稀土类烧结磁铁的制造方法以及该制造方法中使用的制造装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种在不将模具搬入烧结炉中的情况下制造一个一个的稀土类烧结磁铁烧结体的制造方法与制造装置。该制造方法的特征在于，具有：供粉工序，向模具供给合金粉末，所述模具具有分割为两部分以上的侧壁；填充工序，将所述合金粉末填充于所述模具中而制作填充成形体；取向工序，对所述填充成形体施加磁场，使该填充成形体内的合金粉末取向而制作取向填充成形体；取出工序，使所述模具的侧壁与所述取向填充成形体分离，将所述取向填充成形体从所述模具取出；以及烧结工序，对取出的取向填充成形体进行烧结，所述填充工序与取向工序在不同的位置进行，优选为，在取向工序中施加脉冲磁场，利用隔板将模具内部划分为多个空洞。

Rare earth sintered magnet and method of manufacturing the same

The invention provides a method and a device for producing a rare earth sintered magnet sintered body in the absence of a mold being moved into a sintering furnace. The manufacturing method is that: with powder supply process, to supply the mold powder alloy, the mold has divided into two parts above the side wall; filling process, the alloy powder is filled in the mold making and molding filling; orientation of the filling process, form the applied magnetic field the filling, forming alloy powder produced in orientation orientation forming filling body; remove process, the side wall of the mold and the orientation is filled into the body separation, the orientation of filling forming from the mold out; and sintering process to remove the orientation of the fill sintered body, the the filling process and orientation process, preferably in a different location, under pulsed magnetic field orientation process, using the partition will be divided into a plurality of hollow internal mould.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种磁各向异性稀土类烧结磁铁的制造方法及其制造装置。
技术介绍
Nd-Fe-B系稀土类烧结磁铁于1982年由本申请专利技术人即佐川等人发明，其特性远远超过之前的永磁铁材料，而被广泛地实用化(专利文献1)。特别是，在空调机的压缩机、混合动力车的电动机、发电机、硬盘的音圈电动机(VCM)等中被广泛使用，实现设备的小型化、节能化，从而有助于防止地球温暖化。在这些用途中使用的稀土类烧结磁铁的形状为笔直的平板状、弯曲的圆弧板状、扇形平板状等。这些板状稀土类烧结磁铁是磁化方向的厚度比板的纵向或者横向的长度小的薄壁件。需要说明的是，对于稀土类烧结磁铁而言，除Nd-Fe-B系以外，Sm-Co系也被实用化。以下将两者统称为“稀土类烧结磁铁”。这里，有时在Nd-Fe-B系中包含Pr、Dy等其他稀土类元素等，但在本说明书中将它们通称为Nd-Fe-B系。作为稀土类烧结磁铁的材料的稀土类合金粉末(以下称为“合金粉末”)在化学性方面非常活性，若置于大气中不仅会急剧氧化而劣化，有时还会起火，因此合金粉末的操作需要在不含氧的非活性气体气氛中进行。因此，需要由合金粉末制造稀土类烧结磁铁的合理的制造工序。