稀土類燒結磁鐵的制造方法以及該制造方法中使用的制造裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種磁各向異性稀±類燒結磁鐵的制造方法及其制造裝置。
【背景技術】
[0002] Nd-Fe-B系稀±類燒結磁鐵于1982年由本申請發明人即佐川等人發明，其特性遠 遠超過之前的永磁鐵材料，而被廣泛地實用化(專利文獻1)。特別是，在空調機的壓縮機、混 合動力車的電動機、發電機、硬盤的音圈電動機(VCM)等中被廣泛使用，實現設備的小型化、 節能化，從而有助于防止地球溫暖化。在運些用途中使用的稀±類燒結磁鐵的形狀為筆直 的平板狀、彎曲的圓弧板狀、扇形平板狀等。運些板狀稀±類燒結磁鐵是磁化方向的厚度比 板的縱向或者橫向的長度小的薄壁件。需要說明的是，對于稀±類燒結磁鐵而言，除Nd-Fe- B系W外，Sm-Co系也被實用化。W下將兩者統稱為"稀±類燒結磁鐵"。運里，有時在Nd-Fe-B 系中包含Pr、Dy等其他稀±類元素等，但在本說明書中將它們通稱為Nd-Fe-B系。
[0003] 作為稀±類燒結磁鐵的材料的稀±類合金粉末下稱為"合金粉末"）在化學性 方面非常活性，若置于大氣中不僅會急劇氧化而劣化，有時還會起火，因此合金粉末的操作 需要在不含氧的非活性氣體氣氛中進行。因此，需要由合金粉末制造稀±類燒結磁鐵的合 理的制造工序。
[0004] 作為制造薄板狀稀±類燒結磁鐵的方法，現有已知有兩種方法。分別為將合金粉 末填充于模具中并在磁場中進行沖壓成形而制作壓粉成形體，然后對該壓粉成形體進行燒 結的模具沖壓法(非專利文獻1); W及將合金粉末填充于填充容器（W下稱為"模具"）中并 通過脈沖磁場取向而得到取向填充成形體，然后將取向填充成形體放入模具中直接進行燒 結的無沖壓法(Press-less process: W下稱為"PLP法"）（專利文獻2)。
[0005] 在模具沖壓法中，薄壁件的沖壓成形較為困難，因此首先使用較大的模具制作較 大的塊狀壓粉成形體，將該塊狀壓粉成形體從模具取出進行燒結而得到塊狀燒結體。通過 外周刃切斷機等將該較大的塊狀燒結體較薄地切片而形成薄壁板狀件。切片工序花費較大 的費用，并且在切片工序中產生大量的切屑，因此原料成品率(實際得到的產品量與根據原 料投入量而期待的產品量的比率)降低。因此，模具沖壓法具有產品價格高的缺點。
[0006] 模具沖壓法的技術方面的內容與問題點在專利文獻3的[0002]至[0042]中詳細總 結。
[0007] 在模具沖壓法中，將模具放置在靜磁場用磁極之間，向該模具投入合金粉末(專利 文獻4)。若在投入合金粉末后，一邊施加磁場一邊使上沖頭下降同時使下沖頭上升而對上 下沖頭之間的合金粉末施加壓力，則能夠得到壓粉成形體。若使上沖頭與下沖頭上升，則能 夠將壓粉成形體從模具取出。若對該壓粉成形體進行燒結，則能夠得到塊狀燒結體。
[000引在化P法中，通常在模具中設置分隔件而同時制造多個產品。向由多個隔板劃分出 的多個空桐填充合金粉末并覆蓋后，施加脈沖磁場使合金粉末取向，將得到的取向填充成 形體放入模具中直接進行燒結(專利文獻2)。通過該方法，能夠高效地生產彎曲少的薄壁板 狀稀±類燒結磁鐵。該方法的原料成品率高，且能夠減少加工費，因此在量產工廠中使用。
[0009] 作為稀±類磁鐵的大量生產技術，PLP法存在如下的問題。
[0010] (1)由于在燒結中也使用模具，因此需要大量的模具。運是由于作為大量生產技 術，燒結工序需要幾十小時，但供粉、填充、取向等工序總共5分鐘左右便完成。
[0011] (2)模具必需精密地制作，花費加工費用。模具制作費用高。
[0012] (3)由于模具在大量生產中使用，因此W反復使用為前提。為了反復使用模具，必 需選擇構成模具的容器部分、隔板的材質，并且充分增大壁厚。若增大模具各部的壁厚，貝U 材料費變高，并且，工序中的模具的占有體積增大，從粉末填充裝置、粉末磁場取向裝置到 燒結裝置的各裝置的生產性降低。
[0013] (4)由于模具置于高溫的燒結溫度中，因此無論使用何種材料制作，均會與合金粉 末發生反應而消耗。因此無法永久使用導致使用次數受限，抬高模具費用。
[0014] (5)當通過金屬制作模具時，能夠減小模具各部的壁厚，但金屬在高溫的燒結中容 易變形，因此在反復使用方面受限。因此嘗試減小合金粉末的粒徑，降低燒結溫度(專利文 獻5)，但不能通過該方法完全消除金屬制模具的變形。另外，金屬模具在燒結中容易與合金 粉末發生反應，因此在向模具填充合金粉末前，每次都需要涂敷陶瓷粉末(專利文獻6)等， 運會抬高產品價格。
[0015] (6)若為了使模具堅固而使隔板加厚，則容易產生向由各隔板劃分出的空桐供給 合金粉末的供粉量的偏差，導致產品尺寸產生偏差。
[0016] 在先技術文獻 [0017]專利文獻
