稀土类烧结磁铁的制造方法及成形装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本申请发明设及稀±类烧结磁铁的制造方法、尤其是使用了湿式成形法的稀±类 烧结磁铁的制造方法W及成形装置。
【背景技术】
[0002] R-T-B系烧结磁铁巧是指稀±类元素（概念中包含锭（Y))中的至少1种，T是指 铁（Fe)或者铁和钻（Co)，B是指棚）及Sm-Co系烧结磁铁（可W将Sm的一部分置换成其 他的稀±类元素）等稀±类烧结磁铁由于例如残留磁通密度Br( W下，有时简称为"B/')、 顽磁力Hu( W下，有时简称为等磁特性上优异而被广泛使用。
[0003] 尤其是R-T-B系烧结磁铁在迄今为止已知的各种磁铁中表现出最高的磁能积且 比较廉价。因此，R-T-B系烧结磁铁使用于硬盘驱动器的音圈电动机、混合动力机动车用电 动机、电动机动车用电动机等各种电动机W及家电制品等多种多样的用途中。并且，近年 来，为了各种用途中的小型化-轻量化或高效能化，期望进一步提高R-T-B系烧结磁铁等稀 ±类烧结磁铁的磁特性。
[0004] 包含R-T-B系烧结磁铁在内的大多数的稀±类烧结磁铁的制造包括W下的工序。
[0005] 对将金属等原料烙化（烙融）并将烙融金属在铸模内进行铸造而获得的铸锭、或 者通过薄带连铸法而获得的铸带等的具有期望的组成的原料合金铸造材料粉碎，获得具有 规定的粒径的合金粉末的工序。
[0006] 对该合金粉末进行冲压成形（磁场中冲压成形）获得成形体（压粉体）之后，再 对该成形体进行烧结的工序。
[0007] 在由铸造材料获得合金粉末时，大多数的情况下，使用粉碎成粒径大的粗粉末 (粗粉碎粉）的粗粉碎工序和将粗粉末进一步粉碎成期望的粒径的合金粉末的微粉碎工序 该2个粉碎工序。
[000引另外，冲压成形（磁场中冲压成形）的方法大体分为两种。一种是将获得的合金 粉末在保持干燥的状态下进行冲压成形的干式成形法。另一种是例如专利文献1记载的湿 式成形法。在湿式成形法中，使合金粉末分散在油等分散介质中而形成为浆料，将合金粉末 W该浆料的状态供给至模具的模腔内并进行冲压成形。
[0009] 而且，干式成形法及湿式成形法能够分别根据磁场中冲压时的冲压方向与磁场的 方向的关系而大体分为两种。一种是通过冲压而进行压缩的方向（冲压方向）与向合金粉 末施加的磁场的朝向大致正交的直角磁场成形法（也称为"横向磁场成形法"）。另一种是 冲压方向与向合金粉末施加的磁场的朝向大致平行的平行磁场成形法（也称为"纵向磁场 成形法"）。
[0010] 湿式成形法由于需要进行浆料的供给、分散介质的除去，因此成形装置的结构比 较复杂。然而，通过分散介质能抑制合金粉末及成形体的氧化，能够减少成形体的氧量。而 且，在湿式成形法中，在磁场中冲压成形时，在合金粉末之间夹有分散介质，因此摩擦力等 导致的束缚弱。因此，合金粉末能够通过磁场施加方向而容易地旋转。因此，在湿式成形法 中，能够获得更高的取向度。因此，与干式成形法相比能够容易地获得具有高的磁特性的磁 铁。
[0011] 并且，使用湿式成形法所达成的该高的取向度和优异的氧化抑制效果不仅在 R-T-B系烧结磁铁中，而且在其他的稀±类烧结磁铁中也同样能获得。
[0012] 基于W下示出的理由，在湿式成形法中使用平行磁场成形法时，能够获得优异的 磁特性。
[0013] 在湿式成形法中，向模腔内放入浆料而进行磁场中冲压成形时，需要将浆料中的 分散介质（油等）的大多数向模腔外排出。通常，在上冲头或下冲头的至少一方设置分散介 质排出孔，当通过上冲头及/或下冲头的移动而使模腔的体积减少，并对浆料进行加压时， 分散介质被从分散介质排出孔排出。此时，浆料中的分散介质从接近分散介质排出孔的部 分被过滤排出（过滤及排出），因此在冲压成形的初期阶段，在接近分散介质排出孔的部分 形成合金粉末的浓度升高（密度高）的被称为"滤饼层"的层。
[0014] 而后，上冲头及/或下冲头移动，冲压成形进展，并且更多的分散介质被过滤排 出，模腔内的滤饼层的区域扩展。而后，最终的情况是模腔内的整个区域成为合金粉末的密 度高（分散介质浓度低）的滤饼层。进而，合金粉末彼此结合（比较弱地结合）而获得成 形体。
[0015] 在冲压成形的初期阶段，当在接近分散介质排出孔的部分（模腔内的上部及/或 下部）形成滤饼层时，在直角磁场成形法中，磁场的方向有弯曲的倾向。
[0016] 滤饼层由于合金粉末的密度高（每单位体积的合金粉末量多），因此与浆料的滤 饼层W外的部分（每单位体积的合金粉末量少的部分）相比，导磁率升高。因此，磁场会聚 于滤饼层。该意味着，即使磁场在模腔的外侧大致垂直地施加于模腔侧面，在模腔内部也会 向滤饼层的一方弯曲。因此，合金粉末沿着该弯曲的磁场进行取向，在冲压成形后的成形体 中，存在取向弯曲的部分。因此，成形体单体中的取向度降低，在烧结磁铁中有时无法获得 充分的磁特性。
[0017] 另一方面，在平行磁场成形法中，磁场沿着与冲压方向平行的方向，即，与从上冲 头至下冲头方向平行的方向施加。因此，即使在上冲头及/或下冲头的接近分散介质排出 口的部分形成滤饼层，磁场也不会弯曲，从没有滤饼层的部分笔直地进入滤饼层内。因此， 不会产生直角磁场成形法那样的取向弯曲的部分。
[0018] 在先技术文献
[0019] 专利文献
[0020] 专利文献1 ;日本特开平8-69908号公报
【发明内容】
[0021] 发明要解决的课题
[0022] W往，在平行磁场成形法中，施加的磁场的强度为1.0T W下，但是近年来，为了获 得更优异的磁特性，需要施加比目前为止更强的磁场（超过1.0T)而进行磁场中冲压成形 的情况逐渐增加。然而，在向模腔施加例如超过1. 0T (例如1. 口 W上，甚至1. 5T W上）磁 场的情况下，当将含有磁性粉的浆料经由浆料流路向模腔注入时，浆料中的磁性粉在通过 浆料流路的过程中进行取向，磁性粉在浆料流路内牢固地凝结。在平行磁场成形法中，凝结 的磁性粉的朝向与浆料的行进方向大致成直角，浆料中的磁性粉自身在浆料流路内成为阻 力。磁场取向引起的磁性粉在浆料流路内的阻力的大小取决于浆料中的磁性粉的浓度，当 浆料中的磁性粉的浓度升高时，浆料自身的导磁率变大。结果是即使磁场强度相同，阻力也 变大。而且，阻力根据浆料流路的部位的不同而并不均匀，因此向模腔内注入的浆料的注 入速度或注入量变得不均匀。结果是存在前后制造的（每注料量的）成形体间产生重量的 偏差下，有时称为"单体重量偏差"。需要说明的是，"单体重量"是指1个成形体的重 量。）的问题。
[0023] 而且，为了提高生产性，一直W来进行的是；在磁场中冲压所使用的模具上形成多 个贯通孔，并在各个贯通孔配置上冲头和下冲头，由此配置磁场中的多个模腔，向各个模腔 供给浆料，在各个模腔中进行冲压成形（多件同时加工），从而获得多个成形体。然而，在多 件同时加工的情况下，由于与上述同样的理由，也存在同时成形的多个成形体间产生单体 重量偏差的问题。
[0024] 该单体重量偏差会导致获得的成形体的尺寸偏差。并且，在尺寸偏差大的情况下， 即使是能够形成尺寸小的成形体，为了避免成为不良也需要增大尺寸的目标值。其结果是， 制作出很多的比必要尺寸大的成形体，有时需要通过切削及/或研磨等将做好的较大的成 形体缩小等，从而导致材料或加工花费的成本增大。而且，当单体重量偏差大时，有时会引 起磁特性的偏差。
