專利名稱：磁場(chǎng)成形裝置、鐵氧體磁體的制造方法以及金屬模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁場(chǎng)成形裝置、鐵氧體磁體的制造方法及其它們使用的金屬模。
背景技術(shù)：
在制造成為磁體主流的鐵氧體(燒結(jié))磁體時(shí)，將原料以預(yù)定的配比混合，然后進(jìn)行預(yù)燒使其鐵氧體化，再將得到的預(yù)燒體粉碎至亞微米尺寸，便得到由鐵氧體粒子構(gòu)成的微粉碎粉末。接著將微粉碎粉末在磁場(chǎng)中通過金屬模進(jìn)行壓縮成形(以下將其稱為磁場(chǎng)成形)而得到成形體后，通過燒結(jié)該成形體便得到鐵氧體磁體。
磁場(chǎng)成型工序大致可分為使材料干燥后進(jìn)行成形的干式、以及將材料制成料漿狀進(jìn)行成形的濕式。
在采用濕式方法進(jìn)行磁場(chǎng)成形的情況下，如果不能切實(shí)地進(jìn)行去除料漿中所含水分的脫水，則會(huì)使成形體產(chǎn)生裂紋等缺陷，其結(jié)果，存在合格率低下的問題。
為此，曾經(jīng)提出了一項(xiàng)改進(jìn)的技術(shù)，即在注入金屬模之前，通過加熱料漿來降低其粘度，從而使脫水性得以提高(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2和3)。
專利文獻(xiàn)1所記載的技術(shù)是具有如下加熱裝置的技術(shù)，該加熱裝置用于在金屬模裝置、與將料漿壓送到金屬模裝置的壓送裝置之間加熱料漿。
但是，該技術(shù)在加熱時(shí)使用電熱管和水槽，因而存在加熱費(fèi)時(shí)的問題。專利文獻(xiàn)2所記載的技術(shù)是針對(duì)這一問題而提出的方案，在加熱時(shí)通過使用微波，可以在短時(shí)間內(nèi)均勻地將料漿加熱到預(yù)定的溫度。
另外，專利文獻(xiàn)3所記載的技術(shù)通過以下方式使料漿的溫度保持在40～90℃，即在貯留有將注入金屬模的料漿的罐內(nèi)，用管加熱器等直接加熱料漿；或者在罐的外周面用熱水等進(jìn)行間接加熱；或者從罐內(nèi)將料漿自動(dòng)注入金屬模時(shí)，從外周加熱直到金屬模的導(dǎo)入管。
專利文獻(xiàn)1特公平1-54167號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求)專利文獻(xiàn)2特開平6-182728號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求1)專利文獻(xiàn)3特公平2-13924號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求、公報(bào)第3頁)然而，本發(fā)明者發(fā)現(xiàn)當(dāng)將像上述那樣加熱的料漿注入金屬模時(shí)，存在的問題是熱量被金屬模奪走，導(dǎo)致料漿的溫度下降，并且料漿的分散介質(zhì)的粘度上升。
另外，專利文獻(xiàn)3的技術(shù)采用的是將金屬模內(nèi)的料漿的溫度保持在40～90℃的構(gòu)成。但是，在貯留有將注入金屬模的料漿的罐內(nèi)，用管加熱器等直接加熱料漿，或者在罐的外周面用熱水等進(jìn)行間接加熱，或者從罐內(nèi)將料漿自動(dòng)注入金屬模時(shí)，從外周加熱直到金屬模的導(dǎo)入管，這些加熱方式因?yàn)橄裆鲜瞿菢釉谧⑷虢饘倌５碾A段將料漿的熱量奪走，因此將料漿的溫度保持在40～90℃在現(xiàn)實(shí)上是困難的，這一點(diǎn)也已經(jīng)通過實(shí)驗(yàn)予以確認(rèn)。
為了以一模多腔的方式用一個(gè)金屬模形成成形體，需要在金屬模內(nèi)形成多個(gè)模腔，在因?yàn)檫@樣的一些理由而使用大型化的金屬模時(shí)，上述的問題尤其突出。這是由于金屬模一側(cè)的熱容量非常大的緣故。在這樣的情況下，即使適用上述從前的技術(shù)，也不能夠有效地解決裂紋發(fā)生這樣的問題。再者，當(dāng)在金屬模內(nèi)形成多個(gè)模腔時(shí)，根據(jù)金屬模內(nèi)模腔位置的不同，其料漿的溫度也各不相同，從而每個(gè)模腔的脫水性也產(chǎn)生差異，所以產(chǎn)生最終得到的成形體的密度本身也產(chǎn)生不均的問題。
除此以外，還存在下述的問題由于金屬模的溫度也隨著周圍氣氛溫度的不同而變化，因而金屬模內(nèi)的料漿的分散介質(zhì)的粘度隨著季節(jié)的不同而不同，故而獲得的產(chǎn)品的質(zhì)量是不穩(wěn)定的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是基于這樣的技術(shù)課題而完成的，其目的在于提供一種能夠使制造工序的合格率提高、使品質(zhì)穩(wěn)定的磁場(chǎng)成形裝置以及鐵氧體磁體的制造方法等。
基于這樣的目的，本發(fā)明提供一種制造鐵氧體磁體時(shí)使用的磁場(chǎng)成形裝置，其特征在于，該裝置包括用于注入使主要由鐵氧體構(gòu)成的粉末分散在分散介質(zhì)中而得到的成形用料漿、并對(duì)該成形用料漿進(jìn)行壓縮成形的金屬模，用于在金屬模中的成形用料漿上施加預(yù)定方向的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)發(fā)生源以及調(diào)整金屬模的溫度的溫度調(diào)整部。
溫度調(diào)整部設(shè)置在金屬模上，由加熱金屬模的加熱器以及控制加熱器的控制器構(gòu)成。另外，溫度調(diào)整部也可以由金屬模上形成的流路、將液態(tài)介質(zhì)送入流路的泵、以及加熱液態(tài)介質(zhì)的熱源構(gòu)成。
這樣的裝置通過采用溫度調(diào)整部加熱金屬模等調(diào)整料漿的溫度，能夠使該分散介質(zhì)的粘性系數(shù)降低。由此，能夠使磁場(chǎng)成形工序的成形用料漿的脫水性維持在較高的水平。
此時(shí)，溫度調(diào)整部?jī)?yōu)選使金屬模的溫度為40℃～120℃，更優(yōu)選的范圍是40℃～100℃，進(jìn)一步優(yōu)選的范圍是40℃～80℃。
這樣的構(gòu)成在金屬模為大型金屬模的情況下、以及為了以一模多腔的方式形成多個(gè)鐵氧體磁體而具有多個(gè)模腔的情況下特別有效。
另外，如果在金屬模上形成用于向各個(gè)模腔注入成形用料漿的注入通路，則在直至成形用料漿注入模腔的時(shí)間內(nèi)，也可以用金屬模的熱量事先加熱成型用料漿。
本發(fā)明也可以獲得鐵氧體磁體的制造方法。該方法的特征在于，其具有成形工序例如將主要由鐵氧體構(gòu)成的粉末分散在分散介質(zhì)中而得到成形用料漿，將該成形用料漿注入至加熱到40℃～120℃的模具中，然后在預(yù)定方向的磁場(chǎng)中進(jìn)行加壓成形而得到成形體；以及燒成工序通過燒成該成形體而得到鐵氧體磁體。在這種情況下，模具的溫度更優(yōu)選的范圍是40℃～100℃，進(jìn)一步優(yōu)選的范圍是40℃～80℃。
另外，本發(fā)明也可以獲得鐵氧體磁體的制造方法，其特征在于，該制造方法具有料漿生成工序?qū)⒅饕设F氧體構(gòu)成的粉末分散在分散介質(zhì)中而得到成形用料漿；成形工序?qū)τ诜稚⒔橘|(zhì)的粘性系數(shù)設(shè)定為0.70[mPa·s]或以下的成形用料漿，在預(yù)定方向的磁場(chǎng)中于模具內(nèi)進(jìn)行加壓成形而得到成形體；以及燒成工序通過燒成成形體而得到鐵氧體磁體。再者，分散介質(zhì)的粘性系數(shù)優(yōu)選為0.65[mPa·s]或以下。
為了將成形用料漿的分散介質(zhì)的粘性系數(shù)控制在0.70[mPa·s]或以下，優(yōu)選在成形工序通過加熱模具而加熱注入到模具內(nèi)的成形用料漿。
本發(fā)明的金屬模是這樣一種金屬模，其在鐵氧體磁體的制造工序中，用于將使主要由鐵氧體構(gòu)成的粉末分散在分散介質(zhì)中而得到的成形用料漿進(jìn)行壓縮成形，從而形成預(yù)定形狀的成形體，該金屬模的特征在于，其包括用于形成成形體的模腔，用于從金屬模的外部向模腔注入成形用料漿的注入通路以及用于保持加熱金屬模的加熱器而形成的加熱器保持部。而且加熱器保持部只要能夠保持加熱器，則無論什么結(jié)構(gòu)都可以，但為了將加熱器插入金屬模內(nèi)，優(yōu)選設(shè)定為槽和孔等的凹部。
另外，這樣的金屬模也可以設(shè)定為在加熱器保持部保持加熱器的結(jié)構(gòu)，即設(shè)定為與加熱器成為一體的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的金屬模的特征還可能在于形成由外部熱源加熱的液態(tài)介質(zhì)的流路，借助于液態(tài)介質(zhì)流入流路而使金屬模的加熱成為可能。
當(dāng)在金屬模上形成多個(gè)模腔時(shí)，優(yōu)選將注入通路的容積設(shè)定為大于等于在一次成形中注入到多個(gè)模腔的成形用料漿的容積。在此，在一次成形中注入到多個(gè)模腔的成形用料漿的容積是，含有與一次成形得到的多個(gè)成形體的干燥重量的總和相當(dāng)?shù)牟牧系某尚斡昧蠞{的容積。由此，在對(duì)充填到模腔的料漿進(jìn)行壓縮成形的期間，能夠?qū)⑾麓纬涮畹侥Ｇ坏娜苛蠞{進(jìn)行加熱。
另外，加熱器保持部?jī)?yōu)選沿注入通路形成。由此，在加熱器保持部裝設(shè)加熱器時(shí)，能夠高效率地加熱注入通路內(nèi)的料漿。
另外，對(duì)于在金屬模內(nèi)形成多個(gè)模腔的情況，優(yōu)選將分別到達(dá)多個(gè)模腔的注入通路的長(zhǎng)度設(shè)定為大致相同。由此，供給各個(gè)模腔的料漿可以均勻地加熱。
根據(jù)本發(fā)明，通過調(diào)整金屬模的溫度，加熱注入該金屬模的成形用料漿，可以使其分散介質(zhì)的粘性系數(shù)得以降低。由此，可以將磁場(chǎng)中成形的脫水性維持在較高的水平。由此，特別是在金屬模為大型金屬模、以及在一個(gè)金屬模上制作多個(gè)成形體等情況下，也能夠進(jìn)行穩(wěn)定的脫水，從而使最終得到的成形體密度均勻化，使品質(zhì)提高且穩(wěn)定化，同時(shí)能夠減少不合格品，使制造工序的合格率得以提高。


圖1表示本實(shí)施方案的鐵氧體磁體的制造工序。
圖2表示加熱器在具有多個(gè)模腔的成形裝置中的配置。
圖3是表示成形裝置的一部分的剖面圖。
圖4表示在金屬模中形成的注入通路的其它實(shí)例。
圖5表示成形裝置所具有的加熱器的其它構(gòu)成的實(shí)例。
圖6表示料漿的溫度與模腔內(nèi)壓的關(guān)系。
圖7表示金屬模溫度與模腔內(nèi)壓的關(guān)系。
圖8表示分散介質(zhì)的溫度與粘性系數(shù)的關(guān)系。
圖9是表示對(duì)于實(shí)施例1、2、3以及比較例1、2、3的模腔內(nèi)溫度以及模腔內(nèi)壓的圖表。
圖10表示金屬模的加熱溫度與不良品發(fā)生率的關(guān)系。
符號(hào)說明10磁場(chǎng)成形裝置11上模(金屬模)12下模(金屬模)13模腔
14注入通路(注入路)19陰模(金屬模)19a凹部(加熱器保持部) 20加熱器構(gòu)件21加熱器用電源22傳感器23控制器 30流路31熱源32泵具體實(shí)施方式
下面以附圖所示的實(shí)施方案為基礎(chǔ)就本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是用本實(shí)施方案的鐵氧體磁體的制造工序的流程的一個(gè)例子表示的圖。此外，本實(shí)施方案所示的鐵氧體磁體的制造工序只不過是一個(gè)例子而已，毫無疑問，加以適當(dāng)?shù)淖兏强赡艿摹?br> 如圖1所示，為了制造鐵氧體磁體，首先，按預(yù)定配比將原料混合后進(jìn)行預(yù)燒使其實(shí)現(xiàn)鐵氧體化(步驟S101、102)。作為原料使用的是氧化物粉末、或者經(jīng)過燒成而成為氧化物的化合物例如碳酸鹽、氫氧化物、硝酸鹽等的粉末。預(yù)燒通常可以在空氣等氧化性氣氛中進(jìn)行。
其次，將得到的預(yù)燒體通過粗粉碎工序進(jìn)行粉碎(步驟S103)，便得到由鐵氧體粒子構(gòu)成的預(yù)燒粉末。接著在該預(yù)燒粉末中添加適當(dāng)?shù)奶砑游铮?jīng)過微粉碎工序粉碎至亞微米尺寸(步驟S104)，便得到主要由磁鉛酸鹽型鐵氧體構(gòu)成的微粉碎粉末。粗粉碎工序以及微粉碎工序可以采用濕式法進(jìn)行，也可以采用干式法進(jìn)行。但是，預(yù)燒體一般由顆粒構(gòu)成，因而優(yōu)選的是，粗粉碎工序采用干式法進(jìn)行，接著微粉碎工序采用濕式法進(jìn)行。在這種情況下，于粗粉碎工序?qū)㈩A(yù)燒體粗粉碎到粒徑不超過預(yù)定值，然后在微粉碎工序調(diào)制含有粗粉碎粉末和水的粉碎用料漿，使用該料漿進(jìn)行微粉碎直至粒徑不超過預(yù)定值。
然后，通過在分散介質(zhì)中分散微粉碎粉末來調(diào)制預(yù)定濃度的料漿(成形用料漿)，再將其進(jìn)行磁場(chǎng)成形。當(dāng)在微粉碎工序進(jìn)行濕式粉碎時(shí)，在脫水工序(步驟S105)通過濃縮料漿，也可以調(diào)制出預(yù)定濃度的料漿。
在此，作為分散介質(zhì)，水或者在常溫(20℃)下粘性系數(shù)為0.70[mPa·s]或以下的液體是合適的。作為在常溫(20℃)下粘性系數(shù)為0.70[mPa·s]或以下的液體，例如可以使用己烷、甲苯、對(duì)二甲苯、甲醇等。另外，分散介質(zhì)當(dāng)往后述加熱的金屬模中注入時(shí)，也可以是粘性系數(shù)為0.70[mPa·s]或以下的分散介質(zhì)，不僅可以采用上述的分散介質(zhì)，也可以采用其它的分散介質(zhì)。
然后，在混煉該料漿后(步驟S106)，將料漿注入模具內(nèi)，一邊施加預(yù)定方向的磁場(chǎng)，一邊進(jìn)行壓縮成形，由此使磁場(chǎng)成形得以進(jìn)行(步驟S107)。
然后，通過燒成得到的成形體而使其燒結(jié)，便得到鐵氧體磁體(S108)。此后，將該鐵氧體磁體加工成預(yù)定的形狀，便完成了作為成品的鐵氧體磁體的加工(S109～S110)。
圖2和圖3是表示磁場(chǎng)成形裝置10的概略構(gòu)成的圖，該磁場(chǎng)成形裝置10為進(jìn)行上述步驟S107的磁場(chǎng)成形的工序所使用。
磁場(chǎng)成形裝置10是這樣的一種裝置，它在磁場(chǎng)中對(duì)調(diào)制成預(yù)定濃度的料漿實(shí)施壓縮成形，藉此使鐵氧體粒子產(chǎn)生取向并形成為預(yù)定形狀的成形體。如圖2所示，該磁場(chǎng)成形裝置10，由于以一模多腔的方式形成多個(gè)成形體，因此具有多個(gè)模腔13。
圖3是以該磁場(chǎng)成形裝置10的1個(gè)模腔13為對(duì)象的剖面圖。正如該圖3所示的那樣，磁場(chǎng)成形裝置10具有作為金屬模的上模11和下模12以及陰模19。上模11和下模12的至少一方以圖中未示出的驅(qū)動(dòng)缸等作為驅(qū)動(dòng)源，可能使上模11和下模12朝著相互接近或離開的方向動(dòng)作。
在本實(shí)施方案中，下模12相對(duì)于上模11以預(yù)定的行程作上下移動(dòng)。
另外，陰模19既可以固定，也可以上下移動(dòng)。
如圖2所示，在陰模19上形成有注入通路(注入路)14，用于將料漿注入到各個(gè)模腔13內(nèi)。對(duì)于打開閥門16A時(shí)由泵16從設(shè)置在外部的材料容器15送入的料漿，注入通路14將其分配并注入到各個(gè)模腔13內(nèi)。該注入通路14優(yōu)選這樣地形成，以便使其總?cè)莘e大于等于模腔13的總?cè)莘e即成形一次的料漿的容積。
另外，如圖4所示，對(duì)于陰模19，優(yōu)選的是到達(dá)各個(gè)模腔13的各個(gè)注入通路14的長(zhǎng)度大致相同。這是因?yàn)橥ㄟ^使注入通路14的長(zhǎng)度達(dá)成一致，能夠?qū)ψ⑷胪?4內(nèi)將供給至各模腔13的料漿進(jìn)行均勻的加熱。因此，注入通路14這樣地形成，以便使其在金屬模的中心區(qū)分支，而且從其分支位置到各模腔13的長(zhǎng)度是相等的。
如圖3所示，各個(gè)下模12在其行程的終點(diǎn)位置，借助于模腔13將料漿壓縮成形為預(yù)定的形狀。在此，于陰模19上設(shè)置有用于密封與下模12的縫隙的密封構(gòu)件17。
在上模11與陰模19的接合面上夾設(shè)有濾布18，借以從模腔13排出料漿中含有的水分。這樣，料漿中含有的水分傳遞到濾布18，從上模11與陰模19的接合面導(dǎo)入上模11與陰模19的外部。
而且在上模11附近設(shè)置有圖中未示出的磁場(chǎng)發(fā)生線圈等，這樣就能夠施加預(yù)定方向的磁場(chǎng)。
如圖2所示，在本實(shí)施方案中，在陰模19上于預(yù)定的位置形成凹部(加熱器保持部)19a，由電熱絲、陶瓷加熱器等構(gòu)成的加熱器構(gòu)件20埋在該凹部19a中。該加熱器構(gòu)件20優(yōu)選按規(guī)定的圖案配置，以便能夠?qū)Ω髂Ｇ贿M(jìn)行均勻的加熱。
此外，凹部19a優(yōu)選沿注入通路14而形成。由此，借助于埋入凹部19a的加熱器構(gòu)件20，能夠高效率地加熱流入注入通路14內(nèi)的料漿。
加熱器用電源21與加熱器構(gòu)件20相連接，由加熱器用電源21對(duì)加熱器構(gòu)件20施加電壓，藉此使加熱器構(gòu)件20發(fā)熱，從而陰模19得以加熱。由加熱器構(gòu)件20以及加熱器用電源21構(gòu)成加熱器。
再者，加熱器還具有用于檢測(cè)陰模19的溫度的熱電偶等傳感器22、以及根據(jù)檢測(cè)的溫度來控制加熱器用電源21的控制器23。
但是，上述表示的是加熱陰模19的例子，根據(jù)同樣的方法，也可以作成加熱上模11或下模12的構(gòu)成。
另外，作為加熱器，也可以采用加熱液態(tài)介質(zhì)的構(gòu)成。在這種情況下，如圖5所示，在陰模19上形成有用于使液態(tài)介質(zhì)流動(dòng)的流路30以代替加熱器構(gòu)件20。而且具有加熱液態(tài)介質(zhì)的熱源31以代替加熱器用電源21，由熱源31加熱的液態(tài)介質(zhì)用泵32送入流路30。此時(shí)，由流過液態(tài)介質(zhì)的流路30和熱源31構(gòu)成溫度調(diào)整部。
在上述那樣構(gòu)成的磁場(chǎng)成形裝置10中，在上述步驟S106進(jìn)行混煉的料漿由泵16從材料容器15通過注入通路14分配并供給至上模11、下模12之間的各個(gè)模腔13。一旦預(yù)定量的料漿充填進(jìn)模腔13，便一邊施加由圖中未示出的磁場(chǎng)發(fā)生線圈等所產(chǎn)生的磁場(chǎng)，一邊使下模12動(dòng)作，由上模11和下模12施加預(yù)定的壓力。由此，料漿中含有的水分傳遞到濾布18而向外部導(dǎo)出，藉此一邊脫水一邊成形為預(yù)定的形狀。
在成形結(jié)束后，打開上模11，從下模12拔出成形為預(yù)定形狀的成形體而完成脫模。
這樣一來，當(dāng)進(jìn)行磁場(chǎng)成形時(shí)，通過控制器23的控制由加熱構(gòu)件20將陰模19加熱(調(diào)整)到預(yù)定的溫度。作為加熱的溫度，由傳感器22檢測(cè)出的陰模19的溫度優(yōu)選設(shè)定為40℃或以上。這是因?yàn)殛幠?9的溫度T1在低于40℃時(shí)，料漿的加熱效果不能切實(shí)地表現(xiàn)出來。另外，當(dāng)陰模19的溫度T1超過120℃時(shí)，盡管取決于模腔13內(nèi)壓(即料漿的壓力)，但料漿中含有的水分將會(huì)沸騰。因此，陰模19的溫度T1的上限優(yōu)選設(shè)定為120℃或以下，更優(yōu)選為100℃或以下，進(jìn)一步優(yōu)選為80℃或以下。為此，以傳感器22的檢測(cè)值為基礎(chǔ)，優(yōu)選由控制器23控制加熱器用電源21。
由此，例如為了使溫度T1＝50℃而加熱陰模19時(shí)，被充填到模腔13內(nèi)的料漿的溫度T2為43℃，而設(shè)定T1＝60℃時(shí)，T2＝49℃。
這樣一來，與注入金屬模前加熱料漿的情況相比較，通過加熱陰模19，能夠切實(shí)地提高模腔13內(nèi)的料漿的溫度，因而使料漿的分散介質(zhì)的粘性系數(shù)得以降低，能夠很好地進(jìn)行脫水，可以提高產(chǎn)品的合格率。如上所述，在形成多個(gè)模腔13、或者金屬模為大型金屬模等情況下，也能夠使各個(gè)模腔的溫度均勻，所以也能夠使最終得到的成形體的密度本身變得均勻。再者，即使周圍的氣氛溫度隨季節(jié)的變化而變化，通過加熱陰模19，則模腔的溫度不易受到這種變動(dòng)的影響，通常能夠以穩(wěn)定的品質(zhì)制造鐵氧體磁體。
此外，圖2表示模腔13的數(shù)目為16個(gè)的磁場(chǎng)成形裝置10，但模腔13的數(shù)目并沒有特別的限定。例如也可以設(shè)定為8個(gè)～幾十個(gè)。這樣一來，即使在模腔13的數(shù)目很多的情況下，如果將料漿注入到事先加熱的金屬模中，則不容易產(chǎn)生料漿溫度隨模腔13的位置不同而不同的問題，可以降低最終得到的成形體的密度的不均勻性，故而可以使產(chǎn)品的合格率得以提高。
另外，在陰模19上形成有將料漿充填到模腔13內(nèi)的注入通路14。陰模19由加熱構(gòu)件20加熱，因此通過注入通路的料漿也被加熱。也就是說，在注入模腔13之前能夠?qū)⒘蠞{加熱。由此，能夠提高模腔13內(nèi)的料漿的溫度T2。此時(shí)，熱源是加熱陰模19的加熱器構(gòu)件20，因此，不必特意另外準(zhǔn)備熱源，能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)成獲得效果。特別地，通過使注入通路14的總?cè)莘e大于等于成形1次的料漿的容積，則在模腔13內(nèi)進(jìn)行成形的期間，下次成形時(shí)供給模腔13的料漿能夠在注入通路14內(nèi)進(jìn)行切實(shí)且高效率的加熱，能夠切實(shí)獲得上述效果。例如，在產(chǎn)品的成形(干燥)單重為40g且采用1模16穴(模腔16個(gè))的金屬模的情況下，當(dāng)料漿的濃度設(shè)定為76％、密度設(shè)定為2.59g/cm3時(shí)，注入通路14的容量?jī)?yōu)選為325g/cm3或以上。
