사용하는 메인롤러(34a∼34c)의 특징은, 슬리브(62)의 재질과, 슬리브(62)에 설치된 홈(64)의 깊이에 있다. 본 실시예에서 사용하는 슬리브(62)는, 에스테르계의 우레탄고무로 형성되어 있다. 종래의 실리콘 잉곳을 와어어쏘우에서 절단하는 장치의 경우, 홈의 가공정도를 높이기 쉬운 에테르계의 우레탄 고무가 사용되었다. 본 발명자의 실험에 의하면, 에테르계의 우레탄고무로 되는 슬리브는, 본 실시예에서 사용하는 바와 같은 광유를 주성분으로 하는 슬러리 오일에 대하여 현저하게 팽윤하기 쉽고, 롤러의 내마모성을 저하시킨다. 그 때문에 약 10시간의 연속 운전에서 사용 불가능하게 되고, 도저히 실용화될 수 없다. 본 실시예에서 적절하게 사용할 수 있는 오일의 경우, 상대적으로 낮은 농도의 계면활성제나 분산제가 사용되고 있기 때문에, 실리콘 잉곳의 와이어쏘우 절단에 사용되는 슬러리에 대하여 팽윤의 문제가 생기지 않는 에테르계 우레탄고무에 대해서도 팽윤의 문제가 생기기 쉬운 것으로 판단된다. 고경도의 에스테르계 우레탄 고무는 비교적 고가이지만, 볼 실시예의 오일을 사용하는 것에 의하여 장시간의 연속운전을 가능하게 하기 위해서는 그 사용이 바람직하다. 에스테르계 우레탄 고무를 시용하여 메인롤러를 제작하는 경우, 롤러 표면이 높은 경도를 보이기 때문에, 팽윤의 문제는 거의 없고, 약 700 시간으로 연속운전이 가능하게 된다.

본 실시예에서의 메인롤러(34a∼34c)에는, 0.3mm 이상의 깊이를 구비하는 홈(64)을 형성하고 있다. 종래의 실리콘 잉곳을 절단 가공하는 경우에는, 홈깊이가 거의 0.2mm 정도로 설정되어 있지만, 이와 같은 얕은 깊이의 홈을 가지는 메인롤러를 채용하여 회토류금속과 같은 점성이 있는 잉곳을 가공하고자 하면, 와이어의 처짐이 발생하기 때문에, 홈에서의 이탈이 발생하고, 인접한 와이어 간의 상호접촉에 의하여 와이어가 단선되고 만다. 이것에 대하여 홈깊이를 0.3mm 이상으로 하면, 이와 같은 문제는 해결된다.

다음에 도 7 내지 도 11을 참조하면서 와이어 속도, 슬러리 점도 및 워크 절단속도 등을 설명한다.

도 7운 와이어(직경 0.18mmΦ)의 휨량과 와이어속도(와이어 권취속도 또는 주행속도와의 관계를 보이고 있다. 워크의 강하속도는 15∼25mm/시간(mm/hl)의 범위 내에서 거의 일정하게 유지하고 실험을 행하였다. 그리고 워크의 강하속도가 15 ∼30mm/시간의 범위 내에서는, 도 7의 결과와 동일한 결과를 얻을 수 있었다.

와이어에 의한 워크 절단이 원활하게 진행되지 않는 경우, 와이어의 휨량이증대한다. 이 때문에 와이어의 휨량이 크다고 하는 것은, 워크의 절삭저항이 크게 되고, 워크 절단의 효율이 나쁘다는 것을 의미하고, 역으로 와이어의 휨량이 작다는 것은 워크 절단의 효율이 좋다는 것을 의미하고 있다. 도 7에서 와이어속도가 420∼760m/분의 범위내에 있을 때 휨량은 8mm 이하로 억제되는 한편, 와이어 속도가 420∼760mm/분의 범위외에 있을 때, 급격하게 휨량이 증대하는 것을 알 수 있다. 와이어속도를 상승시키면, 절단날선량(연마입자가 와이어에 실려서 희토류합금을 절단. 연삭하는 양)은 어느 정도 상승하지만, 와이어 속도를 너무 상승시키면, 와이어 상에 충분한 양의 슬러리가 올려지지 않기 때문에, 절단날선량이 실질적으로 저하된다. 그리고 와이어속도가 500∼670m/분의 범위에 있을 때 휨량은 최소레벨로 안정된다. 이러한 사실에서, 와이어 속도는 420∼760mm/분의 범위내로 설정하는 것이 바람직하고, 500~670m/분의 범위내에 있는 것이 더욱 바람직하다.

