專利名稱：粉末充填裝置、采用該粉末充填裝置的加壓成型裝置、粉末充填方法及燒結磁鐵制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及粉末充填裝置、采用該粉末充填裝置的加壓成型裝置、粉末充填方法及燒結磁鐵制造方法。特別涉及把粉末充填到形成在模具上的模腔內的粉末充填裝置、采用該粉末充填裝置的加壓成型裝置、粉末充填方法及燒結磁鐵制造方法。
背景技術：
目前，作為烯土類合金的燒結磁鐵，在各領域中廣泛采用釤·鈷系磁鐵和稀土類·鐵·硼系磁鐵這樣二類。其中，稀土類·鐵·硼系磁鐵(下面稱為“R-T-(M)-B系磁鐵”，R是含有Y的稀土類元素，T是鐵、或置換了鐵和鐵的一部分的過渡金屬元素，M是添加元素，B是硼)是各種磁鐵中磁能積最高的磁鐵，價格也比較便宜，所以在各種電子機器中被積極采用。包含在T中的過渡金屬，例如可采用鈷。另外，硼可被C(碳)部分置換。
為了制作該稀土類磁鐵，先采用加壓成型裝置，將從稀土類合金粉碎而得到的磁性合金粉末制作成型體(壓粉體)。制作成型體時，把磁性合金粉末充填到模腔(該模腔由設在模具上的?？?貫通孔)和插入該?？變鹊南聸_頭形成)內部，再用上沖頭對充填到模腔內的磁性合金粉末加壓，成型為成型體。把這樣得到的成型體，在約1000℃～1100℃的溫度下燒結，可制成稀土類燒結磁鐵。
已往，為了把磁性合金粉末供給到加壓成型裝置中的模腔內，提出了各種技術方案。
例如，在日本實公昭59-32568號公報和特開昭61-147802號公報中，記載了這樣的技術，即，使收容著粉末的容器振動，通過金屬網(wǎng)將粉末篩落到模腔內。
在特開昭61-147802號公報中，記載了這樣的裝置，即，在供料杯(粉末容器)的底部安裝金屬網(wǎng)，用電磁線圈使供料杯比較激烈地振動，這樣，使通過了金屬網(wǎng)的顆粒狀磁性粉末，在短時間內充填到模腔內。
但是，特開昭61-147802號公報揭示的裝置，是利用電磁線圈與鐵芯的吸附力及彈簧的復原力，使收容著粉末的供料杯自身振動，鐵芯(可動部)與供料杯用連接部件固定。這時，對供料杯內的粉末只作用了由搖晃產(chǎn)生的力，不容易傳遞擊碎粉末塊的力。采用該裝置時，為了一邊防止拱橋的形成一邊向模腔內供給顆粒狀粉末，必須將金屬網(wǎng)的網(wǎng)眼(篩號)設定得比較細。但是，在使用這種細網(wǎng)眼的金屬網(wǎng)時，粉末不容易落下，粉末的充填時間大幅度增加。
另外，上述現(xiàn)有的裝置中，不容易將供料杯的移動量(振幅)設定得大，這樣，供料杯只能稍稍移動，從而不容易將粉末均勻地充填到模腔內。
另外，模腔的角部和邊緣部與中央部相比，粉末不容易充填，采用上述現(xiàn)有裝置，通過設在距模具表面較高位置的金屬網(wǎng)，供給稀土類合金粉末時，粉末堆積在中央部而呈隆起狀。這樣，粉末以不均勻的密度被充填到模腔內時，在加壓成型后的成型體中，角部或邊緣部與中央部之間產(chǎn)生很大的成型密度差，該密度差使成型體產(chǎn)生裂縫。
上述缺點在實公昭59-32568號公報揭示的裝置中也同樣存在。
另外，把粉末充填到模腔內的其它技術，在特開平11-49101號公報和特開2000-248301號公報中提出。
特開平11-49101號公報的技術，是通過空氣放出(air-tapping)將被充填物通過供料斗充填到容器內的充填方法，在空氣放出后，被充填物存在于供料斗和容器內，要把存在于供給料斗與容器內的被充填物之中的、由容器形成的密度均勻的部分，與殘存在供給料斗內的被充填物分離。
特開2000-248301號公報揭示的是粉末供給裝置，該裝置中，使底部有開口的給粉箱移動，從其開口把稀土類合金粉末供給到模腔內。該裝置備有在給粉箱內底部沿水平方向平行移動的桿狀部件。一邊使該桿狀部件往復運動，一邊將給粉箱內的稀土類合金粉末供給到模腔內。
但是，特開平11-49101號的技術中，由于是通過空氣放出法將被充填物充填到容器內，所以容器內的被充填物的充填密度，比自然落下充填時的充填密度高。例如，稀土類合金粉末的自然落下的充填密度是1.8g/cm3左右，而采用空氣放出法的充填密度是3.4g/cm3左右。這樣，被高密度充填的被充填物，各個粉末處于不容易移動的狀態(tài)，所以，取向時必須要用更強的磁場，生產(chǎn)成本提高。
特開2000-248301號公報揭示的技術中，如圖21A所示，使給粉箱2朝模腔1方向移動，如圖21B所示，當給粉箱2位于模腔1的上面時，利用粉末3的自重，將粉末3供給到模腔1內。這時，充填偏移，粉末3的充填不均勻。然后，如圖21C和圖21D所示，借助搖動器4的動作，粉末3被充填到模腔1內，用搖動器4推入粉末3，使充填密度上升到2.3g/cm3左右，結果，使充填密度均勻。但是，為了得到所需的取向度，必須要更強的磁場。圖22表示采用該現(xiàn)有裝置的給粉狀態(tài)。
在沖頭的壓縮方向模腔淺的情況下，不容易通過壓縮來修正模腔內充填密度的不均勻，在成型體上有時產(chǎn)生裂縫。

發(fā)明內容
本發(fā)明的主要目的是提供一種能在短時間內將粉末均勻地充填到加壓成型裝置的模腔內的粉末充填裝置、采用該粉末充填裝置的加壓成型裝置及燒結磁鐵制造方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種能用低成本實現(xiàn)所需取向并得到高磁性的粉末充填裝置、采用該粉末充填裝置的加壓成型裝置、粉末充填方法及燒結磁鐵制造方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個方面是提供一種用于將粉末充填到形成在模具上的模腔內的粉末充填裝置，其備有容器和撞擊部件；該容器在底部具有粉末保持部，該粉末保持部設有可供粉末通過的若干開口部；該撞擊部件可以與該容器碰撞；通過使該撞擊部件與該容器碰撞，對該容器施加撞擊力，將收容在該容器內的粉末，經(jīng)過上述若干個開口部充填到該模腔內。
本發(fā)明中，通過使撞擊部件與容器碰撞，將收容在容器粉末破碎，將破碎狀態(tài)的粉末供給到模腔內。
本發(fā)明的另一方面是提供一種加壓成型裝置，該加壓成型裝置備有上述的粉末充填裝置，以及對由粉末充填裝置充填到模腔內的粉末進行加壓成型加壓機構。
本發(fā)明的又一個方面是提供一種燒結磁鐵制造方法，該方法包括以下步驟第1步驟是，在容器底部有粉末保持部，該粉末保持部設有可供粉末通過的若干開口，對上述容器施加撞擊力，使收容在上述容器內的粉末通過上述若干開口部，充填到形成在模具上的模腔內；第2步驟是，對充填在上述模腔內的粉末，進行加壓成型，制作成型體；第3步驟是，燒結上述成型體，制造燒結磁鐵。
對均勻地充填到模腔內的粉末，進行加壓成型，可制作密度均勻、尺寸離差和單重離差小的成型體。
另外，將該成型體燒結，可得到尺寸離差和單重離差小的磁鐵。
最好還備有與上述容器的上部連接著的振動機構，上述撞擊部件與上述容器的下部碰撞，由上述振動機構使上述容器的上部振動，從而使上述撞擊部件與上述容器的下部碰撞。這樣，將振動機構與容器連接，將撞擊部件與振動機構分離，可抑制粉末飛揚，減少進入到進振動機構的粉末。另外，使撞擊部件撞擊容器的下部，沖擊力可容易地直接傳遞到容器的開口部。這樣，可將沖擊力傳遞到位于開口部的整個粉末，可以均勻地充填粉末。
上述粉末保持部優(yōu)選由2～14篩號的網(wǎng)形成，更優(yōu)選由2～8篩號的網(wǎng)形成。這樣，通過使用網(wǎng)眼比較粗的網(wǎng)，可大幅度降低粉末充填所需的時間，可均勻地將粉末充填到模腔內。
上述粉末保持部優(yōu)選設在距上述模具表面不滿2.0mm的高度處，更優(yōu)選設在距上述模具表面不滿1.0mm的高度處。這時，在模腔內，從模具表面隆起的粉末量很小。因此，要抹平的多余粉末量少，在容器將充填粉末抹平時產(chǎn)生的塊，在下次給粉時，不會充填到模腔內。
另外，優(yōu)選的是，上述撞擊部件通過撞擊上述容器，對上述容器施加撞擊力時，上述容器可以移動。這時，可使撞擊部件撞擊移動的容器，可對容器施加反方向的沖擊力。這樣，可更加均勻地將粉末充填到模腔內。
另外，優(yōu)選在容器的外側，備有挾著上述容器相向設置的若干個上述撞擊部件。這時，可連續(xù)地對容器施加撞擊力。
另外，優(yōu)選在上述容器內側進一步設置分隔板。這時，撞擊部件撞擊容器的側壁時，可將撞擊力分散地傳遞給被分隔容器內的粉末，可更有效地充填粉末。這樣，可大幅度縮短往模腔內充填粉末的時間。
另外，設在上述粉末保持部的開口部的尺寸，優(yōu)選根據(jù)上述開口部的設置位置決定。這樣，根據(jù)開口部的位置改變其粗度，可部分地調節(jié)往模腔內充填的粉末量。
粉末是稀土類合金粉末時，是有棱角的形狀，在粉末中添加了潤滑劑后，流動性降低而成為塊狀。這時，粉末不容易從粉末保持部的開口部落下。但是，本發(fā)明中，即使是添加了潤滑劑的、流動性差的稀土類合金粉末，也能在短時間內有效地充填到模腔內。
本發(fā)明的又一方面是提供一種用于將粉末充填到形成在模具上的模腔內的粉末充填裝置，該粉末充填裝置包括給粉箱、桿狀部件、線狀部件和取向機構，上述給粉箱可在上述模腔上自由移動，底部有開口，收容上述粉末；上述桿狀部件設在上述給粉箱內，并且朝下方推入上述粉末；上述線狀部件設在給粉箱的開口；上述取向機構對從給粉箱充填到模腔內的粉末進行取向。
本發(fā)明的又一方面是提供一種用于將粉末充填到形成在模具上的模腔內的粉末充填方法，該方法包括以下步驟在收容上述粉末的給粉箱內設有可沿水平方向移動的桿狀部件，并且在給粉箱的開口設有線狀部件的狀態(tài)下，將上述給粉箱移動到上述模具的模腔上面的步驟；在上述給粉箱位于上述模腔上時，一邊使上述桿狀部件在給粉箱內沿水平方向移動，一邊將上述粉末充填到上述模腔內的步驟；以及對上述模腔內的粉末施加取向磁場，將上述粉末取向的步驟。
本發(fā)明中，由于在給粉箱的開口設有線狀部件，即使給粉箱在模腔上的移動完了，粉末也不落下到模腔內，然后，使給粉箱內的桿狀部件動作，可將粉末充填到模腔內。這時，可將粉末以自然充填密度(例如1.7g/cm3～2.0g/cm3)均勻充填到模腔內。這樣，由于粉末不以高密度充填，所以每個粉末容易移動，即使是比較低的取向磁場，也能施加所需的取向，可抑制生產(chǎn)成本。另外，由于可使充填密度的分布均勻，所以，通過將模腔內的粉末取向，可得到磁特性高的產(chǎn)品。
另外，桿狀部件與線狀部件的間隔是0.5mm以上、10mm以下。這時，線狀部件周邊的粉末的流動被促進，可用適合于取向的松密度可順利地將粉末充填到模腔內。
本發(fā)明的又一方面是提供一種加壓成型裝置，該加壓成型裝置包括上述的粉末充填裝置，以及對由上述粉末充填裝置充填到上述模腔內的粉末進行加壓成型的加壓裝置。
本發(fā)明中，對由上述粉末充填裝置充填到模腔內的粉末，進行加壓，可得到密度均勻的成型體，可防止因密度不均勻而產(chǎn)生裂縫。
用急冷法制造粉末，并使粉末的粒度分布變窄而呈陡峭狀時，流動性極端惡化。但是，本發(fā)明中，用自然落下的充填方式，可提高粉末的流動性，所以，即使粉末用急冷法制造并且粒度分布呈陡峭狀時，也能提高模腔內粉末的密度的均勻性。另外，每個粉末容易運動，例如可制造磁異方性高的磁鐵。
另外，線狀部件的間隔優(yōu)選是2mm以上、12mm以下。
本發(fā)明的又一方面是提供一種燒結磁鐵制造方法，該方法包括以下步驟對用上述粉末充填方法充填到模腔內的粉末，進行加壓成型，得到成型體的步驟；以及將上述成型體燒結，制造燒結磁鐵的步驟。
本發(fā)明中，對用上述粉末充填方法充填到模腔內的粉末，進行加壓，可得到密度均勻性高的成型體，可減少成型體的裂縫。結果，將該成型體燒結而得到的燒結磁鐵，也減少了裂縫等的缺陷，變形也減少?？商岣咧圃旃ば虻某善仿?，提高燒結磁鐵的生產(chǎn)性，同時，可制造磁特性好的燒結磁鐵。
本發(fā)明的上述目的和其它目的、特征、優(yōu)點，通過結合附圖的以下實施例的說明，將會更加清楚。


圖1是表示本發(fā)明一實施例之加壓成型裝置的要部的立體圖。
圖2A和圖2B是表示圖1實施例中采用粉末充填裝置的要部的圖，圖2A是將蓋卸下狀態(tài)的平面圖，圖2B是收容著粉末狀態(tài)的斷面圖。
圖3A和圖3B是表示通過施加沖擊力使粉末從網(wǎng)材上落下狀態(tài)的斷面圖，圖3A表示施加沖擊力前的狀態(tài)，圖3B表示施加沖擊力后的狀態(tài)。
圖4將粉末容器的一部分放大表示，是說明模具表面與網(wǎng)材的間隙的斷面圖。
圖5是表示模具表面與網(wǎng)材的間隙、與厚度離差的關系的曲線圖。
圖6是表示圖1所示加壓成型裝置及其周邊部的圖。
圖7是表示另一實施例之粉末充填裝置的粉末容器的斷面圖。
圖8A和圖8B是表示網(wǎng)材變形例的平面圖。
圖9A和圖9B是表示另一實施例之粉末充填裝置的要部的圖，圖9A表示將蓋卸下后狀態(tài)的平面圖，圖9B表示收容著粉末狀態(tài)的斷面圖。
圖10是表示本發(fā)明另一實施例之加壓成型裝置要部的立體圖。
圖11是表示圖10所示實施例的要部的側面斷面圖。
圖12是表示圖10實施例的要部的C-C斷面圖。
圖13是表示圖10實施例中采用的粉末充填裝置的要部的側面圖。
圖14是表示設有搖動器和線狀部件的給粉箱的立體圖。
圖15A～15D是表示圖10實施例中的給粉動作的圖。
圖16是表示圖10實施例中給粉狀態(tài)的圖。
圖17A是表示用一實驗例制造的成型體的圖，圖17B是表示該實驗例結果的表。
圖18是表示本發(fā)明另一實施例的圖。
圖19是表示本發(fā)明另一實施例的圖。
圖20A和圖20B是表示另一實驗例結果的曲線。
圖21A～圖21D是表示現(xiàn)有技術裝置的給粉動作的圖。
圖22是表示現(xiàn)有技術裝置的給粉狀態(tài)的圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施例。
如圖1和圖2所示，本發(fā)明一實施例的加壓成型裝置10，包含加壓成型部12和粉末充填裝置14。
加壓成型部12包含成套組合沖模16和金屬模18。金屬模18包含模具20、下沖頭22和上沖頭24(見圖6)。模具20的飽和磁化例如設定為0.05T以上、1.2T以下。模具20嵌入成套組合沖模16內，下沖頭22可從下方自由地嵌入模孔26內，該?？?6沿上下方向貫通模具20。由下沖頭22的上端面和?？?6的內周面，形成任意容積的模腔28(見圖2B)。將上沖頭24沒入模腔28內時，充填在模腔28內的粉末m(后述)被壓縮，可得到成型體。另外，在模具20的附近，設有磁場發(fā)生用的線圈29。用該磁場發(fā)生用線圈29，對粉末m施加與加壓成型方向平行的、例如1.2T的取向磁場。
粉末充填裝置14，包含與成套組合沖模16相鄰配置著的基板30。在基板30上設有給粉箱32，給粉箱32例如借助油缸或氣缸等壓缸(或電動伺服馬達)34的活塞桿36，在模具20上與待機位置之間往復移動。在給粉箱32的待機位置附近，設有向給粉箱32補給粉末m的補給裝置38。
補給裝置38中，在秤40上配置著給料杯42，借助振動槽44，粉末3一點一點地落下到供料杯42內。該計量動作在給粉箱32移動到模具20上期間進行。當給料杯42內的粉末m的重量達到一定程度時，機械手46夾住供料杯42，在給粉箱返回到待機位置時，由機械手46將給料杯42內的粉末m補給給粉箱32。給料杯42內的粉末m的量，設定為相當于隨著一次加壓動作給粉箱32內的粉末減少量，給粉箱32內的粉末m的量總保持為一定量。這樣，由于給粉箱32內的粉末m的量為一定量，所以，粉末m在重力作用下落下到模腔28時的壓力保持一定，充填到模腔28內的粉末m的量保持一定。粉末m例如可采用稀土類合金粉末。
下面參照圖2A和圖2B，說明粉末充填裝置14的要部。
粉末充填裝置14的給粉箱32，包含包圍部件48和設在包圍部件48上面的可開閉蓋50。在包圍部件48的內側，配置著粉末容器52，還設有挾著粉末容器52相向的一對撞擊部件54。在粉末容器52內收容著粉末m的給粉箱32，被移動到形成在加壓成型裝置10的模具20上的模腔28的上面，可將粉末m供給到該模腔28內。
設在包圍部件48上面的蓋50，可將包圍部件48的內側密閉。最好將例如氮氣等惰性氣體供給到包圍部件48的內部，這樣，可防止收容在粉末容器52內的粉末m被大氣氧化。蓋50的開閉動作，例如可用氣缸等自動地進行。
在粉末容器52的底部安裝著網(wǎng)材56，該網(wǎng)材56可保持粉末m，同時當受到撞擊部件54的撞擊時，可使粉末m通過。網(wǎng)材56優(yōu)選采用由SUS304等形成的、2～14篩號(網(wǎng)眼1.8mm以上、12.7mm以下)的金屬網(wǎng)，更優(yōu)選采用2～8篩號(網(wǎng)眼3.2mm以上、12.7mm以下)的網(wǎng)材。例如，8篩號的網(wǎng)材，可用線徑約0.6mm的金屬線、以約3.0mm的間隔編織成。該網(wǎng)材56，優(yōu)選用Ni等的材料鍍層，這樣，網(wǎng)材56的表面粗度降低，可提高充填時稀土類合金粉末的流動性。
一對撞擊部件54，分別由各自的氣缸58獨立驅動。撞擊部件54被氣缸58驅動而朝著粉末容器52的方向快速移動，撞擊粉末容器52的側壁，施加沖擊力。這樣，收容在粉末容器52內的粉末m，通過網(wǎng)材56被供給到模腔28內。撞擊部件54被氣缸58驅動，優(yōu)選以50次～120次/分鐘的比例撞擊粉末容器52。各撞擊部件54的移動行程，例如設定為10mm～20mm。
粉末容器52，被一方的撞擊部件54撞擊時，優(yōu)選可朝著另一方撞擊部件54移動。為此，在包圍部件48上，設有平行于撞擊部件54移動方向的2個導引部件60，在包圍部件48內，粉末容器52可沿著導引部件60直線地移動。這樣，可以使另一方撞擊部件54，撞擊移動過來的粉末容器52。這樣，在粉末容器52上，可作用與移動方向相反方向的沖擊力，因此，可將粉末m均勻地充填到模腔28內。
在粉末容器52的下端部，設有含氟樹脂制的薄板或氈等形成的滑動部件62(厚度例如5mm左右)。由于有該滑動部件62的存在，粉末m不容易吃進粉末容器52與模具20之間，粉末容器52可在模具20上順利地滑動。另外，在包圍部件48的下端部，也設有同樣的滑動部件64。由于有該滑動部件64的存在，粉末m不容易吃進包圍部件48與模具20之間，包圍部件48可在模具20上順利地滑動。這樣，給粉箱32可順利地在加壓成型裝置10的模具20上滑動。
下面參照圖3A和圖3B說明。圖3A表示用撞擊部件54撞擊前的狀態(tài)。粉末m是用帶材鑄造法制造的稀土類合金粉末時，每個粉末(particle)是有棱角的形狀。另外，在粉末m中添加潤滑劑后，流動性降低而成為塊狀。這時，由稀土類合金粉末構成的粉末m，不容易從網(wǎng)材56的開口部56a(網(wǎng)眼)落下。為此，要采用2～14篩號的、網(wǎng)眼比較粗的網(wǎng)材，開口部56a的寬度d1，設定得比較大，約為數(shù)mm～十數(shù)mm程度。
然后，如圖3B所示，被撞擊部件54撞擊后，塊被粉碎，比上述篩號小的粉末m，從網(wǎng)材56的開口部56a落下。另外，圖3A和圖3B中，粉末m的尺寸畫得比較大，實際上，由稀土類合金粉末構成的粉末m的粒徑，在10μm以下，與開口部56a的寬度d1(數(shù)mm～十數(shù)mm)相比要小得多。
這樣，該實施例中，不象已往那樣使容器本身振動，而是如圖2A和圖2B所示那樣，用撞擊部件54撞擊粉末容器52，這樣，將收容在粉末容器52內的、流動性差而容易形成塊的粉末m擊散，可將松散的粉末m供給模腔28內。如果采用撞擊部件54，可對粉末容器52在短時間內作用非常大的力(瞬間力)，該力也傳遞到粉末m，可有效地使粉末m成為更細的松散狀態(tài)。該實施例中，使用2～14篩號的、網(wǎng)眼比較粗的網(wǎng)，可大幅度減少粉末充填所需的時間，可以將粉末m均勻地充填到模腔28內。
下面，參照圖4說明。粉末充填裝置14中，將粉末m供給到模腔28內后，給粉箱32從模腔28上退去時，由粉末容器52的底部邊緣將充填粉末的上部抹平，這樣，可將要成型的預定量粉末精度良好地充填到模腔28內。通過該抹平，可調節(jié)粉末的供給量，在粉末容器52的底部，網(wǎng)材56安裝在靠近模具20表面的位置。網(wǎng)材56與模具20表面之間的間隙d2，設定為不足2mm，優(yōu)選為不足1mm。
