稀土类烧结磁铁的制造方法以及该制造方法中使用的制造装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种磁各向异性稀±类烧结磁铁的制造方法及其制造装置。
【背景技术】
[0002] Nd-Fe-B系稀±类烧结磁铁于1982年由本申请发明人即佐川等人发明，其特性远 远超过之前的永磁铁材料，而被广泛地实用化(专利文献1)。特别是，在空调机的压缩机、混 合动力车的电动机、发电机、硬盘的音圈电动机(VCM)等中被广泛使用，实现设备的小型化、 节能化，从而有助于防止地球溫暖化。在运些用途中使用的稀±类烧结磁铁的形状为笔直 的平板状、弯曲的圆弧板状、扇形平板状等。运些板状稀±类烧结磁铁是磁化方向的厚度比 板的纵向或者横向的长度小的薄壁件。需要说明的是，对于稀±类烧结磁铁而言，除Nd-Fe- B系W外，Sm-Co系也被实用化。W下将两者统称为"稀±类烧结磁铁"。运里，有时在Nd-Fe-B 系中包含Pr、Dy等其他稀±类元素等，但在本说明书中将它们通称为Nd-Fe-B系。
[0003] 作为稀±类烧结磁铁的材料的稀±类合金粉末下称为"合金粉末"）在化学性 方面非常活性，若置于大气中不仅会急剧氧化而劣化，有时还会起火，因此合金粉末的操作 需要在不含氧的非活性气体气氛中进行。因此，需要由合金粉末制造稀±类烧结磁铁的合 理的制造工序。
[0004] 作为制造薄板状稀±类烧结磁铁的方法，现有已知有两种方法。分别为将合金粉 末填充于模具中并在磁场中进行冲压成形而制作压粉成形体，然后对该压粉成形体进行烧 结的模具冲压法(非专利文献1); W及将合金粉末填充于填充容器（W下称为"模具"）中并 通过脉冲磁场取向而得到取向填充成形体，然后将取向填充成形体放入模具中直接进行烧 结的无冲压法(Press-less process: W下称为"PLP法"）（专利文献2)。
[0005] 在模具冲压法中，薄壁件的冲压成形较为困难，因此首先使用较大的模具制作较 大的块状压粉成形体，将该块状压粉成形体从模具取出进行烧结而得到块状烧结体。通过 外周刃切断机等将该较大的块状烧结体较薄地切片而形成薄壁板状件。切片工序花费较大 的费用，并且在切片工序中产生大量的切屑，因此原料成品率(实际得到的产品量与根据原 料投入量而期待的产品量的比率)降低。因此，模具冲压法具有产品价格高的缺点。
[0006] 模具冲压法的技术方面的内容与问题点在专利文献3的[0002]至[0042]中详细总 结。
[0007] 在模具冲压法中，将模具放置在静磁场用磁极之间，向该模具投入合金粉末(专利 文献4)。若在投入合金粉末后，一边施加磁场一边使上冲头下降同时使下冲头上升而对上 下冲头之间的合金粉末施加压力，则能够得到压粉成形体。若使上冲头与下冲头上升，则能 够将压粉成形体从模具取出。若对该压粉成形体进行烧结，则能够得到块状烧结体。
[000引在化P法中，通常在模具中设置分隔件而同时制造多个产品。向由多个隔板划分出 的多个空桐填充合金粉末并覆盖后，施加脉冲磁场使合金粉末取向，将得到的取向填充成 形体放入模具中直接进行烧结(专利文献2)。通过该方法，能够高效地生产弯曲少的薄壁板 状稀±类烧结磁铁。该方法的原料成品率高，且能够减少加工费，因此在量产工厂中使用。
[0009] 作为稀±类磁铁的大量生产技术，PLP法存在如下的问题。
[0010] (1)由于在烧结中也使用模具，因此需要大量的模具。运是由于作为大量生产技 术，烧结工序需要几十小时，但供粉、填充、取向等工序总共5分钟左右便完成。
[0011] (2)模具必需精密地制作，花费加工费用。模具制作费用高。
[0012] (3)由于模具在大量生产中使用，因此W反复使用为前提。为了反复使用模具，必 需选择构成模具的容器部分、隔板的材质，并且充分增大壁厚。若增大模具各部的壁厚，贝U 材料费变高，并且，工序中的模具的占有体积增大，从粉末填充装置、粉末磁场取向装置到 烧结装置的各装置的生产性降低。
[0013] (4)由于模具置于高溫的烧结溫度中，因此无论使用何种材料制作，均会与合金粉 末发生反应而消耗。因此无法永久使用导致使用次数受限，抬高模具费用。
[0014] (5)当通过金属制作模具时，能够减小模具各部的壁厚，但金属在高溫的烧结中容 易变形，因此在反复使用方面受限。因此尝试减小合金粉末的粒径，降低烧结溫度(专利文 献5)，但不能通过该方法完全消除金属制模具的变形。另外，金属模具在烧结中容易与合金 粉末发生反应，因此在向模具填充合金粉末前，每次都需要涂敷陶瓷粉末(专利文献6)等， 运会抬高产品价格。
[0015] (6)若为了使模具坚固而使隔板加厚，则容易产生向由各隔板划分出的空桐供给 合金粉末的供粉量的偏差，导致产品尺寸产生偏差。
[0016] 在先技术文献 [0017]专利文献
[001引专利文献1:日本专利第1431617号公报
[0019] 专利文献2:日本特开2006-019521号公报
[0020] 专利文献3:日本专利第4391980号公报
[0021] 专利文献4:日本专利第2731337号公报
[0022] 专利文献5:日本特开2012-060139号公报
[0023] 专利文献6:日本特开2008-294469号公报
[0024] 专利文献7:日本特开2006-97090号公报
[0025] 非专利文献
[00%]非专利文献1:俸好夫，大桥检《稀±类永磁铁》森北出版株式会社，1999年，P. 60- 63
【发明内容】
[0027] 发明要解决的课题
[0028] 上述的化P法的诸问题与将花费费用制作的模具搬入烧结炉中相关而产生，因需 要反复使用模具而引起。若不将模具搬入烧结炉中，则模具的所需数量也大幅减少，另外消 除了模具的消耗，无需坚固地制作模具。并且，消除了在烧结中产生的模具的污染的清扫、 破损的修理的麻烦。若开发出发挥化P法的特长并且不将模具搬入烧结炉中的制造方法，贝U 上述诸问题大多能够解决。
[0029] 本发明所要解决的课题在于提供一种不将模具搬入烧结炉中的化P法，由此提供 一种能够大幅减少稀±类烧结磁铁的制造费用的方法。
[0030] 用于解决课题的手段
[0031] 本发明的磁各向异性稀±类烧结磁铁的制造方法的特征在于，包括:供粉工序，向 模具供给合金粉末，所述模具具有分割为两部分W上的侧壁;填充工序，将所述合金粉末填 充于所述模具中而制作填充成形体;取向工序，对所述填充成形体施加磁场，使该填充成形 体内的合金粉末取向而制作取向填充成形体;取出工序，使所述模具的侧壁与所述取向填 充成形体分离，将所述取向填充成形体从所述模具取出；W及烧结工序，对取出的所述取向 填充成形体进行烧结，所述填充工序与所述取向工序在不同的位置进行。
[0032] 另外，本发明的特征在于，在具有上述特征的磁各向异性稀±类烧结磁铁的制造 方法中，向所述模具的内部组装能够拆下的一个或者多个隔板，利用该隔板将该模具内部 划分为多个空桐。
[0033] 另外，本发明的特征在于，在具有上述特征的制造方法中，在所述供粉工序之前， 设有隔板组装工序。
[0034] 另外，本发明的特征在于，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，将供粉隔离物载置于所述模具上，向由所述模具和该供粉隔离物划分出的空间投 入规定量的合金粉末。
[0035] 另外，本发明的特征在于，在具有上述特征的制造方法中，设置一个所述供粉隔离 物，所述供粉隔离物能够使所述合金粉末向所述模具的一个或者多个空桐供给。
[0036] 另外，本发明的特征在于，在具有上述特征的制造方法的填充工序中，在将按压冲 头构件载置于所述模具的上方侧的状态下，通过使该模具反复从一定的高度落下，从而将 所述合金粉末全部收容于模具内部，使合金粉末的密度上升，所述按压冲头构件用于将投 入到由所述模具和所述供粉隔离物划分出的空间内的规定量的合金粉末全部收容于模具 内部。
[0037] 另外，本发明的特征在于，在具有上述特征的制造方法的取出工序中，所述取向填 充成形体与所述隔板一起一体地取出。
[0038] 另外，本发明的特征在于，在具有上述特征的制造方法中，各个所述工序中的供粉 工序与填充工序在同一位置实施，所述供粉工序及填充工序与所述取向工序与所述取出工 序与所述烧结工序分别在不同的作业位置实施。
[0039] 另外，本发明的特征在于，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及所述取出工序在单一腔室内或者通气性地连结的多个腔室内 进行，该单一腔室或者多个腔室内被非活性气体充满。
[0040] 另外，本发明的特征在于，在具有上述特征的制造方法中，所述隔板组装工序在所 述供粉工序之前进行，所述隔板组装工序与所述供粉工序在同一腔室内进行。
[0041] 另外，本发明的特征在于，在具有上述特征的制造方法中，所述模具由侧壁和一个 底板构成，所述侧壁由两个侧板和两个端板构成。
[0042] 另外，本发明的特征在于，在具有上述特征的制造方法中，在所述模具的内部两端 具备磁极。
[0043] 另外，本发明的特征在于，在具有上述特征的制造方法的取出工序中，所述取向填 充成形体与所述隔板W及所述磁极一起被取出。
[0044] 另外，本发明的特征在于，在具有上述特征的制造方法的烧结工序中，所述取向填 充成形体与所述隔板一起进行烧结。
[0045] 另外，本发明的特征在于，在具有上述特征的制造方法的烧结工序中，所述取向填 充成形体与所述磁极一起进行烧结。
[0046] 另外，本发明的特征在于，在具有上述特征的制造方法的烧结工序中，将所述取向 填充成形体从所述隔板/所述磁极拆下，在一个一个分离的状态下进行烧结。
[0047] 另外，本发明的特征在于，在具有