(57)【要約】      （修正有）【課題】圧粉成形体を成形用金型から抜き出す際の圧粉成形体とダイ内周面との摩擦力を低減できる製造方法を提供する。【解決手段】鉄又は鉄合金の粒子を含む原料粉末Ｐを、相対的に移動可能な下パンチ２２とダイ１０とで作られるキャビティ１２に充填する充填工程と、前記下パンチ２２と、前記下パンチ２２と対向配置された上パンチ２１とにより前記キャビティ１２内の前記原料粉末Ｐを加圧して圧粉成形体１００とする加圧工程と、前記圧粉成形体１００と前記ダイ１０との相対的な移動により前記圧粉成形体１００を前記キャビティ１２内から抜き出す抜出工程とを備え、前記抜出工程は、前記相対的な移動の開始直前から完了までの少なくとも一定期間、前記圧粉成形体１００に振動を付与して行う圧粉成形体の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄又は鉄合金の粒子を含む原料粉末を、相対的に移動可能な下パンチとダイとで作られるキャビティに充填する充填工程と、
前記下パンチと、前記下パンチと対向配置された上パンチとにより前記キャビティ内の前記原料粉末を加圧して圧粉成形体とする加圧工程と、
前記圧粉成形体と前記ダイとの相対的な移動により前記圧粉成形体を前記キャビティ内から抜き出す抜出工程とを備え、
前記抜出工程は、前記相対的な移動の開始直前から完了までの少なくとも一定期間、前記圧粉成形体に振動を付与して行う圧粉成形体の製造方法。
【請求項２】
前記振動の付与は、前記下パンチ、及び前記上パンチの少なくとも一方を共振させて行う請求項１に記載の圧粉成形体の製造方法。
【請求項３】
前記振動の付与を行う前記パンチの振動方向の長さが、振動の半波長の整数倍である請求項２に記載の圧粉成形体の製造方法。
【請求項４】
前記圧粉成形体と前記ダイとを相対的に移動させるのに必要な圧力を抜き圧とするとき、
前記振動の付与は、前記相対的な移動の開始直前から、少なくとも前記抜き圧が前記抜き圧の最初のピーク値に対して１０％以上低下するまで行う請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の圧粉成形体の製造方法。
【請求項５】
前記振動の付与は、前記相対的な移動の開始直前から、少なくとも前記相対的な移動の距離が前記圧粉成形体の全長の１０％以上となるまで行う請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の圧粉成形体の製造方法。
【請求項６】
前記圧粉成形体の相対密度が、８０％以上である請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の圧粉成形体の製造方法。
【請求項７】
前記振動の周波数が、１ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下である請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の圧粉成形体の製造方法。
【請求項８】
前記振動の振幅が、０．１μｍ以上１００μｍ以下である請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の圧粉成形体の製造方法。
【請求項９】
前記振動の振幅が、前記原料粉末のＤ１０粒径よりも小さい請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の圧粉成形体の製造方法。
【請求項１０】
前記原料粉末が、潤滑剤を０．００５質量％以上１質量％以下含む請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の圧粉成形体の製造方法。
【請求項１１】
前記原料粉末が、前記粒子の表面に絶縁被覆が被覆された被覆粒子を含有する請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の圧粉成形体の製造方法。
【請求項１２】
前記原料粉末が、前記鉄合金の粒子を含み、
前記鉄合金が、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｃ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｐ，Ｂ，Ｎ，及びＣｏから選択される１種以上の添加元素を含有する請求項１〜請求項１１のいずれか１項に記載の圧粉成形体の製造方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の圧粉成形体の製造方法により製造された圧粉成形体。
【請求項１４】
請求項１３に記載の圧粉成形体に熱処理を施して製造された熱処理体。
【請求項１５】
巻線を巻回してなるコイルと、このコイルが配置される磁心とを備え、
前記磁心の少なくとも一部が請求項１３に記載の圧粉成形体であるコイル部品。
【請求項１６】
巻線を巻回してなるコイルと、このコイルが配置される磁心とを備え、
前記磁心の少なくとも一部が請求項１４に記載の熱処理体であるコイル部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁心や一般構造用部品などに利用される圧粉成形体を成形用金型を用いて製造する製造方法、その圧粉成形体、圧粉成形体に熱処理を施して製造される熱処理体、及び圧粉成形体や熱処理体を備えるコイル部品に関する。特に、圧粉成形体とダイ内周面との摩擦力を低減して、圧粉成形体を成形用金型から抜き出す際の抵抗を低減できる製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械部品などの一般構造用部品や、コイル部品の磁心などの磁性部品として、鉄粉などの金属の粉末を成形した圧粉成形体を利用するものがある。圧粉成形体は、代表的には、相対的に移動可能な下パンチとダイとでつくられるキャビティに金属の原料粉末を充填し、下パンチと上パンチとによりキャビティ内の原料粉末を加圧成形して作製される。特許文献１では、粉末磁性体コアの製造技術として、コアの相対密度を高めるために、軟磁性金属粉末を含む所定の原料粉末を成形型に充填し、事前に振動を加えることで高密充填してから加圧成形する技術を開示している。
【０００３】
また、原料粉末を圧縮する際や圧縮した圧粉成形体を抜き出す際、ダイの内周面と原料粉末や圧粉成形体とが摺接する。そのため、同じ成形用金型を用いて連続して圧粉成形体を成形すると、ダイの内周面と原料粉末や圧粉成形体との滑り性（潤滑性）が低下し、摺接時の摩擦抵抗によって、原料中の金属成分がダイの内周面に凝着したり（焼き付いたり）する。そこで、原料粉末に固体潤滑剤を混合したり、原料粉末の表面を固体潤滑剤で覆ったりして潤滑性を高めたり（特許文献２）、ダイの内周面にＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）といった離型コーティングを施して潤滑性を高めたりすることが行われている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１００２９２号公報
【特許文献２】特開２０１１−０８９１９０号公報
【特許文献３】特開２００９−０１２０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
圧粉成形体をダイから抜き出す際の圧粉成形体とダイの内周面との摩擦力は、圧粉成形体における金属粒子の含有割合が高くなるほど大きくなる傾向にある。上記摩擦力の増大により、抜出時にダイとの摺接により成形体表面に擦り疵が形成されることがある。また、摺接により原料中の金属成分がダイの内周面に凝着すると、それ以降に形成される圧粉成形体の表面には、それ以前の圧粉成形体に形成された擦り疵に比べて悪化した擦り疵が形成される。更には、原料粉末が粒子の表面に絶縁被覆が被覆された軟磁性粒子を含有する場合、擦り疵の悪化により軟磁性粒子が展延したりすることがある。軟磁性粒子が展延すれば、粒子表面の絶縁被覆が破損し、軟磁性粒子同士が導通して略膜状の導通部を形成してしまい、渦電流損の増大を招いて圧粉成形体の磁気特性が低下する虞がある。
【０００６】
上述のように原料粉末中における固体潤滑剤の混合量を多くすることで、潤滑性を高めて上記摩擦力を低減できる。しかし、原料粉末中における固体潤滑剤の混合量の増加は、得られた圧粉成形体における金属粒子の含有割合の低下を招き、ひいては圧粉成形体の磁気特性や強度の低下を招く。
【０００７】
また、上述のようにダイに離型コーティングを施せば、潤滑性が高まり、得られた圧粉成形体における金属粒子の含有割合を低下することなく上記摩擦力を低減できる。しかし、離型コーティングは成形数が増加すると徐々に剥離し潤滑性が低下するため、再コーティングが必要になる。その上、キャビティの深さが大きくなるほど、ダイの内周面における開口から離れた箇所はコーティングが困難なため、使用するダイ及び得られる圧粉成形体の形状及びサイズが制限される。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的の一つは、相対密度の高い圧粉成形体を金型から抜き出す際の圧粉成形体とダイの内周面との摩擦力を低減できる製造方法を提供することにある。本発明の他の目的は、形状やサイズが制限されることが無く、圧粉成形体とダイの内周面との摩擦力を低減できる製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の別の目的は、上記製造方法により得られる圧粉成形体、圧粉成形体に熱処理を施した熱処理体、及び上記圧粉成形体や上記熱処理体を備えるコイル部品を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の圧粉成形体の製造方法は、充填工程と、加圧工程と、抜出工程とを備える。充填工程は、鉄又は鉄合金の粒子を含む原料粉末を、相対的に移動可能な下パンチとダイとで作られるキャビティに充填する。加圧工程は、下パンチと、下パンチと対向配置された上パンチとによりキャビティ内の原料粉末を加圧して圧粉成形体とする。抜出工程は、圧粉成形体とダイとの相対的な移動により圧粉成形体をキャビティ内から抜き出す。そして、抜出工程は、上記相対的な移動の開始直前から完了までの少なくとも一定期間、圧粉成形体に振動を付与して行う。
【００１１】
本発明の圧粉成形体は、上記圧粉成形体の製造方法により得られる。
【００１２】
本発明の熱処理体は、上記圧粉成形体に熱処理を施して製造される。
【００１３】
本発明のコイル部品は、巻線を巻回してなるコイルと、このコイルが配置される磁心とを備える。この磁心の少なくとも一部が上記圧粉成形体、又は上記熱処理体である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の圧粉成形体の製造方法は、圧粉成形体を成形用金型から抜き出す際の圧粉成形体とダイの内周面との摩擦力を低減できる。
【００１５】
本発明の圧粉成形体、及び熱処理体は、磁心に利用したり、機械部品などの一般構造用部品に利用したりできる。
【００１６】
本発明のコイル部品は、磁気特性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態で使用した製造装置の概略構成図である。
【図２】試料１−１〜試料１−３の抜き出し距離に対する抜き圧の変動を示すグラフである。
【図３】試料２−１〜試料２−３の抜き出し距離に対する抜き圧の変動を示すグラフである。
【図４】試料３−１〜試料３−２の抜き出し距離に対する抜き圧の変動を示すグラフである。
【図５】試料４−１〜試料４−２の抜き出し距離に対する抜き圧の変動を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
《本発明の実施形態の説明》
最初に本発明の実施形態の内容を列記して説明する。
【００１９】
（１）実施形態に係る圧粉成形体の製造方法は、充填工程と、加圧工程と、抜出工程とを備える。充填工程は、鉄又は鉄合金の粒子を含む原料粉末を、相対的に移動可能な下パンチとダイとで作られるキャビティに充填する。加圧工程は、下パンチと、下パンチと対向配置された上パンチとによりキャビティ内の原料粉末を加圧して圧粉成形体とする。抜出工程は、圧粉成形体とダイとの相対的な移動により圧粉成形体をキャビティ内から抜き出す。そして、抜出工程は、上記相対的な移動の開始直前から完了までの少なくとも一定期間、圧粉成形体に振動を付与して行う。
【００２０】
上記の構成によれば、ダイから圧粉成形体を抜き出す際、圧粉成形体に振動を付与するため、圧粉成形体とダイ内周面との摩擦力を低減できる。そのため、圧粉成形体を容易に抜き出すことができる。
【００２１】
上記摩擦力を低減できるため、圧粉成形体の表面とダイの内周との摺接に伴う圧粉成形体の表面の擦り疵の形成、圧粉成形体を構成する金属粒子のダイの内周面への凝着、この凝着以降に成形される圧粉成形体の表面の凝着による擦り疵の形成を抑制できる。さらに、成形用金型の寿命を長くすることができる。
【００２２】
（２）上記圧粉成形体の製造方法の一形態として、抜出工程における振動の付与は、下パンチ、及び上パンチの少なくとも一方を共振させて行うことが挙げられる。
【００２３】
上記の構成によれば、振動の効果を高めることができ、上記圧粉成形体の表面とダイ内周面との摩擦力を一層低減できる。
【００２４】
（３）上記圧粉成形体の製造方法の一形態として、振動の付与を行うパンチの振動方向の長さが、振動の半波長の整数倍であることが挙げられる。
【００２５】
上記の構成によれば、パンチを共振させ易く、振動の効果を高めることができる。
【００２６】