這樣，減小網(wǎng)材56與模具20的表面之間的間隙d2，在模腔28中，可使從模具20表面隆起的粉末m的量減少為很小。因此，被抹平的多余粉末m的量少，在下次的給粉時，可以不把在粉末容器52抹平粉末時產(chǎn)生的塊充填到模腔28內。另外，在模腔28以外的區(qū)域，可減少堆積在模具20表面與網(wǎng)材56之間的粉末m的量，可防止抹平時多余的粉末m充填(被推入)到模腔28內。另外，即使模腔28的角部和邊緣部比中央部不容易被供給粉末m時，也可防止粉末m在中央部隆起(即多余的粉末堆積)，在模腔28的角部和邊緣部也能把粉末m均勻地充填到模具20的表面。
這樣，通過把網(wǎng)材56設在模具20的表面附近，可以將粉末m均勻地充填到模腔28內。另外，這樣，在模具20表面附近設置網(wǎng)材56時，為了防止網(wǎng)材56與模具20表面接觸，應減小網(wǎng)材56的撓度。為此，網(wǎng)材56最好采用變形小的軋制網(wǎng)形成。
圖5是表示網(wǎng)材56與模具20表面之間距離(間隙)d2、與燒結后成型體(燒結體)的厚度離差關系的曲線。厚度離差這樣得到采用加壓成型裝置10，制成縱55mm×橫45mm×厚16mm的塊狀成型體后，將其燒結，測定該燒結體上面的4角附近和中央位置共5個部位的厚度。用上述5個部位的厚度的平均值，除上述5個部位厚度的最大值和最小值之差，得到的值即為厚度離差。另外，對于每個間隙d2，對30個燒結體進行厚度離差的測定，將其平均值作為各間隙d2的厚度離差(％)。
從曲線可知，如果間隙d2不足2mm，則可將厚度離差抑制在4％以下，可制成具有比較均勻厚度的成型體。另外，從曲線可知，為了制作厚度離差小的成型體，最好把間隙d2設定為不足1mm。另外，如果將間隙d2設定在0.5mm以下，則可制成厚度離差很小、尺寸精度高的成型體。
這樣，該實施例的粉末充填裝置14中，用撞擊部件54的沖擊力，將粉末容器52內的粉末m擊散，使其通過位于模具20表面附近的、網(wǎng)眼比較粗的網(wǎng)材56，供給到模腔28內，因此，可與模腔28的深度和位置無關地，以均勻的狀態(tài)充填粉末m。另外，可以大幅度減少供給粉末的時間。將該實施例的粉末充填裝置14，用于供給稀土類合金粉末(該稀土類合金粉末添加了后述材料形成的潤滑劑而流動性變差)時，能得到特別大的效果。另外，在把粉末m充填到深度30mm以下的模腔28內時，能得到特別大的效果。
下面說明該加壓成型裝置10的動作。
把氮氣等惰性氣體導入給粉箱32內的粉末容器52內。在該狀態(tài)，打開給粉箱32的蓋50，用機械手46把供料杯42內的預定量粉末m供給粉末容器52。粉末m的供給后，關閉蓋50，將粉末容器52的內部保持為惰性氣體氛圍。惰性氣體往粉末容器52內的導入，不僅在給粉箱往模腔28上移動時進行，而是常時地進行，以防止粉末著火。惰性氣體可采用Ar或He。
這樣，收容著粉末m的給粉箱32移動到模腔28上后，進行粉末的供給。如圖2A和圖2B所示地進行，與撞擊部件54連接著的氣缸58被驅動，沖擊力作用在粉末容器52上，進行粉末的供給。這樣，采用撞擊部件54，進行連續(xù)多次的撞擊，收容在粉末容器52內的粉末m，從網(wǎng)材56供給到模腔28的內部。
撞擊部件54的動作可以有各種模式。例如，使左側撞擊部件54撞擊粉末容器52的同時，使右側的撞擊部件54離開粉末容器52，然后，使右側的撞擊部件54撞擊的同時，使左側的撞擊部件54離開粉末容器52。這時，粉末容器52在模具20上往復運動，粉末容器52本身也細微振動。這樣，左右相向地設置撞擊部件54，可以用使粉末m容易進入模腔28內的動作模式，將粉末m均勻地供給到模腔28內。
如圖6所示，粉末m被充填后，上沖頭24開始下降，對充填在模腔28內的粉末m，施加由磁場發(fā)生線圈29形成的取向磁場。上沖頭24和下沖頭22將模腔28內的粉末m加壓成型后，在模腔28內形成成型體66。然后，上沖頭24上升，下沖頭22將成型體66推上，這樣，把成型體66從模具22中拔出(取出)。圖6是表示下沖頭22將成型體66整個從模具20推上的狀態(tài)。
該加壓成型結束后，被下沖頭22推上的成型體66，被未圖示的機械手載置到燒結用臺板68(厚度0.5mm～3mm)。臺板68例如由鉬材料構成。成型體66與臺板68一起被運送到傳送機70上，放到燒結箱72內，該燒結箱72放在保持著例如氮氣等惰性氣體的空間內。燒結箱72優(yōu)選用鉬制的薄金屬板(厚度1mm～3mm)構成。
在燒結箱72中，設有沿水平方向延伸的若干根鉬制桿(支承桿)74，載置著成型體66的臺板68，在燒結箱72內由桿74大致水平地支承著。
這樣，如果使用燒結箱72，在燒結爐內，可有效地燒結多個成型體66，防止成型體66在爐內以暴露狀態(tài)燒結，可防止成型體66的氧化等。
下面，說明用粉末充填裝置14，制造R-T-(M)-B系稀土類磁鐵的方法。
為了制造R-T-(M)-B系稀土類磁鐵，先用帶材鑄造法(該帶材鑄造法是采用急冷法(冷卻速度102℃以上、104℃以下)制造合金的方法)，制作R-T-(M)-B系合金。該帶材鑄造法例如已在美國專利第5,383,978號中揭示。其具體方法是，用高頻熔解，把由Nd26wt％、Dy5.0wt％、B1.0wt％、Al0.2wt％、Co0.9wt％、Cu0.2wt％、其余部分的Fe和不可避免的不純物構成的合金熔融，形成合金熔液。將該合金熔液保持1350℃后，用單輥法使合金熔液急冷，得到厚度為0.3mm的片狀合金。這時的急冷條件例如是，輥周速度約為1m/秒，冷卻速度為500℃/秒，過冷度為200℃。
用氫吸藏法將該鱗片狀合金粗粉碎后，再用噴射研磨機在氮氣環(huán)境中微粉碎，可得到平均粒徑約3.5μm的合金粉末。該氮氣環(huán)境中的氧氣量最好抑制在10000ppm。該噴射研磨機在特公平6-6728號公報中有記載?？刂莆⒎鬯闀r的環(huán)境氣體中所含的氧化氣體(氧氣、水蒸氣)濃度，這樣，可將微粉碎后的合金粉末的氧含有量(重量)調節(jié)在6000ppm以下。如果稀土類合金粉末中的氧氣量超過6000ppm，則磁鐵中非磁性氧化物占的比例增加，導致最終的燒結磁鐵的磁特性惡化。
對這樣得到的稀土類合金粉末，在擺動式混合器內例如添加0.3wt％的潤滑劑進行混合，用潤滑劑復蓋合金粉末粒子的表面。潤滑劑優(yōu)選采用用石油系溶劑稀釋的脂肪酸酯。該實施例中，脂肪酸酯是采用己酸甲酯，石油系溶劑可采用異烷烴。己酸甲酯與異烷烴的重量比例如可為1∶9。
潤滑劑的種類并不限定于上述各種，脂肪酸酯除了采用己酸甲酯外，例如也可采用辛酸甲酯、月桂酸基甲酯、月桂酸甲酯等。溶劑可采用以異烷烴為代表的石油系溶劑或環(huán)烷系溶劑等。潤滑劑的添加時間是任意的，可在微粉碎前、微粉碎中或微粉碎后。也可以與液體潤滑劑一起，同時采用硬酯酸鋅等的固體(干式)潤滑劑。
下面，說明采用加壓成型裝置10，從上述合金粉末制作成型體。
先將稀土類合金粉末充填到粉末充填裝置14的給粉箱32內，再從給粉箱32將合金粉末供給到形成在加壓成型裝置10的模具20上的模腔28內。采用粉末充填裝置14時，可均勻地充填粉末，在模腔28內不形成拱橋。接著，在模腔28內，在磁場中將稀土類合金粉末加壓成型(壓縮成型)，這樣，制成預定形狀的成型體。成型體的密度例如設定為4.3g/cm3。該實施例中，由于采用粉末充填裝置14，將預定量的稀土類合金粉末均勻地充填到模腔28內，所以，通過對上述充填的稀土類合金粉末進行加壓成型，可制作密度均勻的成型體。另外，該粉末充填裝置14可一次充填多個模腔，所以，在加壓成型時可防止成型體裂縫，提高成品率。
當模腔深度在30mm以下時，如果稀土類合金粉末不能均勻地充填在模腔內，則稀土類合金粉末會形成拱橋，這樣制成的成型體的密度離差大。如果采用粉末充填裝置14，則即使是深度淺的模腔，也能均勻地充填粉末。
然后，如圖6所示，在把成型體載置在燒結用臺板68上的狀態(tài)，收容到燒結箱72內，將其運送到燒結裝置，插入設在燒結裝置入口的準備室內。將準備室密閉后，為了防止氧化，將準備室內抽真空到2帕斯卡的程度。接著，將燒結箱72運送到脫粘室，在這里進行脫粘處理(溫度250℃～600℃，壓力2帕斯卡，時間3～6小時)。脫粘處理的目的是為了在燒結工序前，使復蓋磁性粉末表面的潤滑劑(粘合劑)揮發(fā)。為了改善加壓成型時磁性粉末的取向性，在加壓成型前將潤滑劑與磁性粉末混合，潤滑劑存在于磁性粉末的各粒子間。脫粘處理時，從成型體上發(fā)生有機氣體、水蒸氣等各種氣體。因此，最好把能吸收這些氣體的吸氣劑預先放在燒結箱72內。
脫粘處理結束后，燒結箱72被運送到燒結室，在氬氣的氣氛中，接受2～5小時的1000℃～1100℃的燒結處理。這樣，成型體隨著收縮而被燒結，得到燒結體。
這時，該實施例中，由于成型體的密度均勻，所以，燒結時磁性異方性方向的收縮的離差小。因此，可縮短燒結體的尺寸調節(jié)所需的加工時間，可提高生產(chǎn)性。
然后，燒結箱72被運送到冷卻室，在這里，冷卻到室溫以下。冷卻后的燒結體被插入時效處理爐內，進行通常的時效處理工序。時效處理，例如是將氬氣等環(huán)境氣體的壓力設定為2帕斯卡，用400℃～600℃的溫度，進行3～7小時。進行時效處理時，也可從燒結箱72取出燒結體，將其移到不銹鋼的網(wǎng)眼容器內，進行處理。
被付與預定磁特性地制成的稀土類磁鐵的燒結體，被切削、研磨，使其具有所需要的形狀。這時，由于燒結體的尺寸離差小，所以可縮短形狀加工所需的時間。然后，為了提高耐候性，根據(jù)需要，對形成為所需形狀的磁鐵，進行表面處理，該表面處理是在磁鐵上形成由Ni或Sn等構成的保護膜。
另外，用本發(fā)明的制造方法制作的稀土類磁鐵，并不限定是具有上述組成的磁鐵，例如，稀土類元素R，可以采用含有Y、La、Ca、Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Lu中至少一種元素的原料。為了得到充分的磁化，稀土類元素R中的50at％以上最好是Pr或Nd或Pr、Nd兩者。
含有Fe和Co的過渡金屬元素T，可以僅由Fe構成，但是添加了Co后，居里溫度上升，耐熱性提高。過渡金屬元素T的50at％以上最好是Fe。如果Fe的比例低于50at％，則Nd2Fe14B型化合物的飽和磁化本身減少。
B是為了穩(wěn)定地析出正方晶Nd2Fe14B型結晶構造所必需的元素。如果B的添加量不足4at％，則R2T17相析出，矯頑磁力降低，減磁曲線的矩形性顯著受損。因此，B的添加量最好在4at％以上。
為了更加提高粉末的磁異方性，也可以添加其它元素。添加元素可采用從Al、Ti、Cu、V、Cr、Ni、Ga、Zr、Nb、Mo、In、Sn、Hf、Ta、W中選擇的至少一種元素。為了得到磁等方性的碎粉，不要添加元素M，但為了提高固有矯頑磁力，也可以添加Al、Cu、Ga等。
下面參照圖7，說明另一實施例的粉末充填裝置14a的粉末容器76。在粉末容器76的內側，設有若干分隔板78。如果設置了該分隔板78，在撞擊部件54撞擊粉末容器76的側壁時，沖擊力可分散地傳遞到被粉末容器76內的分隔板78分隔的粉末m，可更加有效地充填粉末m。這樣，可大幅度縮短往模腔28內充填粉末的時間。另外，分隔板78的上下方向位置(粉末容器76的高度方向)可調節(jié)，根據(jù)收容在粉末容器76內的粉末m的量，調節(jié)分隔板78的位置，這樣，可對全體粉末施加適當?shù)牧Α?br> 另外，設在粉末容器底部的網(wǎng)材，如圖8A和圖B所示，也可以采用網(wǎng)材80和82。如圖8A所示，網(wǎng)材80包含粗度不同的2種網(wǎng)材80a和80b。如圖8B所示，網(wǎng)材82包含粗度不同的2種網(wǎng)材82a和82b。這樣，根據(jù)網(wǎng)材的位置改變其粗度，可以部分地調節(jié)充填到模腔28內的粉末m的量。
如上所述，在模腔28的角部和邊緣，有時粉末供給量比中央部少。這時，為了把同量的粉末均勻地供給到整個模腔28內，最好在模腔28的角部和邊緣部，使粉末m容易供給。
為此，在圖8A和圖8B所示的網(wǎng)材80和82中，在與模腔28的邊緣部對應的部分，設置網(wǎng)眼更粗的網(wǎng)材80b和82b，在中央部，設置網(wǎng)眼更細的網(wǎng)材80a和82a。這樣，在模腔28的邊緣部，可充填比中央部多的粉末m。
另外，圖8B所示的網(wǎng)材82中，在粉末充填后的抹平時，網(wǎng)材82在移動方向(圖中箭頭A所示方向)的跟前側，設有網(wǎng)眼細的網(wǎng)材82a，使得在該部分粉末m不容易供給。這是因為在抹平時，分散在模具20上的粉末m也被供給到模腔28內的邊緣部(設置上述細網(wǎng)眼網(wǎng)材的部位)，所以，預先減少與該部分相應的量。這樣，在抹平后，可將適量的粉末m均勻地充填到整個模腔28內。
表1表示本發(fā)明的實施例和比較例的實驗結果。
實施例1中，采用圖2所示的粉末充填裝置14，把稀土類合金粉末充填到模腔28內后，用加壓成型，制作成型體。實施例2中，采用圖7所示的粉末充填裝置14a，制作成型體。比較例1中，采用特開2000-248301號揭示的搖動式粉末充填裝置，制作成型體。
分別將這樣制成的成型體燒結，測定燒結體的厚度離差和單重離差。厚度離差這樣求得在9個點測定燒結體的厚度，求出該9個點的厚度最大值與最小值之差，用9個點的厚度平均值除上述差，便得到厚度離差。另外，表1中的厚度離差值，是200個燒結體的厚度離差(％)的平均值。另外，單重離差這樣求得求出200個燒結體的單重最大值與最小值之差，用200個燒結體的平均重量除上述差，得到的值便是厚度離差。另外，給粉時間是表示把一定量的粉末充填到模腔內所需要的時間。
表1

從表1可知，與采用特開2000-248301號公報所示搖動式粉末充填裝置時(比較例1)相比，采用圖2和圖7所示粉末充填裝置14、14a(實施例1和2)，充填速度快，并且，燒結體的尺寸和重量的離差小。
圖9A和圖9B表示另一實施例的粉末充填裝置14b的要部。粉末充填裝置14b，具有與粉末容器52的上部連接著的振動機構84，振動機構84與氣缸等的壓缸86連接。另外，一對撞擊部件88安裝在包圍部件48上，可撞擊粉末容器52的下部。撞擊部件88的前端部90例如由硬質樹脂等構成，這樣，可抑制撞擊粉末容器52時產(chǎn)生火花。網(wǎng)材56的網(wǎng)眼尺寸和網(wǎng)材56距模具20表面的距離等其它構造，與圖2A及圖2B所示的粉末充填裝置14相同。
該粉末充填裝置14b中，用壓缸86驅動振動機構84，由振動機構84使粉末容器52的上部振動，從而使撞擊部件88與粉末容器52的下部碰撞。粉末容器52的移動行程例如是1mm～15mm。
粉末充填裝置14b中，在上部配置振動機構84，在下部配置撞擊部件88，使兩者分離，可使撞擊部件88更接近模具20表面，可對充填著粉末m的粉末容器52的開口部56a，施加均勻的撞擊力，可以使粉末m更均勻且穩(wěn)定地充填到模腔28內。
另外，例如當粉末m是10μm以下的微細粉末時，可抑制給粉箱32內的粉末m飛揚到粉末容器52的外面，粉末m也不會吃進包圍部件48與氣缸86的滑動部等內。
另外，采用粉末充填裝置14b，把粉末m充填到模腔28內，與圖1所示實施例同樣地進行加壓成型，再燒結，制成燒結磁鐵，可得到尺寸離差、單重離差小的燒結磁鐵。
如果采用粉末充填裝置14b，可得到與上表1中實施例2相同的效果。
下面，參照圖10至圖14，說明本發(fā)明另一實施例的加壓成型裝置100。
加壓成型裝置100，包含加壓成型部112和粉末充填裝置114。
加壓成型部112包含成套組合沖模116和金屬模118。金屬模118包含模具120、下沖頭122和上沖頭124。模具120的飽和磁化例如設定在0.05T以上、1.2T以下。模具120嵌入成套組合沖模116內，下沖頭122可從下方嵌入?？?26內，該?？?26沿上下方向貫通模具120。由下沖頭122的上端面和?？?26的內周面，形成任意容積的模腔128。將上沖頭124沒入模腔128內時，充填在模腔128內的粉末m被壓縮，可得到成型體。
粉末充填裝置114，包含與成套組合沖模116相鄰配置著的基板130。在基板130上設有給粉箱132，給粉箱132例如借助油缸或氣缸等壓缸(或電動伺服馬達)134的活塞桿136，在模具120上與待機位置之間往復移動。在給粉箱132的待機位置附近，設有向給粉箱132補給粉末m的補給裝置138。補給裝置138包含秤140、供料杯142、振動槽144和機械手146。被給裝置138的動作與上述補給裝置38同樣，其說明從略。
如圖11和圖12所示，在給粉箱132內設有搖動器(也稱為攪拌器)148。搖動器148包含若干桿狀部件150和若干略コ字形支承部件152。桿狀部件150平行于模具120的上面或基板130的上面。桿狀部件150例如是直徑3mm以上、10mm以下的圓形斷面圓桿材，也可以是方桿材。桿狀部件150和支承部件152，分別由不銹鋼(SUS304)構成。該實施例中，桿狀部件150和支承部件152各采用3個，支承部件152連接在桿狀部件150的兩端附近，形成3個略四方形的框體。各支承部件152的上部連接在2根支承桿158上(該支承桿158貫通給粉箱132移動方向的對面?zhèn)缺?54和156并平行地延伸)，這樣支承部件152和桿狀部件150被固定。2根支承桿158的兩端，用螺絲等固定在短條狀(短冊狀)的連接材160和162上。在安裝于側壁156外面的固定配件164上，固定著氣缸166。氣缸166的氣缸軸168固定在連接材162上。因此，借助從空氣管170供給到氣缸166兩端的空氣，氣缸軸168往復運動，搖動器148也就往復運動。往復次數(shù)根據(jù)粉末充填量變更。
另外，在給粉箱132的側壁156中央部的上方，設有將氮氣等惰性氣體供給給粉箱132內的氣體供給管172。為了使給粉箱132內保持為惰性氣體環(huán)境，用比大氣壓高的壓力，將氮氣等惰性氣體供給給粉箱132內。因此，搖動器148往復運動時，即使給粉箱132與粉末之間產(chǎn)生摩擦也不會著火。即使在粉末挾入給粉箱132的底面與基板130之間的狀態(tài)給粉箱132移動，也不會因摩擦而著火。另外，隨著給粉箱132的移動，雖然給粉箱132內的粉末之間產(chǎn)生摩擦，但粉末不著火。
另外，為了氣密地復蓋給粉箱132的粉末收容部174，設有蓋176。在粉末m的補給時，為了使粉末收容部174的上面開口，必須使蓋176朝著氣缸168方向(圖13中是右方向)移動。為此，在側壁180上設有驅動蓋176的氣缸178。蓋176和氣缸178用金屬配件182連接著，用螺絲固定。為了使給粉箱132內保持為惰性氣體環(huán)境，蓋176通常配置在給粉箱132的粉末收容部174上，僅在補給粉末時蓋176才朝氣缸166方向移動。另外，在與給粉箱132的側壁180相向的側壁184上設有導引機構(未圖示)，該導引機構，在氣缸178驅動開閉蓋176時，可使蓋176順利地移動。因此，借助從空氣供給管186供給到氣缸178兩端的空氣，氣缸軸(未圖示)驅動，蓋176被驅動開閉。
在給粉箱132的底面，例如用螺絲固定著含氟樹脂制的厚度5mm的板材188，隔著板材188使給粉箱132在基板130上滑動，這樣，粉末m不容易吃進給粉箱132與基板130之間。
如圖14所示，在給粉箱132的開口190，設有若干線狀部件192，該線狀部件192平行于給粉箱132的行進方向。開口190比模腔128的上面開口大。線狀部件192是采用直徑0.15mm左右的非磁性金屬材，線狀部件192的間隔是2mm以上、4mm以下。另外，桿狀部件150與線狀部件192的距離設定為0.5mm以上、10mm以下。這里，線狀部件192的直徑、以及桿狀部件150與線狀部件192的距離，根據(jù)模腔128的大小調節(jié)。
另外，還設有取向機構，該取向機構是挾著成套組合沖模116的一對磁場發(fā)生線圈194。在磁場發(fā)生線圈194的中心，設有珀明德鐵鈷系高導磁率合金(permendure)等的芯195。向磁場發(fā)生線圈194通電時，箭頭B方向的例如1.2T的取向磁場，加在模腔128內的粉末m上，粉末m被取向。
下面說明該加壓成型裝置100的動作。
從氣體供給管172，將氮氣等的惰性氣體導入給粉箱132的粉末收容部174。在該狀態(tài)，給粉箱132的蓋176打開，由機械手146將供料杯142內的預定量粉末m供給粉末收容部174。粉末m供給后，關上蓋176，將粉末收容部174的內部保持為惰性氣體環(huán)境。另外，惰性氣體往粉末收容部174內的導入，不僅僅在給粉箱132移動到模腔128上面時進行，而是常時地進行，可防止粉末著火。另外，惰性氣體，可使用Ar或He。
在該狀態(tài)，使氣缸134動作，使給粉箱132移動到模具120的模腔128上面。然后，使給粉箱132內的桿狀部件150，例如沿水平方向往復5～15次，使給粉箱132內的粉末，通過線狀部件192在惰性氣體環(huán)境中充填到模腔128內。這樣，不必擔心著火，并且可用極均勻的充填密度，將粉末供給到模腔128內。這時，給粉箱132內的粉末，在給粉箱132位于模腔128上時不是自然落下，而是借助搖動器148的推入動作才通過線狀部件192，以適合于取向的密度充填到模腔128內。
將粉末m充填供給到模腔128內后，使給粉箱132后退，然后，在上沖頭124下降了的狀態(tài)，一邊由磁場發(fā)生線圈194產(chǎn)生取向磁場，一邊將模腔128內的粉末m加壓成型。在該期間，對退去的給粉箱132補給粉末m。反復上述的操作，可連續(xù)地進行粉末m的加壓作業(yè)。
根據(jù)該加壓成型裝置100，如圖15A所示，使給粉箱132朝模腔128方向移動，如圖15B所示，即使給粉箱132朝模腔128的移動完了，設在給粉箱132的開口190的線狀部件192，使粉末m產(chǎn)生拱橋，所以，粉末m不落下到模腔128內。然后，如圖15C和圖15D所示，借助給粉箱132內的搖動器148的往復動作，向模腔128內每次略均勻地充填一定量的粉末m。即，如圖16所示，粉末m被充填到模腔128內時，可使粉末m以自然充填密度(例如1.7g/cm3～2.0g/cm3)均勻充填到模腔128內。這樣，由于粉末m不是以高密度充填，所以，每個粒子為容易移動的狀態(tài)，即使比較低的取向磁場，也可施加所需的取向，降低生產(chǎn)成本。另外，由于略均勻地充填，所以，通過使模腔128內的粉末m取向，可得到磁特性高的產(chǎn)品。
另外，最好使至少一個桿狀部件150可從模腔128上的一方端移動到另一方端地設定搖動器148的往復動作。這樣，可將粉末m更加均勻地充填到模腔128內。
桿狀部件150和線狀部件192的間隔是0.5mm以上、10mm以下，可促進線狀部件192周邊的粉末m的流動，可用適合于取向的松密度將粉末m順利地充填到模腔128內。如果桿部件150與線狀部件192的間隔不足0.5mm，則粉末在線狀部件192與桿狀部件150之間、與線狀部件192和桿狀部件150激烈摩擦，細的線狀部件192可能會因該摩擦而斷裂。如果兩者的間隔超過10mm，則不能借助桿狀部件150的推入動作使粉末通過線狀部件192，所以，不能實現(xiàn)適合于取向的充填。
根據(jù)加壓成型裝置100，借助自然落下的充填，可提高磁場取向時的粉末m的流動性，所以，即使粉末m是用急冷法制造時，模腔128內的粉末m也分別處于容易移動的狀態(tài)，可容易地將粉末m朝磁場方向取向，例如，可成型磁性異方性高的磁鐵。另外，線狀部件192之間的間隔，最好為2mm～12mm。如果不足2mm，則桿狀部件150的動作不推壓粉末m，如果超過12mm，則模腔128上的起拱力弱，充填密度比自然充填密度高。
如上所述，對均勻充填在模腔128內的粉末m進行加壓，可得到密度均勻的成型體，可防止因密度不均勻而產(chǎn)生裂縫或變形。
該成型體被運送到燒結爐內，在Ar環(huán)境下，用1050℃燒結2小時，再在600℃、Ar環(huán)境中進行1小時的時效處理，得到燒結磁鐵。該燒結磁鐵的裂縫等缺陷少，燒結后變形也少。因此，可減少尺寸修正的加工費，提高制造工序的成品率，提高燒結磁鐵的生產(chǎn)性，同時可制造磁特性好的燒結磁鐵。
另外，采用飽和磁化為0.05T以上、1.2T以下的模具120，通過加壓成型，可制造在模腔128內的磁場強度分布均勻的、不變形的燒結磁鐵。
下面，說明實驗例。該實驗中，比較采用加壓成型裝置100時和采用特開2000-248301號的加壓成型裝置(現(xiàn)有技術裝置)時的實驗結果。
實驗條件如表2所示。
表2實驗條件

這里，如圖17A所示，例如制造音圈馬達用的成型體，其尺寸是80mm×52.2mm×20mm，一次加壓成型的個數(shù)是1個。加壓方式是朝著垂直于加壓方向的方向(圖17A中箭頭S所示方向)一邊施加磁場一邊加壓。給粉箱是一次一個給粉箱，使搖動器沿水平方向往復動作10次。粉末是稀土類合金粉末(Nd-Fe-B系合金粉末)，用帶材鑄造法制造平均粒徑為2μm以上、5μm以下的合金粉末，在合金粉末中添加了潤滑劑(己酸甲酯)。將圖17A所示的成型體進行燒結、時效處理，然后切斷，只對得到的燒結磁鐵之中的中央的燒結磁鐵(相當于圖17A中斜線部分P)，測定磁特性。測定部位是燒結磁鐵的主面。
往模腔內充填的充填密度，現(xiàn)有技術裝置中是2.3g/cm3，而本發(fā)明的加壓成型裝置100中，是1.8g/cm3，可以用所需的充填密度充填。因此，從圖17B可知，對于從成型體得到的燒結磁鐵，采用加壓成型裝置100時與采用現(xiàn)有技術裝置時相比，殘留磁通密度Br和最大能量積(BH)max提高。
另外，在加壓成型裝置100中，也可以采用圖1所示的形成有若干模腔28的模具20。
此時，如圖18所示，可以使一個桿狀部件150a對應一個模腔，將粉末m充填到各模腔28內。這時，相鄰桿狀部件150a的間隔，最好略等于相鄰模腔28的中心間距離。根據(jù)該構造，各桿狀部件150a在對應的模腔28上面從一端側移動到另一端側時，各桿狀部件150a的行程L1只要相當于一個模腔即可。另外，桿狀部件150a移動時，桿狀部件150a不停留在另一模腔28上，可防止不均勻充填。另外，使各桿狀部件150a與模具20的距離均一時，可進行單重離差小的充填。
如圖19所示，各模腔28上，也可以用一個以上(這里是3個)的桿狀部件150b，充填粉末m。這時，使各桿狀部件150b在全部模腔28上從一端側移動到另一端側地設定各桿狀部件150b的行程L2。這時也同樣地，使各桿狀部件150b與模具20的距離均一時，可進行單重離差小的充填。
下面說明另一實驗例。
在模具中，在給粉箱的行進方向，并列形成2個模腔，加壓成型時，采用加壓裝置(該加壓裝置直交于成型粉末的方向和對粉末進行磁場取向的方向)，用2個VCM(音圈馬達)用磁鐵塊進行實驗。采用圖10所示粉末充填裝置114時和采用特開2000-248301號記載的現(xiàn)有粉末充填裝置時，分別比較它們的單重離差。實驗條件是，要制造的燒結體尺寸是58.63mm×36.9mm×18.13mm，單重是217.7g，所用的線狀部件是將線徑0.6mm的線狀部件組合成為6篩號的金屬網(wǎng)，用連續(xù)150行程制造300個成型體(燒結體)。
該實驗例得到圖20A和圖20B的結果。單重離差從已往的9.22g降到6.04g(降低約30％)，提高了給粉精度。這樣，在形成有若干個模腔的加壓成型裝置中，采用搖動器148和線狀部件192時，單重離差比現(xiàn)有技術的裝置降低。
另外，模具120優(yōu)選采用特開2000-248301號公報揭示的微磁性金屬模、或者采用非磁性體模具中在垂直于磁場方向的模孔側面配置著強磁體軛鐵的金屬模。通過采用這樣的金屬模，可以使模腔128內的磁場強度均勻，所以，燒結成型體時不產(chǎn)生變形。
線狀部件192，在給粉箱132的開口190，也可以垂直于給粉箱132的行進方向設置，也可以形成為網(wǎng)眼狀。
上面的說明和圖示，僅作為本發(fā)明之一例，并不對本發(fā)明構成限定，本發(fā)明的精神和范圍，只由權利要求限定。
權利要求
1.粉末充填裝置，用于將粉末充填到形成在模具上的模腔內，其特征在于，備有容器和撞擊部件；所述容器在底部具有粉末保持部，該粉末保持部設有可供粉末通過的若干開口部；所述撞擊部件可以與所述容器碰撞；使所述撞擊部件與所述容器碰撞，對所述容器施加撞擊力，將收容在所述容器內的粉末，通過所述若干個開口部充填到所述模腔內。
2.如權利要求1所述的粉末充填裝置，其特征在于，還備有與所述容器的上部連接的振動機構，所述撞擊部件與所述容器的下部碰撞，由所述振動機構使所述容器的上部振動，從而使所述撞擊部件與所述容器的下部碰撞。
3.如權利要求1所述的粉末充填裝置，其特征在于，所述粉末保持部由2～14篩號的網(wǎng)形成。
4.如權利要求1所述的粉末充填裝置，其特征在于，所述粉末保持部由2～8篩號的網(wǎng)形成。
5.如權利要求1所述的粉末充填裝置，其特征在于，所述粉末保持部設在距所述模具表面不足2.0mm的高度處。
6.如權利要求1所述的粉末充填裝置，其特征在于，所述粉末保持部設在距所述模具表面不足1.0mm的高度處。
7.如權利要求1所述的粉末充填裝置，其特征在于，所述撞擊部件通過撞擊所述容器對所述容器施加撞擊力時，所述容器可以移動。
8.如權利要求1所述的粉末充填裝置，其特征在于，在所述容器的外側，備有挾著所述容器相向設置的若干個所述撞擊部件。
9.如權利要求1所述的粉末充填裝置，其特征在于，還備有設在所述容器內側的分隔板。
10.如權利要求1所述的粉末充填裝置，其特征在于，設在所述粉末保持部的若干開口部的尺寸，根據(jù)所述開口部的設置位置決定。
11.如權利要求1所述的粉末充填裝置，其特征在于，所述粉末是稀土類合金粉末。
12.如權利要求11所述的粉末充填裝置，其特征在于，在所述粉末中添加了潤滑劑。
13.燒結磁鐵制造方法，其特征在于有以下步驟第一步驟是，在容器的底部有粉末保持部，該粉末保持部設有可供粉末通過的若干開口，對所述容器施加撞擊力，使收容在所述容器內的粉末通過所述若干開口部，充填到形成在模具上的模腔內；第二步驟是，對充填在所述模腔內的粉末，進行加壓成型，制作成型體；第三步驟是，燒結所述成型體，制造燒結磁鐵。
14.如權利要求13所述的燒結磁鐵制造方法，其特征在于，在所述第一步驟中，通過使所述容器的上部振動，對所述容器的下部施加撞擊力。
15.如權利要求13所述的燒結磁鐵制造方法，其特征在于，所述粉末是在稀土類合金粉末在所述第一步驟之前，還備有向所述稀土類合金粉末內添加潤滑劑的步驟。
16.粉末充填裝置，用于將粉末充填到形成在模具上的模腔內，其特征在于，備有底部有網(wǎng)的、收容所述粉末的容器，所述網(wǎng)設在距所述模具表面不足2.0mm的高度處。
17.粉末充填裝置，用于將粉末充填到形成在模具上的模腔內，其特征在于，備有底部有網(wǎng)的容器，所述網(wǎng)的開口部尺寸，根據(jù)所述開口部的設置位置決定。
18.加壓成型裝置，其特征在于，備有權利要求1至12、16或17中任一項記載的粉末充填裝置、以及加壓機構，該加壓機構，對由所述粉末充填裝置充填到所述模腔內的所述粉末進行加壓成型。
19.粉末充填裝置，用于將粉末充填到形成在模具上的模腔內，其特征在于，備有給粉箱、桿狀部件、線狀部件和取向機構；所述給粉箱可在所述模腔上自由移動，底部有開口，收容所述粉末；所述桿狀部件設在所述給粉箱內，并且朝下方推入所述粉末；所述線狀部件設在給粉箱的開口；所述取向機構對從給粉箱充填到模腔內的粉末進行取向。
20.如權利要求19所述的粉末充填裝置，其特征在于，所述桿狀部件與所述線狀部件的間隔是0.5mm以上、10mm以下。
21.加壓成型裝置，其特征在于，備有權利要求19記載的粉末充填裝置，以及對由所述粉末充填裝置充填到模腔內的粉末進行加壓成型的加壓裝置。
22.粉末充填方法，用于將粉末充填到形成在模具上的模腔內，其特征在于，具有以下步驟在收容所述粉末的給粉箱內設有可沿水平方向移動的桿狀部件，并且在給粉箱的開口設有線狀部件的狀態(tài)下，將所述給粉箱移動到所述模具的模腔上的步驟；在所述給粉箱位于所述模腔上時，一邊使所述桿部位在給粉箱內沿水平方向移動，一邊將所述粉末充填到所述模腔內的步驟；以及對所述模腔內的粉末施加取向磁場，將所述粉末取向的步驟。
23.如權利要求22所述的粉末充填方法，其特征在于，所述粉末是用急冷法制造的。
24.如權利要求22所述的粉末充填方法，其特征在于，所述線狀部件的間隔是2mm以上、12mm以下。
25.燒結磁鐵制造方法，其特征在于，具有以下步驟對用權利要求22或23所述的粉末充填方法充填到所述模腔內的粉末進行加壓成型，得到成型體的步驟；以及將所述成型體燒結，制造燒結磁鐵的步驟。
全文摘要
加壓成型裝置包含粉末充填裝置。粉末充填裝置,備有容器和撞擊部件,所述容器的底部有粉末保持部,該粉末保持部設有可供粉末通過的若干開口部,所述撞擊部件可與容器碰撞。使撞擊部件與容器碰撞,對容器施加撞擊力,這樣,收容在容器內的粉末通過若干開口部,充填到形成在模子上的模腔內。對充填在模腔內的粉末進行加壓成型,得到成型體,將該成型體燒結,制造燒結磁鐵。另外,粉末充填裝置包含收容粉末的給粉箱,在給粉箱內設置可沿水平方向動作的桿狀部件,也可在給粉箱的開口設置線狀部件。這時,給粉箱位于模腔上面時,一邊使桿狀部件在給粉箱內沿水平方向動作,一邊將粉末充填到模腔內。
文檔編號H01F17/06GK1347801SQ0113149
公開日2002年5月8日 申請日期2001年9月12日 優(yōu)先權日2000年9月12日
發(fā)明者中村陽, 田中淳夫, 松上正一, 巖崎忠弘, 高野芳郎 申請人:住友特殊金屬株式會社