(57)【要約】【課題】  作製される粉末成形体の品質向上が図られた粉末成形装置及び粉末成形方法を提供する。【解決手段】  本発明に係る粉末成形装置１０においては、ダイ２２の貫通孔２０と下パンチ２４及び上パンチ２６とによって形成されるキャビティＣ内において、原料粉末３４が粉末成形体９４に加圧成形される。そして、下パンチ２４には、ガス供給部８０から搬送路７８を通って供給される潤滑剤ガスを、貫通孔側面２０ａに向けて噴射する噴射口７６が設けられている。この潤滑剤ガスには固体潤滑剤８６が含まれているため、潤滑剤ガスが噴射されることにより、貫通孔側面２０ａに固体潤滑剤８６が付着する。この固体潤滑剤８６は固体状であるため、本発明に係る粉末成形装置１０においては、液体状の潤滑剤を貫通孔側面に塗布する従来の粉末成形装置に比べて、原料粉末３４をキャビティＣ内に充填したときの充填ムラが有意に抑制される。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料粉末を加圧成形して粉末成形体を作製する粉末成形装置であって、
上下方向に延びる貫通孔を有するダイと、
前記ダイに対してそれぞれ相対的に上下方向に移動可能であると共に、前記貫通孔内において前記原料粉末を成形するためのキャビティを前記ダイと共に形成する第１及び第２のパンチと、
前記第１のパンチに設けられ、固体潤滑剤を含んだ潤滑剤ガスを前記ダイの貫通孔側面に向けて噴射する潤滑剤噴射部と、
前記潤滑剤噴射部まで、所定の搬送路を通して前記潤滑剤ガスを供給するガス供給手段とを備える、粉末成形装置。
【請求項２】
前記潤滑剤噴射部は、前記貫通孔側面に対向する前記第１のパンチの側面に設けられている、請求項１に記載の粉末成形装置。
【請求項３】
前記第１のパンチの側面と前記貫通孔側面との間隙が５〜６００μｍである、請求項２に記載の粉末成形装置。
【請求項４】
前記第１のパンチが下パンチである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の粉末成形装置。
【請求項５】
前記第１のパンチの側面は、前記第１のパンチの上端部側に位置する第１の側面と、前記第１の側面よりも下側に位置し、前記貫通孔側面からの離間距離が前記第１の側面に比べて長い第２の側面とを有し、
前記潤滑剤噴射部は、前記第１のパンチの前記第１及び第２の側面のうち、前記第２の側面に設けられている、請求項４に記載の粉末成形装置。
【請求項６】
前記ガス供給手段は、前記潤滑剤ガスのガス圧を調整するガス圧調整手段を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の粉末成形装置。
【請求項７】
前記ガス圧調整手段は、前記潤滑剤ガスが前記潤滑剤噴射部から噴射される際のガス圧を５〜１００ｋPaの範囲内に調整可能である、請求項６に記載の粉末成形装置。
【請求項８】
前記ガス供給手段は、前記潤滑剤ガスに含まれる前記固体潤滑剤の量を調整する潤滑剤量調整手段を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の粉末成形装置。
【請求項９】
前記搬送路の少なくとも一部は、前記第１のパンチの内部を通っている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の粉末成形装置。
【請求項１０】
上下方向に延びる貫通孔を有するダイと、前記ダイに対してそれぞれ相対的に上下方向に移動可能であると共に、前記貫通孔内において原料粉末を成形するためのキャビティを前記ダイと共に形成する第１及び第２のパンチとを備え、前記原料粉末を加圧成形して粉末成形体を作製する粉末成形装置を用いた粉末成形方法であって、
前記ダイの前記貫通孔側面に向けて、固体潤滑剤を含んだ潤滑剤ガスを噴射する工程と、
前記潤滑剤ガスを噴射した後、前記原料粉末を前記キャビティに充填する工程とを有する、粉末成形方法。
【請求項１１】
前記貫通孔側面に対向する前記第１のパンチの側面には潤滑剤噴射部が設けられており、
前記潤滑剤ガスを前記潤滑剤噴射部から噴射する、請求項１０に記載の粉末成形方法。
【請求項１２】
前記潤滑剤ガスを、前記貫通孔側面の前記粉末成形体が作製される領域に噴射する、請求項１０又は１１に記載の粉末成形方法。
【請求項１３】
前記固体潤滑剤が粉末状である、請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の粉末成形方法。
【請求項１４】
前記固体潤滑剤が金属石けんである、請求項１０〜１３のいずれか一項に記載の粉末成形方法。
【請求項１５】
前記潤滑剤ガスは、前記固体潤滑剤と不活性ガスとを含む、請求項１０〜１４のいずれか一項に記載の粉末成形方法。
【請求項１６】
前記原料粉末が希土類磁石粉末である、請求項１０〜１５のいずれか一項に記載の粉末成形方法。
【請求項１７】
前記原料粉末が、Ｒ、Ｔ及びＢを主成分とするＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石粉末である、請求項１６に記載の粉末成形方法。
【請求項１８】
前記原料粉末の酸素濃度が３０００ｐｐｍ以下である、請求項１６又は１７に記載の粉末成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原料粉末を加圧成形して粉末成形体を作製する粉末成形装置及び粉末成形方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、粉末冶金法を利用して焼結磁石等が作製されている。一般的な粉末冶金法では、数百ミクロン以下にまで微粉化した原料合金粉末を加圧成形し、得られた粉末成形体（圧粉体）を加熱処理することによって焼結磁石等の焼結体が作製される。このような製法によって作製された焼結磁石は、ハードディスクドライブ用ボイスコイルモータや自動車駆動用モータ等の幅広い分野で使用されている。特に、非常に高い磁気特性を有するネオジム鉄ボロン系焼結磁石等の希土類磁石はモータの小型化及び高性能化に有意に寄与するため、近年、多用されている。
【０００３】