도 8은, 와이어의 휨량과 슬러리 점도와의 관계를 보이고 있다. 도 8에서 알 수 있는 바와 같이 25℃에 있어서의 슬러리점도가 92에서 175 밀리파스칼초의 범위 내에 있을 때, 휨량이 14mm 이하로 되고, 절단효율이 좋다. 특히 25℃에 있어서의 슬러리 점도가 110에서 150밀리파스칼초의 범위내에 있을 때, 휨량에 8mm 이하로 되기 때문에, 절단효율은 더욱 바람직한 레벨에 도달한다. 슬러리 점도가 높은 경우, 희토류합금 슬러지가 워크의 절단홈 내에 머물기 쉽기 때문에, 절삭저항이 증가하고, 절단효율이 저하된다. 그 결과 와이어의 휨량이 상승하게 된다. 이러한 점에서, 25℃에서의 슬러리 점도는 92에서 175 밀리파스칼초의 범위 내로 설정하는 것이 바람직하고, 110∼150미리파스칼초의 범위 내로 하는 것이 더욱 바람직하다.

도 9은 워크의 절단속도와 워크 절단면의 평면도와의 관계를 보이고 있다. 절단속도는, 워크 또는 워크플레이트의 강하속도에 상당한다. 도 9에서 알 수 있는 바와 같이 워크의 절단속도가 증가하면 그것에 수반하여 워크절단면의 평면도가 열화되어 간다. 평면도가 0.030mm를 초과하면 후의 연마공정에 요하는 시간을 고려한 경우의 전체로서의 작업효율이 저하된다. 따라서 평면도는 0.030mm 이하로 하는 것이 바람직하고, 워크의 절단속도도 가공면의 평면도가 0.030mm 이하로 되도록 조정하는 것이 바람직하다. 이 때문에 본 실시예의 경우 워크의 절단속도를 29mm/시간으로 설정하는 것이 바람직한 것임을 알 수 있다.

도 10은, 와이어의 단선회수와 메인롤러의 홈깊이와의 관계를 보이고 있다. 홈깊이가 0.3mm 이상으로 되면 단선회수는 급격하게 감소한다. 메인롤러의 홈깊이가 0.5mm 이상으로 되면, 단선의 가능성은 현저하게 감소된다. 홈깊이가 0.6mm 이상의 경우, 단선은 거의 생기지 않는다. 이 때문에 홈깊이는 0.3mm 이상인 것이 실용상 필요하고, 0.5mm 이상인 것이 바람직하다. 더욱 바람직한 깊이는 0.6mm 이상이다. 그리고 도시하지는 않고 있지만, 홈깊이가 0.3mm 보다 얕은 경우, 단선회수는 15회/월 보다 많게 된다.

도 11은, 슬러리의 비중이 와이어쏘우 가공시간에 대하여 어느 정도로 변화하는가를 보이는 그래프이다. 슬러리 중의 회토류합금의 슬러지 농도가 상승하면 슬러리 비중은 증가한다. 이러한 점에 착안하여, 슬러지 농도가 장치 운빈시간에 의하여 어느 정도 증가하는가를 검토하였다. 도 11에는 마그네트 세퍼레이터를 사용하지 않는 경우(미처리), 자력이 드럼표면에서 0.1테스라로 되는 마그네트 세퍼레이터를 사용한 경우 및 자력이 0.3테스라로 되는 마그네트 세퍼레이터를 사용한 경우에 대하여 데이터가 도시되어 있다. 이러한 도면에서 알 수 있는 바와 같이, 자력이 드럼표면에서 0.3테스라의 경우는, 슬러리의 비중이 실질적으로 일정 레벨(약 1.5)로 유지된다. 이러한 것은 슬러지의 회수분리가 충분하게 달성되는 것과, 그 결과 슬러리 전면 교환을 실행하지 않아도 장기간의 연속운전이 가능하게 되는 것을 의미하고 있다. 그러고 자력이 0.1테스라 이하의 경우는 마그네트 세퍼레이터를 사용하지 않은 경와와 동일하게 가공시간이 약 4시간의 경우 와이어 단선이 발생한다.

다시 도 1을 참조한다. 상기 방법을 사용하여 절단 가공한 희토류합금판의 각각에 대하여 연마에 의한 마무리가공을 수행하고, 치수와 형상을 정비한 후, 장기적인 신뢰성을 향상시키기 위하여 제8단계(S8)에서 합금판에 표면처리를 시행한다. 제단계(S9)에서 착자공정을 실행한 후, 검사공정을 경유하여 네오듐 영구자석이 완성된다.