（４）上記圧粉成形体の製造方法の一形態として、振動の付与は、上記相対的な移動の開始直前から、少なくとも抜き圧が抜き圧の最初のピーク値に対して１０％以上低下するまで行うことが挙げられる。上記抜き圧とは、圧粉成形体とダイとを相対的に移動させる際に、圧粉成形体及びダイの少なくとも一方に付与する圧力を言う。圧粉成形体及びダイの両方に圧力を付与する場合は、その合計圧力を抜き圧とする。
【００２７】
上記の構成によれば、抜き圧が低下すれば摩擦力も低下するため、振動による摩擦力の低減効果を高めることができる。
【００２８】
（５）上記圧粉成形体の製造方法の一形態として、振動の付与は、上記相対的な移動の開始直前から、少なくとも上記相対的な移動の距離が圧粉成形体の全長の１０％以上となるまで行うことが挙げられる。
【００２９】
上記摩擦力は、抜出始めが最も高く抜き出しが進むほど低下するため、圧粉成形体の全長の１０％以上を抜き出すまで圧粉成形体に振動を付与することで摩擦力の低減効果を高めることができる。
【００３０】
（６）上記圧粉成形体の製造方法の一形態として、圧粉成形体の相対密度が、８０％以上であることが挙げられる。
【００３１】
上記の構成によれば、相対密度が高いため、圧粉成形体とダイの内周面との摩擦の低減効果が大きい。相対密度が高くなるほど、上記摩擦力が大きくなり易いが、振動を付与するため、その摩擦力を低減できるからである。
【００３２】
（７）上記圧粉成形体の製造方法の一形態として、振動の周波数が、１ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下であることが挙げられる。
【００３３】
振動の周波数を１ｋＨｚ以上とすることで、圧粉成形体に付与する振動の回数を多くでき、上記摩擦力を低減し易い。その上、振動させる部材を共振させる場合には、振動させる部材の振動方向の長さを短くでき、製造設備の小型化を図ることができる。振動の周波数を１００ｋＨｚ以下とすることで、圧粉成形体に付与する振動の回数が多くなりすぎず、振動しすぎることによる圧粉成形体の損傷を防止できる。
【００３４】
（８）上記圧粉成形体の製造方法の一形態として、振動の振幅が、０．１μｍ以上１００μｍ以下であることが挙げられる。
【００３５】
振動の振幅を０．１μｍ以上とすることで、圧粉成形体に付与する振動を大きくでき、上記摩擦力を低減できる。振動の振幅を１００μｍ以下とすることで、圧粉成形体に付与する振動が大きすぎず、振幅が大きすぎることによる圧粉成形体の損傷を防止できる。
【００３６】
（９）上記圧粉成形体の製造方法の一形態として、振動の振幅は、原料粉末のＤ１０粒径よりも小さいことが挙げられる。
【００３７】
上記の構成によれば、振動の効果を高めることができ、上記摩擦力を低減できる。振動の振幅よりも小さい粒子が多量に存在すると、振動による上記摩擦力の低減効果が低下する虞があるが、振動の振幅を原料粉末のＤ１０粒径よりも小さくすることで、上記摩擦力の低減効果の低下を抑制できるからである。
【００３８】
（１０）上記圧粉成形体の製造方法の一形態として、原料粉末が、潤滑剤を０．００５質量％以上１質量％以下含むことが挙げられる。
【００３９】
上記の構成によれば、潤滑性を高めて上記摩擦力を低減しつつも、圧粉成形体の相対密度の低下を抑制できる。
【００４０】
（１１）上記圧粉成形体の製造方法の一形態として、原料粉末が、前記粒子の表面に絶縁被覆が被覆された被覆粒子を含有することが挙げられる。
【００４１】
上記の構成によれば、磁心に利用する圧粉成形体を製造できる。特に、圧粉成形体とダイとの摩擦を低減できるため、上記摩擦により粒子が展延することを抑制できる。それにより、絶縁被覆が損傷して粒子同士が導通して渦電流損の増大を招き圧粉成形体の磁気特性が低下することを抑制できる。
【００４２】
（１２）上記圧粉成形体の製造方法の一形態として、原料粉末が、前記鉄合金の粒子を含み、鉄合金が、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｃ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｐ，Ｂ，Ｎ，及びＣｏから選択される１種以上の添加元素を含有することが挙げられる。
【００４３】
上記の構成によれば、磁心に利用する圧粉成形体や、機械部品などの一般構造用部品に利用する圧粉成形体を製造できる。
【００４４】
（１３）実施形態に係る圧粉成形体は、上記圧粉成形体の製造方法により製造される。
【００４５】
上記の構成によれば、上記摩擦力を低減できるため、表面性状に優れる圧粉成形体が得られる。
【００４６】
（１４）実施形態に係る熱処理体は、上記圧粉成形体に熱処理を施して製造される。
【００４７】
上記の構成によれば、熱処理体を磁心や一般構造用部品に好適に利用できる。加圧工程時に導入された歪みを低減・除去する熱処理とすれば、ヒステリシス損を低減できて低損失な磁心を構築できるからである。また、粒子間を強固に結合する熱処理とすれば、高強度な一般構造用部品を構築できるからである。
【００４８】
（１５）実施形態に係るコイル部品は、巻線を巻回してなるコイルと、このコイルが配置される磁心とを備える。そして、磁心の少なくとも一部が、上記圧粉成形体、又は上記熱処理体である。
【００４９】
上記の構成によれば、粒子の表面に絶縁被覆が被覆された軟磁性粒子を含有する場合、上記摩擦力を低減できる上に、上記摩擦による粒子の展延を防いで、絶縁被覆の損傷を抑制できる。このため、コイルを励磁した際、磁心の表面に渦電流が発生し難く、渦電流損を低減できる。従って、コイル部品は、磁気特性に優れる。特に、熱処理体を備える場合、磁心のヒステリシス損をも低減できるため、より一層磁気特性に優れる。
【００５０】
《本発明の実施形態の詳細》
本発明の実施形態の詳細を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００５１】
〔実施形態１〕
実施形態に係る圧粉成形体の製造方法は、キャビティ内に原料粉末を充填する充填工程と、原料粉末を加圧して圧粉成形体とする加圧工程と、圧粉成形体をキャビティ内から抜き出す抜出工程とを備える。この圧粉成形体の製造方法の主たる特徴とするところは、抜出工程において、圧粉成形体に対して振動を付与する点にある。まず、実施形態に係る圧粉成形体の製造方法に利用する成形用金型の一例を図１を参照して説明し、続いて製造方法の各工程を説明する。
【００５２】
［成形用金型］
利用する成形用金型としては、代表的には、貫通孔が設けられたダイと、ダイの貫通孔の各開口部からそれぞれ挿入可能な一対の下パンチ及び上パンチとを備える。この一対の下パンチと上パンチは、貫通孔内で対向して配置される。この金型では、一方のパンチの一面（他方のパンチとの対向する圧接面）とダイの内周面とで有底のキャビティ（成形空間）を形成する。この成形空間内に後述する原料粉末を充填し、両パンチで加圧・圧縮して圧粉成形体を作製し、ダイから圧粉成形体を抜き出すことで圧粉成形体が得られる。そして、この成形用金型は、ダイから圧粉成形体を抜き出す際、圧粉成形体に対して振動を付与する振動ユニットを備える。