[0025] 由此，要求减少成形体的单体重量偏差。
[0026] 因此，本申请发明目的在于提供一种在磁场中冲压成形时，即使施加例如超过 1.0T(例如1. 1T W上，甚至1.5T W上）的较大的磁场，也能够稳定地成形出单体重量偏差 少的成形体的稀±类烧结磁铁的制造方法及成形装置。
[0027] 用于解决课题的方案
[002引本申请发明的方案1是一种稀±类烧结磁铁的制造方法，其特征在于，包括：
[0029] 1)准备包含合金粉末和分散介质在内的浆料的工序，该合金粉末包含稀±类元 素；
[0030] 2)将上冲头及下冲头配置于在模具内设置的多个贯通孔，准备多个由所述模具、 所述上冲头和所述下冲头包围的模腔的工序，所述上冲头及下冲头中至少一方移动且相互 能够接近及分离、并且至少一方具有用于排出所述浆料的所述分散介质的排出孔；
[0031] 3)沿着与所述上冲头和所述下冲头中的至少一方能够移动的方向大致平行的方 向利用电磁铁对所述模腔的各自的内部施加磁场之后，经由浆料流路向所述模腔的内部供 给所述浆料的工序，该浆料流路的、与从所述模具的外周侧面分别延伸至多个所述模腔的 浆料供给路连接且通过由所述电磁铁形成的磁场中的部分的至少一部分被屏蔽磁场的外 部磁场屏蔽材料覆盖；
[0032] 4)在施加着所述磁场的状态下，通过使所述上冲头与所述下冲头接近的磁场中冲 压成形，而在多个所述模腔的各自的内部获得所述合金粉末的成形体的工序；
[0033] 5)对所述成形体进行烧结的工序。
[0034] 本申请发明的方案2 W方案1记载的制造方法为基础，其特征在于，
[003引所述电磁铁包括：
[0036] 具有中空部的第一电磁铁；
[0037] 与所述第一电磁铁分离而对置配置且具有中空部的第二电磁铁。
[003引本申请发明的方案3 W方案2记载的制造方法为基础，其特征在于，经由如下浆料 流路向所述模腔的内部供给所述浆料，该浆料流路的、通过在所述第一电磁铁的中空部、所 述第二电磁铁的中空部、空间部W及对置空间部形成的磁场中的部分的至少一部分被屏蔽 磁场的外部磁场屏蔽材料覆盖，所述空间部连结所述第一电磁铁的中空部和所述第二电磁 铁的中空部，所述对置空间部位于所述第一电磁铁与所述第二电磁铁之间。
[0039] 本申请发明的方案4 W方案2记载的制造方法为基础，其特征在于，经由如下浆料 流路向多个所述模腔的各自的内部供给所述浆料，该浆料流路的、通过在所述第一电磁铁 的中空部、所述第二电磁铁的中空部W及空间部形成的磁场中的部分的至少一部分被屏蔽 磁场的外部磁场屏蔽材料覆盖，所述空间部连结所述第一电磁铁的中空部和所述第二电磁 铁的中空部。
[0040] 本申请发明的方案5 W方案1?4中任一方案记载的制造方法为基础，其特征在 于，所述外部磁场屏蔽材料比被该外部磁场屏蔽材料覆盖的浆料流路中的浆料优先通磁。
[0041] 本申请发明的方案6 W方案1?5中任一方案记载的制造方法为基础，其特征在 于，所述浆料供给路在所述模具内未分支。
[0042] 本申请发明的方案7 W方案1?6中任一方案记载的制造方法为基础，其特征在 于，所述浆料供给路从所述模具的外周侧面朝向所述模腔呈直线状地延伸。
[0043] 本申请发明的方案8 W方案1?7中任一方案记载的制造方法为基础，其特征在 于，在所述工序3)中，对多个所述模腔的各自的内部W 20?600cm3/秒的流量供给所述浆 料。
[0044] 本申请发明的方案9 W方案1?8中