烧结磁铁制造装置和烧结磁铁制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术的课题在于提供一种能够抑制烧结磁铁形变的、使用了无加压法的烧结磁铁制造装置。该烧结磁铁制造装置包括：填充单元(11)，其用于向容器(21)的型腔(211)内填充烧结磁铁的原料的合金粉末；定向部(13)，其用于对填充在型腔(211)内的合金粉末在不施加机械压力的情况下施加磁场来使合金粉末定向；以及烧结部(15)，其用于对利用定向部(13)定向了的合金粉末在不施加机械压力的情况下进行加热来使其烧结，定向部包括：空心线圈(131)和铁磁性件(132)，该铁磁性件(132)由铁磁性材料形成，在空心线圈(131)内以将用于收容容器(21)的空间夹在中间的方式配置于空心线圈(131)的两个开口端侧。利用铁磁性件(132)，能够将空心线圈(131)内的磁场的方向矫正为与空心线圈(131)的轴线平行的方向，由此能够抑制烧结磁铁的形变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及含有稀土类元素R的RFeB系(R2Fe14B)、RCo系(RCo5、R2Co17)等烧结磁铁的制造装置和制造方法。
技术介绍
在制造烧结磁铁时，以往采用这样一种方法:向容器的型腔内填充起始合金的微粉末(以下称为“合金粉末”)(填充工序)；通过对型腔内的合金粉末施加磁场，使该合金粉末的粒子定向(定向工序)；接着，对合金粉末施加压力而制作压缩成形体(压缩成形工序)；加热该压缩成形体而使其烧结(烧结工序)。或者采用这样的方法:在向型腔内填充了合金粉末之后，一边由压力机对合金粉末施加压力一边对合金粉末施加磁场，从而同时进行上述定向工序和压缩成形工序。无论是哪种方法，由于均使用压力机进行压缩成形，因此，在本申请中将这些方法称为“加压法”。相对于此，最近发现了这样一种方法:对于填充在型腔内的合金粉末，直接地使其在磁场中定向之后进行烧结工序，即使不进行压缩成形工序也能够制得具有与型腔相对应的形状的烧结磁铁(专利文献I)。在本申请中，将这样的不进行压缩成形工序而制造烧结磁铁的方法称为“无加压法”。在加压法中，若在定向工序后进行压缩成形工序，则由于在定向工序中排列整齐了的合金粉末粒子的朝向在压缩成形时会紊乱，因此，在定向工序时也必须预先施加机械压力。因此，定向需要较强的磁场，并且，很难将压力机也包含在内的全部装置放入磁场内。相对于此，由于无加压法不进行上述的压力施加，因此，具有这样的优点:不需要使用高价的磁场压力机，而能够在填充有合金粉末的型腔的周围卷绕导线，进而在所形成的空心线圈的中空部进行磁场施加。_5] 现有技术文献专利f献专利文献1:日本特开2006-019521号公报专利文献2:日本特开平11-049101号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题无论是加压法还是无加压法，在将粉末烧结之后，粉末烧结后的烧结体的尺寸相比于烧结前的物品(压缩成形体或型腔内粉末集合体)的尺寸都会稍微减小。因而，预先使冲压模具的形状或型腔的形状略大于期望的烧结体的形状。但是，本申请专利技术人发现，在无加压法中，缩小、变形的程度根据其在空心线圈内的位置而不同，有时无法成为烧结磁铁的期望形状(与型腔相对应的形状)(以下将其称为“形变”。)。本专利技术所要解决的问题在于提供能够抑制烧结磁铁的形变的、使用无加压法的。_3] 用于解决问题的方案本申请专利技术人就烧结磁铁产生形变的情况，对制造时的条件进行了调查，结果发现，在使合金粉末磁定向时，从配置于空心线圈的两个开口端附近的型腔中制得的烧结磁铁的形变较大。例如，在将具有与长方形板状的烧结磁铁相对应的形状的型腔以板面与空心线圈的轴线(线圈轴线)垂直的方式配置于空心线圈内的情况下，所制得的烧结磁铁的板面不会成为长方形，而是形变为距离该板面和该线圈轴线的交点最近的一条边向内侧翘曲的扇形。另外，对于从配置于线圈轴线方向上的中央附近的型腔中制得的烧结磁铁，虽然没有像型腔配置在空心线圈的两个开口端附近时那样显著，但也发现了同样的形变。本申请专利技术人根据这些事实推测出了以下产生形变的原因。空心线圈内的磁力线呈随着自空心线圈的中心朝向两个开口端侧去而自线圈轴线上沿径向扩张这样的“喇叭状”的形状。在定向工序中，在将填充有合金粉末的型腔配置于具有这样的磁力线的磁场中时，磁力线的方向、即磁场的方向根据型腔内的位置(与线圈轴线之间的位置关系)而不同。由此，合金粉末粒子的磁定向方向根据其在型腔内的位置而不同。通常，由于磁定向方向上的收缩率较大，因此，若在该状态下加热合金粉末而使其烧结，则所制得的烧结磁铁的各部位的收缩率将不同。