KR970003338B1 - 재생컴파운드를 이용한 수지자석의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용없음.

Description

재생컴파운드를 이용한 수지자석의 제조방법

제1도는 본 발명의 제조공정도.

제2도는 본 발명의 수지와 자석칩 분말의 혼련상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 가공칩 자석분말 20 : 에폭시수지.

본 발명은 희토류 소결영구자석의 기폐 가공시에 발생되는 가공칩을 회수하여 재생처리한 재생컴파운드를 이용한 수지자석의 제조방법에 관한 것이다.

종래의 NdFeB계 영구자석을 대표하는 희토류 금속(R)과 천이금속(T)과 붕소(B)를 주성분으로 하는 R₂T₁₄B₁계의 수지형 희토류 영구자석은, 합급원료를 용해시켜 액체급냉법으로 얻은 미세분말을 열처한 후 혼합하여 컴파운드를 만들고, 이를 성형 및 경화처리를 통해 제조하는 것으로, 이는 자성특성이 우수하기는 하나 제조비용이 많이 드는 단점이 있었다.

또한 수지자석을 절삭, 연마 등의 기계가공을 할 때 칩이 발생하는 바, 종래에는 이들 칩을 그대로 폐기하고 있어 환경오염 등의 문제를 야기시키고 있다. 한편 수지자석의 높은 제조비용을 절감하기 위한 페라이트 영구 자석의 제조방법이 있으나, 이는 자성특성이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 종래의 소결형 희토류 영구자석의 기계 가공시 발생되는 칩을 재생처리형 얻은 양호한 자성특성을 갖는 재생컴파운드를 이용한 수지자석의 제조방법을 제공함으로써, 자석제조의 단가가 저렴하고 가공칩의 폐기에 따른 환경오염을 방지할 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 희토류 자석분말을 유기바인더로 혼합, 성형, 경화하여 제조되는 수지자석 제조방법에 있어서, 소결형 희토류 영구자석의 기계가공시에 발생되어 폐기되는 가공칩을 회수하여 비산화성분위기 중에서 재생처리한 후, 이를 에폭시수지와 혼합 및 혼련하고 재차 윤활재를 첨가하고 믹싱하여 재생컴파운드를 제조한 다음, 상기의 재생컴파운드를 성형 및 경화처리하여 수지자석을 제조하도록 되어 있다.

또한 본 발명의 다른 관점에 따르면, 본 발명 재생처리과정에 의해 얻어진 재생컴파운드를 순수원료 자석재료에 소정량 혼합하여 사용하도록 함으로써, 수지자석의 제조단가를 절감할 수 있도록 되어 있다.

이하에 본 발명의 컴파운드를 이용한 수지자석의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.

제1도에서 나타낸 본 발명의 제조공정도에서와 같이, 가공시 발생하는 가공칩은 영구자석분리기 등과 같은 자성재분리기를 이용하여 자성분말로 된 가공칩과 절삭유 및 공구마모분말 등을 분리 수거하고, 상기의 불순물이 제거된 자성분말을 공기 중에서 연속적으로 노출시 산화문제가 발생되어 자성특성의 현저한 감소를 초래하므로, 진공이나 불활성가스 등의 비산화성분위기로 유지된 건조로에서 상온 이상의 온도로 건조한 다음, 건조된 상기의 자성분말을 글로브박스와 같이 진공 또는 불활성분위기로 외부에서 그 분위기를 제어할 수 있는 용기 내에서 보관하고, 입도조정을 통해 약 200㎛ 이하의 입도분포를 갖도록 한다.

이렇게 하여 얻어진 제2도에서 도시된 것과 같이 가공칩 자성분말(10)은 2∼5wt%의 에폭시수지(20)와 혼합하여 볼밀링 방법으로 혼련하고, 재차 윤활제를 0.1∼0.6wt% 첨가하고 믹싱하여 수지자석용 재생컴파운드를 제조한 다음, 상기의 재생컴파운드(수지혼합분말)를 3∼8Tonf/㎠으로 압축성형하고, 150∼180℃에서 1∼5시간동안 경화시켜 수지자석을 제조한다.

상기와 같은 제조방법으로 제조된 수지자석의 자기적 특성을 순수한 원료재료(NaFeB계)로 제조된 수지자석과, 종래 페라이트 영구자석의 자기적 특성과 비교하여 보면 표1과 같다.

표1에서 본 발명 수지자석은 입도분포 100∼200㎛, 에폭시함량 5wt%, 윤활재 0.4wt%, 성형압력 5.0Tonf/㎠, 경화온도 180℃/Hr의 환경조건에서 제조한 것이다.

[표 1]

상기 표1에서와 같이 본 발명의 수지자석은 잔류자속밀도(Br), 보자력(iHC), 최대자기에너지적(BH) 등과 같은 자성특성 면에서, 종래 페라이트자석 이상의 양호한 자성특성을 가짐을 알 수 있으며, 또한 순수원료자석 재료의 자성특성에 비해 50% 내지 거의 유사한 성능을 갖는 자석을 얻을 수 있음을 알 수 있다.

한편 본 발명에 따라 제조된 재생컴파운드는 순수원료자석재료에다 혼합하여 사용하게 되면 수지자석 제조단가를 절감할 수 있는 바, 여기서 일정 수준의 자성특성을 유지하면서 상업적으로 경제성 있게 사용가능한 재생컴파운드의 혼합비율은 전체 원료 중량의 약 20% 이하이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 가공칩을 회수하여 재생처리 한 재생컴파운드를 이용하여 비교적 양호한 자성특성을 갖는 수지자석을 저가로 제조할 수 있으며, 또한 산업 폐기물의 환경오염이 방지되고 종래의 수지자석에 비해 제조비용이 감소되는 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 소결형 희토류 영구자석의 기계가공시에 발생된 가공칩을 회수하여 재생처리한 후, 이를 2∼5wt%의 에폭시수지와 혼합 및 혼련하며, 재차 0.1∼0.6wt%의 윤활재를 첨가하고 믹싱하여 재생컴파운드를 제조한 다음, 상기의 재생컴파운드를 3∼8Tonf/㎠의 압력으로 성형하고, 150∼180℃에서 1∼5시간 경화처리하는 것을 특징으로 하는 재생컴파운드를 이용한 수지자석의 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기의 재생처리과정은 가공시 발생하는 가공칩을 자성재분리기를 이용하여 자성분말을 분리 수거하고, 상기 자성분말을 진공 또는 비산화성분위기 중에서 상온 이상의 온도로 건조시킨 다음, 200㎛ 이하의 입도로 조정하는 것을 특징으로 하는 재생컴파운드를 이용한 수지자석의 제조방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 재생컴파운드를 순수원료자석재료에 약 20wt% 이하로 혼합하여 사용하도록 한 것을 특징으로 하는 재생컴파운드를 이용한 수지자석의 제조방법.