이상 설명한 바와 같이, 상기 희토류합금판의 제조방법에 의하면, 이하와 같은 다수의 유리한 효과를 얻을 수 있다.

1. 워크 절단면에서의 슬러리의 배출효과가 향상되기 때문에, 와이어가 받는절삭저항이 감소하고, 장시간의 연속 절단작업이 가능하게 된다.

2. 메인롤러에서의 와이어의 홈 이탈을 방지하는 것에 의하여 와이어의 단선을 예방함과 같이, 워크 절단면의 평면도를 향상시키는 것이 가능하게 된다. 따라서 제품의 제조보유가 개선된다.

3. 희토류합금에 대한 와이어쏘우 절단의 효율이 최적화된다.

4. 충분한 양의 슬러리를 워크 절단면에 대하여 적절하게 공급함과 같이 절단면에서 효율적으로 제거할 수 있다.

5. 슬러리 중의 슬러지를 효율적으로 제거할 수 있기 때문에, 슬러리 교환을 빈번하게 실행하지 않아도, 워크 절단면에서 받는 와이어의 절단 부하를 저감하고, 이것에 의하여 절단속도를 향상시키는 것이 가능하게 된다.

6. 워크의 붕괴가 발생하여도, 워이어와의 접촉에 의하여 제품의 품질이 열화되는 것을 방지할 수 있다.

그리고 희토류합금판의 제조방법에 대하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아님은 자명하다. 예를 들면 판상 이외의 가공형상을 가지는 희토류합금제품, 부품을 제조하기 위하여, 본 발명의 절단방법을 적절하게 사용하는 것이 가능하다.

또한 피가공대상으로, Nd-Fe-B의 희토류합금자석재료를 사용하는 실시예를 설명하였지만, 절삭저항이 크고, 슬러지가 응집하기 쉽다고 하는 성질은 희토류합금에 공통이기 때문에, 본 발명은 다른 희토류합금을 피가강물로서 사용하여도 상기 실시예에 대하여 설명한 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

상술한 방법을 사용하여 제작한 희토류합금 자석은 외주날을 사용하여 희토류합금 잉곳을 절단하는 경우에 비하여 절단부분이 작고, 박형의 자석(예를 들면 두께가 0.5∼3mm)를 제조하는 것에 적합하다. 근년 보이스 코일 모터에 사용되는 희토류자석은 더욱 박형화되고 있기 때문에 본 발명의 방법을 사용하여 제조한 상기 얇은 희토류합금 자석을 보이스코일모터에 부착하면 높은 성능을 가지는 소형 보이스코일모터를 제공하는 것이 가능하다.

본 발명에 의하면, 희토류합금에 대하여 와이어쏘우에 의한 절단가공을 실행하고자 하는 경우에 있어서도, 와이어 절단이 방지되고 필요한 슬러리 교환의 회수도 현저하게 저감되는 결고, 장기간의 연속운전이 가능하게 된다.

Claims

연마입자를 포함하는 슬러리를 와이어 상에 공급하는 공정과, 상기 외이어를 회토류합금에 눌러 접촉하면서 상기 와이어를 주행시키고, 그것에 의하여 상기 와이어와 희토류합금과의 사이에 끼워진 상기 연마입자로 상기 희토류합금을 가공하는 공정을 포함하는 희토류합금의 절단방법으로,

상기 슬러리는, 상기 연마입자를 분산시키는 오일을 주성분으로 구비하고 있고, 상기 슬러리의 25℃에서의 점도가 92 에서 175 밀리파스칼초의 범위내에 있는것을 특징으로 하는 회토류합금의 절단방법.
제1항에 있어서, 상기 희토류합금의 가공공정에 의하여 발생하는 희토류합금의 슬러지를 상기 슬리리 내에서 자력에 의하여 분리하는 것을 특징으로 하는 희토류합금의 절단방법.
제2항에 있어서, 상기 슬러지를 회수하는 영역에 있어서 0.3테스라 이상의 자력을 보이는 마그네트 세퍼레이터를 사용하는 것을 특징으로 하는 희토류합금의 절단방법.
제1항에 있어서, 상기 와이어의 주행속도를 매분 420 에서 760 미터의 범위내로 설정하는 것을 특징으로 하는 희토류합금의 절단방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,