这样的因型腔内的位置而导致的磁场方向的差异、及因该差异而产生的磁定向方向的差异和收缩率的差异在空心线圈的中心部不显著，但在配置于两个开口端侧的型腔中是显著的。于是，本申请专利技术人们研宄了用于使空心线圈内的磁力线接近于与线圈轴线平行的构造，其结果完成了本专利技术。S卩，为了解决上述课题而完成的本专利技术的烧结磁铁制造装置具有:填充单元，其用于向容器的型腔内填充烧结磁铁的原料的合金粉末；定向单元，其用于对填充在该型腔内的该合金粉末在不施加机械压力的情况下施加磁场来使该合金粉末定向；以及烧结单元，其用于在不对利用该定向单元定向了的该合金粉末施加机械压力的情况下对该合金粉末进行加热来使该合金粉末烧结，该烧结磁铁制造装置的特征在于，上述定向单元包括:a)空心线圈；以及b)铁磁性件，其由铁磁性材料形成，在上述空心线圈内以将用于收容上述容器的空间夹在中间的方式配置于该空心线圈的两个开口端侧。在本专利技术的烧结磁铁制造装置中，在将利用填充单元填充有合金粉末的容器配置于空心线圈内的状态下，在空心线圈的两个开口端侧配置铁磁性件。由此，在铁磁性件内形成与空心线圈的线圈轴线平行的磁化。而且，利用该磁化将磁力线的方向校正为接近于与线圈轴线的方向平行，从而形成更接近于与线圈轴线平行的磁场。因此，在型腔内因位置不同而导致的粒子定向方向的差异减小。其结果，经过烧结工序而制得的烧结磁铁的各部位的收缩率差异减小，从而能够抑制形变。期望的是，铁磁性件使用将多张由铁磁性材料形成的板状构件以板面与垂直于上述空心线圈的轴线的面相交叉的方式层叠而成的铁磁性件。板面与垂直于上述空心线圈的轴线的面正交交叉是典型的情况，可以是倾斜交叉。板状构件例如能够使用电磁钢板。对期望板状构件的板面与垂直于线圈轴线的面相交叉的理由进行说明。在空心线圈所生成的磁场的强度变动时，特别是在磁场加强时或使用脉冲磁场的情况下，可能在铁磁性件内产生与线圈轴线垂直的涡流。若生成这样的涡流，则铁磁性件内的磁场减弱，由此导致用于使磁力线接近于与线圈轴线的方向平行的作用也减弱。因此，通过按照上述方式将多张由铁磁性材料形成的板状构件以使板面与垂直于线圈轴线的面相交叉的方式层叠，能够由板状构件彼此之间的边界切断电流，从而防止涡流的产生，因而能够形成更接近于与线圈轴线平行的磁场。本专利技术的烧结磁铁制造方法具有:填充工序，在该填充工序中，向容器内填充烧结磁铁的原料的合金粉末；定向工序，在该定向工序中，对填充在该容器内的该合金粉末在不施加机械压力的情况下施加磁场来使该合金粉末定向；以及烧结工序，在该烧结工序中，在不对通过该定向工序定向了的该合金粉末施加机械压力的情况下对该合金粉末进行加热而使该合金粉末烧结，该烧结磁铁制造方法的特征在于，在上述定向工序中，在将上述容器配置在空心线圈内、并以将该容器夹在中间的方式在该空心线圈的两个开口端侧配置了铁磁性件的状态下，在该线圈内生成磁场，从而使上述容器内的上述合金粉末定向。专利技术的效果采用本专利技术，能够使线圈内的磁力线的方向接近于与线圈轴线平行的方向，由此，能够抑制使用无加压法制作的烧结磁铁的形变。【附图说明】图1是表示本专利技术的烧结磁铁制造装置的一实施例的整体构造的概略图。图2的(a)是表示在本实施例的烧结磁铁制造装置中所使用的合金粉末的容器的纵剖视图，图2的(b)是表示在本实施例的烧结磁铁制造装置中所使用的合金粉末的容器的俯视图。图3是表示本实施例的烧结磁铁制造装置的定向部的构造的纵剖视图。图4的(a-Ι)是表示在定向部的线圈内仅配置有容器的状态下在该线圈内生成的磁场的磁力线的纵剖视图，图4的(a-2)是图4的(a-Ι)的A-A向视图，图4的(a_3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结磁铁制造装置，其具有：填充单元，其用于向容器的型腔内填充烧结磁铁的原料的合金粉末；定向单元，其用于对填充在该型腔内的该合金粉末在不施加机械压力的情况下施加磁场来使该合金粉末定向；以及烧结单元，其用于在不对利用该定向单元定向了的该合金粉末施加机械压力的情况下对该合金粉末进行加热来使该合金粉末烧结，该烧结磁铁制造装置的特征在于，所述定向单元包括：a)空心线圈；以及b)铁磁性件，其由铁磁性材料形成，在所述空心线圈内以将用于收容所述容器的空间夹在中间的方式配置于该空心线圈的两个开口端侧。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐川真人，沟口彻彦，吉川纪夫，
申请(专利权)人：因太金属株式会社，大同特殊钢株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP