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技術 湿式成形方法及びその装置

出願人 新東工業株式会社油研工業株式会社
発明者 山本幹夫加藤龍彦宮坂篤
出願日 1992年12月16日 (27年0ヶ月経過) 出願番号 1992-354660
公開日 1994年7月8日 (25年6ヶ月経過) 公開番号 1994-188138
状態 拒絶査定
技術分野 濾過材 粉体及び可塑状体プレス 粉末冶金 コア、コイル、磁石の製造
主要キーワード スラリー状原料 ダイス内壁 パンチ上面 被成形体 圧入充填 多孔質フィルタ 平均空孔径 多孔質フィルター
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1994年7月8日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (4)

目的

低コストでかつ効率よく永久磁石用素材を得ることのできる湿式成形方法及びその装置を提供する。

構成

ダイス14、上パンチ13、多孔質フィルタ21によって形成されたキャビティー15に供給口19から磁性粉末を含む懸濁液が圧入充填され磁場コイル16が励磁されて上パンチ13、多孔質フィルタ21がダイス14を押し下げながら下降し懸濁液が加圧され、その過程で多孔質フィルタ21がキャビティー15内の水分を濾過し磁性粉末をキャビティー15内に溜める作用をなし、濾過された水は圧縮ガス導入口22より外部に排出される。次いでダイス14がシリンダ18に伴い下降し、上パンチ13及び多孔質フィルター21が上昇した後、成形体抜き出す。その後、圧縮気体を圧縮ガス導入口22より導入し、多孔質フィルター21を通過させて多孔質フィルター21に付着した磁性粉を除去する。

概要

背景

従来から、磁性粉末所要形状湿式磁場成形する場合、上パンチ下面と下パンチ上面及びダイス内壁面より構成されるキャビティー内に磁性粉末を含む懸濁液を圧入充填し、次に外部より磁界印加しつつ上パンチを下降することによりキャビティー内容積を減少させると共に被成形体から脱水し、所要形状の永久磁石用素材成形することが行われている。

このような湿式成形法については例えば実公昭62−27351号、同62−27351号に開示されており、かかる方法では図3に示される湿式成形機1が用いられる。図3に示される湿式成形機1は上パンチ2下面と下パンチ3上面及びダイス内壁面より構成されるキャビティ5と、前記ダイス4の周囲に配置されて前記キャビティ5内に配向磁場を形成する磁場コイル6と、前記上パンチ2の下部に取り付けられた直径2〜3mmの多数の穴を持つ脱水プレート7と、濾過体8とを有してなり、その脱水プレート7と濾過体8とを介して脱水を行ない所要形状の永久磁石用素材が成形される。

概要

低コストでかつ効率よく永久磁石用素材を得ることのできる湿式成形方法及びその装置を提供する。

ダイス14、上パンチ13、多孔質フィルタ21によって形成されたキャビティー15に供給口19から磁性粉末を含む懸濁液が圧入充填され磁場コイル16が励磁されて上パンチ13、多孔質フィルタ21がダイス14を押し下げながら下降し懸濁液が加圧され、その過程で多孔質フィルタ21がキャビティー15内の水分を濾過し磁性粉末をキャビティー15内に溜める作用をなし、濾過された水は圧縮ガス導入口22より外部に排出される。次いでダイス14がシリンダ18に伴い下降し、上パンチ13及び多孔質フィルター21が上昇した後、成形体抜き出す。その後、圧縮気体を圧縮ガス導入口22より導入し、多孔質フィルター21を通過させて多孔質フィルター21に付着した磁性粉を除去する。

目的

したがって本発明は以上の従来の湿式成形方法及びその装置における問題に鑑みてなされたものであって、低コストでかつ効率よく永久磁石用素材を得ることのできる湿式成形方法及びその装置を提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

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請求項1

パンチ下面と下パンチ上面及びダイス内壁面より構成されるキャビティー内磁性粉末を含む懸濁液を圧入充填し、次に外部より磁界印加しつつ上パンチを下降することにより、キャビティー内容積を減少させ上パンチに取り付けられた濾過体を介し脱水を行い所要形状永久磁石用素材成形する装置において、多孔質フィルターを介し脱水を行うことを特徴とする湿式成形方法

請求項2

上パンチ下面と下パンチ上面及びダイス内壁面より構成されるキャビティと、前記ダイスの周囲に配置されて前記キャビティ内に配向磁場を形成する磁場コイルと、前記上パンチに取り付けられた多孔質フィルターとを有して永久磁石磁石用素材湿式成形することを特徴とする湿式成形装置

請求項3

前記上パンチに前記多孔質フィルターに向けて開口する圧縮ガス導入口が設けられてなる請求項2記載の湿式成形装置。

技術分野

0001

本発明は、スラリー化した磁性材料粉末を磁場中で圧縮成形する湿式成形方法及びその装置に関するものである。

背景技術

0002

従来から、磁性粉末所要形状湿式磁場成形する場合、上パンチ下面と下パンチ上面及びダイス内壁面より構成されるキャビティー内に磁性粉末を含む懸濁液を圧入充填し、次に外部より磁界印加しつつ上パンチを下降することによりキャビティー内容積を減少させると共に被成形体から脱水し、所要形状の永久磁石用素材成形することが行われている。

0003

このような湿式成形法については例えば実公昭62−27351号、同62−27351号に開示されており、かかる方法では図3に示される湿式成形機1が用いられる。図3に示される湿式成形機1は上パンチ2下面と下パンチ3上面及びダイス内壁面より構成されるキャビティ5と、前記ダイス4の周囲に配置されて前記キャビティ5内に配向磁場を形成する磁場コイル6と、前記上パンチ2の下部に取り付けられた直径2〜3mmの多数の穴を持つ脱水プレート7と、濾過体8とを有してなり、その脱水プレート7と濾過体8とを介して脱水を行ない所要形状の永久磁石用素材が成形される。

発明が解決しようとする課題

0004

しかし、以上の従来の湿式成形方法及びその装置については次のような問題があった。すなわち従来の湿式成形方法及びその装置では、濾過体8として濾紙又は濾布を介在させる必要があり、また濾過体8の目づまりを考慮し、1回乃至数回の成形毎に濾過体8を交換する必要が有る。その結果そのような交換の手間とそのような交換のために必要となる濾紙又は濾布の費用が嵩むという問題が生じる。また従来の湿式成形方法及びその装置では直径2〜3mmの穴を持つ脱水プレートを使用するので、穴と接する部分の成形体表面が凸状になるので、その分余分に研削代を設けることが必要となっていた。すなわち濾紙又は濾布を使用すること及び脱水プレートを使用することは磁石製造コスト引き上げ要因となっていた。

0005

したがって本発明は以上の従来の湿式成形方法及びその装置における問題に鑑みてなされたものであって、低コストでかつ効率よく永久磁石用素材を得ることのできる湿式成形方法及びその装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

すなわち本発明の湿式成形方法は、上パンチ下面と下パンチ上面及びダイス内壁面より構成されるキャビティー内に磁性粉末を含む懸濁液を圧入充填し、次に外部より磁界を印加しつつ上パンチを下降することにより、キャビティー内容積を減少させ上パンチに取り付けられた濾過体を介し脱水を行い所要形状の永久磁石用素材を成形する装置において、多孔質フィルターを介し脱水を行うことを特徴とする。また本発明の湿式成形装置は、上パンチ下面と下パンチ上面及びダイス内壁面より構成されるキャビティと、前記ダイスの周囲に配置されて前記キャビティ内に配向磁場を形成する磁場コイルと、前記上パンチに取り付けられた多孔質フィルターとを有して永久磁石磁石用素材を湿式成形することを特徴とする。

0007

前記上パンチには前記多孔質フィルターに向けて開口する圧縮ガス導入口を設けるようにすれば、多孔質フィルターに付着した材料粉末簡易に効率よく吹き払うことができる。また前記多孔質フィルターは、成形圧力に充分耐えられるようにするために、平均曲げ強さが50〜60kgf/mm2の焼結金属で形成すると共に、良好な脱水性を得るためと目詰まりを防ぐために平均空孔径を3〜20μmとすることが好適である。また、装置の方式や成形材料によっては多孔質フィルターとして多孔質セラミックを用いることができる。さらに本発明にいうところの永久磁石用素材としては、例えばフェライト磁石用素材があり、湿式成形を行うことができる永久磁石用素材は広くその対象となる。

0008

したがって本発明の湿式成形方法及びその装置によれば、上パンチの下部に多孔質フィルターを取り付けて永久磁石磁石用素材を湿式成形するので、多孔質フィルターは1回乃至数回の成形毎に交換するような必要はなく、その点で効率よくまた安価に永久磁石磁石用素材を湿式成形することができる。

0009

以下に本発明の実施例を図面を参照して説明する。図1は本発明の一実施例の湿式成形装置を示す。図に示す湿式成形装置において基台10上に固定された下パンチ11上面には下パンチシール12が取り付けられ、この下パンチシール12と上パンチ13、及びダイス14の内壁面によってキャビテイ15が形成される。前記ダイス14外周部には磁場コイル16が取り付けられ、この磁場コイル16によってキャビティ15内の磁性粉末が配向せしめられる。また前記ダイス14は支持枠17を介してシリンダー18によって支持されて、上下移動可能とされている。さらにダイス14と支持枠17とには磁性粉末を含む懸濁液をキャビティ15に供給するための供給口19が一連に形成される。

0010

前記上パンチ13はシリンダー20に取り付けられ、そのシリンダー20によって上下動せしめられる。また図1及び図2に示されるようにその上パンチ13のダイス14との対向面には焼結金属よりなる多孔質フィルター21が取り付けられ、その結果多孔質フィルター21は下降してダイス14の上面に当接する。またその多孔質フィルター21に向けて開口するように圧縮ガス導入口22が上パンチ13内部に形成される。この圧縮ガス導入口22は圧縮気体の導入口であると共に多孔質フィルター21によって濾過された水の排出口としても働く。また上パンチ13と多孔質フィルタ21との間には脱水を均一にするための脱水路23が設けられ、前記圧縮ガス導入口22はこの脱水路23に向けて開口する。

0011

次いで以上のように構成された装置によって磁性粉末を湿式磁場中で成形する過程を説明する。先ずシリンダ18が作動することによってダイス14が上昇する。次にシリンダ20が作動することによって上パンチ13及び多孔質フィルタ21が下降してダイス14の上面に当接し、キャビティー15が形成される。その状態でこのキャビティー15内に供給口19から磁性粉末を含む懸濁液が圧入充填される。キャビティー15が懸濁液によって満たされると磁場コイル16が励磁され、その後、上パンチ13及び多孔質フィルタ21がさらにダイス14を押し下げながら下降し懸濁液が加圧される。その過程で多孔質フィルタ21がキャビティー15内の水分を濾過し磁性粉末をキャビティー15内に溜める作用をなし、濾過された水は圧縮ガス導入口(排出口)22より外部に排出される。その後加圧が進むにつれ磁性粉末自体が圧縮されてキャビティー15内において所定形状に成形される。

0012

次いでダイス14がシリンダ18に伴い下降することによって、キャビティー15内から成形体が外部に露出し、上パンチ13及び多孔質フィルター21が上昇した後、成形体を抜き出す。その後、圧縮気体を圧縮ガス導入口22より導入し、、多孔質フィルター21を通過させて多孔質フィルター21に付着した磁性粉末を除去する。したがって以上の実施例の湿式製造装置によれば濾紙、濾布といった濾過体を使用すること無く成形体が得られ、また圧縮気体を導入することにより多孔質フィルターの目つまりも防止できる。なお以上の実施例では、ダイス14をシリンダー18に取り付けて上下動可能として多孔質フィルター21を焼結金属により構成したが、下パンチ11をシリンダー18に取り付けて上下移動可能とすると共に、ダイス14を基台10に固定して多孔質フィルター21を多孔質セラミックとすることも可能である。

0013

このような多孔質フィルターは、例えば次のような方法で作成することができる。Fe、Cu、Ni、Co、Al等の焼結可能な金属粉末粒度1〜200μm)を準備し、1種又は2種以上の金属粉末に対し、エチルシリケート加水分解物等の自硬性液バインダーを10〜30wt%程度加えてスラリー状原料を作成する。このスラリー状原料を型内に注入し、固化させることにより成形体を得る。成形圧力は、600kgf/cm2以下の低圧力が好ましい。次いで成形体を乾燥した後、H2ガス等の非酸化性雰囲気中で1100〜1200℃の温度で焼結し、必要に応じて機械加工して金属性多孔質フィルターを得ることができる。上記の方法において、金属粉末の分散性を改善する目的で、金属繊維(好ましくはアスペクト比が50以下の短繊維)を5〜50wt%の範囲で金属粉末に添加してもよい。

発明の効果

0014

以上のように本発明によれば、上パンチ下面と下パンチ上面及びダイス内壁面より構成されるキャビティと、前記ダイスの周囲に配置されて前記キャビティ内に配向磁場を形成する磁場コイルと、前記上パンチの下部に取り付けられた多孔質フィルターとにより構成された湿式成形装置によって永久磁石用素材を湿式成形するようにしたので、そのように多孔質フィルターを使用することにより製造コストの低減、加工代の減少及び加工ツール長寿命化といった効果を得ることができる。また多孔質フィルターを介しての被成形体からの均一な脱水により生産性の向上及び品質の向上を図ることも可能となる。

図面の簡単な説明

0015

図1本発明の湿式成形装置の一実施例を示す断面図である。
図2図1に示す湿式成形装置の部分拡大断面図である。
図3従来の湿式成形装置を示す断面図である。

--

0016

11・・・下パンチ、13・・・上パンチ、14・・・ダイス、15・・・キャビテイ、16・・・磁場コイル、21・・・多孔質フィルター、22・・・圧縮ガス導入口22、23・・・脱水路。

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