稀土合金的切断方法和稀土磁铁的制造方法技术

一种用芯线固定有磨粒的钢丝切断稀土合金的方法。包括将稀土合金的被钢丝切削的部分浸渍在２５℃的表面张力在２５～６０ｍＮ／ｍ范围内的以水为主要成分的冷却液中、通过钢丝的移动切削稀土合金的工序。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及稀土合金的切断方法和稀土磁铁的制造方法及钢丝锯装置。特别是用芯线粘着磨粒的钢丝(sawing-wire)切断稀土合金的方法和用这种方法制造稀土磁铁的方法及钢丝锯装置。作为稀土合金锭(包括烧结体)的切断方法，目前采用的是用旋转的切断刀片切断钢锭的技术。但是，采用切断刀片切断的方法，由于刀片较厚，切削余量较大，稀土合金材料的成品率低，因此导致稀土合金制品(如稀土磁铁)成本升高。作为比切断刀片切削余量少的切断方法有使用钢丝的方法。如特开平11-198020号公报所述，用通过粘结层将超磨粒固定在高强度芯线四周的钢丝(称为固定磨粒钢丝)，可切断硅、玻璃、钕、铁氧体等硬脆材料。如果使用上述固定磨粒钢丝，则能以很少的切削余量由稀土合金锭同时制成多片规定厚度的板，使稀土磁铁的制造成本大幅度下降。但至今还未有用固定磨粒钢丝批量切断稀土合金的报告。本专利技术者通过各种研究认为，其主要原因是稀土合金，特别是用烧结方法制造的稀土合金(以下称稀土烧结合金)的机械特性与硅等材料有很大区别。具体而言，即稀土烧结合金因为具有整体脆且硬的主相(即R2Fe14B结晶粒)和引起延性破坏的晶间相，所以与硅所代表的硬脆材料不同，很难切削。也就是说，与硅等硬脆材料的切断状况相比，其切削阻力大，因此发热量增加。另外，稀土合金的比重约为7.5，比硅等材料大，因此，切削产生的切屑(淤渣)很难从切口排出。因此，为高精度、高效率地切削稀土合金，必须在充分降低切削阻力的同时，有效地释放切削时产生的热量，即必须对切口进行高效冷却。另外，还必须对切削产生的切屑进行高效排出。通过向稀土合金的切口提供充分的润滑性能优异的冷却液(也称为切削液)，可降低切削阻力，同时还可有效地释放切削时产生的热量。本专利技术者的试验结果显示，如果使用油性冷却液，并且用足够量的冷却液湿润钢丝，可以通过移动的钢丝向狭窄的切口提供充分的冷却液。但是为不破坏环境，使用油性冷却液时需进行废液处理，这将使成本增加。而且，因较难分拣出废液中的切屑，所以废液和切屑的再利用较困难。如果由于上述问题，优选水作为冷却液(或水溶性冷却液)的话，则由于水的粘度(1.0mm2/s)较低，而不能充分地附着在移动的钢丝上。因此，即使钢丝被水湿润，也不能向切口提供充分的水。特开平11-198020号公报报道，若让钢丝在从冷却液槽中溢流的冷却液中移动，则可使固定磨粒钢丝以很高的速度移动(如2000m/min)，这样冷却液可确实附着在钢丝上。但是，本专利技术者经试验得知，即使让钢丝一边在溢流的水中移动(如特开平11-198020号公报所示)，一边切削稀土合金，也会导致磨粒脱落，甚至发生钢丝的断线。这种情况在钢丝的移动速度为800m/min左右就会发生。因此可以认为，即使采用上述方法，也不能向切口提供足够的水。另外，经本专利技术者研究发现，若使用以水为主要成分的冷却液，在缠绕钢丝的线轴上，由于钢丝之间的接触摩擦，会发生磨粒从钢丝上剥落(有时称为脱粒)的现象。这是由于以水为主要成分的冷却液与油性冷却液相比，对钢丝的附着力低容易被震落而且易蒸发。因此在线轴上缠绕时，附着在钢丝上的冷却液非常少甚至几乎没有，使得钢丝之间因摩擦而发热，并且不能降低机械摩擦力。可以推测，这是因为虽然钢丝在切口处提供了冷却液，但在缠绕线轴之前的移动过程中，冷却液已飞溅掉了。另外，即使钢丝之间的摩擦未到使磨粒脱粒的地步，但由于对磨粒的机械损伤，将导致切削精度下降、切削率降低。更严重的情况是使磨粒与粘结层一起剥落。即，若使用以水为主要成分的冷却液，在线轴上的钢丝之间的摩擦将会缩短钢丝的寿命。固定磨粒钢丝价格较高，为降低切断加工费用，希望延长钢丝的寿命。另外，使用以水为主要成分的冷却液与使用油性冷却液相比，存在着钢丝的断线频率高、寿命短等问题。本专利技术第1方面的稀土合金的切断方法是使用芯线固定有磨粒的钢丝切断稀土合金的切断方法，包括将前述稀土合金的被前述钢丝切削的部分浸渍在温度为25℃时的表面张力在25～60mN/m范围内的以水为主要成分的冷却液中，通过前述钢丝的移动切削前述稀土合金的工序。前述冷却液优选含有水溶性合成润滑剂和重量在前述合成润滑剂重量的10～50倍范围内的水。前述冷却液也可含有表面活性剂和重量在表面活性剂重量的10～50倍范围内的水。前述冷却液也可含有消泡剂。前述冷却液的PH优选为8～11，更优选为9以上。前述冷却液也可含有防锈剂。在一种优选实施方式中，前述磨粒是通过在前述芯线外周形成的树脂层固定的。在另一种优选实施方式中，在前述钢丝移动方向的、相互邻接的前述磨粒间的平均距离在前述磨粒的平均粒径的150％～600％范围内。并且，前述磨粒从前述树脂层表面突出的部分之平均高度在10～40μm范围内。前述磨粒的平均粒径D的优选范围为20μm≤D≤60μm。在前述切削工序中，前述稀土合金的由前述钢丝切削的部分被浸渍在槽内的前述冷却液中，前述冷却液通过从前述槽的底部向槽内供给，同时还从前述槽的开口部供给，保持着从前述开口部溢流的状态。在前述切削工序中，前述冷却液1分钟的溢流量优选为前述槽的容积的50％以上。在前述切削工序中，从前述开口部供给的前述冷却液的量优选比从前述底部供给的量多。在前述切削工序中，也可通过在与前述槽的前述开口部的前述钢丝的移动方向交叉处附近形成的帘状气流或冷却液流，控制前述冷却液从前述槽的前述开口部溢出。前述钢丝用滚轮驱动。前述滚轮具有形成导向沟的高分子层。前述导向沟具有一对斜面，其中至少一个斜面优选与前述滚轮的表面成50°以上角度。前述钢丝优选在前述一对斜面间移动。前述稀土合金可以是R-Fe-B系稀土烧结合金，也可以是Nd-Fe-B系稀土烧结合金。本专利技术第1方面的稀土磁铁的制造方法包括用稀土合金粉末制作稀土磁铁烧结体的工序；以及用上述本专利技术第1方面的任一种稀土合金的切断方法，从前述烧结体分出多个稀土磁铁的工序。本专利技术第1方面的音圈马达具有用上述第1方面的稀土磁铁的制造方法制备的稀土磁铁。前述稀土磁铁的厚度也可以在0.5～3.0mm范围内。本专利技术第2方面的稀土合金的切断方法是使用芯线固定有磨粒的钢丝切断稀土合金的切断方法，包括使缠绕在线轴上的钢丝在多个滚轮间移动的工序；向缠绕在线轴上的前述钢丝或在前述线轴附近移动的前述钢丝提供以水为主要成分的第1冷却液的工序；一边向前述稀土合金的被前述钢丝切削的部分提供以水为主要成分的第2冷却液，一边用移动中的前述钢丝切削前述稀土合金的工序。前述第1冷却液相对于稀土合金在25℃时的动摩擦系数优选在0.3以下。前述第2冷却液相对于稀土合金在25℃时的动摩擦系数优选在0.1～0.3范围内。前述第1冷却液优选用喷雾法提供给前述钢丝。在一种优选实施方式中，前述磨粒是通过在前述芯线外周形成的树脂层固定的。前述树脂优选为苯酚树脂、环氧树脂或聚酰亚胺树脂。在另一种优选实施方式中，在前述钢丝移动方向，相互邻接的前述磨粒间的平均距离在前述磨粒的平均粒径的150％～600％的范围内，并且前述磨粒在前述树脂层表面突出的部分之平均高度在10～40μm范围内。前述第1冷却液也可以比前述第2冷却液的粘度高。前述第1冷却液和第2冷却液优选在15～35℃范围内。前述多个滚轮分别具有形成导向沟的高分子层，前述导向沟具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用芯线固定有磨粒的钢丝切断稀土合金的切断方法，包括将所述稀土合金的被所述钢丝切削的部分浸渍在温度为２５℃时的表面张力在２５～６０ｍＮ／ｍ范围内的以水为主要成分的冷却液中、通过使所述钢丝移动而切削所述稀土合金的工序。

【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：近藤祯彦，宫地章，石田一，
申请(专利权)人：株式会社新王磁材，
类型：发明
国别省市：JP[日本]