專利名稱：：徑向各向異性磁鐵的制造方法
技術領域：
：本發明是關于徑向各向異性磁鐵的制造方法。
背景技術：
：粉碎像鐵氧體或稀土合金那樣的晶體磁性各向異性材料，在特定的磁場中進行壓制成形而制作的各向異性磁鐵，廣泛地用于揚聲器、電動機、計測儀器、其他的電氣設備等。其中，特別是在徑向具有各向異性的磁鐵，磁性優良，可自由地磁化，并且也不需要像瓦形磁鐵(segmentmagnets)那樣的萬茲4失固定用的增強，因此^皮應用于交流伺服電動機、直流無刷電動機等。特別近年來，伴隨電動機的高性能化，要求細長的徑向各向異性磁鐵。利用垂直磁場垂直成形法或者后方擠出法制造具有徑向取向的磁鐵，但垂直磁場垂直成形法是以從壓制方向，通過芯體從相反方向施加磁場而得到徑向取向為特征。圖1表示制造徑向各向異性磁鐵的垂直磁場垂直成形機的說明圖。這里，圖中l是成形機機架，2是取向磁場線圈，3是陰模，4是上芯體，5是下芯體，6是上模沖，7是下模沖，8是填充磁鐵粉。在該垂直磁場垂直成形機中，由線圏產生的磁場形成從芯體，穿過陰模和成形機機架至芯體的磁路。在此場合，為了磁場泄露損失低，形成磁路部分的材料使用強磁性體，主要使用鐵系金屬。但是，用于使磁鐵粉取向的磁場強度，像以下那樣決定。設芯體直徑為B(磁鐵粉填充內徑)、設陰模直徑為A(磁鐵粉填充外徑)、設磁鐵粉填充高度為L。通過上下芯體的磁通在芯體中央相遇對抗而到達陰模。通過芯體的磁通量，根據芯體的飽和磁通密度決定，在鐵制芯體，磁通密度是20kG左右。因此磁鐵粉填充內外徑中的取向磁場，成為以磁鐵粉填充部的內面積和外面積除以通過上下芯體的磁通量取向磁場，成為2.兀.(B/2)2.20/(7T.B.L)=10.B/L…內周2.7T.(B/2)2.20/(兀.A.L)-10.B7(A.L)…外周在外周的磁場比內周小，因此為了在磁鐵粉填充部全部得到良好的取向，在外周需要1Ok0e以上，為此而成為10.B7(A.L)==10，因此成為L=B2/A。成形體高度是填充粉高度的約一半，燒結時，再變成80%左右，因此磁鐵的高度變得非常小。像這樣，由芯體形狀來決定可能取向的磁鐵的高度，使用垂直磁場垂直成形機，通過利用相反的磁場制作徑向磁鐵的方法來制造細長制品是困難的。另外，后方擠出法，設備規模大，成品率差，制造廉價的磁鐵是困難的。像這樣，無論在什么樣的方法中，徑向各向異性磁鐵的制造都是困難的，難以廉價、大量地制造，也有使用徑向各向異性磁鐵的電動機價格變得非常高這樣的不利。因此，本申請人為了用多腔成形大量生產細長圓筒的徑向磁鐵，提出了不使用以往的垂直磁場垂直壓制，而在配置強磁性芯體的水平磁場垂直壓制中，在施加磁場后，使磁鐵粉和磁場方向相對地旋轉，此后再施加磁場進行成形的方法，即，提出了"是在圓筒磁鐵用成形模具的芯體的至少一部分材質中使用具有飽和磁通密度5kG以上的強磁性體，通過利用水平磁場垂直成形法在磁鐵粉上施加取向磁場，使填充在模具腔內的磁鐵粉成形，制造徑向各向異性磁鐵的方法，是以進行下述U)~(v):(i)在施加磁場中，使磁鐵粉在模具圓周方向進行規定角度旋轉，(U)在施加磁場后，使磁鐵粉在模具圓周方向進行規定角度旋轉，此后再施加》茲場，(iii)在施加磁場中，使磁場發生線圏相對磁鐵粉在模具圓周方向進行規定角度旋轉，(iv)在施加磁場后，使磁場發生線圏相對磁鐵粉在模具圓周方向進行規定角度旋轉，此后再施加磁場，(v)使用數個線圏對，以l個線圈對施加磁場后，以其他的線圏對施加磁場的操作中的至少一種操作，對磁鐵粉從多個方向而不是一個方向施加磁場，用加壓成形進行制造，得到遍及磁鐵全部，環形磁鐵的中心軸和賦予徑向各向異性方向的夾角是80°以上100。以下的徑向各向異性磁鐵為特征的徑向各向異性磁鐵的制造方法"(特開號公報)。在該方法中，利用在水平磁場壓機內配置強磁性芯體而施加的磁場，像圖3(b)那樣在施加磁場方向附近變成徑向取向。此時，在對施加/F茲場方向垂直的方向不變成徑向取向。因此，佳J真充/P茲4失粉和施加磁場方向相對地旋轉后，施加弱磁場，使前次施加磁場時沒有變成徑向取向的部位形成徑向取向。若使用這樣的弱磁場，就不引起在施加磁場方向的垂直方向的取向混亂。這樣一來，就能夠在遍及全部圓周方向得到徑向取向。但是，即將成形前的施加磁場的強度若過強，在磁場垂直方向，至成形時形成的徑向取向就會混亂。另外，若過弱，則不能使在施加磁場方向上在剛剛施加磁場時形成的混亂取向成為徑向取向。因此，能否得到均勻的徑向取向，主要取決于被即將成形前的磁場強度，因此，希望更穩定地進行生產的方法。專利文獻l:特開號公報
發明內容本發明是鑒于以上事實而完成的，以提供容易而且能夠大量、穩定、廉價地制造磁特性優良的、多腔、細長且均勾的徑向各向異性磁鐵的徑向各向異性磁鐵的制造方法為目的。本發明為了達到上述目的，提供徑向各向異性磁鐵的制造方法，在具備具有圓柱狀中空部的陰模、配置在該中空部內而形成圓筒狀模腔的圓柱狀芯體和在上述模腔內能上下方向滑動地配設的上下模沖的圓筒磁鐵用成形模具的上述模腔內填充磁鐵粉，從上述陰模的外側沿芯體的徑向對上述磁鐵粉施加磁場，通過上下模沖將磁鐵粉加壓，利用水平磁場垂直成形法對磁鐵粉進行成形的徑向各向異性磁鐵的制造方法中，其特征在于，(至少使上述上模沖從上述磁場的施加方向沿圓周方向，在各自±10。以上±80。以下的區域將磁鐵粉可部分加壓地分割成形，)與此同時在圓筒磁鐵用成形模具的芯體的至少一部分材質中使用具有飽和磁通密度0.5T以上的強磁性體，在利用水平磁場垂直成形法將填充在模具模腔內的磁鐵粉成形時，在對磁鐵粉施加取向磁場中或者施加后，在從磁場施加方向沿圓周方向±10。以上±80。以下的區域，用對應于該區域的上模沖的分割部分和下模沖對磁鐵粉部分加壓，進行使磁鐵粉的該部分加壓部高密度化的預成形直至其密度達到施加磁場前的填充密度的l.l倍以上、且小于成形體密度為止，進行(i)在上述第l次的施加磁場后，使磁鐵粉在模具圓周方向進行規定角度旋轉，此后再施加磁場，(ii)在上述第1次的施加磁場后，使磁場發生線圏在模具圓周方向相對^f茲鐵粉進行規定角度旋轉，此后再施加^f茲場，(Ui)在上迷第l次的施加磁場后，從配置在相對先前施加的線圏對偏離規定角度的位置的線圏對再施加磁場的操作中的至少一種操作，在該第2次的施加磁場中或者施加磁場后，或者根據需要反復進行上述預成形和上述(i)~(iii)的操作中的至少一種操作后，以先前部分加壓以上的壓力，用上下模沖整體對模腔內的全部磁鐵粉加壓，進行最終成形。在此情況下，在上述預成形和最終成形中或者在預成形和最終成形前進行的施加磁場時的施加的磁場強度，優先選擇都是159.5kA/m~797.7kA/m。另外，上模沖的分割數，優先選擇是被均等地4、6或者8分割。再有，根據需要，下模沖也可以像這樣分割，但在此情況下，優先選擇使下模沖的分割區和上模沖的分割區域一致。即優先選擇下模沖從上述磁場的施加方向沿圓周方向在各自士10。以上土80。以下的區域，將磁鐵粉能夠部分加壓地進行分割成形，用上述上模沖的分割部分和與該分割部分對置的下模沖的分割部分將磁鐵粉進行部分加壓。按照本發明的徑向各向異性磁鐵的制造方法，多腔、細長制品的制造是容易的，而且能夠廉價、大量、穩定地提供磁特性優良的均勻的徑向各向異性磁鐵，在產業上的利用價值是極高的。圖1是表示在制造徑向各向異性圓筒磁鐵時使用的以往的垂直磁場垂直成形裝置的說明圖，(a)是縱剖面圖，(b)是(a)圖中的A-A'線剖面圖。圖2是表示制造圓筒磁鐵時使用的水平磁場垂直成形裝置的一實施例的說明圖，(a)是平面圖，(b)是縱剖面圖。圖3是示意地表示制造圓筒磁鐵時使用的水平磁場垂直成形裝置中磁場發生時的磁力線的狀態的說明圖，(a)是有關本發明的成形裝置的情況，(b)是以往的成形裝置的情況。圖4是表示在制造圓筒磁鐵時使用的成形裝置內，進行預成形后的狀態的說明圖。具體實施例方式以下，詳細地說明本發明。圖2是圓筒磁鐵的成形時，用于進行磁場中取向的水平磁場垂直成形裝置的說明圖，特別是電動機用磁鐵的水平磁場垂直成形機。這里，和圖l的情況相同，l表示成形機機架，2表示取向磁場線圏，3表示陰模，5a表示芯體。6是上模沖，7是下模沖，8是填充磁鐵粉，9表示極靱。即，陰模3具有圓筒狀中空部，在該中空部內插入比該中空部的直徑小的圓柱狀芯體5a,在陰模3和芯體5a之間形成圓筒狀^t腔，在該模腔中填充磁鐵粉8，進行成形，成形為對應于該模腔形狀的磁鐵。在此情況下，是上述上下模沖6、7可分別在上下方向滑動地插入上述模腔中，壓緊模腔內的填充磁鐵粉8。另外，對于上述模腔內的磁鐵粉來說，是從陰模3的外側沿芯體5a的徑向施加磁場。這里，在本發明中，上述上模沖被分割為使從上述磁場的施加方向、沿圓周方向在各自±10°以上±80。以下的區域，最好是±30°以上±60。以下的區域能夠部分加壓磁鐵粉的部分。在此情況下，優先選擇下模沖不被分割而作為一體型，但也可以和上模沖一樣進行分割。另外，在本發明中，用飽和磁通密度0.5T(5kG)以上、優先選擇用0.5~2.4T(5~24kG)、更優先選擇用1.0~2.4T(10~24kG)的強磁性體形成上述模具的芯體5a的至少一部分，更優先選擇是全體。作為這樣的芯體材質，可舉出鐵系材料、鈷系材料、鐵-鈷系材料及其合金材料等具有磁性的材料。像這樣，在芯體中若使用具有飽和磁通密度0.5T以上的強磁性體，在磁鐵粉上施加取向磁場時，磁通就設法垂直地進入強磁性體表面，因而描繪出接近徑向的磁力線。因此，如圖3(a)所示，就能夠使磁鐵粉填充部分的磁場方向接近徑向取向。與此相反，以往用非磁性或者具有和磁鐵粉同等的飽和磁通密度的材料形成芯體5b，在此情況下，磁力線如圖3(b)所示，是相互平行的，在同一圖中，中央附近是徑向方向，但愈接近上側和下側愈成為由線圏產生的取向磁場方向。即使用強磁性體形成芯體，在芯體的飽和磁通密度不到0.5T時，芯體也容易達到飽和，即使使用強磁性芯體，但磁場成為近似圖3(b)的狀態。除此之外，在不到0.5T時，變成和填充磁鐵粉的飽和密度(磁鐵的飽和磁通密度x磁鐵粉填充密度/磁鐵真密度)相等，填充》茲鐵粉和強^磁性芯體內的磁通方向已變成和線圏的磁場方向相同。再者，在芯體的一部分中使用0.5T以上的強磁性體時，也得到和上述相同的效果，雖然是有效的，但優先選擇使用全體由0.5T以上的強磁性體構成的芯體。相對由線圈產生的取向磁場方向是90。的方向，往往不成為徑向取向。在磁場中有強磁性體時，磁通設法垂直進入強磁性體而被強磁性體吸引，因此在強磁性體的磁場方向面磁通密度上升，在垂直方向，磁通密度降低。為此，在模具內配置強磁性芯體的情況下，在填充磁鐵粉中，在強磁性芯體的磁場方向部分，由于強磁場得到良好的取向，而在垂直方向部分不太發生取向。為了彌補此，使磁鐵粉相對由線圏產生的磁場進行旋轉，使不完全取向部分在磁場方向的強磁場部分進行再取向。但是，此時，如果施加強磁場，在垂直于施加磁場的方向再次使徑向取向變得混亂，另外，若過弱，就不能矯正在施加磁場方向已發生混亂的徑向取向。因此，能否得到均勻的徑向取向，很大程度上取決于即將成形前的磁場強度，磁鐵的穩定生產變得困難。因此，在本發明中是通過分割在磁場施加中或者剛施加后一旦成形的在磁場施加方向的徑向取向、利用僅該部分可動作的上模沖或下模沖的任一方，或者上下兩模沖加壓，進行預成形，即使施加徑向取向以外的磁場，也能控制磁鐵粉發生旋轉。這樣一來，在最初施加磁場時進行預成形，此后利用施加旋轉磁場通過進行達到最終成形的多級成形，就能夠得到具有均勻的徑向取向的成形體。預成形和最終成形也可以在施加磁場后進行，但通過在磁場中進行可得到高取向，是優先選擇的。在經受預成形的區域的描述中，0°方向和180。方向相對于施加磁場方向是相同，因此士90。區域意味著360°,也就是說全區域。預成形時的加壓部分，需要在磁場施加方向士10。以上的區域進行。是因為在比此限定狹窄時，由于最終成形時的施加磁場，產生徑向取向發生混亂的部位。在預成形時的加壓部分超過磁場施加方向土80。時，變成預成形進行至施加磁場的垂直方向附近，預成形已進行至沒有徑向取向的部分，因此應該是土80。以下。優先選擇可在士30。以上、±60。以下的區域進行。模沖的分割數是4以上，優先選擇是4、6、8分割，是被均等地分割的模沖。分割數比8分割多時，模沖分割數是偶數時，可以是模沖分割數的1/2次的預成形的次數，但分割數一變多，成形節拍就變長。另外，在進行奇數分割時，成為進行和分割數相同數的預成形，成形節拍變長，生產率惡化。再者，模沖的分割，優先選擇像上述那樣分割上模沖，下模沖為和以往相同的圓筒狀的原封不動的狀態，但也可以分割上模沖和下模沖的兩方。在沖頭分割數多的場合，雖然沒有由于最終成形的磁場施加造成的徑向配向混亂，將沒有配向的部分成形的事情，但為了在超出上述分割成形區域的部分進行預成形，分割數變多，成形節拍變長，所以優先選擇8分割以下。預成形的加壓程度，必須是填充密度的l.l倍以上。是因為比此限定低的加壓，雖然進行預成形，但在最終成形時施加磁場時，會使徑向取向混亂。利用預成形的加壓，若成為最終成形時的磁鐵粉密度以上，在最終成形后的成形體中就產生密度不勻，成為裂紋或變形的原因，因此是不到最終成形時的磁鐵粉密度。作為預成形時的加壓程度，可以優先選擇規定為填充密度的1.3倍以上、成形體密度的90%以下。這里，關于在磁鐵粉上施加的磁場，在用水平磁場垂直成形裝置發生的磁場大時，例如圖3(a)的芯體5a已飽和，成為近似圖3(b)的狀態，取向磁場變成近似徑向取向的圓筒磁鐵的磁場，不成為徑向取向。因此，在將要加壓之前或者加壓中發生的磁場，優先選擇797.7kA/m(10kOe)以上。另一方面，若使用強磁性芯體，磁通就集中在芯體，因而在芯體周邊得到比由線圏產生的磁場大的磁場。但是，磁場若太小，在芯體周邊也得不到在取向上充分的磁場。另外，相對于施加磁場方向垂直的方向，在預成形時，有發生旋轉作為再徑向取向的工序，在最終成形時，預成形是處于完成的狀態，由磁場產生的取向處于不易混亂的狀態，因此從線圏產生的磁場強度，以在施加磁場前未成為徑向取向的施加磁場方向得到充分的徑向取向的159.5kA/m(2kOe)以上為好。這里所說的用水平磁場垂直成形產生的磁場，是意味著充分離開強磁性體的地方的磁場或者去掉強磁性芯體后進行測定時的磁場值。在本發明中，首先在上述模腔內填充所用量的磁鐵粉，施加159.5~797.7kA/m(210kOe)的磁場(施加磁場)。然后，和施加該磁場同時或者施加磁場后，優先選擇在施加磁場中，上述±10°以上±80。以下，特別是±30°以上±60。以下的區域，利用將該部分分割的部分的上模沖和下模沖(下模沖被分割時，對應于上述區域的下模沖的分割部分)對該區域進行壓緊(部分加壓)，對該部分加壓部進行成形(預成形)，以使其密度為施加磁場前的磁鐵粉填充密度的1.1倍以上、且不到成形體密度的密度，優選是填充密度的1.3倍以上、成形體密度的90%以下。因此，磁鐵粉的部分加壓部(預成形部分)在被高密度化到上述密度，但磁鐵粉的未部分加壓的部分原封不動地保留初期的粉狀。接著，進行(i)上述第1次施加磁場后，使磁鐵粉在模具圓周方向旋轉規定角度，此后再施加f茲場，(ii)上述第1次施加磁場后，使磁場發生線圏相對磁鐵粉在模具圓周方向旋轉規定角度，此后再施加磁場，(iii)上述第l次施加磁場后，從配置在相對先前施加的線圏對偏離規定角度的位置的線圏對再次施加磁場的操作中的至少一種操作(旋轉和第2次施加磁場)。在此場合，適宜地進行上述角度的選定，但優先選擇使未預成形區域的中心方向和磁場方向成為土10。以下那樣的角度旋轉是令人滿意的。另外，此時施加的》茲場和上述相同。像這樣，在第l次施加磁場，預成形、旋轉、第2次施加磁場、最終成形的一系列順序中，以更提高徑向取向為目的，在最終成形前，也可以進行1次以上預成形、旋轉、施加磁場的步驟。另外，最終成形后的成形體密度(成形體的重量/成形體的體積)希望是3.0~4.7g/cm3，優選是3.5~4.5g/cra3。像這樣，在本發明中，優先選擇分成數次進行部分加壓成形，但此時，也可以釆用一邊施加》茲場一邊進4亍成形的4支法，以及進4亍一次施加磁場，然后中止磁場發生，進行成形的技法的任一種，優先選擇一邊施加磁場一邊進行成形。此時施加的磁場的強度，在哪種情況都優先選擇2lGkOe。再者，得到的成形體是否成為徑向取向，由預成形或者最終成形時的施加的磁場決定，因而關于預成形和最終成形以外的磁場施加，即使施加超過797.7kA/m(10kOe)的磁場也沒關系。本發明，如上所述，使磁鐵粉的部分加壓反復進行1次或者數次后，是進行最終成形，但最終成形是以先前部分加壓以上的壓力、使用上下模沖全體將模腔內的全部磁鐵粉均等地加壓進行，在此場合，利用通常的水平磁場垂直成形法，在磁鐵粉上施加取向磁場，用一般的成形壓0.29~1.96Pa(0.3~2.Ot/cm2)進行成形，再實施燒結、時效處理、加工處理等，就能夠得到燒結磁鐵。再者，作為磁鐵粉，沒有特別的限制，除了在制造Nd-Fe-B系圓筒磁鐵時是合適的以外，在鐵氧體磁鐵、Sm-Co系稀土類磁鐵、各種粘結磁鐵等的制造中也是有效的，但都是使用平均粒徑0.1~100pm,特別是O.3~50薩的合金粉進行成形。以下，示出實施例和對比例，具體地說明本發明，但本發明不受下述的實施例的限制。實施例1~3使用各自的純度為99.7質量。/。的Nd、Dy、Fe、Co、M(M是A1、Si、Cu)和純度99.5質量％的B，用真空熔煉爐熔化鑄造按質量％是Nd^y^FesuCo^AluSiuCuu的合金，制成金屬錠。用顎式破碎機和布朗磨機(Brownmill)將該金屬錠粗粉碎，再在氮氣流中利用噴射磨粉碎得到平均粒徑4.8jim的微粉末。將該粉末以磁鐵粉的填充密度2.66g/cin4真充在配置了圖2所示的飽和磁通密度1.9T(19kG)的鐵制強磁性芯體的水平磁場垂直成形裝置中。此時，上模沖分割數是4,下模沖為不分割的圓筒狀態。一邊以線圏的發生磁場638.2kA/m(8k0e)施加磁場，一邊在相對磁場方向土45。的區域，利用與該區域對置的上模沖分割部和下模沖進行加壓，進行預成形直至該加壓部分達到填充密度的1.3倍的密度3.46g/cm3。在圖4中表示預成形后的模腔內的磁鐵粉的狀態。箭頭方向A表示施加磁場方向。此后，使線圏旋轉90。，接著在398.8kA/m(5kOe)的磁場中同樣地進行再次取向，以0.49Pa的成形壓，使用上下的全模沖進行最終成形。此時的成形體密度是4.18g/cm3。作為實施例2，在水平磁場垂直成形裝置中，使用和實施例l相同的磁鐵粉，以磁鐵粉填充密度2.28g/cm3進行填充，在線圏的發生200680000983.2說明書第11/14頁磁場478.6kA/m(6k0e)的磁場中，一邊進行取向，一邊在相對磁場方向士45。的區域，利用上模沖分割部和下模沖進行加壓，進行預成形直至該加壓部分達到填充密度的1.5倍的3.42g/cra^使磁鐵粉與陰模和芯體及模沖一起旋轉90。，接著在319.lkA/m(4k0e)的磁場中，以0.49Pa(0.5t/cm"的成形壓，使用上下的全模沖進行最終成形。此時的成形體密度是4.18g/cm3。作為實施例3，使用上模沖的分割數是6、下模沖為不分割的圓筒狀形態的模沖，使用和實施例l相同的磁鐵粉以2.9g/cm3進行填充，使用水平磁場垂直成形裝置在線圏的發生磁場877.5kA/m(llk0e)的磁場中進行取向后，使磁鐵粉與陰模和芯體及模沖一起旋轉90。，再在線圏發生磁場797.7kA/m(10kOe)的磁場中進行取向。再使磁鐵粉與陰模和芯體及模沖一起旋轉90。，施加398.8kA/m(5kOe)的磁場后，在相對剛剛施加的磁場方向的土60。的區域，利用與該區域對置的上模沖分割部和下模沖進行預成形直至該區域達到填充密度的1.15倍的密度3.34g/cm3。此后，使磁鐵粉與陰模和芯體及模沖一起旋轉90。，接著同樣地在398.8kA/m(5kOe)的磁場中，進行再次取向，以0.39Pa(0.4t/cm2)的成形壓，使用上下的全模沖進行最終成形。此時的成形體密度是3.8g/cm3。這些成形體，在真空中，在1090t:進行1小時燒結，接著在530。C進行l小時的熱處理，得到03Onunx025mmxL3Omm的圓筒磁鐵。在得到的燒結體中沒有看到裂紋、碎片、大的變形。從這樣得到的燒結圓筒磁鐵切取圓周方向2mm、圓筒軸方向2.5mm的試片。切取磁鐵的地方是圓筒磁鐵中部、是以最終成形時的磁場施加方向作為0。，是0°、45。、90。、135。和180。(在此，180。也是磁場施加方向)的5處。這些試片使用振動試料型磁力計(VSM)進行剩余磁化Br[T]磁性測定。結果示于表l中。對比例1~4作為對比例1，除了預成形外和實施例l相同條件，進行不進行預成形的成形。14作為對比例2，除了預成形外和實施例1相同條件，在全區域(土90。)進行預成形，得到成形體。作為對比例3，將實施例2中的預成形部分的磁鐵粉密度規定為填充密度的1.05倍的2.39g/cm3，其他成為完全和實施例2相同地操作，得到成形體。作為對比例4，進行預成形直至實施例3中的預成形部分的磁鐵粉密度成為4.56g/cm3。其他成為完全和實施例3相同地操作，得到成形體的整體密度為4.30g/cm3的成形體。在此時的50%的成形體中發生了裂紋、碎片。這些對比例的成形體，和實施例同樣地在真空中，在1090'C進行1小時燒結，接著在530r進行1小時熱處理，得到03Ommx025mmxL3Omm的圓筒磁鐵。在由對比例4得到的燒結體的45%中看到裂紋，全部看到大的變形。在其他的對比例中，都沒有看到裂紋、碎片、大的變形。從這樣得到的燒結圓筒磁鐵切取圓周方向2mm、圓筒軸方向2.5mm的試片。切取磁鐵的地方是圓筒磁鐵中部、以最終成形時的磁場施加方向作為0。，是0。、45。、90°、135°和180°(在此，180。也是磁場施加方向)的5處。這些試片使用振動試料型磁力計(VSM)進行剩余磁化Br[T]的測定。結果和實施例一起示于表l中。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>從表l可知，實施例1~3與對比例1~3相比，顯示高的剩余磁化，并且各部位間的偏差也小。除此之外，對比例4在成形體中含有裂紋、碎片，生產率惡化，因此利用實施例1~3或者利用以這些實施例為基準的方法可進行優良的徑向各向異性磁鐵的制造。實施例4、5作為實施例4,使用各自的純度為99.7質量％的Nd、Dy、Fe、Co、M(M是A1、Cu)和純度99.5質量％的B,用真空熔煉爐熔化鑄造按質量％是Nd3。DyuFe63.,CouBiAl。.2Cu。.2的合金，制成金屬錠。用顎式破碎機和布朗磨機將該金屬錠粗粉碎，再在氮氣流中利用噴射磨粉碎得到平均粒徑4.5pm的微粉末。將該粉末以磁鐵粉的填充密度2.66g/cm3填充在配置了圖2所示的飽和磁通密度1.9T(19kG)的鐵制強磁性芯體的水平磁場垂直成形裝置中。此時，使用上下模沖分割數各自是6、全部以60。制成的下下才莫沖。以線圈發生磁場717.8kA/m(9kOe)施加磁場后，再一邊以319.0kA/m(4kOe)施加磁場，一邊在相對磁場方向±30°的區域，利用分別與該區域對置的2個上下模沖進行預成形直至達到填充密度的1.3倍的密度3.46g/cm3。此后使線圏旋轉60。，接著同樣地以717.8kA/m(9kOe)施加》茲場后，再一邊以319.0kA/m(4kOe)施加磁場，一邊在相對磁場方向土30。的區域，利用分別與該區域對置的2個上下模沖進行預成形直至達到密度3.46g/cm3。此后，使線圈在和上述相同方向旋轉60°,在398.8kA/m(5kOe)的磁場中進行再取向，以0.49Pa的成形壓，使用上下的全模沖進行最終成形。此時的成形體密度是4.lg/cm3。作為實施例5，使用和實施例4相同的磁鐵粉，在和實施例4相同形狀，將上下模沖進行8分割(各自以45。的角度制成的模沖)的模具模內以磁鐵粉填充密度2.4g/ci^進行填充。一邊以線圏發生磁場398.8kA/m(5kOe)施加磁場，一邊在相對磁場方向土22.5°的區域，利用分別與該區域對置的2個上下模沖進行預成形直至達到填充密度的1.5倍的密度3.6g/cm3。此后，使線圏旋轉45°，接著一邊施加398.8kA/m(5kOe)的/P茲場，一邊在相對磁場方向土22.5°的區域，利用分別與該區域對置的2個上下模沖進行預成形直至達到密度3.6g/cm3，此后，再使線圈在和上述相同方向旋轉45°,接著一邊以398.8kA/m(5kOe)施加磁場，一邊在相對磁場方向士22.5。的區域，利用分別與該區域對置的2個上下模沖進行預成形直至達到密度3.6g/cm3。使線圏旋轉45°,在398.8kA/m(5k0e)的磁場中，進行取向，以0.6Pa的成形壓，使用上下的全模沖進行最終成形。此時的成形體密度是4.3g/cm3。這些成形體，在真空中，在1080'C進行1小時燒結，接著在500'C進行1小時的熱處理，得到05Ommx045mmxL3Omm的圓筒磁鐵。在得到的燒結體中沒有看到裂紋、碎片、大的變形。從這樣得到的燒結圓筒磁4失切取圓周方向2mm、圓筒軸方向2.5mm的試片。切取》茲鐵的地方是圓筒磁鐵中部、以最終成形時的磁場施加方向作為0。，實施例4是0°、30°、60°、90°、120。、150。和180。(在此，180。也是磁場施加方向)的7處。實施例5是0°、22.5。、45。、67.5。、90°、112.5。、135°、157.5°和180°(在此，180。也是磁場施加方向)的9處。在這些試片中使用振動試料型磁力計VSM進行剩余磁化Br[T]磁性測定。結果示于表2、3中。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>將實施例4、5得到的磁鐵在IO極進行磁化，插入12個齒槽的定子中，測定3rpm時的轉矩波動和感應電動勢。實施例4,轉矩波動是9.6mNm，感應電動勢是7.1V/krpm，實施例5，轉矩波動是8.9mNm，感應電動勢是6.9V/krpm。從表2、3可知，實施例4、5顯示高的剩余磁化，并且個部位間的偏差也非常小。除此之外已知，電動機特性也良好，可進行適合于直流無刷電動機和交流伺服電動機的徑向各向異性磁鐵的制造。權利要求1.徑向各向異性磁鐵的制造方法，在具備具有圓柱狀中空部的陰模、配置在該中空部內而形成圓筒狀模腔的圓柱狀芯體、在上述模腔內能夠上下方向滑動地配設的上下模沖的圓筒狀磁鐵用成形模具的上述模腔內填充磁鐵粉，從上述陰模的外側沿芯體的徑向對上述磁鐵粉施加磁場，利用上述上下模沖將磁鐵粉加壓，利用水平磁場垂直成形法對磁鐵粉進行成形的徑向各向異性磁鐵的制造方法中，其特征在于，至少將上述上模沖分割成形，使從上述磁場的施加方向沿圓周方向，在各自±10°以上±80°以下的區域將磁鐵粉可部分地加壓，與此同時，在圓筒磁鐵用成形模具的芯體的至少一部分材質中使用具有飽和磁通密度0.5T以上的強磁性體，在利用水平磁場垂直成形法將填充在模具模腔內的磁鐵粉成形時，在對磁鐵粉施加取向磁場中或者施加后，在從磁場施加方向沿圓周方向±10°以上±80°以下的區域，用對應于該區域的上模沖的分割部分和下模沖對磁鐵粉進行部分加壓，進行使磁鐵粉的該部分加壓部高密度化的預成形，直至其密度達到施加磁場前的填充密度的1.1倍以上、且小于成形體密度為止，進行(i)在上述第1次的施加磁場后，使磁鐵粉在模具圓周方向以規定角度旋轉，此后再施加磁場，(ii)在上述第1次的施加磁場后，使磁場發生線圈在模具圓周方向相對磁鐵粉以規定角度旋轉，此后再施加磁場，(iii)在上述第1次的施加磁場后，由在相對先前施加的線圈對偏離規定角度的位置配置的線圈對，再施加磁場的操作中的至少一種操作，在該第2次的施加磁場中或者施加磁場后，或者根據需要反復進行上述預成形和上述(i)～(iii)的操作中的至少一種操作后，以先前部分加壓以上的壓力，用上下模沖整體對模腔內的全部磁鐵粉加壓，進行最終成形。2.根據權利要求1所述的徑向各向異性磁鐵的制造方法，其中，在上述預成形和最終成形中或者在預成形和最終成形前進行的施加磁場中的磁場強度都是159.5kA/m~797.7kA/m。3.根據權利要求1或2所述的徑向各向異性磁鐵的制造方法，其中，上模沖的分割數是被均等地4、6或者8分割。4.根據權利要求1~3中的任一項所述的徑向各向異性磁鐵的制造方法，其中，下模沖在從上述磁場的施加方向沿圓周方向，在各自±10°以上±80°以下的區域將磁鐵粉可部分加壓地進行分割成形，使用上述上模沖的分割部分和與該分割部分對置的下模沖的分割部分將磁鐵粉部分加壓。全文摘要本發明涉及徑向異性磁鐵的制造方法，其特征在于，在具備陰模、芯體、上下模沖的圓筒磁鐵用成形模具的模腔內填充磁鐵粉，對上述磁鐵粉施加磁場，用上下模沖加壓磁鐵粉，利用水平磁場垂直成形法對磁鐵粉進行成形的徑向各向異性磁鐵的制造方法中，在使上模沖能夠部分加壓地分割成形、利用水平磁場垂直成形法將填充在模具模腔內的磁鐵粉成形時，用上模沖的分割部分和下模沖對磁鐵粉部分加壓，使磁鐵粉的該部分加壓部高密度化，直至其密度達到填充密度的1.1倍以上，且小于成形體密度，此后，以先前部分加壓以上的壓力，使用上下模沖整體加壓模腔內的全部磁鐵粉進行最終成形。文檔編號H01F13/00GK101103422SQ20068000098公開日2008年1月9日申請日期2006年11月29日優先權日2005年12月13日發明者佐藤孝治,北川光雄,美濃輪武久申請人:信越化學工業株式會社