[001引專利文獻1:日本專利第1431617號公報
[0019] 專利文獻2:日本特開號公報
[0020] 專利文獻3:日本專利第4391980號公報
[0021] 專利文獻4:日本專利第2731337號公報
[0022] 專利文獻5:日本特開號公報
[0023] 專利文獻6:日本特開號公報
[0024] 專利文獻7:日本特開2006-97090號公報
[0025] 非專利文獻
[00%]非專利文獻1:俸好夫，大橋檢《稀±類永磁鐵》森北出版株式會社，1999年，P. 60- 63

【發明內容】

[0027] 發明要解決的課題
[0028] 上述的化P法的諸問題與將花費費用制作的模具搬入燒結爐中相關而產生，因需 要反復使用模具而引起。若不將模具搬入燒結爐中，則模具的所需數量也大幅減少，另外消 除了模具的消耗，無需堅固地制作模具。并且，消除了在燒結中產生的模具的污染的清掃、 破損的修理的麻煩。若開發出發揮化P法的特長并且不將模具搬入燒結爐中的制造方法，貝U 上述諸問題大多能夠解決。
[0029] 本發明所要解決的課題在于提供一種不將模具搬入燒結爐中的化P法，由此提供 一種能夠大幅減少稀±類燒結磁鐵的制造費用的方法。
[0030] 用于解決課題的手段
[0031] 本發明的磁各向異性稀±類燒結磁鐵的制造方法的特征在于，包括:供粉工序，向 模具供給合金粉末，所述模具具有分割為兩部分W上的側壁;填充工序，將所述合金粉末填 充于所述模具中而制作填充成形體;取向工序，對所述填充成形體施加磁場，使該填充成形 體內的合金粉末取向而制作取向填充成形體;取出工序，使所述模具的側壁與所述取向填 充成形體分離，將所述取向填充成形體從所述模具取出；W及燒結工序，對取出的所述取向 填充成形體進行燒結，所述填充工序與所述取向工序在不同的位置進行。
[0032] 另外，本發明的特征在于，在具有上述特征的磁各向異性稀±類燒結磁鐵的制造 方法中，向所述模具的內部組裝能夠拆下的一個或者多個隔板，利用該隔板將該模具內部 劃分為多個空桐。
[0033] 另外，本發明的特征在于，在具有上述特征的制造方法中，在所述供粉工序之前， 設有隔板組裝工序。
[0034] 另外，本發明的特征在于，在具有上述特征的制造方法的供粉工序中，在所述供粉 工序中，將供粉隔離物載置于所述模具上，向由所述模具和該供粉隔離物劃分出的空間投 入規定量的合金粉末。
[0035] 另外，本發明的特征在于，在具有上述特征的制造方法中，設置一個所述供粉隔離 物，所述供粉隔離物能夠使所述合金粉末向所述模具的一個或者多個空桐供給。
[0036] 另外，本發明的特征在于，在具有上述特征的制造方法的填充工序中，在將按壓沖 頭構件載置于所述模具的上方側的狀態下，通過使該模具反復從一定的高度落下，從而將 所述合金粉末全部收容于模具內部，使合金粉末的密度上升，所述按壓沖頭構件用于將投 入到由所述模具和所述供粉隔離物劃分出的空間內的規定量的合金粉末全部收容于模具 內部。
[0037] 另外，本發明的特征在于，在具有上述特征的制造方法的取出工序中，所述取向填 充成形體與所述隔板一起一體地取出。
[0038] 另外，本發明的特征在于，在具有上述特征的制造方法中，各個所述工序中的供粉 工序與填充工序在同一位置實施，所述供粉工序及填充工序與所述取向工序與所述取出工 序與所述燒結工序分別在不同的作業位置實施。
[0039] 另外，本發明的特征在于，在具有上述特征的制造方法中，所述供粉工序、所述填 充工序、所述取向工序、W及所述取出工序在單一腔室內或者通氣性地連結的多個腔室內 進行，該單一腔室或者多個腔室內被非活性氣體充滿。
[0040] 另外，本發明的特征在于，在具有上述特征的制造方法中，所述隔板組裝工序在所 述供粉工序之前進行，所述隔板組裝工序與所述供粉工序在同一腔室內進行。
[0041] 另外，本發明的特征在于，在具有上述特征的制造方法中，所述模具由側壁和一個 底板構成，所述側壁由兩個側板和兩個端板構成。
[0042] 另外，本發明的特征在于，在具有上述特征的制造方法中，在所述模具的內部兩端 具備磁極。
[0043] 另外，本發明的特征在于，在具有上述特征的制造方法的取出工序中，所述取向填 充成形體與所述隔板W及所述磁極一起被取出。
[0044] 另外，本發明的特征在于，在具有上述特征的制造方法的燒結工序中，所述取向填 充成形體與所述隔板一起進行燒結。
[0045] 另外，本發明的特征在于，在具有上述特征的制造方法的燒結工序中，所述取向填 充成形體與所述磁極一起進行燒結。
[0046] 另外，本發明的特征在于，在具有上述特征的制造方法的燒結工序中，將所述取向 填充成形體從所述隔板/所述磁極拆下，在一個一個分離的狀態下進行燒結。
[0047] 另外，本發明的特征在于，在具有