【００５３】
より具体的には、図１に示すように、成形用金型１は、貫通孔１０ｈを備える筒状のダイ１０と、貫通孔１０ｈに挿脱される一対の円柱状の上パンチ２１・下パンチ２２とを備える。この成形用金型１では、下パンチ２２の上面と、ダイ１０の内周面とでキャビティ１２が形成される。そして、成形用金型１は、キャビティ１２内の原料粉末Ｐ（図１の左図）を圧縮した圧粉成形体１００（図１の右図）に振動を付与する振動ユニット３２を備える。図１では、ダイ１０、上パンチ２１、下パンチ２２、及び振動ユニット３２を断面で示す。
【００５４】
（振動ユニット）
振動ユニット３２を設ける箇所は、上パンチ２１、下パンチ２２、及びダイ１０の少なくとも一つが挙げられる。中でも、その振動方向が圧粉成形体１００とダイ１０との相対的な移動方向に沿うように設けることが好ましい。例えば、上パンチ２１の上端、及び下パンチ２２の下端の少なくとも一方とすることが挙げられる。本例では、振動ユニット３２を下パンチ２２の下端に接続して、下パンチ２２の振動方向を圧粉成形体１００とダイ１０との相対的な移動方向（図１紙面上下方向）としている。
【００５５】
この振動ユニット３２は、圧粉成形体１００に振動を付与するために、後述する所定の周波数や振幅で下パンチ２２を振動できるものであれば特に限定されない。例えば、市販の振動ユニットを使用できる。所定の周波数や振幅などは、後述の製造工程で説明する。
【００５６】
（ダイ・上パンチ・下パンチ）
上・下パンチ２１，２２の互いの対向面が圧粉成形体１００の端面を形成し、ダイ１０の内周面が圧粉成形体１００の側面を形成する。そのため、ダイ１０の貫通孔１０ｈの形状、及び上・下パンチ２１，２２の横断面（対向面）形状は、所望の形状の圧粉成形体１００が得られる形状を適宜選択すればよい。ここでは円形としているが、特に限定されるわけではない。上・下パンチ２１，２２の横断面（対向面）形状は、例えば、円、楕円を含む円形状、矩形などの多角形状、或いは直線と円弧を組み合わせた扇状、中央に孔を有するリング形状などの異形状のいずれであっても構わない。ダイ１０の貫通孔１０ｈの形状は、上・下パンチ２１，２２の上記形状に合わせればよい。上・下パンチ２１，２２の横断面（対向面）形状が上記リング形状の場合、上・下パンチ２１，２２の孔に挿通させるロッドを別途設けるとよい。また、上・下パンチ２１，２２の横断面（対向面）の大きさ・形状は、上パンチ２１と下パンチ２２とで異なっていても構わない。その場合、ダイ１０の貫通孔１０ｈの上パンチ２１側と下パンチ２２側とをそれぞれ、上パンチ２１の大きさ・形状、下パンチ２２の大きさ・形状に合せればよい。さらに、上パンチ２１及び下パンチ２２が、それぞれ複数のパンチを有していても構わない。上パンチ２１及び下パンチ２２が複数のパンチを有する場合、複数のパンチ間に介在させるロッドを別途設けるとよい。
【００５７】
ダイ１０、上パンチ２１、及び下パンチ２２の構成材料には、従来、金属材料の圧粉成形体の成形に利用されている適宜な高強度材料、例えば、超硬合金や高速度鋼などが利用できる。
【００５８】
振動する下パンチ２２の振動方向の長さＬは、適宜選択することができるが、振動の半波長の整数倍であることが特に好ましい。そうすれば、下パンチ２２を共振させることができ、圧粉成形体１００に効果的に振動を付与できる。半波長は、下パンチ２２の構成材料の種類に応じて異なるため、後述する製造工程で振動させる際の周波数に応じて半波長の整数倍となるように適宜調整することが好ましい。具体的な周波数は後述するが、例えば、下パンチ２２の構成材料が高速度鋼の場合、周波数が１ｋＨｚのときの半波長は２８００ｍｍ程度のため、下パンチ２２の長さＬは、２８００ｍｍ×ｎ（ｎ＝１，２，３、…）とすることが挙げられる。同様に、周波数が２０ｋＨｚのときの半波長は１４０ｍｍ程度のため、下パンチ２２の長さＬは、１４０ｍｍ×ｎ、周波数が４０ｋＨｚのときの半波長は７０ｍｍ程度のため、下パンチ２２の長さＬは、７０ｍｍ×ｎ、周波数が１００ｋＨｚのときの半波長は２８ｍｍ程度のため、下パンチ２２の長さＬは、２８ｍｍ×ｎとすることが挙げられる。
【００５９】
成形用金型１では、下パンチ２２に接続した振動ユニット３２が図示しない本体装置に固定され、ダイ１０及び上パンチ２１が図示しない移動機構によりそれぞれ上下方向に移動可能な構成とした。もちろん、ダイ１０が固定されて両パンチ２１，２２が移動可能な構成としても良いし、ダイ１０及び両パンチ２１，２２のいずれもが移動可能な構成としても良い。
【００６０】
このような成形用金型１を用いて、圧粉成形体１００を製造する。具体的な製造工程の詳細を以下に説明する。
【００６１】
［製造工程］
（準備工程）
圧粉成形体の原料粉末Ｐを準備する。原料粉末Ｐは、純鉄（９９質量％以上がＦｅ）、又は鉄を主成分とする鉄合金の粒子を含有する。鉄合金の添加元素は、例えば、Ｎｉ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｃ，Ｓｉ，Ａｌ，Ｐ，Ｂ，Ｎ及びＣｏから選択される１種以上が挙げられる。磁心に利用する圧粉成形体を製造する場合、純鉄などの軟磁性金属粉末を好適に利用できる。また、磁心に利用する圧粉成形体を製造する場合、鉄合金は、Ｆｅ−Ｓｉ系合金，Ｆｅ−Ａｌ系合金，Ｆｅ−Ｎ系合金，Ｆｅ−Ｎｉ系合金，Ｆｅ−Ｃ系合金，Ｆｅ−Ｂ系合金，Ｆｅ−Ｃｏ系合金，Ｆｅ−Ｐ系合金，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金，Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ系合金などが挙げられる。機械部品などの一般構造用部品（焼結体）に利用する圧粉成形体を製造する場合、鉄合金は、ステンレス鋼、Ｆｅ−Ｃ系合金，Ｆｅ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｍｏ系合金，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｍｎ系合金，Ｆｅ−Ｐ系合金，Ｆｅ−Ｃｕ系合金，Ｆｅ−Ｃｕ−Ｃ系合金，Ｆｅ−Ｃｕ−Ｍｏ系合金，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｃｕ−Ｃ系合金，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｕ系合金，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｃ系合金，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ系合金，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−Ｃｒ系合金，Ｆｅ−Ｃｒ系合金，Ｆｅ−Ｍｏ−Ｃｒ系合金，Ｆｅ−Ｃｒ−Ｃ系合金，Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃ系合金，Ｆｅ−Ｍｏ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｃ系合金などが挙げられる。
【００６２】
原料粉末Ｐを構成する粒子の大きさは適宜選択することができる。例えば、平均粒径が１０μｍ以上５００μｍ以下程度であると、成形圧力を過度に大きくすることなく、成形できて好ましい。磁心に利用する圧粉成形体を製造する場合には、平均粒径が３０μｍ以上３００μｍ以下程度とすることが好ましい。この平均粒径の原料粉末Ｐであれば、流動性に優れる。また、この平均粒径の原料粉末Ｐを用いて製造された圧粉成形体であれば、磁心のヒステリシス損を低減できる、磁心を高周波数で使用した場合でも渦電流損を低減できる、という効果を奏する。一般構造用部品に利用する圧粉成形体を製造する場合には、平均粒径が５０μｍ以上３００μｍ以下程度とすることが好ましい。そうすれば、形状や寸法の精度に優れることと強度に優れることとを両立できるといった効果が期待できる。上記平均粒径は、Ｄ５０（５０％）粒径（質量基準の累積分布曲線の５０％に相当する粒径）をいう。
【００６３】
原料粉末Ｐは、粒子のみから構成されるもの（裸粉末）の他、粒子の表面に絶縁被覆が被覆された被覆粒子を含有する被覆粉末を利用できる。絶縁被覆の構成材料は、例えば、金属元素を含む化合物や、非金属元素を含む化合物が挙げられる。金属元素を含む化合物としては、例えば、Ｆｅ，Ａｌ，Ｃａ，Ｍｎ，Ｚｎ，Ｍｇ，Ｖ，Ｃｒ，Ｙ，Ｂａ，Ｓｒ，及び希土類元素（Ｙを除く）などから選択された１種以上の金属元素と、酸素、窒素、及び炭素から選択された１種以上の化合物（例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物）、ジルコニウム化合物、アルミニウム化合物などが挙げられる。一方、非金属元素を含む化合物としては、例えば、燐化合物、珪素化合物などが挙げられる。
【００６４】
その他、金属塩化合物、例えば、燐酸金属塩化合物（代表的には、燐酸鉄や燐酸マンガン、燐酸亜鉛、燐酸カルシウムなど）、硼酸金属塩化合物、珪酸金属塩化合物、チタン酸金属塩化合物などが挙げられる。燐酸金属塩化合物は変形性に優れることから、燐酸金属塩化合物による被覆を備えると、圧粉成形体の成形時、この被覆は、粒子の変形に追従して容易に変形して損傷し難く、被覆が健全な状態で存在する圧粉成形体を得易い。また、燐酸金属塩化合物による被覆は、粒子に対する密着性が高く、粒子の表面から脱落し難い。上記以外の構成材料として、熱可塑性樹脂や非熱可塑性樹脂といった樹脂や高級脂肪酸塩などが挙げられる。特に、シリコーン樹脂といったシリコーン系有機化合物は、耐熱性に優れることから、得られた圧粉成形体に熱処理を施した際にも分解し難い。
【００６５】
絶縁被覆の形成には、例えば、燐酸塩化成処理といった化成処理、溶剤の吹きつけ、前駆体を用いたゾルゲル処理などが利用できる。シリコーン系有機化合物の被覆を形成する場合、有機溶剤を用いた湿式被覆処理や、ミキサーによる直接被覆処理などを利用できる。
【００６６】
絶縁被覆の厚さは、例えば、１０ｎｍ以上１μｍ以下が挙げられる。上記厚さが１０ｎｍ以上であると、金属粒子間の絶縁を確保し易く、絶縁被覆として良好に機能できる。上記厚さが１μｍ以下であると、被覆の存在に伴う圧粉成形体中の金属成分の割合の低下を抑制できる。絶縁被覆の厚さは、例えば、組成分析（透過型電子顕微鏡及びエネルギー分散型Ｘ線分光法を利用した分析装置（ＴＥＭ−ＥＤＸ））により得られる膜組成と、誘導結合プラズマ質量分析装置（ＩＣＰ−ＭＳ）により得られる元素量とを鑑みて相当厚さを導出し、更に、ＴＥＭ写真により直接、被覆を観察して、先に導出された相当厚さのオーダーが適正な値であることを確認して決定される平均的な厚さとする。
【００６７】
その他、原料粉末Ｐには、潤滑剤を含有させることができる。潤滑剤は、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウムなどの金属石鹸、ステアリン酸アミドなどの脂肪酸アミド、エチレンビスステアリン酸アミドなどの高級脂肪酸アミド、窒化硼素やグラファイトなどの無機物などが挙げられる。潤滑剤を添加することで、成形時の潤滑性を更に高められる。潤滑剤の添加量は、粉末と潤滑剤との合計を１００質量％とするとき、０．００５質量％以上１質量％以下程度が好ましい。この範囲を満たすことで、潤滑剤の添加による潤滑性の向上効果が十分に得られ易く、かつ圧粉成形体における金属成分の割合の低下を抑制できる。潤滑剤は、粉末状でも液状でもよい。
【００６８】
（充填工程）
充填工程は、上記準備工程で準備した原料粉末Ｐを下パンチ２２とダイ１０とで作られるキャビティ１２に充填する。まず、図１の左図に示すように、下パンチ２２の上面と、ダイ１０の内周面（貫通孔１０ｈ）とで所定の成形空間１２を形成する。なお、上パンチ２１は、ダイ１０の上方の所定の待機位置に移動する。そして、原料粉末Ｐを成形空間１２内に図示しない給粉装置により充填する。
【００６９】
（加圧工程）
加圧工程は、キャビティ１２内の原料粉末Ｐを加圧・圧縮して圧粉成形体１００を作製する。図１の中央図に示すように、上パンチ２１を下方に移動して、ダイ１０の貫通孔１０ｈに挿入して、上パンチ２１と下パンチ２２により、原料粉末Ｐを加圧・圧縮する。その際、上パンチ２１が原料粉末Ｐに接してから、上パンチ２１のみ下方に移動させてもよいし、ダイ１０を上パンチ２１と同様に下方に移動してもよい。上パンチ２１と共にダイ１０も移動することで、成形空間１２内の原料粉末Ｐのうち、上パンチ２１に接する粉末及び上パンチ２１の近傍に存在する粉末が下パンチ２２側に移動する量を低減でき、過度な移動による絶縁被覆の損傷を防止できる。また、両パンチ２１，２２が原料粉末Ｐに加える圧力を均一的にできる。
【００７０】
成形圧力は、適宜選択することができ、磁心に利用する圧粉成形体を製造する場合、成形圧力は、２９０ＭＰａ以上１５００ＭＰａ以下が挙げられる。２９０ＭＰａ以上とすることで、原料粉末Ｐを十分に圧縮でき、圧粉成形体１００の相対密度を高められる。１５００ＭＰａ以下とすることで、原料粉末Ｐが被覆粉末である場合でも、被覆の損傷を抑制できたり、成形用金型１の寿命を大きく損ねることなく成形することが可能となったりする。この成形圧力は、５００ＭＰａ以上１３００ＭＰａ以下とすることが特に好ましい。一般構造用部品に利用する圧粉成形体を製造する場合、成形圧力は３００ＭＰａ以上１０００ＭＰａ以下が挙げられる。
【００７１】
（抜出工程）
抜出工程は、圧粉成形体１００をキャビティ１２内から抜き出す。所定の加圧を行った後、図１の右図に示すように、圧粉成形体１００に対して、ダイ１０を相対的に移動させる。ここでは、圧粉成形体１００を移動せず、ダイ１０のみを下方に移動する。具体的には、上パンチ２１の下面と下パンチ２２の上面とで圧粉成形体１００を挟持した状態でダイ１０を移動させる。なお、上パンチ２１をダイ１０より先に上方へ移動したり、ダイ１０の移動と同時に上パンチ２１を上方に移動したりしてもよい。ダイ１０の移動により、圧粉成形体１００をキャビティ１２から抜き出せるように、圧粉成形体１００の少なくとも一部をキャビティ１２から露出させる。例えば、下パンチ２２の上面がダイ１０の上面と面一、又は上面よりも上方に位置するまでダイ１０を移動させる。そして、図１の右図に示すように、圧粉成形体１００の少なくとも一部をキャビティ１２から露出させると、例えば、マニュピレータなどにより、圧粉成形体１００を取り出すことができる。
【００７２】
この抜出工程において、下パンチ２２に接続した振動ユニット３２により下パンチ２２を振動させて、圧粉成形体１００に振動を付与する。振動方向は、圧粉成形体１００とダイ１０との相対的な移動方向（図１紙面上下方向）、即ち、下パンチ２２の長さＬ方向とすることが挙げられる。そうすれば、圧粉成形体１００をダイ１０から抜き出す際、圧粉成形体１００とダイ１０の内周面との摩擦力を低減でき、圧粉成形体１００をダイ１０から容易に抜き出すことができる。
【００７３】
圧粉成形体１００へ振動を付与した状態の維持は、圧粉成形体１００とダイ１０との相対的な移動の開始直前（以下、単に移動直前）から抜出完了（圧粉成形体１００の全部がキャビティ１２から完全に露出する）までの少なくとも一定期間とすることが挙げられる。移動直前とは、抜き圧の付与時点（付与と同時）の直前とする。上記抜き圧とは、圧粉成形体１００とダイ１０とを相対的に移動させる際に、圧粉成形体１００及びダイ１０の少なくとも一方に付与する圧力を言う。圧粉成形体１００とダイ１０の両方に圧力を付与する場合、その合計の圧力を抜き圧とする。例えば、圧粉成形体１００とダイ１０との両方に圧力を付与する際、互いの圧力の付与時点が異なる場合には、圧力の付与の早い方を抜き圧の付与時点とする。圧粉成形体１００への振動の付与開始時点は、上記加圧工程で所定の加圧を行った後、上記移動直前とすることが好ましい。上記摩擦力（抜き圧）は、上記移動開始時で最大となり、その後、上記摩擦力（抜き圧）は圧粉成形体１００とダイ１０とが相対的に移動するにつれて徐々に小さくなる。そのため、上記移動直前に圧粉成形体１００に振動を付与することで、上記摩擦力（抜き圧）を低減できて、圧粉成形体１００をキャビティ１２内から抜き出し易くなるからである。このように圧粉成形体１００への振動の付与の開始時点は上記移動直前が好ましいので、圧粉成形体１００へ振動を付与した状態の維持は、上記移動直前から圧粉成形体１００の抜出の途中までとすることが好ましく、圧粉成形体１００の上記移動直前から上記抜出完了までとすることが特に好ましい。
【００７４】
前者の場合のように圧粉成形体１００の上記移動直前から抜出の途中まで圧粉成形体１００に振動を付与する場合、振動の停止と共に上記摩擦力が増加するため、上記摩擦力が十分に低下するまで振動を付与し続けることが好ましい。具体的には、上記抜き圧が抜き圧の最初のピーク値に対して１０％以下、及び圧粉成形体１００とダイ１０との相対的な移動距離が圧粉成形体１００の全長の１０％以上の少なくとも一方を満たすまで振動を付与し続けることが好ましい。
【００７５】
一方、後者の場合のように圧粉成形体１００の上記移動直前から上記抜出完了まで振動を付与すれば、上述のように途中で振動を停止する場合に比べて、抜出の全過程に亘る上記摩擦力を低減でき、圧粉成形体１００をダイ１０から抜き易くできる。なお、圧粉成形体１００がダイ１０から露出するまで圧粉成形体１００に振動を付与する場合、圧粉成形体１００がダイ１０から露出した後、マニュピレータなどにより圧粉成形体１００を取り出す前に、圧粉成形体１００への振動を停止することが好ましい。そうすれば、圧粉成形体１００をつかむ際、圧粉成形体１００が振動されて損傷することを防止できる。
【００７６】
振動の周波数は、１ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下とすることが好ましい。振動の周波数を１ｋＨｚ以上とすることで、圧粉成形体１００に付与する振動の回数を多くでき、上記摩擦力を低減できる。振動の周波数を１００ｋＨｚ以下とすることで、圧粉成形体１００に付与する振動の回数が多くなりすぎず、振動しすぎることによる圧粉成形体１００の損傷を防止できる。振動の周波数は、超音波の周波数域、例えば、１０ｋＨｚ以上６０ｋＨｚ以下とすることがより好ましく、特に２０ｋＨｚ以上４０ｋＨｚ以下とすることが好ましい。
【００７７】
振動の周波数は、上記範囲内において、下パンチ２２の長さＬに応じて適宜選択することが好ましい。具体的には、下パンチ２２を共振させる周波数とすることが挙げられる。そうすれば、圧粉成形体１００に上記摩擦力の低減に効果的な振動を付与できる。より具体的には、振動の半波長の整数倍が、振動させる下パンチ２２の振動方向の長さＬとなるように周波数を選択することが挙げられる。半波長は、上述したように振動させる部材（ここでは下パンチ２２）の構成材料によって異なるため、構成材料の種類に応じて適宜選択すればよい。
【００７８】
振動の振幅は、０．１μｍ以上１００μｍ以下とすることが好ましい。振動の振幅を０．１μｍ以上とすることで、圧粉成形体１００に付与する振動を大きくでき、上記摩擦力を低減できる。振動の振幅を１００μｍ以下とすることで、圧粉成形体１００に付与する振動が大きすぎず、振動による圧粉成形体１００の損傷を防止できる。振動の振幅は、１μｍ以上２０μｍ以下とすることが特に好ましい。振動の振幅は、原料粉末のＤ１０（１０％）粒径（質量基準の累積分布曲線の１０％に相当する粒径）よりも小さいことが好ましい。振動の振幅よりも小さい粒子が多量に存在すると、上記摩擦力低減の効果が低下するため、上記振幅とすることで上記摩擦力の低減により効果的である。
【００７９】
［その他］
なお、ここでは、抜出工程において、下パンチ２２を振動ユニット３２により振動させたが、キャビティ１２を形成する下パンチ２２に振動ユニット３２を接続しているため、上述の充填工程で下パンチ２２を振動ユニット３２により振動させることもできる。そうすれば、原料粉末Ｐに振動を付与することができ、原料粉末Ｐを均すことができる。また、加圧工程で、下パンチ２２を振動ユニットにより振動させることもできる。そうすれば、原料粉末Ｐに振動を付与した状態で上パンチ２１により原料粉末Ｐを加圧することができ、原料粉末Ｐの相対密度を高めることが期待できる。
【００８０】
これら各工程を繰り返し行うことができる。即ち、成形体１００を成形用金型１から取り出したら、次の圧粉成形体を成形するにあたり、上述したように成形空間の形成→成形空間への原料粉末の充填→原料粉末の加圧→成形体の抜出を繰り返し行う。それにより、圧粉成形体１００を効率的に量産できる。
【００８１】
［圧粉成形体及び熱処理体］
得られた圧粉成形体１００は、相対密度が８０％以上である。この相対密度は、圧粉成形体の真密度に対する実際の密度の比率（（実際の密度／真密度）×１００）から求めたものとする。実際の密度は、アルキメデス法を用いて測定したり、重量と寸法から算出したりし、真密度は、ピクノメータなどを用いて測定したり、各原料の真密度から算出したりする。この圧粉成形体１００は、磁心に利用したり、機械部品などの一般構造用部品に利用したりすることができる。
【００８２】
圧粉成形体１００を磁心に利用する場合、圧粉成形体１００のままでもよいが、熱処理を施した熱処理体とすることが好ましい。熱処理体とすることで、加圧時に導入された歪みを低減・除去して、磁心のヒステリシス損を低減でき、低損失な磁心を構築できるからである。この場合の熱処理の温度は、高いほどヒステリシス損を低減できるが、高過ぎると、原料粉末Ｐが被覆粉末の場合、被覆が熱分解されることがある。そのため、この場合の熱処理の温度は、例えば、被覆の構成材料の熱分解温度未満の範囲とすることができる。具体的には、温度は２００℃以上９００℃以下程度、保持時間は５分以上６０分以下程度が挙げられる。被覆が上述した燐酸鉄や燐酸亜鉛などの非晶質燐酸塩からなる場合、上記温度は７００℃程度までが好ましい。被覆が金属酸化物やシリコーン樹脂などの耐熱性に優れる絶縁材料からなる場合、上記温度は５５０℃以上、更に６００℃以上とすることができ、上限は８００℃程度とすることが好ましい。
【００８３】
圧粉成形体１００を機械部品などの一般構造用部品に利用する場合、圧粉成形体１００を被覆を有しない裸粉末（粒子のみの粉末）を用いて構成し、焼結を目的とした熱処理を施した熱処理体（焼結体）とすることが好ましい。そうすれば、この熱処理（焼結）により、粒子間が強固に結合して高強度な一般構造用部品とすることができる。この場合の熱処理（焼結）の温度は、焼結に必要な温度を適宜選択することができ、例えば、１０００℃以上、更に１１００℃以上、特に１２００℃以上が挙げられる。
【００８４】
［コイル部品］
圧粉成形体１００や上記熱処理体は、コイル部品の磁心やその素材に好適に利用できる。コイル部品は、巻線を巻回してなるコイルと、このコイルが配置される磁心とを備える。巻線は、導体の外周に絶縁層を備えるものが挙げられる。導体は、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金などの導電性材料から構成される線材が挙げられる。絶縁層の構成材料は、エナメルや、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）樹脂、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂、シリコンゴムなどが挙げられる。公知の巻線を利用できる。磁心の形態は、代表的には、柱状体や環状体が挙げられる。複数の圧粉成形体１００や上記熱処理体を組み合わせることで、種々の大きさの柱状の磁心や環状の磁心を構築できる。磁心の全てを圧粉成形体１００や上記熱処理体で形成することもできるし、磁心の一部のみを圧粉成形体１００や上記熱処理体で形成することもできる。後者の場合、電磁積層鋼板や、軟磁性粉末を樹脂中に分散させた成形硬化体など別の材質の磁心部材を組み合わせてもよい。これら圧粉成形体や磁心部材よりも低透磁率、特に非磁性材料からなるギャップ材やエアギャップを有する磁心とすることもできる。
【００８５】
［一般構造用部品］
上記焼結を施した熱処理体は、機械部品などの種々の一般構造用部品（焼結部品）に好適に利用できる。圧粉成形体１００は、上記一般構造用部品の素材に好適に利用できる。
【００８６】
〔作用効果〕
上述の製造方法によれば、抜出工程でダイ１０から圧粉成形体１００を抜き出す際、圧粉成形体１００に振動を付与することで、圧粉成形体１００とダイ１０の内周面との摩擦力を低減できる。そのため、圧粉成形体１００をダイ１０から容易に抜き出すことができる。
【００８７】
また、上記摩擦力を低減できるため、圧粉成形体１００の表面のダイ１０の内周面との摺接による擦り疵、圧粉成形体１００を構成する粒子のダイ１０の内周面への凝着、この凝着以降に成形される圧粉成形体の表面の凝着による擦り疵の形成を抑制できる。特に、原料粉末Ｐが粒子の表面に絶縁被覆が被覆された軟磁性粒子を含有する場合、粒子の展延を抑制できるため、絶縁被覆の損傷による粒子同士の導通を抑制できる。そのため、圧粉成形体１００をコイル部品の磁心に利用してコイルを励磁した際、渦電流損の増大を抑制できる。従って、磁気特性に優れるコイル部品が得られる圧粉成形体１００を製造できる。
【００８８】
《試験例１》
上述した実施形態１の圧粉成形体の製造方法と同様にして、圧粉成形体の試料を複数作製した。ここでは、圧粉成形体の製造には、図１に示すようなダイ１０と上・下パンチ２１，２２と精密万能試験機（株式会社島津製作所製  ＡＧ−１００ｋＮＸ）とを利用した。そして、下パンチの下端に振動ユニットを接続して、振動方向を圧粉成形体とダイとの相対的な移動方向となるようにした。下パンチの長さＬは、１４０ｍｍとした。得られた圧粉成形体の実際の密度及び相対密度と、圧粉成形体とダイ内周面との摩擦力の指標として、上記抜き圧を測定した。ここでは、抜き圧は、ダイを押し下げる際にダイに付与する圧力とした。上記抜き圧が小さいほど、圧粉成形体とダイ内周面との摩擦力が小さいことを意味する。
【００８９】
〔試料１−１〜１−３〕
（準備・充填工程）
原料粉末として、燐酸鉄の絶縁被覆を有する市販の純鉄粉に、潤滑剤としてステアリン酸アミドを原料粉末全体に対する含有量が０．３質量％となるように混合した混合粉末を用意した。純鉄粉の平均粒径は、約２００μｍ（Ｄ１０：１３０μｍ）、絶縁被覆の平均厚さは、約２０μｍである。そして、下パンチをダイの挿通孔内に挿通させて、下パンチの上面と、ダイの貫通孔の内周面とでキャビティを形成し、準備した上記原料粉末を上記キャビティ内に充填した。
【００９０】
（加圧工程）
続いて、キャビティ内の原料粉末を上パンチで加圧して直径１０．３ｍｍ×高さ１０ｍｍの圧粉成形体の試料１−１〜１−３を作製した。ここでは、下パンチを振動ユニットで振動することで原料粉末に振動を付与した状態で精密万能試験機を用いて加圧・圧縮した。上パンチの圧縮速度を５０ｍｍ／ｍｉｎとし、所定の圧力に到達した時点でその圧力を保持することなく除圧した。加圧条件（圧力（ＭＰａ））、及び振動条件（周波数（ｋＨｚ）、半波長（ｍｍ）、振幅（μｍ））を表１に示す。表１の加圧工程の振動条件の欄に示す「−」は、下パンチを振動させていないことを示す。
【００９１】
（抜出工程）
続いて、キャビティ内から圧粉成形体を抜き出した。まず、上パンチを上昇させて上パンチをダイの挿通孔から引き抜いた。次に、下パンチを振動ユニットで振動させて圧粉成形体に振動を付与しつつ、精密万能試験機を用いて５０ｍｍ／ｍｉｎの抜出速度でダイを下パンチ側へ移動させた。振動条件（周波数（ｋＨｚ）、半波長（ｍｍ）、振幅（μｍ））を表１に示す。なお、上述と同様、表１の抜出工程の振動条件の欄に示す「−」は、下パンチを振動させていないことを示す。
【００９２】
この抜出工程において、精密万能試験機でダイの移動距離（抜き出し距離）が５ｍｍとなるまでの上記抜き圧の変動を測定した。最大抜き圧（ＭＰａ）を表１に示し、抜き出し距離（ｍｍ）に対する抜き圧（ＭＰａ）の変動を図２にそれぞれ示す。また、得られた圧粉成形体の実際の密度はアルキメデス法にて測定し、圧粉成形体の真密度は鉄粉と潤滑剤の真密度と混合比から算出した。圧粉成形体の実際の密度（ｇ／ｃｍ３）と、相対密度（％）（（実際の密度／真密度）×１００）とを表１に併せて示す。
【００９３】
〔試料２−１〜２−７〕
原料粉末として、試料１−１〜１−３と同様のものを用意し、試料１−１〜１−３と加圧条件を変更して圧粉成形体の試料２−１〜２−７を作製してキャビティ内から抜き出した。加圧工程の加圧条件及び振動条件、抜出工程の振動条件を表１に示す。なお、試料２−２では、抜出工程の途中（ダイの抜き出し距離が凡そ０．５ｍｍ（圧粉成形体全長の５％）の時点）で下パンチの振動を停止した。表１の振幅の欄の「→０」は、途中で振動を停止したことを示す。そして、試料１−１〜１−３と同様にして、上記抜き圧の変動、上記実際の密度、及び相対密度を測定した。最大抜き圧、圧粉成形体の高さ、実際の密度、及び相対密度の測定結果を表１に、試料２−１〜２−３の上記抜き圧の変動を図３にそれぞれ示す。
【００９４】
〔試料３−１〜３−２〕
原料粉末として、試料１−１〜１−３と同様のものを用意し、作製する圧粉成形体の高さを２０ｍｍに変更し、試料１−１〜１−３と同様にして圧粉成形体の試料３−１〜３−２を作製してキャビティ内から抜き出した。加圧工程の加圧条件及び振動条件、抜出工程の振動条件を表１に示す。そして、試料１−１〜１−３と同様にして、上記抜き圧の変動、上記実際の密度、及び相対密度を測定した。最大抜き圧、圧粉成形体の高さ、実際の密度、及び相対密度の測定結果を表１に、上記抜き圧の変動を図４にそれぞれ示す。
【００９５】
〔試料４−１〜４−６〕
原料粉末として、燐酸鉄の絶縁被覆を有する市販の純鉄粉に、潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を原料粉末全体に対する含有量が０．６質量％となるように混合した混合粉末を用意した。純鉄粉の平均粒径は、約６０μｍ（Ｄ１０：３０μｍ）、絶縁被覆の平均厚さは、約５０ｎｍである。上記原料粉末を用いて、試料１−１〜１−３と同様にして圧粉成形体の試料４−１〜４−６を作製してキャビティ内から抜き出した。加圧工程の加圧条件及び振動条件、抜出工程の振動条件を表１に示す。そして、試料１−１〜１−３と同様にして、上記抜き圧の変動、上記実際の密度、及び相対密度を測定した。最大抜き圧、圧粉成形体の高さ、実際の密度、及び相対密度の測定結果を表１に、試料４−１、４−２の上記抜き圧の変動を図５にそれぞれ示す。
【００９６】
【表１】
2015052163.tif 000003
【００９７】
〔結果〕
抜出工程において、半波長の整数倍の長さを有する下パンチを振動させることで圧粉成形体に振動を付与した試料１−２及び１−３，試料２−２，２−３，２−５，及び２−７、試料３−２、試料４−２，４−４、及び４−６はそれぞれ、抜出工程で圧粉成形体に振動を付与しなかった試料１−１，試料２−１，２−４、及び２−６、試料３−１、試料４−１，４−３，及び４−５に比べて、最大抜き圧を低減できた。このことから、原料粉末の種類、加圧条件、試料の高さによらず、抜出工程で圧粉成形体に振動を付与することで、最大抜き圧を低減できることが分かる。試料１−２及び１−３，２−３，３−２，４−２はそれぞれ、図２〜５から明らかなように、最大抜き圧だけでなく、抜き出しの全過程に亘って試料１−１，２−１，３−１に比べて抜き圧を低減できた。このことから、振動を途中で停止することなく付与し続けることで、抜き出しの全過程に亘って抜き圧を小さくできることが分かる。
【００９８】
また、原料粉末及び加圧条件が同じ試料１−２と試料１−３とを比較すると、振動の振幅を３．５μｍとした試料１−３は、振幅を１．１μｍとした試料１−２に比べて一層最大抜き圧を低減できた。このことから、振動の振幅が大きい方が最大抜き圧の低減に効果的であることが分かる。
【００９９】
さらに、試料２−１と試料２−２と試料２−３とを比較すると、抜出の途中で振動を停止した試料２−２は、振動を付与しなかった試料２−１に比べて最大抜き圧を低減でき、抜出の途中で振動を停止しなかった試料２−３は試料２−２に比べて一層最大抜き圧を低減できた。抜出工程の途中で下パンチの振動を停止した試料２−２は、図３に示すように、ダイの抜き出し距離が０ｍｍ（抜出開始）から約０．５ｍｍ（振動停止時点）までの間での抜き圧のピーク値が約６．６ＭＰａ程度であり、振動停止時点（ダイの抜き出し距離が０．５ｍｍ）での抜き圧が約５．１ＭＰａ程度であった。そして、試料２−２は、振動停止後に抜き圧が最大となり、その抜き圧は、表１及び図３に示すように、９．９ＭＰａであった。一方、試料２−１と試料２−３の最大抜き圧はそれぞれ、１１．１ＭＰａ、６．２ＭＰａであった。このように、抜出の途中で振動を停止すれば、振動を付与し続ける場合に比べると最大抜き圧の低減効果が小さいものの、振動を全く付与しない場合に比べれば最大抜き圧を小さくできることが分かる。試料２−２では、抜き圧が抜き圧の抜出始めのピーク値に対して１０％以上（ここでは約２３％）低下するまで振動を付与し続けたため、抜出の途中で振動を停止しても、抜出開始時に振動を付与していれば、振動を全く付与しない場合に比べて、最大抜き圧を小さくできたと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
本発明の熱処理体や本発明の圧粉成形体は、各種のコイル部品（例えば、リアクトル、トランス、モータ、チョークコイル、アンテナ、燃料インジェクタ、点火コイルなど）の磁心やその素材に利用することができる。また、本発明の熱処理体や本発明の圧粉成形体は、各種の一般構造用部品（キャリア、オイルポンプロータ、プーリー、スプロケット、リング、フランジなどの機械部品などの焼結部品）やその素材に利用することができる。本発明の圧粉成形体の製造方法は、上記圧粉成形体の製造に好適に利用することができる。本発明のコイル部品は、リアクトル、トランス、モータ、チョークコイル、アンテナ、燃料インジェクタ、点火コイルなどに利用することができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１  成形用金型
１０  ダイ  １０ｈ  貫通孔  １２  成形空間（キャビティ）
２１  上パンチ  ２２  下パンチ
３２  振動ユニット
１００  圧粉成形体
Ｐ  原料粉末
【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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