このネオジム鉄ボロン系焼結磁石は、まず、原料合金の粗粉砕及び微粉砕をおこなってミクロンオーダーまで微粉化し、この微粉末を磁場中で加圧成形した後、焼結及び時効処理をおこなうことによって作製される。このネオジム鉄ボロン系の磁石粉末に代表される磁石粉末は流動性が悪く、又、その加圧成形の工程において金型にかじりが発生する問題があった。このように金型がかじられた場合、粉末成形体にキズや割れ、クラック等が発生して、粉末成形体の品質低下を招いてしまう。
【０００４】
上述したような粉末成形体の品質低下を抑制するため、下記特許文献１には、磁石粉末に潤滑剤を添加する技術が開示されている。この特許文献１には、Ｆｅ−Ｒ−Ｂ系磁石粉末に、潤滑剤（ステアリン酸、ステアリン酸亜鉛及びビスアマイドのうち少なくとも１種を含む）を混合することによって、抜き圧を低減して、上記キズ等の発生を抑制する技術が開示されている。
【０００５】
ただし、粉末成形体の外表面に十分な潤滑剤を露出させようとする場合、外表面に露出しない粉末成形体の内部にまで多量の潤滑剤が添加されてしまう。従って、この多量の潤滑剤によって、作製される焼結磁石の磁気特性が著しく劣化してしまう。
【０００６】
そこで、磁石粉末に潤滑剤を添加する方法ではなく、金型に潤滑剤を塗布する方法によって粉末成形体の品質低下を抑制する技術が、特許文献２に開示されている。この特許文献２には、下パンチに設けられたノズルからダイの内壁面に潤滑液を流出させる技術が開示されている。なお、この特許文献２に示された技術の他、金型内壁面に潤滑液を噴霧するような技術が、下記特許文献３、特許文献４及び特許文献５等に開示されている。
【特許文献１】特開平４−２１４８０３号公報
【特許文献２】特開平３−２９１３０７号公報
【特許文献３】特開平９−１０４９０２号公報
【特許文献４】特開２０００−１９７９９７号公報
【特許文献５】特開２００３−２５０９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、モータのさらなる小型化が求められており、モータに用いられる磁石も薄肉小径化する傾向にあり、それに併せて、磁石形状も次第に複雑になってきた。それにより、高品質の粉末成形体を作製するためには、原料粉末を金型内に均一に充填することの重要性が増してきた。
【０００８】
しかしながら、上述した従来技術を用いて粉末成形体を作製する場合、上方から金型に原料粉末を充填しようとすると、液状の潤滑剤が塗布された金型側面に原料粉末が凝集して、その凝集した原料粉末がそれより下側部分への充填を阻害することがあった。その結果、原料粉末がダイと下パンチとで形成される金型の下隅部分まで十分に行き渡らず、金型への原料粉末の充填が不均一になることがあった。このように充填が不均一な状態で加圧成形された粉末成形体においては、部分的に密度の粗密が生じており、後続の焼結工程で割れ、欠け、クラック等の欠陥が生じる虞があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、作製される粉末成形体の品質向上が図られた粉末成形装置及び粉末成形方法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】
【００１０】
本発明に係る粉末成形装置は、原料粉末を加圧成形して粉末成形体を作製する粉末成形装置であって、上下方向に延びる貫通孔を有するダイと、ダイに対してそれぞれ相対的に上下方向に移動可能であると共に、貫通孔内において原料粉末を成形するためのキャビティをダイと共に形成する第１及び第２のパンチと、第１のパンチに設けられ、固体潤滑剤を含んだ潤滑剤ガスをダイの貫通孔側面に向けて噴射する潤滑剤噴射部と、潤滑剤噴射部まで、所定の搬送路を通して潤滑剤ガスを供給するガス供給手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この粉末成形装置においては、ダイの貫通孔と第１及び第２のパンチとによって形成されるキャビティ内において、原料粉末が粉末成形体に加圧成形される。そして、第１のパンチには、ガス供給手段から搬送路を通って供給される潤滑剤ガスを、貫通孔側面に向けて噴射する潤滑剤噴射部が設けられている。この潤滑剤ガスには固体潤滑剤が含まれているため、潤滑剤ガスが噴射されることにより、貫通孔側面に固体潤滑剤が付着する。この固体潤滑剤は固体状であるため、本発明に係る粉末成形装置においては、液体状の潤滑剤を貫通孔側面に塗布する従来の粉末成形装置に比べて、原料粉末をキャビティ内に充填したときの充填ムラが有意に抑制される。
【００１２】
また、潤滑剤噴射部は、貫通孔側面に対向する第１のパンチの側面に設けられていることが好ましい。この場合、潤滑剤噴射部を貫通孔側面に接近させることができる。
【００１３】
また、第１のパンチの側面と貫通孔側面との間隙が５〜６００μｍであることが好ましい。間隙をこの範囲とすることで、この間隙に固体潤滑剤が詰まる事態や、原料粉末が入り込む事態が有意に抑制される。
【００１４】
また、第１のパンチが下パンチであることが好ましい。この場合、ダイと下パンチとが、粉末成形体を取り出す工程の位置関係から、次の粉末成形体用の原料粉末を充填する工程の位置関係になるように相対移動する際に、容易に潤滑剤噴射部は貫通孔側面に潤滑剤ガスを噴射することができるため、第１のパンチが上パンチである場合より工数を削減することができる。
【００１５】
また、第１のパンチの側面は、第１のパンチの上端部側に位置する第１の側面と、第１の側面よりも下側に位置し、貫通孔側面からの離間距離が第１の側面に比べて長い第２の側面とを有し、潤滑剤噴射部は、第１のパンチの第１及び第２の側面のうち、第２の側面に設けられていることが好ましい。この場合、第１のパンチの第１の側面に潤滑剤噴射部を設けた場合に比べて広い範囲まで潤滑剤ガスを拡散させることができる上、第１の側面の離間距離のほうが短くなっていることで第１のパンチの上端部側への潤滑剤ガスの流出が有意に抑制されている。
【００１６】
また、ガス供給手段は、潤滑剤ガスのガス圧を調整するガス圧調整手段を有することが好ましい。ガス圧調整手段によってガス圧を調整することで、潤滑剤噴射部に、一定量の潤滑剤ガスを連続的に供給したり、パルス状の潤滑剤ガスを供給したりすることができる。
【００１７】