作为制造薄板状稀土类烧结磁铁的方法，现有已知有两种方法。分别为将合金粉末填充于模具中并在磁场中进行冲压成形而制作压粉成形体，然后对该压粉成形体进行烧结的模具冲压法(非专利文献1)；以及将合金粉末填充于填充容器(以下称为“模具”)中并通过脉冲磁场取向而得到取向填充成形体，然后将取向填充成形体放入模具中直接进行烧结的无冲压法(Press-lessprocess：以下称为“PLP法”)(专利文献2)。在模具冲压法中，薄壁件的冲压成形较为困难，因此首先使用较大的模具制作较大的块状压粉成形体，将该块状压粉成形体从模具取出进行烧结而得到块状烧结体。通过外周刃切断机等将该较大的块状烧结体较薄地切片而形成薄壁板状件。切片工序花费较大的费用，并且在切片工序中产生大量的切屑，因此原料成品率(实际得到的产品量与根据原料投入量而期待的产品量的比率)降低。因此，模具冲压法具有产品价格高的缺点。模具冲压法的技术方面的内容与问题点在专利文献3的[0002]至[0042]中详细总结。在模具冲压法中，将模具放置在静磁场用磁极之间，向该模具投入合金粉末(专利文献4)。若在投入合金粉末后，一边施加磁场一边使上冲头下降同时使下冲头上升而对上下冲头之间的合金粉末施加压力，则能够得到压粉成形体。若使上冲头与下冲头上升，则能够将压粉成形体从模具取出。若对该压粉成形体进行烧结，则能够得到块状烧结体。在PLP法中，通常在模具中设置分隔件而同时制造多个产品。向由多个隔板划分出的多个空洞填充合金粉末并覆盖后，施加脉冲磁场使合金粉末取向，将得到的取向填充成形体放入模具中直接进行烧结(专利文献2)。通过该方法，能够高效地生产弯曲少的薄壁板状稀土类烧结磁铁。该方法的原料成品率高，且能够减少加工费，因此在量产工厂中使用。作为稀土类磁铁的大量生产技术，PLP法存在如下的问题。(1)由于在烧结中也使用模具，因此需要大量的模具。这是由于作为大量生产技术，烧结工序需要几十小时，但供粉、填充、取向等工序总共5分钟左右便完成。(2)模具必需精密地制作，花费加工费用。模具制作费用高。(3)由于模具在大量生产中使用，因此以反复使用为前提。为了反复使用模具，必需选择构成模具的容器部分、隔板的材质，并且充分增大壁厚。若增大模具各部的壁厚，则材料费变高，并且，工序中的模具的占有体积增大，从粉末填充装置、粉末磁场取向装置到烧结装置的各装置的生产性降低。(4)由于模具置于高温的烧结温度中，因此无论使用何种材料制作，均会与合金粉末发生反应而消耗。因此无法永久使用导致使用次数受限，抬高模具费用。(5)当通过金属制作模具时，能够减小模具各部的壁厚，但金属在高温的烧结中容易变形，因此在反复使用方面受限。因此尝试减小合金粉末的粒径，降低烧结温度(专利文献5)，但不能通过该方法完全消除金属制模具的变形。另外，金属模具在烧结中容易与合金粉末发生反应，因此在向模具填充合金粉末前，每次都需要涂敷陶瓷粉末(专利文献6)等，这会抬高产品价格。(6)若为了使模具坚固而使隔板加厚，则容易产生向由各隔板划分出的空洞供给合金粉末的供粉量的偏差，导致产品尺寸产生偏差。在先技术文献专利文献专利文献1：日本专利第1431617号公报专利文献2：日本特开2006-019521号公报专利文献3：日本专利第4391980号公报专利文献4：日本专利第2731337号公报专利文献5：日本特开2012-060139号公报专利文献6：日本特开2008-294469号公报专利文献7：日本特开2006-97090号公报非专利文献非专利文献1：俵好夫，大桥检《稀土类永磁铁》森北出版株式会社，1999年，p.60-63
技术实现思路
专利技术要解决的课题上述的PLP法的诸问题与将花费费用制作的模具搬入烧结炉中相关而产生，因需要反复使用模具而引起。若不将模具搬入烧结炉中，则模具的所需数量也大幅减少，另外消除了模具的消耗，无需坚固地制作模具。并且，消除了在烧结中产生的模具的污染的清扫、破损的修理的麻烦。若开发出发挥PLP法的特长并且不将模具搬入烧结炉中的制造方法，则上述诸问题大多能够解决。本专利技术所要解决的课题在于提供一种不将模具搬入烧结炉中的PLP法，由此提供一种能够大幅减少稀土类烧结磁铁的制造费用的方法。用于解决课题的手段本专利技术的磁各向异性稀土类烧结磁铁的制造方法的特征在于，包括：供粉工序，向模具供给合金粉末，所述模具具有分割为两部分以上的侧壁；填充工序，将所述合金粉末填充于所述模具中而制作填充成形体；取向工序，对所述填充成形体施加磁场，使该填充成形体内的合金粉末取向而制作取向填充成形体；取出工序，使所述模具的侧壁与所述取向填充成形体分离，将所述取向填充成形体从所述模具取出；以及烧结工序，对取出的所述取向填充成形体进行烧结，所述填充工序与所述取向工序在不同的位置进行。