WO2005096331A1

WO2005096331A1 - 磁場成形装置、フェライト磁石の製造方法、金型

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Publication number: WO2005096331A1
Application number: PCT/JP2005/006026
Authority: WO
Inventors: Kiyoyuki Masuzawa; Hideo Kurita; Masayuki Ohtsuka; Yasuhiro Nagatsuka; Hitoshi Taguchi
Original assignee: Tdk Corporation
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2005-03-30
Publication date: 2005-10-13
Also published as: EP1732090A4; KR20060052658A; CN1764991B; KR100676717B1; CN1764991A; EP1732090A1; JP2005317911A; US20060219323A1; JP4678186B2

Abstract

　製造工程における歩留まりを向上させ、品質を安定させることのできる磁場成形装置、フェライト磁石の製造方法等を提供することを目的とする。　磁場成形するに際し、複数のキャビティ１３を有した臼型１９を、コントローラ２３の制御により、ヒータ部材２０で所定の温度に加熱する。加熱する温度としては、センサ２２によって検出される臼型１９の温度Ｔ１が４０°C以上となるよう、コントローラ２３で制御するのが好ましい。このようにして、臼型１９を加熱することによって、キャビティ１３内における成形用スラリーの温度を高くすることができるので、脱水性が良好となり、製品の歩留まりを向上させることができる。

Description

明細書

磁場成形装置、フェライト磁石の製造方法、金型

技術分野

[0001] 本発明は、磁場成形装置、フライト磁石の製造方法、およびそれに用いることのできる金型に関する。

背景技術

[0002] 磁石として主流となっているフェライト (焼結)磁石を製造するには、原料を所定の配合比で混合したものを仮焼してフェライト化させ、得られた仮焼体をサブミクロンサイズまで粉砕し、フェライト粒子カゝらなる微粉砕粉末を得る。次いで、微粉砕粉末を磁場中で金型によって圧縮成形 (以下、これを磁場成形と称する)して成形体を得た後、この成形体を焼結することで、フライト磁石を得る。

磁場成形の工程には、大きく分けて、材料を乾燥させた後に成形を行う乾式と、材料をスラリー状として成形を行う湿式とがある。

[0003] 湿式で磁場成形を行う場合、スラリー中に含まれる水分を除去する脱水を確実に行わないと、成形体にクラック等が生じ、その結果、歩留まりが低下してしまうという問題かあつた。

このため、従来より、金型に注入する前にスラリーを加熱することでスラリーの粘度を低下させ、脱水性を向上させるという改善技術が提案されていた (例えば、特許文献 1、 2、 3参照。）。

[0004] 特許文献 1に記載の技術は、金型装置と、金型装置にスラリーを圧送する圧送装置との間にスラリーを加熱する加熱装置を備えたものである。

しかし、この技術では、加熱に電熱管やウォーターバスを使っていたため、加熱に時間が力かるという問題を抱えている。特許文献 2に記載の技術は、これに対して提案されたものであり、加熱にマイクロ波を用いることで、スラリーを短時間で均一にカロ熱するというものである。

[0005] また、特許文献 3に記載の技術は、金型に注入されるスラリーが貯留されたタンク内で、スラリーをパイプヒータ等で直接加熱したり、タンクの外周面を熱湯等で間接加熱したり、また、タンク力も金型にスラリーが自動注入される際に金型までの導入管を外周力加熱することによって、スラリーの温度を 40〜90°Cに保持しょうというものである。

[0006] 特許文献 1：特公平 1 54167号公報 (特許請求の範囲）

特許文献 2：特開平 6— 182728号公報 (請求項 1)

特許文献 3：特公平 2— 13924号公報 (特許請求の範囲、公報第 3頁）

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] し力しながら、上記のように加熱されたスラリーを金型内に注入すると、金型等によつて熱が奪われてスラリーの温度が低下し、スラリーの分散媒の粘度が上昇してしまうという問題があることを本発明者らは見出した。

また、特許文献 3の技術では、金型内におけるスラリーの温度を 40〜90°Cに保持するという構成になってはいる。しかし、金型に注入されるスラリーが貯留されたタンク内で、スラリーをパイプヒータ等で直接加熱したり、タンクの外周面を熱湯等で間接加熱したり、また、タンク力も金型にスラリーが自動注入される際に金型までの導入管を外周から加熱していたのでは、上記のように金型に注入した段階でスラリーの熱が奪われるため、金型内におけるスラリーの温度を 40〜90°Cに保持することは現実的に困難であることも実験により確認された。