また、ガス圧調整手段は、潤滑剤ガスが潤滑剤噴射部から噴射される際のガス圧を５〜１００ｋPaの範囲内に調整可能であることが好ましい。ガス圧をこの範囲とすることで、固体潤滑剤を確実に貫通孔側面に付着させることができる。
【００１８】
また、ガス供給手段は、潤滑剤ガスに含まれる固体潤滑剤の量を調整する潤滑剤量調整手段を有することが好ましい。この場合、潤滑剤量調整手段によって、適宜、潤滑剤ガスの潤滑剤濃度を変更することができる。
【００１９】
また、搬送路の少なくとも一部は、第１のパンチの内部を通っていることが好ましい。このように搬送路の少なくとも一部を、第１のパンチの内部を通すことにより、通さない場合に比べて省スペース化が図られる。
【００２０】
本発明に係る粉末成形方法は、上下方向に延びる貫通孔を有するダイと、ダイに対してそれぞれ相対的に上下方向に移動可能であると共に、貫通孔内において原料粉末を成形するためのキャビティをダイと共に形成する第１及び第２のパンチとを備え、原料粉末を加圧成形して粉末成形体を作製する粉末成形装置を用いた粉末成形方法であって、ダイの貫通孔側面に向けて、固体潤滑剤を含んだ潤滑剤ガスを噴射する工程と、潤滑剤ガスを噴射した後、原料粉末をキャビティに充填する工程とを有することを特徴とする。
【００２１】
この粉末成形方法においては、粉末成形装置のダイの貫通孔と第１及び第２のパンチとによって形成されるキャビティ内において、原料粉末が粉末成形体に加圧成形される。そして、原料粉末をキャビティに充填する工程に先立ち、貫通孔側面に向けて潤滑剤ガスを噴射する。この潤滑剤ガスには固体潤滑剤が含まれているため、潤滑剤ガスが噴射されることにより、貫通孔側面に固体潤滑剤が付着する。この固体潤滑剤は固体状であるため、本発明に係る粉末成形方法においては、液体状の潤滑剤を貫通孔側面に塗布する従来の粉末成形方法に比べて、原料粉末をキャビティ内に充填したときの充填ムラが有意に抑制される。
【００２２】
また、貫通孔側面に対向する第１のパンチの側面には潤滑剤噴射部が設けられており、潤滑剤ガスを潤滑剤噴射部から噴射することが好ましい。この場合、容易に、貫通孔側面に向けて潤滑剤ガスを噴射することができる。
【００２３】
また、潤滑剤ガスを、貫通孔側面の粉末成形体が作製される領域に噴射することが好ましい。粉末成形体は貫通孔側面に焼き付き易いため、特に金型にかじりを発生させやすい成形体最下部近傍に潤滑剤ガスを噴射すると効果的である。
【００２４】
また、固体潤滑剤は粉末状であってもよい。この場合、潤滑剤ガスとして、容易に噴射したり搬送したりすることができる。
【００２５】
また、固体潤滑剤は金属石けんであってもよい。この場合、粉末成形体の表面に固体潤滑剤が付着した場合であっても、焼結体磁石の磁気特性には影響が少ない。
【００２６】
また、潤滑剤ガスは、固体潤滑剤と不活性ガスとを含むことが好ましい。この場合、潤滑剤ガスに含まれるガスによる固体潤滑剤や原料粉末への化学的影響が回避される。
【００２７】
また、原料粉末に希土類磁石粉末を用いた場合には、粉末成形体に所定の処理を施すことで焼結磁石を得ることができ、原料粉末にＲ（Ｒは希土類元素の１種又は２種以上）、Ｔ（ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏを必須とする１種又は２種以上の遷移金属元素）及びＢ（ホウ素）を主成分とするＲ−Ｔ−Ｂ系永久磁石粉末を用いた場合には、粉末成形体に所定の処理を施すことでＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得ることができる。
【００２８】
また、原料粉末の酸素濃度が３０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。この場合、高磁気特性を有する焼結磁石を高い歩留まりで得ることができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、作製される粉末成形体の品質向上が図られた粉末成形装置及び粉末成形方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、添付図面を参照して本発明に係る粉末成形装置及び粉末成形方法を実施するにあたり最良と思われる形態について詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。
【００３１】
本発明の実施形態に係る粉末成形装置は、ボイスコイルモータ等に適用される磁石粉末の粉末成形体を作製するための装置である。ここで、図１は、本発明の実施形態に係る粉末成形装置１０を示した概略構成図である。図１に示す粉末成形装置１０は、筐体状のフレーム１２と、フレーム１２の下部に水平に延在するように内設されたパンチ固定テーブル１４と、フレーム１２の上部に水平に延在するように内設されたプレート１６と、粉末成形体を直方体形状に加圧成形するための金型１８とを備えている。
【００３２】
また、金型１８は、貫通孔２０を有するダイ２２と、貫通孔２０にあらかじめ挿入される下パンチ２４と、貫通孔２０に挿入可能な上パンチ２６とによって構成されている。つまり、この金型１８においては、金型１８内部の空間（キャビティ）Ｃは、ダイ２２の貫通孔２０の側面２０ａと、下パンチ２４の上面２４ａと、上パンチ２６の下面２６ａとによって形成されている。なお、図示は省略しているが、キャビティＣ内に充填される原料粉末に配向磁界を印加できるように、ダイ２２の近傍にはコイルが巻回された一対のポールピースが配されている。また、貫通孔２０と上パンチ２６と下パンチ２４においては、原料粉末を圧縮する方向に直交する断面を、矩形状や円形状など求める製品形状に応じて適宜設計することができる。
【００３３】
次に、金型１８を構成するダイ２２、下パンチ２４及び上パンチ２６の移動について、説明する。
【００３４】
ダイ２２は、ダイセット２８，３０にセットされており、各ダイセット２８，３０は、その下面においてダイセット連結板４２とガイドポスト４０を介して接続されている。さらに、ダイセット連結板４２は、シリンダロッド４４を介して下部油圧シリンダ４６に接続されている。そのため、下部油圧シリンダ４６の駆動により、ダイ２２及びダイセット２８，３０は、上下方向への移動が可能となっている。
【００３５】