此外，當(dāng)注入通路14的總?cè)莘e小于成形1次的料漿的容積時(shí)，在由泵16從材料容器15往注入通路14送入料漿的前段，優(yōu)選采用加熱器等對(duì)料漿進(jìn)行預(yù)備加熱。
實(shí)施例在此，研究了料漿的溫度與模腔內(nèi)壓的關(guān)系，其結(jié)果表示如下。
首先，采用圖1所示的工序調(diào)制成形用料漿。料漿的分散介質(zhì)使用水。
然后，往φ30mm的圓盤形的模腔內(nèi)以一定的條件注入溫度作各種變化的上述成形用料漿，接著以一定的成形條件進(jìn)行磁場(chǎng)成形。在進(jìn)行磁場(chǎng)成形時(shí)，只有單一的模腔13而沒有加熱器構(gòu)件20、加熱器用電源21、傳感器22以及控制器23，除此以外使用與上述磁場(chǎng)成形裝置10具有同樣構(gòu)成的裝置。此時(shí)，采用距離注入通路14最近且在陰模19外部的、設(shè)置在料漿注入通路上的壓力傳感器測(cè)定最大壓力，將該最大壓力作為模腔內(nèi)壓記錄下來。另外，注入料漿20分鐘后，測(cè)定模腔內(nèi)的料漿的溫度，將其作為料漿溫度記錄下來。模腔內(nèi)壓是料漿的脫水性的指標(biāo)，數(shù)值低者說明脫水性好。其結(jié)果如圖6所示。
正如該圖6所示的那樣，可以確認(rèn)模腔內(nèi)壓隨料漿溫度的升高而降低。
其次，研究了金屬模溫度與模腔內(nèi)壓的關(guān)系，其結(jié)果表示如下。
首先，采用圖1所示的工序調(diào)制成形用料漿(料漿的固體成分為76％)。料漿的分散介質(zhì)使用水，粉末使用含有預(yù)定量的添加物的鍶鐵氧體。此外，該鍶鐵氧體是磁鉛酸鹽型鐵氧體。
然后，使用調(diào)制的料漿，采用圖2所示的磁場(chǎng)成形裝置10，由加熱器構(gòu)件20對(duì)陰模19加熱，將陰模19的溫度分別控制在25℃(無加熱)、40℃、50℃、60℃以及70℃進(jìn)行磁場(chǎng)成形，便制造出斷面略呈圓弧狀的預(yù)定形狀與尺寸的鐵氧體磁體。模腔的內(nèi)壓采用上述的方法測(cè)定。其結(jié)果如圖7所示。
正如圖7所示的那樣，雖然具有金屬模溫度越升高、模腔內(nèi)壓越減低的效果，但與無加熱的情況相比，為了得到明顯的效果，優(yōu)選使金屬模的溫度超過40℃。另外，雖然也取決于模腔內(nèi)壓(即料漿的壓力)，但金屬模溫度超過100～120℃時(shí)，水將會(huì)沸騰，出現(xiàn)產(chǎn)生氣泡等問題，因此金屬模溫度優(yōu)選為100℃或以下。
在金屬模溫度設(shè)定為40℃時(shí)，料漿的溫度為36℃。另外，此時(shí)研究分散介質(zhì)(水)的粘性系數(shù)的結(jié)果是0.70[mPa.s]。
圖8表示溫度與作為分散介質(zhì)的水的粘性系數(shù)的關(guān)系。水的粘性系數(shù)隨溫度的提高而降低，脫水性得以改善。即上述的結(jié)果換句話說，如果分散介質(zhì)(水)的粘性系數(shù)為0.70[mPa·s]或以下、進(jìn)而為0.65[mPa·s]或以下，則模腔的內(nèi)壓明顯降低。
再者，就本發(fā)明與從前那樣事先加熱料漿的情況進(jìn)行了比較，其結(jié)果表示如下。
首先，采用圖1所示的工序調(diào)制成形用料漿(料漿的固體成分為76％)。料漿的分散介質(zhì)使用水，粉末使用含有預(yù)定量的添加物的鍶鐵氧體。
然后，使用調(diào)制的成形用料漿，在以下所示的條件下，制造出斷面略呈圓弧狀的預(yù)定形狀與尺寸的鐵氧體磁體。
實(shí)施例1)使用圖2所示的磁場(chǎng)成形裝置10，由加熱器構(gòu)件20使陰模19的溫度T1為50℃，進(jìn)行磁場(chǎng)成形后燒結(jié)所得到的成形體，便獲得了鐵氧體磁體。
實(shí)施例2)使用磁場(chǎng)成形裝置10，由加熱器構(gòu)件20使陰模19的溫度T1為60℃，進(jìn)行磁場(chǎng)成形后燒結(jié)所得到的成形體，便獲得了鐵氧體磁體。
實(shí)施例3)使用磁場(chǎng)成形裝置10，由加熱器構(gòu)件20使陰模19的溫度T1為100℃，進(jìn)行磁場(chǎng)成形后燒結(jié)所得到的成形體，便獲得了鐵氧體磁體。
比較例1)使用磁場(chǎng)成形裝置10進(jìn)行磁場(chǎng)成形后，燒結(jié)所得到的成形體便獲得了鐵氧體磁體。不進(jìn)行采用加熱器構(gòu)件20的加熱，使陰模19處于常溫狀態(tài)。
比較例2)使用磁場(chǎng)成形裝置10進(jìn)行磁場(chǎng)成形后，燒結(jié)所得到的成形體便獲得了鐵氧體磁體。此時(shí)，不進(jìn)行采用加熱器構(gòu)件20的加熱，取而代之的是，在使用軟管從材料容器15往金屬模注入料漿的途中，設(shè)置加熱裝置將料漿加熱到50℃，之后再供給至金屬模內(nèi)(相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù))。
比較例3)使用磁場(chǎng)成形裝置10進(jìn)行磁場(chǎng)成形后，燒結(jié)所得到的成形體便獲得了鐵氧體磁體。此時(shí)，不進(jìn)行采用加熱器構(gòu)件20的加熱，取而代之的是，在使用軟管從材料容器15往金屬模注入料漿的途中，設(shè)置加熱裝置將料漿加熱到70℃，之后再供給至金屬模內(nèi)(相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù))。
對(duì)于實(shí)施例1～3以及比較例1～3，測(cè)定了各自模腔13內(nèi)的料漿溫度T2以及模腔內(nèi)壓。其結(jié)果如圖9所示。
正如圖9所示的那樣，進(jìn)行金屬模加熱的實(shí)施例1和2，與沒有進(jìn)行金屬模加熱的比較例1相比，當(dāng)然料漿的溫度提高。再者，對(duì)料漿事先進(jìn)行加熱的比較例2和3在注入至金屬模時(shí)，料漿的溫度大幅度下降。與之相比較，實(shí)施例1和2的料漿溫度大幅度升高。由此，根據(jù)圖8所示的值可以確認(rèn)實(shí)施例1和2在模腔13內(nèi)的料漿的分散介質(zhì)的粘度同比較例1～3相比有所降低。
與此相對(duì)應(yīng)，實(shí)施例1、2以及3同比較例1、2以及3相比，也可以確認(rèn)模腔內(nèi)壓明顯降低。模腔內(nèi)壓的降低表明脫水速度(脫水性)的改善，可以在更短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行成形。
再者，檢查了獲得的鐵氧體磁體，其結(jié)果如圖10所示。
正如圖10所示的那樣，進(jìn)行金屬模加熱的實(shí)施例1、2以及3同不進(jìn)行金屬模加熱的比較例1相比，明顯地減少了橫向裂紋、分層之類的不良現(xiàn)象的發(fā)生，合格率提高到約為95％或以上，而且確認(rèn)脫水性的改善帶來了品質(zhì)的提高。
權(quán)利要求
1.一種制造鐵氧體磁體時(shí)使用的磁場(chǎng)成形裝置，其特征在于，該裝置包括用于注入使主要由鐵氧體構(gòu)成的粉末分散在分散介質(zhì)中而得到的成形用料漿、并對(duì)所述成形用料漿進(jìn)行壓縮成形的金屬模，用于在所述金屬模中的所述成形用料漿上施加預(yù)定方向的磁場(chǎng)的磁場(chǎng)發(fā)生源以及調(diào)整金屬模的溫度的溫度調(diào)整部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)成形裝置，其特征在于所述溫度調(diào)整部設(shè)置在所述金屬模上，由加熱所述金屬模的加熱器以及控制所述加熱器的控制器構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)成形裝置，其特征在于所述溫度調(diào)整部由所述金屬模上形成的流路、將液態(tài)介質(zhì)送入所述流路的泵以及加熱所述液態(tài)介質(zhì)的熱源構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁場(chǎng)成形裝置，其特征在于所述溫度調(diào)整部將所述金屬模的溫度調(diào)整為40℃～120℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁場(chǎng)成形裝置，其特征在于所述溫度調(diào)整部將所述金屬模的溫度調(diào)整為40℃～100℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁場(chǎng)成形裝置，其特征在于所述金屬模具有用于以一模多腔的方式形成多個(gè)所述鐵氧體磁體的多個(gè)模腔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磁場(chǎng)成形裝置，其特征在于在所述金屬模上形成有用于向各個(gè)所述模腔注入所述成形用料漿的注入通路。
8.一種鐵氧體磁體的制造方法，其特征在于，該制造方法具有下列工序成形工序?qū)⑹怪饕设F氧體構(gòu)成的粉末分散在分散介質(zhì)中而得到成形用料漿，將該成形用料漿注入至加熱到40℃～120℃的模具中，然后在預(yù)定方向的磁場(chǎng)中進(jìn)行加壓成形而得到成形體；以及燒成工序通過燒成所述成形體而得到鐵氧體磁體。
9.一種鐵氧體磁體的制造方法，其特征在于該制造方法具有下列工序料漿生成工序?qū)⒅饕设F氧體構(gòu)成的粉末分散在分散介質(zhì)中而得到成形用料漿；成形工序?qū)τ谒龇稚⒔橘|(zhì)的粘性系數(shù)設(shè)定為0.70[mPa·s]或以下的成形用料漿，在預(yù)定方向的磁場(chǎng)中于模具內(nèi)進(jìn)行加壓成形而得到成形體；以及燒成工序通過燒成所述成形體而得到鐵氧體磁體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鐵氧體磁體的制造方法，其特征在于所述成形工序通過加熱所述模具，將注入所述模具的所述成形用料漿的所述分散介質(zhì)的粘性系數(shù)設(shè)定為0.70[mPa·s]或以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的鐵氧體磁體的制造方法，其特征在于所述分散介質(zhì)為水。
12.一種金屬模，其在鐵氧體磁體的制造工序中，用于將使主要由鐵氧體構(gòu)成的粉末分散在分散介質(zhì)中而得到的成形用料漿進(jìn)行壓縮成形，從而形成預(yù)定形狀的成形體，該金屬模的特征在于，其包括用于形成所述成形體的模腔，用于從所述金屬模的外部向所述模腔注入所述成形用料漿的注入通路以及用于保持加熱所述金屬模的加熱器而形成的加熱器保持部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述金屬模，其特征在于所述加熱器保持部是用于將所述加熱器插入所述金屬模內(nèi)的凹部。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的金屬模，其特征在于所述加熱器被保持在所述加熱器保持部。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的金屬模，其特征在于所述加熱器保持部沿所述注入通路而形成。
16.一種金屬模，其在鐵氧體磁體的制造工序中，用于將使主要由鐵氧體構(gòu)成的粉末分散在分散介質(zhì)中而得到的成形用料漿進(jìn)行壓縮成形，從而形成預(yù)定形狀的成形體，該金屬模的特征在于，其包括用于形成所述成形體的模腔，用于從所述金屬模的外部向所述模腔注入所述成形用料漿的注入通路以及由外部熱源加熱的液態(tài)介質(zhì)的流路。
17.根據(jù)權(quán)利要求12或16所述的金屬模，其特征在于在所述金屬模上形成多個(gè)所述模腔，所述注入通路的容積被設(shè)定為大于等于在一次成形中注入到多個(gè)所述模腔的所述成形用料漿的容積。
18.根據(jù)權(quán)利要求12或16所述的金屬模，其特征在于該金屬模具有多個(gè)所述模腔，分別到達(dá)多個(gè)所述模腔的所述注入通路的長(zhǎng)度是大致相同的。
19.根據(jù)權(quán)利要求12或16所述的金屬模，其特征在于在所述金屬模中形成8個(gè)或以上的所述模腔。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠使制造工序的合格率提高、使品質(zhì)穩(wěn)定的磁場(chǎng)成形裝置以及鐵氧體磁體的制造方法等。在進(jìn)行磁場(chǎng)成形時(shí)，借助于控制器(23)的控制將具有多個(gè)模腔(13)的陰模(19)由加熱器構(gòu)件(20)加熱到預(yù)定的溫度。作為加熱溫度，優(yōu)選的是采用控制器(23)進(jìn)行控制，以便使由傳感器(22)檢測(cè)的陰模(19)的溫度(T1)為40℃或以上。這樣，通過加熱陰模(19)，能夠提高模腔(13)內(nèi)的成形用料漿的溫度，因而能夠使脫水性變得良好，且產(chǎn)品的合格率得以提高。
文檔編號(hào)H01F41/02GK1764991SQ200580000040
公開日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2005年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者增澤清幸, 栗田英生, 大塚正幸, 永塚康弘, 田口仁 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社