[0008] このような問題は、特に、一つの金型で成形体を多数個取りするため、金型に複数のキヤビティを形成する等の理由で、大型化した金型を使用する場合等に顕著であつた。金型側の熱容量が非常に大きいためである。これらの場合、上記したような従来の技術を適用したとしても、クラックが発生するという問題を有効に解決することができない。さら〖こ、複数のキヤビティが金型に形成されている場合、金型内のキヤビティの位置によってスラリー温度が異なってしまい、キヤビティ毎に脱水性に差が生じるために、最終的に得られる成形体の密度自体もばらつきが生じると、う問題が生じるカロえて、周囲の雰囲気温度によって金型の温度も変わるため、季節によって金型内でのスラリーの分散媒の粘度が変動し、得られる製品の品質が安定しないという問題もある。

本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、製造工程における歩留まりを向上させ、品質を安定させることのできる磁場成形装置、フェライト磁石の製造方法等を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] かかる目的のもと、本発明は、フェライト磁石を製造するときに用いる磁場成形装置であって、主としてフェライトからなる粉末を分散媒に分散させた成形用スラリーが注入され、成形用スラリーを圧縮成形する金型と、金型中の成形用スラリーに、所定方向の磁場を印加する磁場発生源と、金型の温度を調整する温度調整部と、を備えることを特徴とする。

温度調整部は、金型に設けられ、金型を加熱するヒータと、ヒータをコントロールするコントローラとから構成することができる。また、温度調整部を、金型に形成された流路と、流路に液媒を送り込むポンプと、液媒を加熱する熱源と、から構成することもできる。

このような装置では、温度調整部で金型を加熱する等してスラリーの温度を調整することで、その分散媒の粘性率を低下させることができる。これにより、磁場成形工程における成形用スラリーの脱水性を高く維持することが可能となる。

このとき、温度調整部では、金型は、 40°C以上 120°C以下となるようにするのが好ましぐより好ましい範囲は 40°C以上 100°C以下、さらに好ましい範囲は 40°C以上 8 0°C以下である。

このような構成は、金型が、大型のものである場合や、複数のフェライト磁石を多数個取りするための複数のキヤビティを有している場合に特に有効である。

また、金型に、キヤビティのそれぞれに成形用スラリーを注入するための注入路を形成すれば、成形用スラリーがキヤビティに注入されるまでの間に、金型の熱によつて成形用スラリーを事前に加熱することもできる。

[0010] 本発明は、フェライト磁石の製造方法として捉えることもできる。この方法は、例えば主としてフェライトからなる粉末を分散媒に分散させることで得た成形用スラリーを、 4 0°C以上 120°C以下に加熱した型に注入し、所定方向の磁場中にて加圧成形することで成形体を得る成形工程と、この成形体を焼成することでフライト磁石を得る焼成工程と、を有することを特徴とするものである。この場合も、型の温度の、より好ましい範囲は 40°C以上 100°C以下、さらに好ましい範囲は 40°C以上 80°C以下である。

[0011] また、本発明は、主としてフェライトからなる粉末を分散媒に分散させることで成形用スラリーを得るスラリー生成工程と、分散媒の粘性率を 0. 70 [mPa ' s]以下とした成形用スラリーに、所定方向の磁場中にて型で加圧成形することで成形体を得る成形工程と、成形体を焼成することでフライト磁石を得る焼成工程と、を有することを特徴とするフェライト磁石の製造方法として捉えることもできる。さらには分散媒の粘性率は 0. 65 [mPa · s]以下であることが好まし、。

成形用スラリーの分散媒の粘性率を 0. 70 [mPa ' s]以下とするには、成形工程にて、型を加熱することで、型に注入された成形用スラリーを加熱するのが好ましい。

[0012] 本発明の金型は、フェライト磁石の製造工程にて、主としてフェライトからなる粉末を分散媒に分散させた成形用スラリーを圧縮成形し、所定形状の成形体を形成する金型であり、この金型は、成形体を形成するためのキヤビティと、金型の外部からキヤビティに成形用スラリーを注入するための注入パスと、金型を加熱するヒータを保持するために形成されたヒータ保持部と、を備えることを特徴とする。そして、ヒータ保持部は、ヒータを保持できるのであればいかなる構成であっても良いが、ヒータを金型に揷入するための溝や穴等の凹部とするのが好ましい。

また、このような金型は、ヒータ保持部にヒータが保持された構成、つまりヒータを一体に備えた構成とすることもできる。

[0013] 本発明の金型は、外部の熱源によって加熱される液媒の流路が形成され、液媒を流路に流すことにより金型が加熱可能とされていることを特徴とすることもできる。

[0014] 金型に複数のキヤビティが形成されている場合、注入パスの容積を、一回の成形で複数のキヤビティに注入する成形用スラリーの容積以上とするのが好ましい。ここで、一回の成形で複数のキヤビティに注入する成形用スラリーの容積は、 1回の成形で得られる複数個の成形体の乾燥重量の総和に相当する材料を含む成形用スラリーの容積である。これにより、キヤビティに充填したスラリーを圧縮成形している間に、次にキヤビティに充填スラリーの全量を加熱することができる。また、ヒータ保持部は、注入パスに沿って形成するのが好ましい。これにより、ヒータ保持部にヒータを装着したとき、注入パス内のスラリーを効率良く加熱できる。

また、金型に複数のキヤビティが形成されている場合、複数のキヤビティのそれぞれに至る注入パスの長さを略同一とするのが良い。これにより、各キヤビティに供給されるスラリーを均等に加熱できる。

発明の効果

[0015] 本発明によれば、金型の温度を調整することによって、この金型に注入される成形用スラリーを加熱し、その分散媒の粘性率を低下させることができる。これにより、磁場成形中における脱水性を高く維持することが可能となる。これにより、特に、金型が大型のものである場合や、一つの金型で成形体を多数個取りする場合等においても、安定した脱水を行うことができ、最終的に得られる成形体の密度を均一化して品質を向上 ·安定ィ匕するとともに、不良品を低減し、製造工程における歩留まりを向上させることがでさる。

発明を実施するための最良の形態

[0016] 以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。

図 1は、本実施の形態におけるフェライト磁石の製造工程の流れの一例を示す図である。なお、本実施の形態で示すフライト磁石の製造工程はあくまでも一例に過ぎず、適宜変更を加えることが可能なのは言うまでも無い。

この図 1に示すように、フェライト磁石を製造するには、まず原料を所定の配合比で混合したものを仮焼してフェライトイ匕させる (ステップ S101、 S102)。原料としては、酸化物粉末、または焼成により酸化物となる化合物、例えば炭酸塩、水酸化物、硝酸塩等の粉末を用いる。仮焼は、通常、空気中等の酸ィ匕性雰囲気中で行えば良い。次いで、得られた仮焼体を粗粉砕工程を経ることで粉砕し (ステップ S 103)、フェライト粒子力もなる仮焼粉末を得る。次いでこの仮焼粉末に適宜添加物を添加し、微粉砕工程を経てサブミクロンサイズまで粉砕し (ステップ S 104)、主としてマグネトプランノイト型フェライトからなる微粉砕粉末を得る。粗粉砕工程、微粉砕工程は、湿式で行っても乾式で行ってもよい。ただし、仮焼体は一般に顆粒カゝら構成されるので、粗粉砕工程を乾式で行い、次いで微粉砕工程を湿式で行うのが好ましい。その場合、粗粉砕工程で仮焼体を所定以下の粒径となるまで粗粉砕した後、微粉砕工程で粗粉砕粉と水とを含む粉砕用スラリーを調製し、これを用いて所定以下の粒径となるまでの微粉砕を行う。

[0017] この後、微粉砕粉末を分散媒に分散させることで所定濃度のスラリー (成形用スラリ一)を調製し、これを磁場成形する。微粉砕工程で湿式粉砕を行った場合、脱水ェ程 (ステップ S105)にてスラリーを濃縮することで、所定濃度のスラリーを調製するようにしても良い。

ここで、分散媒としては、水、あるいは常温（20°C)において粘性率が 0. 70[mPa- s]以下の液体が好適である。常温（20°C)において粘性率が 0. 70[mPa' s]以下の液体としては、例えば、へキサン、トルエン、 P-キシレン、メタノール等を用いることができる。また、分散媒は、後述の加熱された金型に注入したときに、粘性率が 0. 70 [ mPa' s]以下となるものであってもよぐ上記したような分散媒だけでなぐ他の分散媒を採用することもできる。