另外，本专利技术的特征在于，在具有上述特征的磁各向异性稀土类烧结磁铁的制造方法中，向所述模具的内部组装能够拆下的一个或者多个隔板，利用该隔板将该模具内部划分为多个空洞。另外，本专利技术的特征在于，在具有上述特征的制造方法中，在所述供粉工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁各向异性稀土类烧结磁铁的制造方法，其特征在于，包括：供粉工序，向模具供给合金粉末，所述模具具有分割为两部分以上的侧壁；填充工序，将所述合金粉末填充于所述模具中而制作填充成形体；取向工序，对所述填充成形体施加磁场，使该填充成形体内的合金粉末取向而制作取向填充成形体；取出工序，使所述模具的侧壁与所述取向填充成形体分离，将所述取向填充成形体从所述模具取出；以及烧结工序，对取出的所述取向填充成形体进行烧结，所述填充工序与所述取向工序在不同的位置进行。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.28 JP 2014-197688;2014.09.29 JP 2014-197891.一种磁各向异性稀土类烧结磁铁的制造方法，其特征在于，包括：
供粉工序，向模具供给合金粉末，所述模具具有分割为两部分以上的
侧壁；
填充工序，将所述合金粉末填充于所述模具中而制作填充成形体；
取向工序，对所述填充成形体施加磁场，使该填充成形体内的合金粉
末取向而制作取向填充成形体；
取出工序，使所述模具的侧壁与所述取向填充成形体分离，将所述取
向填充成形体从所述模具取出；以及
烧结工序，对取出的所述取向填充成形体进行烧结，
所述填充工序与所述取向工序在不同的位置进行。
2.根据权利要求1所述的磁各向异性稀土类烧结磁铁的制造方法，
其特征在于，
向所述模具的内部组装能够拆下的一个或者多个隔板，利用该隔板将
该模具内部划分为多个空洞。
3.根据权利要求2所述的磁各向异性稀土类烧结磁铁的制造方法，
其特征在于，
在所述供粉工序之前，设有隔板组装工序。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁各向异性稀土类烧结磁铁
的制造方法，其特征在于，
在所述供粉工序中，将供粉隔离物载置于所述模具上，向由所述模具
和该供粉隔离物划分出的空间投入规定量的合金粉末。
5.根据权利要求4所述的磁各向异性稀土类烧结磁铁的制造方法，
其特征在于，
设置一个所述供粉隔离物，所述供粉隔离物能够使所述合金粉末向所
述模具的一个或者多个空洞供给。
6.根据权利要求5所述的磁各向异性稀土类烧结磁铁的制造方法，
其特征在于，
在所述填充工序中，在将按压冲头构件载置于所述模具的上方侧的状

\t态下，通过使该模具反复从一定的高度落下，从而将所述合金粉末全部收
容于模具内部，使合金粉末的密度上升，所述按压冲头构件用于将投入到
由所述模具和所述供粉隔离物划分出的空间内的规定量的合金粉末全部
收容于模具内部。
7.根据权利要求2或3所述的磁各向异性稀土类烧结磁铁的制造方
法，其特征在于，
在所述取出工序中，所述取向填充成形体与所述隔板一起一体地取
出。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的磁各向异性稀土类烧结磁铁
的制造方法，其特征在于，
各个所述工序中的供粉工序与填充工序在同一位置实施，所述供粉工
序及填充工序与所述取向工序与所述取出工序与所述烧结工序分别在不
同的作业位置实施。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的磁各向异性稀土类烧结磁铁
的制造方法，其特征在于，
所述供粉工序、所述填充工序、所述取向工序、以及所述取出工序在
单一腔室内或者通气性地连结的多个腔室内进行，该单一腔室或者多个腔
室内被非活性气体充满。
10.根据权利要求9所述的磁各向异性稀土类烧结磁铁的制造方法，
其特征在于，
隔板组装工序在所述供粉工序之前进行，所述隔板组装工序与所述供
粉工序在同一腔室内进行。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的磁各向异性稀土...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐川真人，林真一，
申请(专利权)人：钕铁硼株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP