KR970003333B1 - 회토류본드자석의성형방법 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

희토류 본드자석의 성형방법

제1도는 통상의 본드자석 제작용 금형조립도.

제2도는 종래의 펀치 형상을 나타낸 부분 정면도.

제3도는 본 발명에 의해 개선된 펀치의 부분 정면도.

본 발명은 희토류 본드자석의 제조과정 중 성형단계에서 제품의 각 모서리에 이바리가 형성되는 것을 방지하고, 제품의 표면에 균일한 코팅이 이루어질 수 있도록 금형의 펀치면을 곡면처리한 희토류 본드자석 성형방법에 관한 것이다.

희토류 본드자석은 주성분인 Nd와 Fe의 산화성 때문에 사용시 제품의 부식이 심하므로 이를 방지하기 위한 표면코팅이 필수적이나, 본드자석이 주로 모터 등의 부품으로 사용되어 정밀한 치수공차가 요구되기 때문에 코팅 두께의 제어가 가능하고, 균일한 코팅두께를 얻을 수 있는 전착코팅을 하는 것이 일반적이다.

그러나 전착코팅시 제품의 면 부분은 균일하게 코팅처리되나, 모서리 부분은 코팅층의 경화시 도료의 흐름성과 표면장력의 영향에 따라 노출되는 경우가 많아서, 이의 방지를 위하여 코팅두께를 필요이상으로 증가시키기도 한다.

통상 본드자석은 98wt%의 자석분말과 2wt%의 수지가 혼련된 콤파운드를 금형의 공간(Cavity) 내에 충진한 후, 일정 모양으로 성형하여 이를 경화시키는 공정으로 이루어진다.

이와같이 본드자석은 금형을 사용하는 성형과정을 거치기 때문에 제1도에서 보는 바와 같이 본드자석 성형체(3)는 그 모서리가 날카롭게 형성될 뿐만 아니라, 금형의 상태에 따라서 이 부분에 이바리가 생기게 되며, 이러한 상태로 전착도장 할 경우 일반 전착도장 제품과 마찬가지로 모서리 부분의 도장처리가 불량하게 된다.

특히 제품에 이바리가 존재하는 경우에 이를 제거하지 않고 도장하게 되면 사용중에 결합력이 약한 이바리가 떨어지면서 공극 사이에 끼게되어 모터의 성능에 심각한 피해를 주게 된다. 그러므로 본드자석의 표면코팅에 있어서는 날카로운 모서리와 이바리의 제거가 필히 요구되고 있다.

종래에는 이러한 문제점을 해결하는 방법으로 모서리 부분을 절삭가공 연마하거나, 혹은 코팅 두께를 필요 이상으로 증가시키기도 하였으나 이 방법들 역시 문제의 소지가 많았다.

왜냐하면 본드자석은 금속분말과 수지의 콤파운드를 성형 경화하여 제조하기 때문에 금속분말간 결합은 단지 경화된 수지에 의하여 유지되는데, 보통 금속분말의 크기가 작게는 수 ㎛부터 크게는 수백 ㎛정도이므로, 본드자석의 절삭 또는 연마시 모서리 부분의 금속분말이 떨어져 나가게 되고, 제품의 가공면이 성형시의 표면보다 거칠어 표면 결합도 많이 발생하게 되며, 이 상태에서 전착도장을 실시하게 되면 표면의 결함에 따라 도장 결함이 발생하게 된다. 또한 코팅 두께를 너무 증가시키면 표면 자계가 감소되어 모터의 성능을 떨어뜨리게 된다.

따라서 본 고안은 제품 코팅의 방해요소인 성형단계에서 성형체에 이바리가 형성되거나 모서리 부분이 날카롭게 성형되는 문제점을 해결하기 위하여, 금형의 펀치면을 곡면 또는 모따기 처리하여 제품의 모서리 부분의 형상이 완만하게 되도록 함으로써, 가공으로 발생되는 금속분말의 탈락에 따른 표면결함 및 제품표면의 노출을 막아 균일한 표면코팅을 얻을 수 있도록 하는데 그 목적이 있다. 이하 본 고안의 구조 및 그 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 고안에서는 본드자석의 모서리 형상을 성형단계에서 조정하기 위하여, 즉 본드자석 성형금형의 형상을 변화시켜 성형을 하기 위하여, 제3도에 도시된 바와 같이 성형되는 본드자석의 모서리 부분이 곡면 또는 모따기 처리되도록 하기 위하여 금형의 상, 하 펀치면(7b)에 각각 오목하게 만곡된 만곡부(2)를 형성한다.

상기과 같은 구조로 개선된 본 고안은 상, 하 펀치면(7b)이 각각 오목하게 만곡된 형상을 이루어 성형되는 본드자석의 모서리 부분에 날카로운 각이 형성되지 않도록 할 수 있는데, 이는 제품의 모서리 부분이 성형단계에서 완만한 곡면이 형성되기 때문에 펀치면(7b) 부분과 동일한 표면 상태를 갖게 되어, 가공시 발생하는 금속분말의 탈락에 따른 표면결함이 생기지 않으며, 가공 등의 방법보다 균일한 형상의 모서리를 갖게 한다.

따라서 본 고안의 금형을 사용하여 제조한 본드자석을 도장할 경우, 모서리 부분의 표면 노출을 막고 본드자석 전 부분에 대하여 균일한 도장특성을 얻을 수 있다.

그리고 본 고안에 따라 형성되는 곡면 또는 모따기의 크기는 본드자석의 표면면적의 감소에 따른 표면 자계의 손실이 가능한 한 적도록 하여야 하며, 곡면의 반지름을 0.05∼1.0mm가 하는 것이 가장 적당하다.

그 이유는 0.05mm보다 작으면 본 고안의 실시 효과를 볼 수 없으며, 1mm 보다 크면 표면자계의 손실이 커져 이를 사용한 모터 등의 성능이 저하되는 원인이 된다.

본 고안의 효과를 비교예와 실시예를 통하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같으며, 이를 위한 금형은 제1도에 도시된 것과 같이 금형다이(4), 코어(5), 펀치(6) 등으로 구성되어, 이들이 형성하는 공간 내에서 성형체(3)인 본드자석이 형성된다.

[실시예]

제3도에 도시된 것과 같이 본 고안에 따라 제작된 금형을 사용하여 본드자석을 성형한 후 경화하여 그 표면에 코팅 두께가 20±5㎛되도록 코팅한다.

[비교예 1]

제2도에 도시된 기존의 금형을 사용하여 본드자석을 성형한 후 실시예와 동일하게 경화 코팅한다. 도면중 미설명부호 7a는 종래의 상, 하 펀치면의 형태를 나타낸다.

[비교예 2]

기존의 펀치(6)를 사용하여 본드자석을 성형한 후 경화하여 모서리 부분에 곡면 반지름이 0.5mm되도록 기계 가공을 실시한 후, 표면의 두께가 20±5㎛되도록 코팅한다.

위의 실시예와 비교예의 방청성 평가를 위하여 제조된 본드자석을 60℃, 5% NaCl의 조건으로 500시간 동안 염수분무시험을 실시하였으며, 그 시험결과는 표 1에 요약된 바와 같다.

[표 1]

○ : 무발청 △ : 모서리 일부 발청 × : 모서리 전부 발청

상기의 시험결과로도 알 수 있듯이, 본 고안은 본드자석의 성형시 모서리 부분이 균일하게 곡면 또는 모따기 처리 됨으로써 제품에 이바리가 형성되는 것을 구조적으로 방지하게 되어, 코팅처리 된 제품의 모서리 노출에 의한 발청의 원인이 제거된 것을 알 수 있다.

이상에서와 같이 본 고안은 금형의 펀치면을 곡면처리하여 제품의 모서리 부분의 형상이 완만한 곡면으로 형성되므로써, 가공시 발생되는 금속분말의 탈락에 따른 표면결함 및 제품표면의 노출을 막아 균일한 표면코팅을 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 상, 하 펀치면(7b)에 오목한 만곡부(2)를 가진 금형수단으로 가압 성형함으로써 곡면부분이 곡면 또는 모따기 처리되는 것을 특징으로 하는 희토류 본드자석의 성형방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 펀치면 만곡부(2)의 반경이 0.05∼1.0mm인 것을 특징으로 하는 희토류 본드자석의 성형방법.