[0018] そして、このスラリーを混練した後 (ステップ S 106)、スラリーを型に注入し、所定方向の磁場をかけながら圧縮成形することで磁場成形を行う (ステップ S107)。

[0019] この後、得られた成形体を焼成して焼結させることで、フェライト磁石を得る (ステップ S108)。この後、所定形状への加工を経て、製品としてのフェライト磁石が完成する（ステップ S109〜S 110)。

[0020] 図 2、図 3は、上記したようなステップ S107の磁場成形を行う工程で用いる磁場成形装置 10の概略構成を示す図である。

磁場成形装置 10は、所定濃度に調製されたスラリーに対し、磁場中で圧縮成形を施すことで、フェライト粒子を配向させ、所定形状の成形体を形成するものである。図 2に示すように、この磁場成形装置 10は、複数の成形体を多数個取りで形成するため、複数のキヤビティ 13を有している。

[0021] 図 3は、この磁場成形装置 10の一つのキヤビティ 13を対象とした断面図である。この図 3に示すように、磁場成形装置 10には、金型として上型 11、下型 12、臼型 19が備えられている。上型 11、下型 12の少なくとも一方は、図示しない駆動シリンダ等を駆動源として、上型 11、下型 12を互いに接近 ·離間方向に動作可能となっている。本実施の形態においては、下型 12が、上型 11に対し所定のストロークで上下動するようになっている。

また、臼型 19は、固定されていてもよいし、上下動可能でも良い。

[0022] 図 2に示したように、臼型 19には、個々のキヤビティ 13にスラリーを注入するための注入パス（注入路） 14が形成されている。注入パス 14は、外部に設けられた材料容器 15から、弁 16Aを開いたときにポンプ 16によって送り込まれるスラリーを、個々のキヤビティ 13に分配'注入するようになっている。この注入パス 14は、その総容積が、キヤビティ 13の総容積、すなわち成形 1回分のスラリーの容積と同等以上となるように形成するのが好ましい。

また、図 4に示すように、臼型 19においては、個々のキヤビティ 13のそれぞれに至る注入パス 14の長さを略同一とするのが好ましい。注入パス 14の長さを揃えることで、注入パス 14内で各キヤビティ 13に供給されるスラリーを均等に加熱できるからである。このため、注入パス 14は、金型中央部で分岐し、その分岐位置力も各キヤビティ 13までの長さが均一になるように形成する。

[0023] 図 3に示したように、個々の下型 12は、そのストローク終端位置において、キヤビティ 13にて、スラリーを所定の形状に圧縮成形するようになっている。ここで、臼型 19には、下型 12との隙間をシールするシール部材 17が設けられている。

上型 11と臼型 19の合わせ面には、キヤビティ 13からスラリーに含まれる水分を排出するための濾布 18が挟み込まれている。これにより、スラリーに含まれる水分は、濾布 18を伝い、上型 11と臼型 19の合わせ面力上型 11および臼型 19の外部に導き出されるようになつている。

そして、上型 11の近傍には、図示しない磁界発生コイル等が設けられており、所定の方向の磁場をカ卩えることができるようになって、る。

[0024] さて、図 2に示したように、本実施の形態において、臼型 19には、所定の位置に凹部（ヒータ保持部） 19aが形成され、この凹部 19aに、電熱線、セラミックヒータ等によつて構成されるヒータ部材 20が埋め込まれている。このヒータ部材 20は、各キヤビティ 13を均一に加熱できるよう決定されたパターンで配置するのが好ま、。

なお、凹部 19aは、注入パス 14に沿って形成するのが好ましい。これにより、凹部 1 9aに埋め込まれたヒータ部材 20により、注入パス 14内を流れるスラリーを効率良く加熱できる。

ヒータ部材 20には、ヒータ用電源 21が接続されており、ヒータ用電源 21からヒータ部材 20に電圧を印加することで、ヒータ部材 20が発熱し、臼型 19を加熱する。これらヒータ部材 20およびヒータ用電源 21によって、ヒータが構成されて！、る。

[0025] さらに、臼型 19の温度を検出する熱電対等のセンサ 22と、このセンサ 22で検出した温度に基づき、ヒータ用電源 21を制御するコントローラ 23とが備えられている。ところで、上記においては、臼型 19を加熱する例を示したが、同様の方法により、上型 11や下型 12を加熱する構成としても良、。

[0026] また、ヒータとしては液媒を加熱する構成のものを用いることもできる。この場合、図 5に示すように、臼型 19には、ヒータ部材 20に代えて、液媒を流すための流路 30を形成する。そして、ヒータ用電源 21に代え、液媒を加熱する熱源 31を備え、熱源 31 で加熱した液媒をポンプ 32で流路 30に送り込むのである。この場合、液媒が流れる流路 30と熱源 31によって温度調整部が構成される。

[0027] 上記したような構成の磁場成形装置 10では、前記のステップ S 106で混練されたスラリーが、材料容器 15からポンプ 16によって、注入パス 14を通り、上型 11、下型 12 間の各キヤビティ 13に分配 ·供給される。所定量のスラリーがキヤビティ 13に充填されると、図示しない磁界発生コイル等によって発生させた磁界を印加しつつ、下型 1 2を作動させ、上型 11、下型 12により所定の圧力をカ卩える。これによつて、スラリーに含まれる水分は濾布 18を伝って外部に導き出されることで、脱水が行われつつ、所定の形状に成形がなされる。

そして、成形の完了後、上型 11を開き、下型 12より所定形状に成形された成形体を抜き出して脱型する。

[0028] このようにして、磁場成形するに際し、臼型 19を、コントローラ 23の制御により、ヒータ部材 20で所定の温度に加熱 (調整)する。加熱する温度としては、センサ 22によつて検出される臼型 19の温度 T1は 40°C以上とするのが好ましい。これは、臼型 19の温度 T1が 40°Cを下回るとスラリーの加熱効果が確実に表れにくいからである。また、臼型 19の温度 T1が 120°Cを超えると、キヤビティ 13の内圧（すなわちスラリーの圧力 )にもよる力スラリーに含まれる水分が沸騰してしまう。したがって、臼型 19の温度 T 1の上限は、 120°C以下、より好ましくは 100°C以下、さらに好ましくは 80°C以下とするのが良い。このため、センサ 22での検出値に基づき、コントローラ 23でヒータ用電源 21を制御するのが好ましい。

これにより、例えば、温度 T1 = 50°Cとなるように臼型 19を加熱したときには、キヤビティ 13内に充填されたスラリーの温度 T2は 43°C、T1 = 60°Cとしたときには T2=49 °C等となる。

このように、臼型 19を加熱することによって、金型注入前にスラリーを加熱する場合に比較し、キヤビティ 13内におけるスラリーの温度を確実に高くすることができるので、スラリーの分散媒の粘性率を低下させて脱水を良好に行うことができ、製品の歩留まりを向上させることができる。上記のように、複数のキヤビティ 13が形成されたものや、金型が大型のものである場合等にも、各キヤビティ 13の温度を均一にできるので、最終的に得られる成形体の密度自体も均一にすることができる。さらに、季節によつて周囲の雰囲気温度が変わっても、臼型 19を加熱することで、そのような変動の影響を受けに《することができ、常に安定した品質でフェライト磁石を製造することができる。

なお、図 2では、キヤビティ 13の数が 16個である磁場成形装置 10を示した力キヤビティ 13の数は特に限定されるものではない。例えば、 8個以上数十個以下とすることもできる。このようにキヤビティ 13の数が多い場合であっても、予め加熱した金型にスラリーを注入するようにすれば、キヤビティ 13の位置によってスラリー温度が異なるという問題は生じにくぐ最終的に得られる成形体の密度ばらつきも低減されるため、製品の歩留まりを向上させることができる。

また、臼型 19には、キヤビティ 13にスラリーを充填する注入パス 14が形成されている。臼型 19は、ヒータ部材 20によって加熱されるため、注入パス 14を通るスラリーも加熱される。つまり、キヤビティ 13に注入される前に、スラリーを加熱することができるのである。これによつても、キヤビティ 13内のスラリーの温度 T2を高めることができる。この場合、熱源は臼型 19を加熱するヒータ部材 20であるので、他にわざわざ熱源を用意する必要がなぐ簡易な構成で効果を得ることができる。特に、注入パス 14の総容積を、成形 1回分のスラリーの容積と同等以上となるようにすることで、キヤビティ 13 で成形を行っている間、次回の成形時にキヤビティ 13に供給されるスラリーを注入パス 14内で確実かつ効率良く加熱でき、上記効果を確実なものとすることができる。例えば、成形 (乾燥)単重量 40gの製品で 16個取り（キヤビティ 16個）の場合、スラリー濃度を 76%、密度を 2. 59gZcm³とすると、注入パス 14の容量は 325cm³以上であることが好ましい。

なお、注入パス 14の総容積力成形 1回分のスラリーの容積に満たない場合には、材料容器 15力もポンプ 16によって注入パス 14にスラリ一が送り込まれる前段で、ヒータ等によってスラリーを予備加熱するのが好ま U、。

実施例

[0030] ここで、スラリーの温度とキヤビティ内圧の関係を調べたのでその結果を以下に示す。

まず、図 1に示したような工程で、成形用スラリーを調製した。スラリーの分散媒には水を使用した。

そして、 φ 30mmの円盤状のキヤビティに、温度を種々変化させた前記成形用スラリーを一定条件で注入し、次いで、一定の成形条件で磁場成形を行った。磁場成形には、単一のキヤビティ 13のみを有し、ヒータ部材 20、ヒータ用電源 21、センサ 22およびコントローラ 23を備えない他は、上記の磁場成形装置 10と同様の構成の装置を使用した。このとき、注入パス 14の直近かつ臼型 19の外部の、スラリーの注入経路上に設置した圧力センサで測定された最大の圧力を、キヤビティ内圧として記録した。また、スラリーを注入してから 20分後のキヤビティ内のスラリーの温度を測定し、スラリー温度として記録した。キヤビティ内圧はスラリーの脱水性の指標となり、数値が低 V、ほうが脱水性がょ、と言える。図 6はその結果を示すものである。

この図 6に示すように、キヤビティ内圧は、スラリー温度が高まるにつれて低下することが確認された。

[0031] 次いで、金型温度とキヤビティ内圧の関係を調べたのでその結果を以下に示す。

まず、図 1に示したような工程で、成形用スラリー (スラリー固形分 76%)を調製した。スラリーの分散媒には水を、粉末には所定量の添加物を含むストロンチウムフェライトを使用した。なお、このストロンチウムフェライトはマグネトプランバイト型のものである。

そして調製したスラリーを用い、図 2に示した磁場成形装置 10を用い、ヒータ部材 2 0によって臼型 19の温度を、 25°C (非加熱）、 40、 50、 60、 70°Cとしてそれぞれ磁場成形を行い、断面略円弧状の所定形状 ·サイズのフライト磁石を製造した。キヤビティ内圧は前述の方法で測定した。図 7はその結果を示すものである。

図 7に示すように、金型温度を上昇させるほどキヤビティ内圧を低減させる効果はある力非加熱の場合と比較して明確な効果を得るためには、金型温度が 40°Cを超えることが好ましい。また、キヤビティ内圧 (すなわちスラリーの圧力）にもよるが、金型温度が 100〜120°Cを超えると水が沸騰して気泡を生じるなどの問題を生じることから、金型温度は 100°C以下であることが好ましい。

金型温度を 40°Cとしたときのスラリー温度は 36°Cであった。また、このときの分散媒 (水）の粘性率を調べたところ 0. 70 [mPa · s]であった。

[0032] 図 8に温度と分散媒である水の粘性率の関係を示した。水の粘性率は温度が高まるにつれて低下し、脱水性が改善される。つまり、上述の結果は分散媒 (水）の粘性率が 0. 70[mPa's]以下、さらには 0. 65[mPa's]以下となれば、キヤビティ内圧の低下が顕著になると言い換えられる。

[0033] さらに、本発明と、従来のように事前にスラリーを加熱した場合の比較を行ったのでその結果を以下に示す。

まず、図 1に示したような工程で、成形用スラリー (スラリー固形分 76%)を調製した。スラリーの分散媒には水を、粉末には所定量の添加物を含むストロンチウムフェライトを使用した。

そして、調製した成形用スラリーを用い、以下に示すような条件で、断面略円弧状の所定形状'サイズのフェライト磁石を製造した。

実施例 1)：図 2に示した磁場成形装置 10を用い、ヒータ部材 20によって、臼型 19 の温度 T1を 50°Cとして磁場成形を行った後、得られた成形体を焼結してフェライト磁石を得た。

実施例 2)：磁場成形装置 10を用い、ヒータ部材 20によって、臼型 19の温度 T1を 6 o°cとして磁場成形を行った後、得られた成形体を焼結してフェライト磁石を得た。実施例 3)：磁場成形装置 10を用い、ヒータ部材 20によって、臼型 19の温度 T1を 1

00°Cとして磁場成形を行った後、得られた成形体を焼結してフェライト磁石を得た。比較例 1)：磁場成形装置 10を用い、磁場成形を行った後、得られた成形体を焼結してフェライト磁石を得た。ヒータ部材 20による加熱は行わず、臼型 19を常温のままとした。

比較例 2)：磁場成形装置 10を用い、磁場成形を行った後、得られた成形体を焼結してフェライト磁石を得た。このとき、ヒータ部材 20による加熱は行わず、その代わり、材料容器 15から金型にスラリーを注入するホースの途中に加熱装置を設け、スラリ一を 50°Cに加熱した後、金型内に供給した (従来技術に相当）。

比較例 3)：磁場成形装置 10を用い、磁場成形を行った後、得られた成形体を焼結してフェライト磁石を得た。このとき、ヒータ部材 20による加熱は行わず、その代わり、材料容器 15から金型にスラリーを注入するホースの途中に加熱装置を設け、スラリ一を 70°Cに加熱した後、金型内に供給した (従来技術に相当）。

[0034] 実施例 1〜3、比較例 1〜3のそれぞれにおいて、キヤビティ 13内のスラリー温度 T2 およびキヤビティ内圧を測定した。図 9はその結果を示すものである。

[0035] この図 9に示すように、金型加熱を行った実施例 1、 2では、金型加熱を行わなかつた比較例 1に比べ、当然のことながらスラリー温度が高まっている。さらに、スラリーを事前に加熱した比較例 2、 3では、金型内に注入された時点でスラリーの温度が大幅に低下してしまっている。これに比較し、実施例 1、 2ではスラリー温度が大幅に高くなっている。これにより、図 8に示される値に基づき、実施例 1、 2では、キヤビティ 13 内におけるスラリーの分散媒の粘度力比較例 1〜3に比べて低くなつていることが確 f*i¾ れ。

これに対応するように、実施例 1、 2、 3では、比較例 1、 2、 3と比べ、明らかにキヤビティ内圧が低下していることも確認された。キヤビティ内圧の低下は水抜け速度 (脱水性)の改善を示しており、より短い時間で成形が可能となる。

[0036] さらに、得られたフェライト磁石を検査した。その結果を図 10に示す。

この図 10に示すように、金型加熱を行った実施例 1、 2、 3では、金型加熱を行わな力つた比較例 1に比べ、横クラック、ラミネーシヨンといった不良が明らかに減少し、歩留まりが、概ね 95%以上に改善され、水抜け性の改善は品質の向上にもつながることが確認された。

図面の簡単な説明

[0037] [図 1]本実施の形態におけるフェライト磁石の製造工程を示す図である。

[図 2]複数のキヤビティを有した成形装置に対するヒータの配置を示す図である。

[図 3]成形装置の一部を示す断面図である。

[図 4]金型に形成した注入パスの他の例である。

[図 5]成形装置に備えるヒータの他の構成の例を示す図である。

[図 6]スラリーの温度とキヤビティ内圧の関係を示す図である。

[図 7]金型温度とキヤビティ内圧との関係を示す図である。

[図 8]分散媒の温度と粘性率の関係を示す図である。

[図 9]実施例 1、 2、 3、比較例 1、 2、 3について、キヤビティ内温度およびキヤビティ内圧を示す図表である。

[図 10]金型の加熱温度と不良の発生率との関係を示す図である。

符号の説明

[0038] 10…磁場成形装置、 11…上型 (金型）、 12· ··下型 (金型）、 13· ··キヤビティ、 14· ·· 注入パス（注入路）、 19· ··臼型 (金型）、 19a…凹部（ヒータ保持部）、 20…ヒータ部材、 21· ··ヒータ用電源、 22· ··センサ、 23· ··コントローラ、 30· ··流路、 31· ··熱源、 32· ·· ポンプ