下パンチ２４は、ベースプレート５０上に設けられている。そして、このベースプレート５０は、支柱５２を介してパンチ固定テーブル１４上に配置されている。そのため、下パンチ２４は固定状態となっており上下方向には移動しない。
【００３６】
上パンチ２６の上端は、上パンチプレート５４に取り付けられている。この上パンチプレート５４は、シリンダロッド５６を介して上部油圧シリンダ５８に接続されている。なお、上部油圧シリンダ５８は、上述したプレート１６上に配置されている。また、上パンチプレート５４の両端近傍には、ダイセット２８，３０から鉛直上方に延びるガイドポスト６０が挿通されている。そのため、上部油圧シリンダ５８の駆動により、上パンチプレート５４は、ガイドポスト６０に案内されながら上下方向に移動可能となっている。
【００３７】
そして、金型１８に充填される原料粉末３４は、ダイセット３０上に配置されたフィーダボックス３２に収容されている。本実施形態において用いる原料粉末３４は、希土類磁石粉末のネオジム鉄ボロン系磁石粉末であり、数ミクロン程度の平均粒径を有している。そして、原料粉末３４が収容されたフィーダボックス３２は、シリンダロッド３６を介して油圧シリンダ３８に接続されており、フィーダボックス３２はこの油圧シリンダ３８の駆動によって貫通孔２０に対して進退する方向に移動される。また、フィーダボックス３２の下部は開口となっており、フィーダボックス３２に収容された原料粉末３４は、ダイ２２やダイセット３０に接するようになっている。従って、フィーダボックス３２を貫通孔２０の上方まで移動させると、フィーダボックス３２内の原料粉末３４が貫通孔２０に落下して充填される。
【００３８】
続いて、図２を参照しつつ、粉末成形装置１０に用いる潤滑剤ガスについて説明する。ここで、図２は、潤滑剤ガスを供給する手段までを含んだ粉末成形装置１０を示す図である。
【００３９】
図２に示すように、下パンチ２４は、上端部側に位置してダイ２２の貫通孔２０に挿入される頭部６８と、ベースプレート５０上に載っている本体部７０と、頭部６８と本体部７０とを繋ぎ、且つ、頭部６８側の水平断面寸法が頭部６８の水平断面寸法よりも小さくなっている中間部７２とで構成されている。
【００４０】
頭部６８は、図３に示すように矩形状の上端面（及び水平断面）を有しており、同じように矩形状断面を有する貫通孔２０との間隙が５〜６００μｍとなるように設計されている。そのため、頭部６８の側面６８ａと貫通孔側面２０ａとの間のこの間隙に、原料粉末３４が入り込む事態や後述する固体潤滑剤８６が詰まる事態が有意に抑制されている。なお、この間隙は５０〜１５０μｍであることがより好ましい。そして、頭部６８の内部には、その中央部６９から水平方向に放射状に延びる８つのノズル７４が形成されている。各ノズル７４は、頭部６８の側面６８ａまで達し、そのノズル７４の開口端部が噴射口（潤滑剤噴射部）７６となっている。なお、噴射口７６は、頭部６８の各側面６８ａに少なくとも１つ配したり、等間隔に並べて配したりすることができる。頭部６８の水平断面形状が円形断面である場合には、ノズル７４を同角度だけずらしつつ放射状に配すればよい。
【００４１】
この下パンチ２４の頭部６８の上記中央部６９は、下パンチ２４の内側に設けられた内部搬送路７８Ａとつながっており、この内部搬送路７８Ａは、下パンチ２４の外部に設けられたガス供給部（ガス供給手段）８０まで延びる外部搬送路７８Ｂとつながっている。すなわち、噴射口７６とガス供給部８０とは、内部搬送路７８Ａと外部搬送路７８Ｂとで構成される搬送路７８によってつながっている。このように、搬送路７８の一部が、下パンチ２４の内部を通る内部搬送路７８Ａとなっていることで、この内部搬送路７８Ａ部分が下パンチ２４の内部に収容されることとなり、搬送路７８が下パンチ２４の内部に全く収容されない場合に比べ省スペース化が図られている。なお、内部搬送路７８Ａ及び外部搬送路７８Ｂともに内径が一定である必要はなく、例えば、内部搬送路７８Ａを頭部６８に近づくにつれて次第に径が太くなるようなものに変更することもできる。
【００４２】
ガス供給部８０は、搬送路７８がつながっている混合部８２と、容器８４内の固体潤滑剤８６を混合部８２内に導入する潤滑剤量調整手段８８（例えばロータリーバルブ）と、ガス圧調整手段９０を介して混合部８２に接続された窒素ガスボンベ９３とを備えている。
【００４３】
容器８４に収容されている固体潤滑剤８６は、金属石けんのステアリン酸亜鉛を微粉化した固体粉末である。そして、この固体潤滑剤８６は、自由落下や掻き取り等によって容器８４から潤滑剤量調整手段８８に移され、潤滑剤量調整手段８８から混合部８２に定量供給される（例えば、０．０１〜０．５ｇ）。一方、ガス圧調整手段９０は、窒素ガスボンベ９３から供給される窒素ガス（不活性ガス）をガス圧を調整して混合部８２に送る。そして、混合部８２では、潤滑剤量調整手段８８から導入された固体潤滑剤８６を、ガス圧調整手段９０から送られてきた窒素ガスで飛散させることで、固体潤滑剤８６を搬送路７８に向けて圧送する。その際、容器８４にガスが噴射しないように、潤滑剤量調整手段８８と混合部８２の間にガス逆流防止弁を設けることが好ましい。すなわち、ロータリーバルブ８８からの供給量によって潤滑剤ガスに含まれる固体潤滑剤８６の量は容易に調整可能であり、液体状潤滑剤に比べて極めて容易に潤滑剤ガスの潤滑剤濃度を変更することができるようになっている。
【００４４】
加えて、ガス供給部８０は、レギュレータ９１と弁９２（例えば、電磁弁）とで構成されたガス圧調整手段９０を有しており、このガス圧調整手段９０の弁９２の開閉と、レギュレータ９１によるガス圧調整とによって、噴射口７６に一定量の潤滑剤ガスを連続的に供給したり、パルス状の潤滑剤ガスを供給したりすることができる。また、このガス圧調整手段９０のレギュレータ９１は、潤滑剤ガスが噴射口７６から噴射される際のガス圧を５〜１００ｋPaの範囲内に調整可能なものであり、このレギュレータ９１を用いて、潤滑剤ガスが噴射口７６から噴射される際のガス圧を５ｋPaより高くすることで固体潤滑剤８６が貫通孔側面２０ａに十分な付着力で付着させると共に、そのガス圧を１００ｋPaより低くすることで、付着した固体潤滑剤８６が吹き飛ばされる事態を十分に抑制することができる。
【００４５】
ガス供給部８０の混合部８２から送られる、固体潤滑剤８６を含む窒素ガス（以下、潤滑剤ガスと称す。）は、外部搬送路７８Ｂ、内部搬送路７８Ａを順に通って、下パンチ２４の頭部６８まで送られる。さらに、潤滑剤ガスは、この頭部６８の中央部６９において８つのノズル７４に分岐されて、各ノズル７４の噴射口７６から噴射される。ここで、このノズル７４の噴射口７６は下パンチ２４の頭部６８の側面（外周面）６８ａに露出しているため、潤滑剤ガスは、この面６８ａと対面する、下パンチ２４が挿入されている貫通孔２０の側面２０ａに吹き付けられる。このとき、潤滑剤ガスが吹き付けられた領域の貫通孔側面２０ａは、潤滑剤ガスに含まれている固体潤滑剤８６が付着する。
【００４６】
次に、上述した粉末成形装置１０を用いて粉末成形体を作製する方法（粉末成形方法）について、図４を参照しつつ説明する。ここで、図４は、本発明の実施形態に係る粉末成形方法の手順を示した図である。
【００４７】
まず、原料粉末３４の充填に先立ち、下パンチ２４の頭部６８に設けられた噴射口７６から上述した潤滑剤ガスを繰り返しパルス状に噴出させつつダイ２２を上下移動させて、貫通孔２０の側面２０ａに固体潤滑剤８６を付着させる（図４（ａ）参照）。そして、貫通孔２０の側面２０ａに十分に固体潤滑剤８６を付着させた後、ダイ２２の上面２２ａと下パンチ２４の上面２４ａとが水平になるようにダイ２２を移動させ、さらに、ダイ２２の貫通孔２０を覆うようにフィーダボックス３２を油圧シリンダ３８によって移動させる（図４（ｂ）参照）。
【００４８】
次に、ダイ２２を上昇させ、ダイ２２の上面２２ａから相対的に下パンチ２４を下降させることにより、原料粉末３４を貫通孔２０内に減圧吸引し、貫通孔２０内に原料粉末３４を充填させる（図４（ｃ）参照）。その後、フィーダボックス３２を後退させることにより、貫通孔２０内にはダイ２２の表面２２ａまで原料粉末３４が擦り切り充填される。そして、上パンチ２６を下降させて貫通孔２０に挿入し、貫通孔２０、下パンチ２４及び上パンチ２６で形成されたキャビティＣ内において原料粉末３４の加圧成形をおこなう（図４（ｄ）参照）。この加圧成形によって、原料粉末３４は直方体形状の粉末成形体９４となり、この粉末成形体９４をダイ２２を上昇させて貫通孔２０から取り出す（図４（ｅ）参照）。この粉末成形体９４は、その後、焼結及び時効処理等の所定の処理を施すことによって、焼結磁石となる。
【００４９】
その後に、連続して粉末成形体９４を作製する際は、上述した方法で噴射口７６から貫通孔側面２０ａに潤滑剤ガスを噴射した後、図４（ｂ）に示すように、ダイ２２の上面２２ａと下パンチ２４の上面２４ａとが水平になるような位置関係に戻す。このときの潤滑剤ガスの貫通孔側面２０ａへの噴射は、ダイ２２を上下に一往復（２工程）させるだけでおこなうことが可能である。一方、上パンチ２６の側面に上述した噴射口７６と同様の噴射口が設けられている場合には、図４（ｅ）に示す粉末成形体９４取り出す工程の金型１８の位置関係から、貫通孔側面２０ａに潤滑剤ガスを噴射して、図４（ｂ）に示す次の粉末成形体用の原料粉末３４を充填する工程の金型１８の位置関係になるまでには、ダイ２２を上昇させる工程と、上パンチ２６を下降させて潤滑剤ガスを貫通孔側面２０ａに噴射する工程と、上パンチ２６を上昇させると共にダイ２２を下降させる工程の少なくとも３工程を要する。そのため、噴射口７６を下パンチ２４に設けたほうが、噴射口７６は貫通孔側面２０ａに潤滑剤ガスを噴射することが容易であり、上パンチ２６に噴射口７６が設けられている場合より工数を削減することができる。
【００５０】
上述したように、粉末成形体９４を作製する際には、その作製に先立って貫通孔２０の側面２０ａに焼き付きを抑制する潤滑剤ガスが噴射される。この潤滑剤ガスに含まれる固体潤滑剤８６は、従来の液体状ではなく固体粉末状である。潤滑剤が液体状である場合には、その潤滑剤が付着した側面２０ａ部分に、キャビティＣ内に上方から充填される原料粉末３４が凝集し、その結果、キャビティＣの下隅Ｓ（図２参照、ダイ２２と下パンチ２４とで形成される隅）部分まで原料粉末３４が十分に行き渡らないことが知られている。このような充填ムラがある状態で加圧成形をおこなった場合には、粉末成形体９４の下側外縁部９４ａの密度と中央部９４ｂの密度との間に大きなズレが生じてしまう（図４（ｅ）参照）。そして、この充填密度のズレが、粉末成形体やこの粉末成形体から作製される焼結磁石の品質低下を招いてしまう。
【００５１】
一方、潤滑剤ガスに含まれる固体潤滑剤８６が固体粉末状である場合には、固体潤滑剤８６が側面２０ａに付着した状態で貫通孔２０内に原料粉末３４が充填されても、固体潤滑剤８６が原料粉末３４を凝集させるような事態は生じない。そのため、焼き付き防止に十分な固体潤滑剤８６を貫通孔側面２０ａに付着させることができる。
【００５２】
そのため、上述した本発明の実施形態に係る粉末成形装置１０及び粉末成形方法においては、液体状潤滑剤を用いる従来の装置及び方法に比べて、原料粉末３４の充填ムラの低減が実現されている。特に、サイズの小さい粉末成形体９４を作製する際は、原料粉末３４を金型１８に導入する開口部が狭いため、従来の装置及び方法では開口部付近に凝集した原料粉末３４が充填を阻害するという問題があったが、上述した本発明の実施形態に係る粉末成形装置１０及び粉末成形方法を用いることで、そのような原料粉末３４の凝集が有意に抑制されるため、難なく原料粉末３４を充填することができる。
【００５３】
なお、固体潤滑剤８６として、ステアリン酸亜鉛のような金属石けんを用いた場合には、粉末成形体９４の表面に固体潤滑剤８６が付着した場合であっても磁気特性等の特性劣化が抑制される。また、固体潤滑剤８６が粉末状になっている場合には、ノズル７４が目詰まりし難いため噴射口７６から容易に噴射させることができ、また、飛散しやすいために窒素ガスによる搬送が容易である。さらに、潤滑剤ガスは、固体潤滑剤８６と不活性ガスである窒素ガスとで構成されているため、潤滑剤ガスに含まれるガスによる固体潤滑剤８６や原料粉末３４への化学的影響が有意に回避されている。
【００５４】
なお、上述した実施形態のように、噴射口７６を下パンチ２４の頭部６８の側面（第１のパンチの側面）６８ａに設けられた場合には、噴射口７６を貫通孔側面２０ａに接近させることができ、潤滑剤ガスに含まれる固体潤滑剤８６を貫通孔側面２０ａの所望の領域に重点的に付着させることができる。また、この場合、貫通孔側面２０ａに向けて潤滑剤ガスを噴射させることが容易であり、このように貫通孔側面２０ａに対して潤滑剤ガスを噴射させた場合には、固体潤滑剤８６が側面２０ａから飛び散りにくくなるため、やはり所望の領域に重点的に付着させやすくなる。そして、粉末成形体９４は、貫通孔側面２０ａに焼き付き易いため、潤滑剤ガスは、貫通孔側面２０ａの粉末成形体９４が作製される領域のうち、粉末成形体９４の高さに対応する位置に重点的に噴射すると効果的である。
【００５５】
なお、上述した実施形態では、噴射口７６を下パンチ２４の頭部６８の側面（第１の側面）６８ａに設けた態様を示したが、この噴射口７６は、頭部６８の側面６８ａより貫通孔側面２０ａから離間した下パンチ２４の中間部７２の側面（第２の側面）７２ａに設けてもよい。すなわち、図５に示すように、この態様における下パンチ２４Ａは、頭部６８よりも水平断面寸法が小さくなっている部分の中間部７２の側面７２ａに、搬送路７８につながった噴射口７６が露出している。噴射口７６をこのような位置に設けることで、頭部６８の側面６８ａに設けた場合に比べて広い範囲まで潤滑剤ガスを拡散させることができる。また、噴射口７６が設けられた側面７２ａと貫通孔側面２０ａとの離間距離より、頭部６８の側面６８ａと貫通孔側面２０ａとの離間距離のほうが短くなっているため、噴射口７６から噴射された潤滑剤ガスが頭部６８側へ流出する事態が有意に抑制されている。そのため、潤滑剤ガスを頭部６８より上側に流さないような状況下において利用することもできる。
【００５６】
なお、ダイ２２の貫通孔２０の断面寸法（すなわち、貫通孔２０の延在方向に直交する面の寸法）が、ダイ２２の上面２２ａに近づくにつれて拡大する場合には、貫通孔側面２０ａに噴射された潤滑剤ガスが上方へ広範囲に拡散されるため、固体潤滑剤８６を下パンチ２４より上側に広範囲に付着させたい場合には好適である。また、下パンチ２４に設けられた噴射口７６から貫通孔側面２０ａに向けて潤滑剤ガスを噴射する際、貫通孔２０の開口を閉蓋して貫通孔２０内を潤滑剤ガスで充満させることによっても、固体潤滑剤８６を広範囲に付着させることが可能である。さらに、例えば２段にする等して噴射口７６の数を増やしたり、噴射口７６の口径を拡大したりすることによっても、固体潤滑剤８６を広範囲に付着させることができる。
【００５７】
ここで、本発明に好適である磁石について説明する。
本発明はＲ−Ｔ−Ｂ（Ｒは希土類元素の１種又は２種以上、ＴはＦｅ又はＦｅ及びＣｏ）で示されるネオジム系焼結磁石について適用することが望ましい。
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、希土類元素（Ｒ）を２５〜３７ｗｔ％含有する。ここで、ＲはＹを含む概念を有しており、したがってＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ及びＬｕの１種又は２種以上から選択される。Ｒの量が２５ｗｔ％未満であると、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の主相となるＲ２Ｔ１４Ｂ相の生成が十分ではなく軟磁性を持つα−Ｆｅなどが析出し、保磁力が著しく低下する。一方、Ｒが３７ｗｔ％を超えると主相であるＲ２Ｔ１４Ｂ相の体積比率が低下し、残留磁束密度が低下する。またＲが酸素と反応し、含有する酸素量が増え、これに伴い保磁力発生に有効なＲリッチ相が減少し、保磁力の低下を招く。したがって、Ｒの量は２５〜３７ｗｔ％とする。望ましいＲの量は２８〜３５ｗｔ％である。
【００５８】
また、本発明が適用されるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、ホウ素（Ｂ）を０．５〜４．５ｗｔ％含有する。Ｂが０．５ｗｔ％未満の場合には高い保磁力を得ることができない。一方で、Ｂが４．５ｗｔ％を超えると残留磁束密度が低下する傾向がある。したがって、Ｂの上限を４．５ｗｔ％とする。望ましいＢの量は０．５〜１．５ｗｔ％、さらに望ましいＢの量は０．８〜１．２ｗｔ％である。
本発明が適用されるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、Ｃｏを５．０ｗｔ％以下（０を含まず）、望ましくは０．１〜３．０ｗｔ％含有することができる。ＣｏはＦｅと同様の相を形成するが、キュリー温度の向上、粒界相の耐食性向上などに効果がある。
【００５９】
本発明が適用されるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、他の元素の含有を許容する。例えば、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｇａ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｓｉ、Ｖ、Ａｇ、Ｇｅ等の元素を適宜含有させることができる。一方で、酸素、窒素、炭素等の不純物元素を極力低減することが望ましい。
【００６０】
このようなＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、以下のような工程を経ることで製造される。
以下、各工程の内容を説明する。なお、以下では希土類焼結磁石としてネオジム系焼結磁石であるＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を例にして説明するが、本発明はこれ以外のＳｍＣｏ系等の希土類焼結磁石にも適用できることは言うまでもない。
＜原料合金調整＞
Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石の原料合金は、真空又は不活性ガス、望ましくはＡｒ雰囲気中でストリップキャスト法、その他公知の溶解法により作製することができる。ストリップキャスト法は、原料金属をＡｒガス雰囲気などの非酸化雰囲気中で溶解して得た溶湯を回転するロールの表面に噴出させる。ロールで急冷された溶湯は、薄板または薄片（鱗片）状に急冷凝固される。この急冷凝固された合金は、結晶粒径が１〜５０μｍの均質な組織を有している。原料合金は、ストリップキャスト法に限らず、高周波誘導溶解等の溶解法によって得ることができる。なお、溶解後の偏析を防止するため、例えば水冷銅板に傾注して凝固させることができる。また、還元拡散法によって得られた合金を原料合金として用いることもできる。
【００６１】
＜粉砕＞
原料合金は粉砕工程に供される。粉砕工程には、粗粉砕工程と微粉砕工程とがある。まず、原料合金を、粒径数百μｍ程度になるまで粗粉砕する。粗粉砕は、スタンプミル、ジョークラッシャー、ブラウンミル等を用い、不活性ガス雰囲気中にて行うことが望ましい。粗粉砕に先立って、原料合金に水素を吸蔵させた後に放出させることにより粉砕を行うことが効果的である。水素放出処理は、希土類焼結磁石として不純物となる水素を減少させることを目的として行われる。水素放出のための加熱保持の温度は、２００℃以上、望ましくは３５０℃以上とする。保持時間は、保持温度との関係、原料合金の厚さ等によって変わるが、少なくとも３０分以上、望ましくは１時間以上とする。水素放出処理は、真空中又はＡｒガスフローにて行う。なお、水素吸蔵処理、水素放出処理は必須の処理ではない。この水素粉砕を粗粉砕と位置付けて、機械的な粗粉砕を省略することもできる。
【００６２】
粗粉砕工程後、微粉砕工程に移る。微粉砕には主にジェットミルが用いられ、粒径数百μｍ程度の粗粉砕粉末を、平均粒径２．５〜６μｍ、望ましくは３〜５μｍとする。ジェットミルは、高圧の不活性ガスを狭いノズルより開放して高速のガス流を発生させ、この高速のガス流により粗粉砕粉末を加速し、粗粉砕粉末同士の衝突やターゲットあるいは容器壁との衝突を発生させて粉砕する方法である。微粉砕前の粗紛末に潤滑剤を添加混合しても良く、微粉砕後あるいはその両方で潤滑剤を添加混合しても良い。
【００６３】
＜磁場中成形＞
以上のようにして得られた微粉砕粉（磁性材料、成形体材料）を、磁場中成形し、成形体を得る。本実施の形態では、加圧方向と印加する磁界の方向とが直交する成形法である直交磁界成形法を用いる。なお、加圧方向と印加する磁界の方向とが平行な成形法である平行磁界成形法やその他の磁場中成形法を用いてもよい。
磁場中成形における成形圧力は３０〜３００ＭＰａ（０．３〜３ｔｏｎ／ｃｍ２）の範囲とすればよい。成形圧力が低いほど配向性は良好となるが、成形圧力が低すぎると成形体の強度が不足して成形体の加工時に問題が生じるので、この点を考慮して上記範囲から成形圧力を選択する。磁場中成形で得られる成形体の最終的な相対密度は、５０〜６５％が好ましい。
本発明において印加する磁界は、８００〜１６００ｋＡ／ｍ（１０〜２０ｋＯｅ）程度とすればよい。印加する磁界は静磁界に限定されず、パルス状の磁界とすることもできる。また、静磁界とパルス状磁界を併用することもできる。パルス状の磁界を用いる場合は、４０００ｋＡ／ｍ（５０ｋＯｅ）程度の高い磁界を使用することが可能である。
【００６４】
＜焼結＞
磁場中成形によって得られた成形体を真空又は不活性ガス雰囲気中で焼結し、Ｒ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石を得る。焼結温度は、組成、粉砕方法、平均粒径と粒度分布の違い等、諸条件により調整する必要があるが、１０００〜１２００℃で１〜１０時間程度焼結すればよい。
焼結後、得られた焼結体に時効処理を施すことができる。この工程は、保磁力を制御する重要な工程である。時効処理を２段に分けて行う場合には、８００℃近傍、６００℃近傍での所定時間の保持が有効である。８００℃近傍での熱処理を焼結後に行うと、保磁力が増大するため特に有効である。また、６００℃近傍の熱処理で保磁力が大きく増加するため、時効処理を１段で行う場合には、６００℃近傍の時効処理を施すとよい。
【００６５】
＜保護膜形成＞
以上のようにして得られた希土類焼結磁石、特にＲ−Ｔ−Ｂ系焼結磁石は、その表面に電解めっきによる保護膜を形成することができる。保護膜の材質としては、Ｎｉ、Ｎｉ−Ｐ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ａｌのいずれかを用いることができるし、他の材質を用いることもできる。また、これらの材質を複層として被覆することもできる。
電解めっきによる保護膜は本発明の典型的な形態であるが、他の手法による保護膜を設けることもできる。他の手法による保護膜としては、無電解めっき、クロメート処理をはじめとする化成処理及び樹脂塗装膜のいずれか又は組み合せが実用的である。特に清浄性の要求から、ＶＣＭ用磁石は、表面硬度の高いＮｉめっきが好んで用いられる。
保護膜の厚さは、磁石素体のサイズ、要求される耐蝕性のレベル等によって変動させる必要があるが、１〜１００μｍの範囲で適宜設定すればよい。望ましい保護膜の厚さは１〜５０μｍである。
【００６６】
ここで、焼結磁石に含まれる酸素は、非磁性成分である希土類酸化物相を増大させて磁気特性を低下させてしまうため、その濃度を７０００ｐｐｍ以下（より好ましくは５０００ｐｐｍ以下）に調整されることがあった。発明者らは、その酸素濃度がさらに低い３０００ｐｐｍ以下の原料粉末３４を用いることで高い磁気特性を有する焼結磁石を作製することができるものの、酸素濃度を低下させるほどに粉末成形体９４の金型１８への焼き付けが発生しやすくなることを新たに見出した。そこで、上述した粉末成形装置１０及び粉末成形方法を用いて充填ムラを低減させ、金型１８への焼き付けを抑えることで、高磁気特性を有する焼結磁石を高い歩留まりで得ることができる。
【実施例】
【００６７】
（実施例１）
ネオジム鉄ボロン系磁石合金を常温で水素吸蔵させた後、Ａｒ雰囲気中で加熱しながら水素を放出させた。そして、この磁石合金が１００μｍ程度となるようにブラウンミルで粗粉砕した。さらに、ステアリン酸亜鉛を添加して、ジェットミルによる微粉砕をおこない、平均粒径４．０μｍの磁石粉末を得た。この磁石粉末を用いて、上述した粉末成形装置１０によって粉末成形体を作製した。
【００６８】
なお、成形体寸法は、３０ｍｍ×１５ｍｍ×８ｍｍであり、水平断面の寸法は、３０ｍｍ×８ｍｍである。充填方法は、摺り切り充填とした。さらに、固体潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を０．０５ｇ用い、圧力１００ｋＰａの窒素ガスによって、潤滑剤ガスを求めた。また、潤滑剤ガスの供給時間は１．５ｓであった。
【００６９】
そして、以上の条件で粉末成形体を１００ショット作製したが、金型をかじったり焼き付けをおこしたりするようなことはなかった。一方、上記潤滑剤ガスを噴射させずに上述と同様の粉末成形体を作製したところ、３５ショットで焼き付けをおこしてしまった。このことから、潤滑剤ガスを用いることによる優位性が明らかになった。
【００７０】
さらに、以上の条件で作製した粉末成形体Ａの密度の均一具合を確認するために、固体潤滑剤を従来の液体潤滑剤に変えて粉末成形体Ｂを作製した。なお、両粉末成形体Ａ，Ｂとも、成形体重量は１５．５ｇで、その平均成形密度は４．３０ｇ／ｃｍ３であった。そして、上記寸法（３０ｍｍ×１５ｍｍ×８ｍｍ）に成形されている粉末成形体Ａ及び粉末成形体Ｂそれぞれを、図６に示すように、上下２分割し、さらに上下部分それぞれを長手方向に４分割して、８つの成形体片Ｐ１〜Ｐ８を求め、各成形体片Ｐ１〜Ｐ８の密度を測定した。なお、密度の測定にはアルキメデス法を用いた。
【００７１】
その結果、液体潤滑剤を用いて作製した粉末成形体Ｂでは、下部両端の２つの成形体片Ｐ５，Ｐ８の密度は４．１５〜４．２０ｇ／ｃｍ３の範囲であり平均成形密度よりかなり低くなっており、それに対して上部中央の２つの成形体片Ｐ２，Ｐ３の密度は４．３５〜４．４０ｇ／ｃｍ３の範囲であり平均密度よりも高くなっていた。すなわち、粉末成形体Ｂでは、その下側外縁部の密度が中央部の密度より顕著に低くなっており、およそ０．２ｇ／ｃｍ３程度の密度バラツキがあった。このような密度バラツキは、粉末成形体Ｂが液体潤滑剤を用いたことで、原料粉末の充填の際にかなりの充填ムラが生じたためであると考えられる。
【００７２】
一方、固体潤滑剤を用いて作製した粉末成形体Ａでは、大きな密度バラツキはなく、Ｐ１〜Ｐ８の各密度はいずれも４．２７〜４．３６ｇ／ｃｍ３の範囲に収まっていた。以上の結果から、上述した実施形態に係る粉末成形装置１０及び粉末成形方法を用いることで、液体状潤滑剤を用いる従来の装置及び方法よりも、確かに原料粉末の充填ムラが低減されることが明らかになった。
【００７３】
（実施例２）
２９．５Ｎｄ−２．５Ｄｙ−０．５Ｃｏ−１．０Ｂ−Ｆｅ（ｗｔ％）の組成を有する合金を、実施例１と同様の方法で微粉化した。その際、ジェットミルによる微粉化の際に使用する不活性ガス（窒素ガス）に微量の酸素を混ぜて、酸素濃度の異なる２種類の微粉末を作製した。すなわち、低酸素材として酸素濃度１２００ｐｐｍの粉末Ｃ、比較材として酸素濃度４８００ｐｐｍの粉末Ｄとを準備した。
【００７４】
そして、実施例１と同様の条件で、粉末成形体を作製した。粉末Ｃは上述した粉末成形装置１０を用いた場合には１００ショットでもかじりや焼き付けが生じなかったが、上記潤滑剤ガスを噴射させなかった場合には５ショットで焼き付けが生じた。一方、粉末Ｄのほうは、上述した粉末成形装置１０を用いた場合には１００ショットでもかじりや焼き付けが生じなかったが、上記潤滑剤ガスを噴射させなかった場合には４０ショットで焼き付けが生じた。このことから、酸素濃度を単に増加させるだけでは、かじりや焼き付けを十分に抑制できないことと、低酸素濃度の粉末Ｃのほうが焼き付け易いことが明らかになった。
【００７５】
（実施例３）
上述した粉末成形装置１０でステアリン酸亜鉛粉末を金型に付着させた場合と、ステアリン酸亜鉛をアルコールに溶解させた液体を粉末成形装置１０と同等の粉末成形装置で金型に付着させた場合との比較実験をおこなった。なお、原料粉末には実施例２で用いた粉末Ｂを利用した。
【００７６】
そして、１００ショットを連続して成形したところ、いずれの成形体にも、焼き付けは発生しなかった。ところが、原料粉末の充填重量においては大きな違いがあらわれた。すなわち、ステアリン酸亜鉛をアルコールに溶解させた液体を用いた場合には、充填重量の最大のものと最小のものとの差が４．２ｇであった。一方、固体潤滑剤のステアリン酸亜鉛を用いた場合には、充填重量の最大のものと最小のものとの差が１．３ｇにまで抑えられた。このことから、固体潤滑剤を含むガスを用いることの優位性がより明らかになった。
【００７７】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、第１のパンチを下パンチ、第２のパンチを上パンチとして説明したが、その逆であってもよい。また、ガス供給部の混合部に導入されるガスは、不活性ガスであれば、窒素ガス以外のガスであってもよい。固体潤滑剤には、ステアリン酸亜鉛の他、ステアリン酸、ステアリン酸カルシウム等の金属石けん、ＭｏＳ２、ＢＮ、カーボン等を用いてもよい。加圧成形時における潤滑剤ガスの噴射タイミングは、上記実施形態に限定されず、成形手順に併せて適宜変更してもよい。また、原料粉末は、ネオジム鉄ボロン系磁石粉末に限らず、その他の希土類磁石粉末等であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態に係る粉末成形装置を示した概略構成図である。
【図２】潤滑剤ガスを供給する手段までを含んだ粉末成形装置を示す図である。
【図３】下パンチの頭部の構造を示した部分破断断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る粉末成形方法の手順を示した図である。
【図５】噴射口の設置位置の一態様を示した図である。
【図６】粉末成形体の密度バラツキの測定に用いた成形体片を示した図である。
【符号の説明】
【００７９】
１０…粉末成形装置、２０…貫通孔、２０ａ…側面、２２…ダイ、２４，２４Ａ…下パンチ、２６…上パンチ、３４…原料粉末、６８…頭部、６８ａ…側面、７２ａ…側面、７６…噴射口、７８…搬送路、８０…ガス供給部、８６…固体潤滑剤、８８…潤滑剤量調整手段、９０…ガス圧調整手段、９１…レギュレータ、９２…弁、９４…粉末成形体、Ｃ…キャビティ、Ｓ…下隅。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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