외주에 링형상의 복수개의 홈이 소정의 피치로 형성되고, 회전 가능하게 지지되는 복수개의 롤러와,

상기 롤러를 회전시키면서 상기 롤러의 상기 홈에 권취된 와이어를 주행시키는 구동수단을 구비하는 와이어쏘우 장치를 이용하는 것을 특징으로 하는 희토류합금의 절단방법.
제5항에 있어서, 생기 롤러의 외주표면이 에스테르계 우레탄고무에 의하여 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 희토류합금의 절단방법.
제5항에 있어서, 상기 롤러의 홈의 깊이를 0.3 밀리미터 이하로 설정하는 것을 특징으로 하는 희토류합금의 절단방법.
제5항에 있어서, 주행하는 상기 와이어에 대하여, 상방에서 하방을 향하여 상기 희토류합금을 강하시키면서 상기 희토류합금을 절단하는 것을 특징으로 하는 희토류합금의 절단방법.
제8항에 있어서, 상기 희토류합금을 복수개의 블럭으로 분할한 상태로 유지하고, 상기 슬러리의 공급의 적어도 일부를 상기 복수개의 블럭간격을 통하여 수행하는 것을 특징으로 하는 희토류합금의 절단방법.
연마입자를 포함하는 슬러리를 와이어 상에 공급하는 공정과, 상기 와이어를 희토류합금에 눌러 접촉하면서 상기 와이어를 주행시키고, 그것에 의하여 상기 와이어와 희토류합금과의 사이에 끼워진 연마임자로 상기 희토류합금을 가공하는 공정을 포함하는 희토류합금의 절단방법으로,

상기 슬러리는, 상기 연마입자를 분산시키는 오일을 주성분으로 하여 함유하고 있고, 상기 희토류합금의 가공공정에 의하여 생기는 희토류합금의 슬러지를 상기 슬러리 내에서 자력에 의하여 분리하는 것을 특징으로 하는 희토류합금의 절단방법.
연마입자를 포함하는 슬러리를 와이어 상에 공급하는 공정과, 상기 와이어를희토류합금에 눌러 접촉하면서 상기 와이어를 주행시키고, 이것에 의하여 상기 와이어와 희토류합금 사이에 끼워진 상기 연마입자로 상기 희토류합금을 가공하는 공정을 포함하는 희토류합금의 절단방법으로,

상기 슬러리는, 상기 연마입자를 분산시키는 오일을 주성분으로 함유하고 있고,

외주에 링형상의 복수개의 홈이 소정의 피치를 형성되고, 회전 가능하게 지지되는 복수개의 롤러와, 상기 룰러를 회전시키면서 상기 롤러의 홈에 권취된 와이어를 주생시키는 구동수단을 구비하는 와이어쏘우 장치를 이용하고,

상기 희토류합금을 복수개의 블럭으로 분할한 상태로 유지하고 상기 슬러리의 공급의 적어도 일부를 상기 복수개의 블럭의 간격을 통하여 수행하는 것을 특징으로 하는 희토류합금의 절단방법.
연마입자를 포함하는 슬러리를 와이어 상에 공급하는 공정과 상기 외이어를 희토류합금에 눌러 접촉하면서 상기 와이어를 주행시키고, 이것에 의하여 상기 와이어와 희토류합금 사이에 끼워진 상기 연마입자로 상기 희토류합금을 가공하는 공정을 포함하는 희토류합금의 절단방법으로,

상기 슬러리는, 상기 연마입자를 분산시키는 오일을 주성분으로 함유하고 있고,

외주에 링형상의 복수개의 홈이 소정의 피치로 형성되고, 회동 가능하게 지지되는 복수개의 롤러와, 상기 롤러를 회전시키면서, 상기 롤러의 홈에 권취된 상기 와이어를 주생시키는 구동수단을 구비하는 와이어쏘우 장치를 이용하고,

상기 롤러의 홈의 깊이를 0.3 밀리미터 이상으로 설정하는 것을 특징으로 하는 희토류합금의 절단방법.
희류합금의 잉곳을 제조하는 공정과,

제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 희토류합금의 절단방법을 이용하여 상기 희토류합금의 잉곳에서 복수개의 희토류합금판을 분리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 희토류합금판의 제조방법.
희토류 자석합금분말에서 소결체를 제조하는 공정과,

제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 희토류합금의 절단방법을 사용하여 상기 소결체에서 복수개의 희토류합금 자석을 분리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 희토류합금자석의 제조방법.
제14항의 희토류합금자석의 제조방법에 의하여 제조된 희토류합금자석을 구비하는 것을 특징으로 하는 보이스코일모터.
제15항에 있어서, 상기 희토류합금자석의 두께가 0.5∼3.0mm의 범위에 있는것을 특징으로 하는 보이코일모터.