专利名称：磁场成形装置、铁氧体磁体的制造方法以及模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及磁场成形装置、铁氧体磁体的制造方法以及它们可以使用的模具。
背景技术：
铁氧体(烧结)磁体由于性能改善且比较廉价，因此，能够大量应用于汽车、家电产品、工业机器等广泛的领域。
在制造铁氧体磁体时，以预定的配比混合原料进行预烧，使之铁氧体化，继而将得到的预烧体粉碎至亚微米尺寸，便制得由铁氧体粒子组成的微粉碎粉末。其次，利用模具在磁场中对微粉碎粉末进行压缩成形(以下将其称为磁场成形)，制得成形体后，通过烧结该成形体，便制得铁氧体磁体。
磁场成型工序大致可分为使材料干燥后进行成形的干式、以及将材料制成料浆状进行成形的湿式。
在采用湿式方法进行磁场成形的情况下，如果不能切实地进行去除料浆中所含水分的脱水，则会使成形体产生裂纹等缺陷，其结果，存在合格率低下的问题。
为此，曾经提出了一项改进的技术，即在注入模具之前，通过加热料浆来降低其粘度，从而使脱水性得以提高(例如，参照专利文献1、2和3)。
专利文献1所记载的技术是具有如下加热装置的技术，该加热装置用于在模具装置、与将料浆压送到模具装置的压送装置之间加热料浆。
但是，该技术在加热时使用电热管或水槽，因而存在加热费时的问题。专利文献2所记载的技术是针对这一问题而提出的方案，在加热时通过使用微波，可以在短时间内均匀地对料浆进行加热。
另外，专利文献3所记载的技术通过以下方式使料浆的温度保持在40～90℃，即在贮留有将注入模具的料浆的罐内，用管加热器等直接加热料浆；或者在罐的外周面用热水等进行间接加热；或者从罐内将料浆自动注入模具时，从外周加热直到模具的导入管。
然而，本发明者发现当将像上述那样加热的料浆注入模具时，存在的问题是热量被模具等夺走，导致料浆的温度下降，并且料浆的分散介质的粘度上升。
另外，专利文献3的技术采用的是将模具内的料浆的温度保持在40～90℃的构成。但是，在贮留有将注入模具的料浆的罐内，用管加热器等直接加热料浆，或者在罐的外周面用热水等进行间接加热，或者从罐内将料浆自动注入模具时，从外周加热直到模具的导入管，这些加热方式因为像上述那样在注入模具的阶段将料浆的热量夺走，因此将模具内料浆的温度保持在40～90℃在现实上是困难的，这一点也已经通过实验予以确认。
针对上述的问题，提出了如下构成的技术，即以包围模具模腔(成形空间)的方式设置加热料浆的加热构件(例如，参照专利文献4)。
模具模腔形成于阴模内，该阴模经过高精度的精密加工。正如专利文献4所记载的技术那样，加热料浆的加热构件必须形成于该阴模内，而在阴模内进行钻孔加工以便让加热器通过是非常困难的，另外，由于使加热器得以通过的孔的存在，还有可能导致阴模强度的减少和阴模耐久性的下降。
为此，不能断言这样的技术在现实上是有效解决上述问题的方法。
另外，为了以一模多腔的方式用一个模具形成成形体，需要在模具内形成多个模腔，在因为这样的一些理由而使用大型化的模具等时，上述的问题尤其突出。这是由于模具一侧的热容量非常大的缘故。在这样的情况下，即使适用上述从前的技术，也不能够有效地解决产生裂纹这样的问题。再者，当在模具内形成多个模腔时，根据模具内模腔位置的不同，其料浆的温度也各不相同，从而每个模腔的脱水性也产生差异，所以产生最终得到的成形体的密度和产品质量也产生不均的问题。
除此以外，还存在下述的问题由于模具的温度也随着周围气氛温度的不同而变化，因而模具内的料浆的分散介质的粘度随着季节的不同而不同，其脱水性发生变化，故而获得的产品的质量是不稳定的。
专利文献1特公平1-54167号公报(权利要求书)专利文献2特开平6-182728号公报(权利要求1)专利文献3特公平2-13924号公报(权利要求书，第3页)专利文献4特公平1-54168号公报(权利要求书)发明内容本发明是基于这样的技术课题而完成的，其目的在于提供一种能够使制造工序的合格率提高、使质量稳定的磁场成形装置以及铁氧体磁体的制造方法等。
针对这样的课题而完成的本发明的磁场成形装置在制造铁氧体磁体时使用，其特征在于，该磁场成形装置包括模具，其中注入将主要由铁氧体构成的粉末分散在分散介质中而得到的成形用料浆，并对成形用料浆进行压缩成形；磁场发生源，对模具中的成形用料浆施加预定方向的磁场；注入通道，将成形用料浆注入形成于模具内、且用于形成铁氧体磁体的模腔中；加热器，其设置在比模具模腔更下方的位置，并加热注入通道内的成形用料浆；以及控制器，用于控制加热器。
通过用加热器加热在模具内形成的注入通道中的成形用料浆，能够防止注入模腔内的成形用料浆的温度降低，并且能够切实地提高脱水性。另外，采用加热器，不仅能够加热成形用料浆，而且能够加热阴模，从而由此可以防止模腔内的成形用料浆的温度下降。
此时，通过将加热器设置在比模具模腔更下方的位置，能够防止与铁氧体的成形相关的模腔周围的模具强度的降低。
为了将加热器设置在比模具模腔更下方的位置，也可以在构成模具的阴模或下模的比模腔更下方的位置设置加热器，但优选设置安装在构成模具的阴模的下表面且与阴模分立的块状构件，并在该块状构件上设置注入通道和加热器。
这样一来，当形成用于设置注入通道以及加热器的孔等时，还可以在块状构件单体上进行加工，另外，通过采用硬度低于模具的材料形成块状构件，还能够提高加工的容易程度。
此时，控制器优选将块状构件的温度调整为40℃～120℃。在该情况下，温度更优选的范围是40℃～100℃，进一步优选的范围是40℃～80℃。
当模具具有用于获得多个铁氧体磁体的多个模腔时，本发明是特别有效的。此时，优选进一步具有温度调整部，用于调整模具的多个模腔的温度分布。
在模具的结构呈不对称状态等情况下，根据模具内模腔位置的不同，其料浆的温度也各不相同，从而每个模腔的脱水性也产生差异，所以产生最终得到的成形体的密度和产品质量也容易残留产生不均的问题。例如，设置有向模具内导入料浆的导入口的一侧，因新导入的料浆而使模具的温度降低，与此相对照，模具的另一侧则是模具温度难以降低，因而模具的温度随部位的不同而存在较大的差异。此外，当在成形工序之间设置一种通过与刷子等的接触而洗涤模具表面的机构时，刷子沾有的洗涤液有时也使模具的温度降低。在这种情况下，所具有的倾向是距离开始洗涤的位置越近，模具的温度降低得越多。这样，模具的温度分布容易随着各种原因而发生变化。
为解决这样的问题而完成的本发明，涉及一种在制造铁氧体磁体时使用的磁场成形装置，其特征在于，该磁场成形装置包括模具，具有多个用于注入将主要由铁氧体构成的粉末分散在分散介质中而得到的成形用料浆的模腔，并对成形用料浆进行压缩成形；磁场发生源，对模具中的成形用料浆施加预定方向的磁场；以及温度调整部，用于调整模具的多个模腔的温度分布。
温度调整部可以包括设置于模具中以加热模具的多个加热器，以及独立控制多个加热器的控制器。另外，温度调整部还可以包括设置于模具中且发热量各不相同的多个加热器，以及一并控制多个加热器的控制器。
另外，还可以使用发热量随加热器部位的不同而不同的加热器。具体地说，例如具有在同一个加热器内部、通过改变电热丝的绕线间距而局部改变发热量的加热器等。
借助于这样的温度调整部，可以调整模具的多个模腔的温度分布，从而能够谋求已经注入至各模腔的成形用料浆温度的均匀化。
当将整列地设置于模具中的模腔的列数设定为m时，加热器优选设置m个以上。此外，当将设置于模具中的模腔的数目设定为n时，加热器优选设置n个以上。这样，通过设置多个加热器，能够进行更加细微的温度调整。
另外，在模具中形成有用于向各自的模腔注入成形用料浆的注入通道。加热器优选设置于该注入通道的附近。这是由于注入通道附近容易因成形用料浆的通过而使温度发生较大变化。
本发明还涉及一种铁氧体磁体的制造方法，其特征在于，该制造方法包括成形工序，利用设定成多个阶梯温度的多个加热器事先加热在模具内形成的多个模腔，将通过在分散介质中分散主要由铁氧体构成的粉末而得到的成形用料浆注入多个模腔，在预定方向的磁场中进行加热成形，从而制得成形体；以及烧结工序，通过烧结成形体而制得铁氧体磁体。
这样利用设定成多个阶梯温度的多个加热器事先加热多个模腔，由此可以调整模具的多个模腔的温度分布，从而能够谋求已经注入至各模腔的成形用料浆温度的均匀化。
本发明还涉及一种模具，该模具在铁氧体磁体的制造工序中，对将主要由铁氧体构成的粉末分散在分散介质中而得到的成形用料浆进行压缩成形，以形成预定形状的成形体，其特征在于，所述模具包括用于形成成形体的多个模腔；用于从模具的外部向模腔注入成形用料浆的注入通道；以及用于将模具加热至随部位不同而不同的温度的加热器。
此时，优选进一步具有安装在构成模具的阴模的下表面且与阴模分立的块状构件，并在块状构件上设置加热器。另外，可以对加热器进行设置，使其排成整列地设置在模具内的模腔的列。
注入通道的容积优选设定为大于等于在一次成形中注入到多个模腔的成形用料浆的容积。在此，在一次成形中注入到多个模腔的成形用料浆的容积是，含有与一次成形得到的多个成形体的干燥重量的总和相当的材料的成形用料浆的容积。由此，在对充填到模腔的料浆进行压缩成形的期间，能够将下次填充到模腔的全部料浆进行加热。
根据本发明，能够加热注入至模腔内的成形用料浆，并降低其分散介质的粘性系数。由此，可以将磁场成形中的脱水性维持在较高水平。而且通过调整模具的多个模腔的温度分布，可以谋求注入至各模腔的成形用料浆温度的均匀化，可以抑制脱水性的不均匀，使最终得到的成形体的密度均匀化，提高质量并使之稳定化，同时可以减少次品，提高制造工序的产品合格率。
图1表示本实施方案的铁氧铁磁体的制造工序。
图2表示加热器相对于具有多个模腔的成形装置的配置。
图3为表示成形装置的一部分的剖视图。
图4表示加热器相对于具有多个模腔的成形装置的配置的其它实例。
图5表示料浆的温度与模腔内压的关系。
图6表示模具温度与模腔内压的关系。
图7表示分散介质的温度与粘性系数的关系。
图8为表示实施例2的模具的结构图。
图9表示比较条件1下的模腔位置与成形体重量的关系。
图10表示实施条件1下的模腔位置与成形体重量的关系。
图11表示实施条件2下的模腔位置与成形体重量的关系。
图12表示实施条件3下的模腔位置与成形体重量的关系。
图13表示实施例2的各条件下的缺陷发生率。
符号说明10磁场成形装置11上模(模具)12下模(模具) 13模腔14注入通道19阴模(模具)20加热构件22传感器40加热块(模具，块状构件) 41注入通道支路具体实施方式
下面以附图所示的实施方案为基础就本发明进行详细说明。
图1表示本实施方案的铁氧体磁体的制造工序流程的一个例子。此外，本实施方案所示的铁氧体磁体的制造工序只不过是一个例子而已，毫无疑问，加以适当的变更是可能的。
如图1所示，为了制造铁氧体磁体，首先，按预定配比将原料混合后进行预烧使其实现铁氧体化(步骤S101、S102)。作为原料使用的是氧化物粉末、或者经过烧结而成为氧化物的化合物例如碳酸盐、氢氧化物、硝酸盐等的粉末。预烧通常可以在空气等氧化性气氛中进行。
其次，将得到的预烧体通过粗粉碎工序进行粉碎(步骤S103)，便得到由铁氧体粒子构成的预烧粉末。接着在该预烧粉末中添加适当的添加物，经过微粉碎工序粉碎至亚微米尺寸(步骤S104)，便得到主要由磁铅酸盐型铁氧体构成的微粉碎粉末。粗粉碎工序以及微粉碎工序可以采用湿式法进行，也可以采用干式法进行。但是，预烧体一般由颗粒构成，因而优选的是，粗粉碎工序采用干式法进行，接着微粉碎工序采用湿式法进行。在这种情况下，于粗粉碎工序将预烧体粗粉碎到粒径不超过预定值，然后在微粉碎工序调制含有粗粉碎粉末和水的粉碎用料浆，使用该料浆进行微粉碎直至粒径不超过预定值。
然后，通过在分散介质中分散微粉碎粉末来调制预定浓度的料浆(成形用料浆)，再将其进行磁场成形。当在微粉碎工序进行湿式粉碎时，在脱水工序(步骤S105)通过浓缩料浆，也可以调制出预定浓度的料浆。
在此，作为分散介质，水或者在常温(20℃)下粘性系数低于0.70[mPa·s]的液体是合适的。作为在常温(20℃)下粘性系数低于0.70[mPa·s]的液体，例如可以使用己烷、甲苯、对二甲苯、甲醇等。另外，分散介质当往后述加热的模具中注入时，也可以是粘性系数低于0.70[mPa·s]的分散介质，不仅可以采用上述的分散介质，也可以采用其它的分散介质。
然后，在混炼该料浆后(步骤S106)，将料浆注入模具内，一边施加预定方向的磁场，一边进行压缩成形，由此使磁场成形得以进行(步骤S107)。
然后，通过烧成得到的成形体而使其烧结，便得到铁氧体磁体(步骤S108)。此后，将该铁氧体磁体加工成预定的形状，便完成了作为产品的铁氧体磁体的加工(步骤S109～S110)。
图2和图3是表示磁场成形装置10的概略构成的图，该磁场成形装置10为进行上述步骤S107的磁场成形的工序所使用。
磁场成形装置10是这样的一种装置，它在磁场中对调制成预定浓度的料浆实施压缩成形，藉此使铁氧体粒子产生取向并形成为预定形状的成形体。如图2所示，该磁场成形装置10由于以一模多腔的方式形成多个铁氧体磁体，因此具有多个模腔13。
图3是以该磁场成形装置10的1列模腔13为对象的剖视图。正如该图3所示的那样，磁场成形装置10具有作为模具的上模11、下模12、阴模19以及加热块(块状构件)40。上模11和下模12的至少一方以图中未示出的驱动缸等作为驱动源，可能使上模11和下模12朝着相互接近或离开的方向动作。在本实施方案中，下模12相对于上模11以预定的行程作上下移动。
另外，阴模19既可以固定，也可以上下移动。
在阴模19的下表面，与之分立地设置有加热块40。在该加热块40中，形成有注入通道14，用以向每个模腔13注入料浆。在阴模19的内部，形成有与每个模腔13相连的注入通道支路41，使之与注入通道14相连接。
对于打开阀门16A时由泵16从设置在外部的材料容器15送入的料浆，注入通路14将其分配并注入到各个模腔13内。这些注入通道14以及注入通道支路41优选这样地形成，以便使其总容积大于等于成形一次的料浆的容积。
此外，图3(a)的实例的情况是设置注入通道14达到模具中央部位，由此延伸并形成注入通道支路41，使得从注入通道14直至各模腔13的注入通道支路41的流路长度相等；图3(b)的实例是从注入通道14的中途形成注入通道支路41，以便使注入通道支路41的长度最短。
在阴模19以及加热块40中，连续地形成有用于从下方插通下模12的贯通孔32、33。
各个下模12在其行程的终点位置，借助于模腔13将料浆压缩成形为预定的形状。在此，于阴模19上设置有用于密封与下模12的缝隙的密封构件17。
在上模11与阴模19的接合面上夹设有滤布18，借以从模腔13排出料浆中含有的水分。这样，料浆中含有的水分传递到滤布18，从上模11与阴模19的接合面导出至上模11与阴模19的外部。
而且在上模11附近设置有图中未示出的磁场发生线圈等，这样就能够施加预定方向的磁场。
在本实施方案中，在加热块40中沿着注入通道14埋入由电热丝、陶瓷加热器等构成的加热构件20。该加热构件20优选按规定的图案配置，以便能够对各模腔13进行均匀的加热。
例如如图2所示，可以并排地设置加热构件20，使其与在阴模19内形成的模腔13的各列相对应。此时，如果将模腔13的列数设定为m，则加热构件20优选设置m个以上。
另外，如图4所示，还可以将加热构件20设置成与阴模19的各模腔13相对应。此时，加热构件20优选配置在与加热块40的各模腔13相对应的位置上。如果将模腔13的个数设定为n个，则加热构件20优选设置n个以上。再者，为了着重地加热注入通道14的入口侧附近，还可以配置加热构件20。
加热用电源(图中未示出)分别与加热构件20相连接，由各加热用电源(图中未示出)对各自的加热构件20施加电压，藉此使加热构件20发热，从而加热快得以加热，由此加热注入通道14内的料浆。另外，通过加热块40的加热，也对阴模19进行加热，还可以加热注入通道支路41内的料浆。
作为加热构件20，并不限于这样的电加热，也可以利用通过液体(热介质)循环或电磁感应等进行加热的方式。
加热器由这些加热构件20以及加热用电源(图中未示出)构成。
再者，在加热块40上设置有检测温度的热电偶等传感器22，此外，还具有根据该传感器22检测得到的温度控制加热用电源(图中未示出)的控制器(图中未示出)。
为了利用控制器(图中未示出)进行更细微的控制，优选设置多个传感器22。为此，也可以在各模腔13上或最接近它的部位设置传感器22。在此情况下，传感器22优选设置在加热块40内。另外，也可以将与多个模腔13相对应的加热构件20作为一组(group)，并设置多个这样的组，采用控制器(图中未示出)对各自组的加热构件20一并地进行控制。此时，对于与各组相对应的多个模腔13，可以设置一个传感器22。
这样一来，基于利用各个传感器22检测得到的各部位的温度，采用控制器(图中未示出)控制加热用电源(图中未示出)，从而个别地控制各加热构件20的发热。根据各部位的温度而控制加热构件20的发热，由此加热注入通道14内以及注入通道支路41内的料浆，可以使各模腔13内的料浆温度变得均匀。
此外，如上所述，多个加热构件20以利用发热量相同的构件为前提，但本发明并不局限于此，在多个加热构件20之间，也可以使用发热量不同的多种构件。此时，如果由一个加热用电源(图中未示出)向全部加热构件20施加相同的电压，则发热量根据加热构件20种类的不同而不同，事先根据阴模19的各部位的温度变化情况选择加热构件20的种类，由此便可以调整阴模19的温度分布，而且通过控制器(图中未示出)也可以一并控制全部的加热构件20，从而成为单纯的ON/OFF控制。
另外，作为加热构件20，例如也可以利用如下的构件，即局部地改变电热丝的绕线间距等，使发热量随部位的不同而改变。由此，一个加热构件20所产生的热量可以随部位的不同而变化。
在加加热块40中，在注入通道14附近，通过加热构件20加热的料浆注入至各模腔13内，每每从材料容器15侧送入新的料浆，就引起温度的降低。与此相对照，在远离注入通道14的部位或者比模腔13所设置的区域更靠外的部位，则由于不太受到料浆的影响，因而不易产生温度变动。
另外，当在阴模19中连续进行多次成形时，往往在成形的间歇洗涤阴模19的表面。这样的洗涤可以通过洗涤装置30自动进行，即在刷子30a沾上洗涤液后，一边使刷子30a作往复运动，一边沿阴模19的表面移动。此时，在阴模19内，在开始洗涤的一侧，由于洗涤液而容易降低阴模19的温度，与此相对照，在其相反一侧则温度不易发生变化。
这样一来，在阴模19内，即使在温度分布容易不均匀的情况下，也可以在阴模19的各部位上设定最佳的温度而对料浆进行加热，藉此使各模腔13中的料浆温度变得均匀。其结果，可以抑制每个模腔13在脱水性上产生差异，以及将最终得到的成形体的密度、产品重量的偏差抑制在较小的水平。
在上述构成的磁场成形装置10中，上述步骤S106混练得到的料浆利用泵16并通过注入通道14，从材料容器15分配、供给至上模11与下模12之间的各个模腔13。如果预定量的料浆填充至模腔13，则一边施加由图中未示出的磁场产生线圈等产生的磁场，一边使下模12动作，从而通过上模11和下模12施加预定的压力。这样，料浆所含的水分传递至滤布18而导向外部，藉此一边进行脱水，一边形成预定的形状。此外，开始施加磁场的时机也可以是在即将填充之前。通过在填充时施加磁场，借助于磁场可以使铁氧体粒子凝聚，从而促进了脱水的进行。
另外，在成形结束后，打开上模11，从下模12中拔出成形为预定形状的成形体而进行脱模。
这样一来，在磁场成形时，借助于控制器(图中未示出)的控制，利用设置在加热块40中的加热构件20，将注入通道14内以及注入通道支路41内的料浆加热(调整)至预定的温度。此时，优选进行加热使得由传感器22检测得到的各部位的温度T1达到40℃以上。这是因为当各部位的温度T1低于40℃时，则料浆的加热效果难以切实地表现出来。另外，当各部位的温度T1超过120℃时，虽然也取决于模腔13的内部压力(即料浆的压力)，但料浆所含的水分可能会沸腾。因此，各部位温度T1的上限可以设定为120℃以下，更优选设定为100℃以下，进一步优选设定为80℃以下。因此，优选基于传感器22的检测值，利用控制器(图中未示出)控制加热用电源(图中未示出)。
这样一来，例如，当利用加热构件20进行加热而使温度T1达到50℃时，填充至模腔13内的料浆的温度T2为43℃，当T1设定为60℃时，T2则为49℃。
这样一来，通过利用设置在加热块40中的加热构件20对注入通道14内、注入通道支路41内的料浆进行加热，与注入模具前加热料浆的情况相比较，可以切实地提高模腔13内的料浆温度，所以能够降低料浆的分散介质的粘性系数，从而可以使脱水顺利地进行，可以提高产品的合格率。
而且在与阴模19分立设置的加热块40内，与注入通道14一起设置着加热构件20。由于在与阴模19分立的加热块40内设置有加热构件20，因而即使在阴模19由超硬金属等形成的情况下，用于设置加热构件20的加工也能容易地进行，另外，对于阴模19的强度也不会产生任何影响，因此，也不会引起阴模19的耐久性、成形精度的降低。另外，在加热块40内，由于沿着注入通道14设置加热构件20，因而可以有效地加热注入通道14内的料浆，从而获得高效的结构。
再者，由于在各部位上设定最佳温度，并利用加热构件20进行加热，因而可以使各模腔13内的料浆温度变得均匀，从而可以抑制每个模腔13在脱水性上产生差异，以及将最终得到的成形体的密度、产品重量的偏差抑制在较小的水平。
如上所述，在形成多个模腔13、进而在模具为大型模具等情况下，也可以均匀形成各模具13的温度，所以能够使最终得到的成形体的密度本身也变得均匀。再者，即使周围的环境温度随季节而变化，也可以使之不易受到这种变动的影响，可以总是以稳定的质量制造铁氧体磁体。
另外，由于使注入通路14的总容积大于等于成形1次的料浆的容积，所以在模腔13内进行成形的期间，下次成形时供给模腔13的料浆能够在注入通路14内进行切实且高效率的加热，能够切实获得上述效果。例如，在产品的成形(干燥)单重为40g且采用1模16穴(模腔16个)的模具的情况下，当料浆的浓度设定为76％、密度设定为2.59g/cm3时，注入通路14的容量优选为325cm3以上。
此外，当注入通路14的总容积小于成形1次的料浆的容积时，在由泵16从材料容器15往注入通路14送入料浆的前段，优选采用加热器等对料浆进行预备加热。
实施例1在此，研究了料浆的温度与模腔内压的关系，其结果表示如下。
首先，采用图1所示的工序调制成形用料浆。料浆的分散介质使用水。
然后，往φ30mm的圆盘形的模腔内以一定的条件注入温度作各种变化的上述成形用料浆，接着以一定的成形条件进行磁场成形。在进行磁场成形时，只有单一的模腔13而没有加热器构件20、加热用电源(图中未示出)、传感器22以及控制器(图中未示出)，除此以外使用与上述磁场成形装置10具有同样构成的装置。此时，采用距离注入通路14最近且在阴模19外部的、设置在料浆注入通路上的压力传感器测定最大压力，将该最大压力作为模腔内压记录下来。另外，注入料浆20秒钟后，测定模腔内的料浆的温度，将其作为料浆温度记录下来。模腔内压是料浆的脱水性的指标，数值低者说明脱水性好。其结果如图5所示。
正如该图5所示的那样，可以确认模腔内压随料浆温度的升高而降低。
其次，研究了模具温度与模腔内压的关系，其结果表示如下。
首先，采用图1所示的工序调制成形用料浆。料浆的分散介质使用水。
然后，使用调制的料浆，采用图3所示的磁场成形装置10，由加热构件20将加热块40的温度设定为25℃(无加热)、40℃、50℃、60℃以及70℃分别进行磁场成形，便制造出断面略呈圆弧状的预定形状与尺寸的铁氧体磁体。模腔的内压采用上述的方法测定。其结果如图6所示。
正如图6所示的那样，虽然具有模具温度越升高、模腔内压越降低的效果，但与无加热的情况相比，为了得到明显的效果，优选使模具温度超过40℃。另外，虽然也取决于模腔内压(即料浆的压力)，但模具温度超过100～120℃时，水将会沸腾，出现产生气泡等问题，因此模具温度优选为100℃或以下。
在模具温度设定为40℃时，料浆的温度为36℃。另外，此时研究分散介质(水)的粘性系数的结果是0.70[mPa·s]。
图7表示温度与作为分散介质的水的粘性系数的关系。水的粘性系数随温度的提高而降低，脱水性得以改善。即上述的结果换句话说，如果分散介质(水)的粘性系数低于0.70[mPa·s]，则模腔的内压明显降低。
实施例2接着，对于设置在阴模19中的多个模腔13，确认单独进行温度控制的效果。
如图8所示，在阴模19中设置具有预定形状的模腔13，每列4个，总共排成6列，并设置加热构件20使其与各列相邻连接。另外，在用于从外部注入料浆的注入通道14的两侧，也设置有加热构件20。
由注入通道14向这种阴模19的各个模腔13注入料浆，在一定的成形条件下进行磁场成形，便制造出截面略呈圆弧状的预定形状和尺寸的铁氧体磁体。对于料浆，利用与实施例1同样调制的物质。
此时，如表1所示，在实施条件1下，通过控制器(图中未示出)并利用加热构件20进行发热，利用传感器22检测到各加热构件20的温度为50℃。另外，在比较条件1下，不通过加热构件20加热而进行磁场成形。
然后，测量由各模腔13得到的成形体的重量。
表1
图9、图10示出了其结果，阴模19中的模腔13的位置如图8所示，设定列为L1～L6，行为S1～S4。另外，以列H1～H8表示加热构件的位置。
如图9所示，在不通过加热构件20加热的比较条件1下，如果将最小的成形体重量设定为100％，则在100～101.7％的范围内产生偏差，其范围R为1.7％，标准偏差σ为0.559％。另外，观察到从列L1侧向列L6侧，成形体重量具有缓慢增大的倾向。一般认为其原因在于在阴模19中，在列L1侧设置有洗涤装置30，由于洗涤时洗涤液的影响，阴模19的列L1侧的温度比列L6侧有比较大的降低。
另一方面，在利用加热构件20进行加热的实施条件1下，如果将最小的成形体重量设定为100％，则成形体重量为100.0～101.7％，范围R为1.7％，标准偏差σ为0.441％，如图10所示，可以确认与比较条件1相比，其偏差变小。一般认为其原因在于因受到洗涤液的影响而使温度大幅降低的列L1被加热，所以这种影响的程度得以减少。
但是，在实施条件1下，观察到从列L1侧向列L6侧，成形体的重量有缓慢增大的倾向，尽管这种倾向不如比较条件1明显。于是，如表1所示，作为实施条件2，通过加热构件20进行加热，使得由列H8侧向列H1侧温度升高，从而进行磁场成形。其结果，如果将最小的成形体重量设定为100％，则成形体的重量为100.0～101.5％，范围R为1.5％，标准偏差σ为0.394％。从图11中可以清楚地知道从列L1侧向列L6侧，没有观察到成形体的重量具有缓慢增大的倾向，提高了温度的列L1侧的成形体的重量增大。
为了进一步改善条件，如表1所示，对于成形体重量大的列L1侧的加热器列H1的温度，设定温度条件使其稍微降低，以此作为实施条件3进行磁场成形。
其结果，如果将最小的成形体重量设定为100％，则成形体的重量为100.0～101.0％，范围R为1.0％，标准偏差σ为0.302％，其偏差减少，另外，如图12所示，成形体的重量也变得均匀。
基于该结果，通过进一步细微地设定加热构件20的温度调整条件，可以期待得到进一步的改善。
此外，还检查了得到的铁氧体磁体。该结果如图13所示。
如该图13所示，在进行模具加热的实施条件1～3下，与不进行模具加热的比较条件1相比，横向裂缝(成形工序的脱水性差，成形密度低，因而在成形体上产生裂缝的现象)、剥离(同样地，因成形密度低而从阴模19脱模时成形体的表面发生剥离的现象)、黑皮(同样地，因成形密度低而使成形体比预定尺寸小，从而在成形后的研磨工序中不进行研磨而残留下来的现象)之类的缺陷明显减少，尤其在改善阴模19的温度分布使其更加均匀的实施条件2、3下，可以确认这些缺陷的产生几乎为0％。
权利要求
1.一种磁场成形装置，其在制造铁氧体磁体时使用，其特征在于，该磁场成形装置包括模具，其中注入将主要由铁氧体构成的粉末分散在分散介质中而得到的成形用料浆，并对所述成形用料浆进行压缩成形；磁场发生源，对所述模具中的所述成形用料浆施加预定方向的磁场；注入通道，将所述成形用料浆注入形成于所述模具内、且用于形成所述铁氧体磁体的模腔中；加热器，其设置在比所述模具的所述模腔更下方的位置，并加热所述注入通道内的所述成形用料浆；以及控制器，用于控制所述加热器。
2.根据权利要求1所述的磁场成形装置，其特征在于设置安装在构成所述模具的阴模的下表面且与所述阴模分立的块状构件，并在所述块状构件上设置所述注入通道和所述加热器。
3.根据权利要求1所述的磁场成形装置，其特征在于所述控制器将所述块状构件的温度调整为40℃～120℃。
4.根据权利要求2所述的磁场成形装置，其特征在于所述控制器将所述块状构件的温度调整为40℃～120℃。
5.根据权利要求1所述的磁场成形装置，其特征在于所述模具具有用于获得多个所述铁氧体磁体的多个模腔。
6.根据权利要求5所述的磁场成形装置，其特征在于进一步具有调整所述模具的多个所述模腔的温度分布的温度调整部。
7.一种磁场成形装置，其在制造铁氧体磁体时使用，其特征在于，该磁场成形装置包括模具，具有多个用于注入将主要由铁氧体构成的粉末分散在分散介质中而得到的成形用料浆的模腔，并对所述成形用料浆进行压缩成形；磁场发生源，对所述模具中的所述成形用料浆施加预定方向的磁场；以及温度调整部，用于调整所述模具的多个所述模腔的温度分布。
8.根据权利要求7所述的磁场成形装置，其特征在于，所述温度调整部包括多个加热器，设置于所述模具中以加热所述模具；以及控制器，独立控制多个所述加热器。
9.根据权利要求7所述的磁场成形装置，其特征在于所述温度调整部包括多个加热器，设置于所述模具中且发热量各不相同；以及控制器，一并控制多个所述加热器。
10.根据权利要求7所述的磁场成形装置，其特征在于所述加热器的发热量随所述加热器部位的不同而不同。
11.根据权利要求8所述的磁场成形装置，其特征在于当将整列地设置于所述模具中的所述模腔的列数设定为m时，所述加热器设置m个以上。
12.根据权利要求8所述的磁场成形装置，其特征在于当将设置于所述模具中的所述模腔的数目设定为n时，所述加热器设置n个以上。
13.根据权利要求7所述的磁场成形装置，其特征在于在所述模具中形成有用于向各自的所述模腔注入所述成形用料浆的注入通道，所述加热器设置于所述注入通道的附近。
14.一种铁氧体磁体的制造方法，其特征在于，该制造方法包括成形工序，利用设定成多个阶梯温度的多个加热器事先加热在模具内形成的多个模腔，将通过在分散介质中分散主要由铁氧体构成的粉末而得到的成形用料浆注入多个所述模腔，在预定方向的磁场中进行加热成形，从而制得成形体；以及烧结工序，通过烧结所述成形体而制得铁氧体磁体。
15.一种模具，该模具在铁氧体磁体的制造工序中，对将主要由铁氧体构成的粉末分散在分散介质中而得到的成形用料浆进行压缩成形，以形成预定形状的成形体，其特征在于，所述模具包括多个模腔，用于形成所述成形体；注入通道，用于从所述模具的外部向所述模腔注入所述成形用料浆；以及加热器，用于将所述模具加热至随部位不同而不同的温度。
16.根据权利要求15所述的模具，其特征在于进一步具有安装在构成所述模具的阴模的下表面且与所述阴模分立的块状构件，并且所述加热器设置在所述块状构件上。
17.根据权利要求16所述的模具，其特征在于所述注入通道形成于所述块状构件上，并且所述加热器沿所述注入通道设置。
18.根据权利要求15所述的模具，其特征在于对所述加热器进行设置，使其排成整列地设置在所述模具内的所述模腔的列。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种能够使制造工序的合格率提高、使质量稳定的磁场成形装置以及铁氧体磁体的制造方法等。在进行磁场成形时，通过控制器的控制，利用在阴模(19)下方的加热块上设置的加热构件(20)，根据阴模(19)各部位的温度，对具有多个模腔(13)的阴模(19)进行加热，藉此使各模腔(13)内的料浆温度变得均匀。这样一来，能够均匀地升高模腔(13)内的成形用料浆的温度，因而能够使脱水性变得良好而且稳定，从而提高产品的合格率。
文档编号H01F41/02GK1978098SQ200610146500
公开日2007年6月13日 申请日期2006年9月29日 优先权日2005年9月29日
发明者栗田英生, 永塚康弘, 增泽清幸, 大塚正幸, 佐藤和幸 申请人:Tdk株式会社