Claims

請求の範囲

[1] フライト磁石を製造するときに用いる磁場成形装置であって、

主としてフライトからなる粉末を分散媒に分散させた成形用スラリーが注入され、前記成形用スラリーを圧縮成形する金型と、

前記金型中の前記成形用スラリーに、所定方向の磁場を印加する磁場発生源と、前記金型の温度を調整する温度調整部と、

を備えることを特徴とする磁場成形装置。

[2] 前記温度調整部は、前記金型に設けられ、前記金型を加熱するヒータと、

前記ヒータをコントロールするコントローラとから構成されることを特徴とする請求項 1 に記載の磁場成形装置。

[3] 前記温度調整部は、前記金型に形成された流路と、前記流路に液媒を送り込むポンプと、前記液媒を加熱する熱源と、から構成されることを特徴とする請求項 1に記載の磁場成形装置。

[4] 前記温度調整部は、前記金型の温度が 40°C以上 120°C以下となるように調整することを特徴とする請求項 2に記載の磁場成形装置。

[5] 前記温度調整部は、前記金型の温度が 40°C以上 100°C以下となるように調整することを特徴とする請求項 2に記載の磁場成形装置。

[6] 前記金型は、複数の前記フェライト磁石を多数個取りするための複数のキヤビティを有して!/ヽることを特徴とする請求項 1に記載の磁場成形装置。

[7] 前記金型に、前記キヤビティのそれぞれに前記成形用スラリーを注入するための注入路が形成されていることを特徴とする請求項 6に記載の磁場成形装置。

[8] 主としてフェライトからなる粉末を分散媒に分散させることで得た成形用スラリーを、

40°C以上 120°C以下に加熱した型に注入し、所定方向の磁場中にて加圧成形することで成形体を得る成形工程と、

前記成形体を焼成することでフェライト磁石を得る焼成工程と、

を有することを特徴とするフェライト磁石の製造方法。

[9] 主としてマグネトプランバイト型フェライトからなる粉末を分散媒に分散させることで成形用スラリーを得るスラリー生成工程と、前記分散媒の粘性率を 0. 70 [mPa ' s]以下とした前記成形用スラリーに、所定方向の磁場中にて型で加圧成形することで成形体を得る成形工程と、

を有することを特徴とするフェライト磁石の製造方法。

[10] 前記成形工程では、前記型を加熱することで、前記型に注入された前記成形用スラリーの前記分散媒の粘性率を 0. 70 [mPa · s]以下とすることを特徴とする請求項 9 に記載のフヱライト磁石の製造方法。

[11] 前記分散媒は水であることを特徴とする請求項 9に記載のフライト磁石の製造方法。

[12] フライト磁石の製造工程にて、主としてフェライトからなる粉末を分散媒に分散させた成形用スラリーを圧縮成形し、所定形状の成形体を形成する金型であって、前記成形体を形成するためのキヤビティと、

前記金型の外部から前記キヤビティに前記成形用スラリーを注入するための注入パスと、

前記金型を加熱するヒータを保持するために形成されたヒータ保持部と、を備えることを特徴とする金型。

[13] 前記ヒータ保持部が、前記ヒータを前記金型に挿入するための凹部であることを特徴とする請求項 12に記載の金型。

[14] 前記ヒータ保持部に前記ヒータが保持されていることを特徴とする請求項 12に記載の金型。

[15] 前記ヒータ保持部は、前記注入パスに沿って形成されていることを特徴とする請求項 12に記載の金型。

[16] フライト磁石の製造工程にて、主としてフェライトからなる粉末を分散媒に分散させた成形用スラリーを圧縮成形し、所定形状の成形体を形成する金型であって、前記成形体を形成するためのキヤビティと、

外部の熱源によって加熱される液媒の流路と、を備え、前記液媒を前記流路に流すことにより前記金型が加熱可能とされていることを特徴とする金型。

[17] 前記金型に複数の前記キヤビティが形成され、

前記注入パスの容積が、一回の成形で複数の前記キヤビティに注入する前記成形用スラリーの容積以上とされて、ることを特徴とする請求項 12または 16に記載の金型。

[18] 前記キヤビティを複数備え、

複数の前記キヤビティのそれぞれに至る前記注入パスの長さが略同一であることを特徴とする請求項 12または 16に記載の金型。

[19] 前記金型に前記キヤビティが 8個以上形成されていることを特徴とする請求項 12または 16に記載の金型。