(57)【要約】      （修正有）【課題】  成形体を研削加工した際に発生する浮遊粉塵を効率的に回収し、その再利用を容易なものとすることが可能な粉塵回収システムを提供する。【解決手段】  希土類焼結磁石の原料粉末を成形した成形体を研削加工する研削加工機１１と、研削加工により成形体から生じる粉塵のうち少なくとも研削加工機１１内の雰囲気中に浮遊する粉塵を含む研削雰囲気から、粉塵を分離及び回収する集塵装置１４を有する。集塵装置１４は、筐体内に粉塵を含む研削雰囲気を濾過するフィルタを有するフィルタユニット１４ａと、研削加工機１１内の粉塵を研削雰囲気とともにフィルタユニット１４ａへ吸引するブロワーユニット１４ｂとを有する。また、集塵装置１４は、フィルタユニット１４ａ内に圧縮した非酸化性ガスを送り込んでフィルタに付着した粉塵を払い落とす粉塵払い落とし手段を有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
希土類焼結磁石の原料粉末を成形してなる成形体に対して研削加工を行う研削加工機と、
研削加工により生ずる浮遊粉塵を含む研削雰囲気を集塵装置に導く排気系と、
研削雰囲気中の粉塵を分離及び回収する集塵装置とを有することを特徴とする粉塵回収システム。
【請求項２】
前記集塵装置は、前記研削雰囲気中の浮遊粉塵を集塵するフィルタユニットと、前記研削雰囲気を前記フィルタユニットを介して外部に排気するブロワーユニットとを有することを特徴とする請求項１記載の粉塵回収システム。
【請求項３】
前記集塵装置は、前記フィルタユニットに付着した粉塵を払い落とす粉塵払い落とし手段を有することを特徴とする請求項２記載の粉塵回収システム。
【請求項４】
前記集塵装置は、前記払い落とし手段により払い落とされた粉塵を回収する回収容器を有することを特徴とする請求項３記載の粉塵回収システム。
【請求項５】
前記研削加工機に非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給用配管を有することを特徴とする請求項１記載の粉塵回収システム。
【請求項６】
前記非酸化性ガス供給配管は、急速供給用配管と通常供給用配管の２系統を有することを特徴とする請求項５記載の粉塵回収システム。
【請求項７】
前記ブロワーユニットにより排気された研削雰囲気の一部を研削加工機に戻すバイパス経路を有することを特徴とする請求項２記載の粉塵回収システム。
【請求項８】
前記研削加工機は、研削加工によって生ずる切粉を回収する研削粉回収容器を備えることを特徴とする請求項１記載の粉塵回収システム。
【請求項９】
前記研削加工機は、研削雰囲気を維持するための予備室を有することを特徴とする請求項１記載の粉塵回収システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類焼結磁石の製造工程に用いられる粉塵回収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類焼結磁石、例えば希土類鉄硼素系焼結磁石は、磁気特性に優れること等の利点を有することから、近年、その需要は益々拡大する傾向にある。このような状況から、希土類鉄硼素系焼結磁石の磁気特性を向上するための研究開発や、品質の高い希土類焼結磁石を製造するための製造方法の改良等が各方面において進められている。
【０００３】
希土類焼結磁石の製造方法としては、粉末冶金法が知られており、低コストでの製造が可能なことから広く用いられている。粉末冶金法による希土類焼結磁石の製造方法は、基本的には、先ず、原料合金インゴットを粗粉砕及び微粉砕し、粒径が数μｍ程度の原料合金微粉を得る。このようにして得られた原料合金微粉を静磁場中で磁場配向させ、磁場を印加した状態で成形を行う。磁場中成形後、成形体を真空中、または非酸化性ガス雰囲気中で焼結を行う。
【０００４】
前述の粉末冶金法による希土類焼結磁石の製造においては、得られる希土類焼結磁石を所定の形状とするための輪郭加工が必要である。そして、具体的な加工方法として、原料合金微粉をプレスしてブロックを成形し、成形体を焼結した後に、ダイヤモンド砥石やカッター等を用いて輪郭加工や切断加工を行い、１つのブロック状の焼結体から複数個の製品を切り出す方法が知られている。
【０００５】
しかしながら、前記加工方法を採用した場合、製造コストの点で問題が多い。例えば、輪郭加工により焼結体から多量の切粉が生じるが、この切粉は既に焼結されているため、再利用することは極めて困難であり、加工の仕方によっては焼結体のロスが多くなり、材料歩留まりの低下を招く。希土類焼結磁石を構成する材料は高価であるため、材料歩留まりの低下は、コストに対して致命的な欠陥となる。また、希土類焼結磁石の焼結体は、極めて硬く脆いうえに、加工負荷が大きいため、高精度な加工が困難であり、加工時間を長時間要するという問題もある。このように、焼結体の加工に要するコストが、製造コスト増加の大きな原因となっている。
【０００６】
一方で、焼結体の製造プロセスにおいて、成形体の段階で何らかの加工を行うことも検討されている。例えば特許文献１には、焼成前の弓形フェライト磁石用成形体の段階で、弓形フェライト磁石用成形体の外周又は内周の端縁に回転砥石又は回転ブラシにより面取り部を形成する技術が開示されている。特許文献２は、グリーン加工時における成形体の酸化を防止するために、希土類焼結磁石用微粉を成形してなる成形体を鉱物油、合成油、又は植物油中に浸漬し、その状態の成形体を回転する加工刃で切断加工する技術が開示されている。特許文献３には、焼結磁石の製造に際し、磁石粉末の成形体を作製する工程と、ワイヤソーを用いて前記成形体を加工する工程と、前記成形体を焼結する工程とを包含する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平８−６４４５１号公報
【特許文献２】特開平８−１８１０２８号公報
【特許文献３】特開２００３−３０３７２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、成形体の段階で切削加工や研磨加工を行う場合、加工に伴って浮遊粉塵の発生が避けられず、その処理が問題になる。加工に伴って発生する浮遊粉塵は、高価な希土類元素を含む原料合金を含んでおり、その有効活用が望まれる。
【０００８】
本発明は、このような要望に応えて提案されたものであり、成形体を研削加工した際に発生する浮遊粉塵を効率的に回収し、その再利用を容易なものとすることが可能な粉塵回収システム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】
【０００９】
前述の問題を解決するために、本発明に係る粉塵回収システムは、希土類焼結磁石の原料粉末を成形してなる成形体に対して研削加工を行う研削加工機と、研削加工により生ずる浮遊粉塵を含む研削雰囲気を集塵装置に導く排気系と、研削雰囲気中の粉塵を分離及び回収する集塵装置とを有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の粉塵回収システムでは、成形体を研削加工するときに生じる浮遊粉塵を集塵装置で分離し、回収する。希土類焼結磁石の原料合金粉を成形した成形体を研削加工したときに生じる浮遊粉塵は、焼結後の焼結体を研削加工したときに生じる粉塵と異なり、未焼結であるため、特別な処理を必要とせずに希土類焼結磁石の原料として容易に再利用することができる。したがって、本発明の粉塵回収システムにより、浮遊粉塵を再利用可能とすれば、材料歩留まりの低下が抑制される。希土類焼結磁石の原料は高価であるため、材料歩留まりを向上することによる製造コスト低減効果は極めて大きく、したがって、本発明の粉塵回収システムを適用することによって、低コストでの希土類焼結磁石の製造が実現される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の粉塵回収システムによれば、成形体を研削加工する際に発生する浮遊粉塵を効率的に回収し、再利用することが可能となるので、希土類焼結磁石を製造する際の材料歩留まりを大幅に向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を適用した粉塵回収システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、本発明の粉塵回収システムは、希土類焼結磁石の製造工程において、成形体に輪郭加工を施す際に成形体から生じる粉塵を回収する目的で使用されるものである。
【００１３】
先ず、対象とする希土類焼結磁石について説明する。希土類焼結磁石、中でも希土類鉄硼素系焼結磁石は、希土類元素、遷移金属元素及びホウ素を主成分とするものである。磁石組成は、目的に応じて任意に選択すればよい。
【００１４】
例えば、Ｒ−Ｔ−Ｂ（Ｒ＝Ｙを含む希土類元素の１種または２種以上、Ｔ＝ＦｅまたはＦｅ及びＣｏを必須とする遷移金属元素の１種または２種以上、Ｂ＝ホウ素）系希土類焼結磁石とする場合、磁気特性に優れた希土類焼結磁石を得るためには、焼結後の磁石組成において、希土類元素Ｒが２７．０〜３５．０重量％、ホウ素Ｂが０．５〜２．０重量％、残部が実質的に遷移金属元素Ｔ（例えばＦｅ）となるような配合組成とすることが好ましい。希土類元素Ｒの量が２７．０重量％未満であると、軟磁性であるα−Ｆｅ等が析出し、保磁力が低下する。逆に、希土類元素Ｒが３５．０重量％を越えると、Ｒリッチ相の量が多くなって耐蝕性が劣化するとともに、主相であるＲ2Ｔ14Ｂ結晶粒の体積比率が低下し、残留磁束密度が低下する。また、ホウ素Ｂが０．５重量％未満の場合には、高い保磁力を得ることができない。逆に、ホウ素Ｂが２．０重量％を越えると、残留磁束密度が低下する傾向がある。
【００１５】
ここで、希土類元素Ｒは、Ｙを含む希土類元素、すなわちＹ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｙｂ及びＬｕから選ばれる１種、または２種以上である。中でも、ＮｄやＰｒは、磁気特性のバランスが良いこと、資源的に豊富で比較的安価であることから、主成分をＮｄやＰｒとすることが好ましい。また、Ｄｙ2Ｆｅ14ＢやＴｂ2Ｆｅ14Ｂ化合物は、異方性磁界が大きく、保磁力Ｈｃｊを向上させる上で有効である。
【００１６】
さらに、希土類焼結磁石は、添加元素Ｍを加えて、Ｒ−Ｔ−Ｂ−Ｍ系希土類焼結磁石とすることも可能である。この場合、添加元素Ｍとしては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｃ、Ｎｂ、Ｓｎ、Ｗ、Ｖ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｍｏ等を挙げることができ、これらの１種または２種以上を選択して添加することができる。例えば、高融点金属であるＮｂ、Ｚｒ、Ｗ等の添加は、結晶粒成長を抑制する効果がある。勿論、これら組成に限らず、希土類焼結磁石の組成として従来公知の組成全般に適用可能であることは言うまでもない。
【００１７】
また、希土類焼結磁石では、酸素の含有量を５０００ｐｐｍ以下とすることが好ましい。酸素含有量が５０００ｐｐｍを越えると、希土類元素が酸化物として存在する量が増加し、主相及び副相に存在すべき磁気的に有効な希土類元素が減少して保磁力が低下するという問題が生ずる。さらに、生成した酸化物は非磁性であり、焼結体の磁化の低下も招く。酸素量と酸化物の生成量の関係は、化合物の化学量論比に従って直線的関係を有するが、近年の磁石応用製品において高性能希土類磁石に要求される保磁力や磁化を満足させるためには、６０００ｐｐｍ以下であることが要求され、特に５０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００１８】
さらに、希土類焼結磁石は、炭素（Ｃ）の含有量が１５００ｐｐｍ以下、窒素（Ｎ）の含有量が５０〜５００ｐｐｍであることが好ましい。炭素の含有量が１５００ｐｐｍを越えると、炭素は希土類元素の一部と炭化物を形成し、磁気的に有効な希土類元素が減少して保磁力が低下する。また、窒素量を前記範囲とすることによって、優れた耐蝕性と高い磁気特性を両立させることができる。
【００１９】
次に、希土類焼結磁石の製造方法について説明する。図１は、粉末冶金法による希土類焼結磁石の製造プロセスの一例を示すものである。この製造プロセスは、基本的には、合金化工程１、粗粉砕工程２、微粉砕工程３、磁場中成形工程４、輪郭加工工程５、焼結工程６、時効工程７、加工工程８、及び表面処理工程９とにより構成される。なお、酸化防止のために、焼結後までの各工程は、ほとんどの工程を真空中、あるいは非酸化性ガス雰囲気中（窒素ガス雰囲気中、Ａｒガス雰囲気中等）で行う。
【００２０】
合金化工程１では、原料となる金属、あるいは合金を磁石組成に応じて配合し、非酸化性ガス、例えばＡｒ雰囲気中で溶解し、鋳造することにより合金化する。鋳造法としては、溶融した高温の液体金属を回転ロール上に供給し、合金薄板を連続的に鋳造するストリップキャスト法（連続鋳造法）が生産性等の観点から好適である。原料金属（合金）としては、純希土類元素、希土類合金、純鉄、フェロボロン、さらにはこれらの合金等を使用することができる。インゴットとして鋳造した場合には、凝固偏析を解消すること等を目的に、必要に応じて溶体化処理を行ってもよい。溶体化処理の条件としては、例えば真空またはＡｒ雰囲気下、７００〜１２００℃領域で１時間以上保持する。
【００２１】
粗粉砕工程２では、先に鋳造した原料合金の薄板、あるいはインゴット等を、粒径数百μｍ程度になるまで粉砕する。粉砕手段としては、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ることができる。粗粉砕性を向上させるために、水素を吸蔵させて脆化させた後、粗粉砕を行うことが効果的である。
【００２２】
前述の粗粉砕工程２が終了した後、通常、粗粉砕した原料合金粉に粉砕助剤を添加する。粉砕助剤としては、例えば脂肪酸系化合物等を使用することができるが、特に、脂肪酸アミドや脂肪酸の金属石けん（ステアリン酸亜鉛など）を粉砕助剤として用いることで、良好な磁気特性、特に高配向度で高い磁化を有する希土類焼結磁石を得ることができる。粉砕助剤の添加量としては、０．０３〜０．４重量％とすることが好ましい。粉砕助剤の添加量が０．０３重量％未満であると、粉砕助剤の磁気特性に与える効果が十分に得られず、０．４重量％以下の添加量であれば、焼結後の残留炭素の量を効果的に低減することができ、希土類焼結磁石の磁気特性を向上させる上で有効である。
【００２３】
粗粉砕工程２の後、微粉砕工程３を行うが、この微粉砕工程３は、例えば気流式粉砕機等を使用して行われる。微粉砕の際の条件は、用いる気流式粉砕機に応じて適宜設定すればよく、原料合金粉を平均粒径が１〜１０μｍ程度、例えば３〜６μｍとなるまで微粉砕する。気流式粉砕機としては、ジェットミル等が好適である。ジェットミルは、高圧の非酸化性ガス（例えば窒素ガス）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粉体の粒子を加速し、粉体の粒子同士の衝突や、衝突板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。ジェットミルは、一般的に、流動層を利用するジェットミル、渦流を利用するジェットミル、衝突板を用いるジェットミル等に分類される。これらのジェットミルのうちでは、流動層を利用するジェットミル、及び渦流を利用するジェットミルが好ましく、特に流動層を利用するジェットミルが好ましい。例えば原料合金粉と粉砕助剤とは比重が大きく異なるが、流動層中及び渦流中では比重の違いに殆ど関係なく良好に粉砕及び混合が行なわれ、特に流動層中では比重の違いは殆ど問題とならないからである。
【００２４】
微粉砕工程３の後、磁場中成形工程４において、原料合金微粉を磁場中にて成形する。具体的には、微粉砕工程３にて得られた原料合金微粉を電磁石を配置した金型内に充填し、磁場印加によって結晶軸を配向させた状態で磁場中成形する。磁場中成形は、成形圧力と磁界方向が平行な縦磁場成形、成形圧力と磁界方向が直交する横磁場成形のいずれであってもよい。さらに、磁界印加手段として、パルス電源と空芯コイルも採用することができる。この磁場中成形は、例えば７００〜１４００ｋＡ／ｍの磁場中で、５０〜２００ＭＰａ前後の圧力で行えばよい。
【００２５】
本発明では、この磁場中成形工程４において、所定の形状及び寸法の成形体が得られるように設計された金型を用いて、プレス成形を行う。なお、本発明においては、後述する輪郭加工工程５において成形体の輪郭の加工を行うので、この磁場中成形工程４においては、焼き上がり形状が最終製品にほぼ一致するような形状及び寸法とする必要はない。例えば、扇型の希土類焼結磁石の製造を考えた場合、成形体は扇型に成形する必要はなく、例えば片側のみ曲面とした蒲鉾型、さらにはより単純化した直方体形状とする。
【００２６】
磁場中成形工程４においては、成形体又は焼結後の焼結体にクラックが出ないような条件で原料の圧縮を行うことが重要である。具体的には、同一成形体内部における圧縮比の差が小さくなるように、すなわち、成形体内部の場所によらず圧縮比が極力均等になるように、金型内部に充填した原料合金微粉を圧縮成形することが好ましい。また、成形体の部分的な最大圧縮比が、５以下であることが好ましい。成形体内での最大圧縮比が前記範囲を超えると、成形体にクラックが発生するおそれがある。なお、ここで圧縮比とは、圧縮成型後の厚みに対する成型前の原料合金微粉の充填深さの比とする。
【００２７】
次に、輪郭加工工程５において、成形体の輪郭に研削加工を施す。成形体の研削加工は、例えば回転している砥石やフライス刃等の刃物に成形体を接触させるとともに相対運動させることにより行うことができる。成形体の形状及び寸法は、焼結後の焼結体の形状及び寸法が、例えば弓形磁石等の最終製品の形状及び寸法と略一致するようにする。
【００２８】
輪郭加工工程５において、焼結前の成形体に研削加工を行うことにより焼結後に最終製品にほぼ一致する形状や寸法に仕上げるので、磁場中成形工程４で得られる成形体、すなわち、研削加工前の成形体は、比較的単純な形状でよい。単純な形状でプレス成形することで、原料合金微粉の圧縮比の差が小さく、クラックが発生し難い成形体を得ることができる。
【００２９】
輪郭加工工程５で用いる刃物としては、例えばダイヤモンドまたはボラゾンの電着砥石、ダイヤモンドまたはボラゾンのレジンボンドあるいはメタルボンドの砥石、または、アルミナ砥石、炭化珪素砥石などの他に、フライス等を用いることができる。焼結体の製品毎の寸法ばらつきを抑える観点から、刃物の輪郭度は０．０１ｍｍ〜０．０５ｍｍであることが好ましい。刃物の輪郭度が前記範囲を外れると、成形体の焼結後の形状が所望の規格から外れてしまうおそれがある。
【００３０】
輪郭加工工程５においては、希土類焼結磁石の原料合金粉末の酸化を防ぐため、雰囲気の制御を行う。研削加工時の雰囲気を例えば窒素ガス等の非酸化性雰囲気とし、例えば酸素濃度を３００００ｐｐｍ以下とする。研削加工時の雰囲気の酸素濃度が３００００ｐｐｍを上回ると、回収後の切粉が酸化してしまい、この切粉を再利用して作成した希土類焼結磁石の特性に悪影響を与えるおそれがある。また、研削加工時の雰囲気の酸素濃度は、５０ｐｐｍ以上であることが好ましい。研削加工時の雰囲気の酸素濃度を５０ｐｐｍ未満とするためには、脱気、非酸化性ガスのフロー等で長時間を要したり、また、酸素濃度を５０ｐｐｍ以下に保つためには、気密性の高い特殊な設備が必要となるおそれがあるからである。
【００３１】
また、輪郭加工工程５において、焼結前の成形体に研削加工を施す際には、研削加工で用いる刃物の周速及び成形体の送り速度の規定も重要である。例えば、刃物の周速は、２００ｍ／分〜１７００ｍ／分であることが好ましい。刃物の周速が前記範囲を下回ると、成形体が破損する等、研削加工が困難となるおそれがあり、逆に刃物の周速が前記範囲を上回ると、詳細は後述するが、回収後の切粉の特性が悪化するおそれがある。また、成形体の送り速度は、３００ｍｍ／分〜４２００ｍｍ／分であることが好ましい。成形体の送り速度が前記範囲を下回ると、加工に長時間を要する。逆に成形体の送り速度が前記範囲を上回ると、加工に支障をきたすおそれがある。
【００３２】
成形体を研削加工することによって成形体から生じる切粉や浮遊粉塵は、回収し、再利用する。ここで、成形体から生じる切粉や浮遊粉塵は未焼結であるため、特殊な処理を必要とすることなく、そのまま希土類焼結磁石の原料として容易に再利用できる。回収した切粉や浮遊粉塵は、希土類焼結磁石の製造工程における焼結前の段階の原料として使用することができ、例えば粉砕工程前、より具体的には微粉砕工程３の前、磁場中成形工程４の前等の原料として使用できる。また、回収した切粉や浮遊粉塵を再利用する際には、単独での利用に限らず、他の原料と混合して利用することもできる。
【００３３】
以下、輪郭加工工程５において用いる研削加工機に設けられた粉塵回収システムについて、図２を参照して説明する。
【００３４】
焼結前の成形体を研削加工するための研削加工機１１は、焼結前の成形体を研削加工するための刃物、成形体を取り付けるテーブル、刃物及び成形体を収容するカバー等を備える。また、内部の研削雰囲気を低酸素雰囲気に維持するために、研削加工機１１は予備室１１ａを有する。この予備室１１ａを介して成形体を搬入出することで、研削加工機１１の内部空間と外部空間が直接接することがなくなり、研削加工機１１内部の研削雰囲気が低酸素雰囲気に維持される。この際、研削加工機１１内の雰囲気は、前述したように酸素濃度が５０〜３００００ｐｐｍであり、この予備室１１ａ内の雰囲気は、酸素濃度が１０００〜５００００ｐｐｍ程度に維持されている。この予備室１１ａを１カ所設けて、そこで成形体の搬入出を行っても良いし、複数個所設けて、搬入出を別々に行っても良い。予備室１１ａには、配管２３ｂを利用して、比較的低流量での非酸化性ガスを常時流しておく。
【００３５】
さらに、研削加工機１１の下方には、研削粉回収容器１２が設置される。研削加工機１１としては、成形体の輪郭加工を行うことができれば、通常の研削加工機を制限なく使用できる。研削加工機１１は、カバー等によって内部の気密性を確保することができる構造であり、内部の研削雰囲気における酸素濃度を所定の範囲内とすることができる。研削加工機１１を覆う空間の容量は、２００リットル程度である。研削粉回収容器１２は、研削加工によって成形体から生じる研削粉のうち、研削加工機１１から落下してきた研削粉（切粉）を受けて回収するものであり、例えば金属製の缶等が用いられる。
【００３６】
また、研削加工によって生じる研削粉のうち、研削加工機１１内に浮遊して研削粉回収容器１２で回収できない微少な研削粉（浮遊粉塵）については、配管１３を介して接続された集塵装置１４によって回収を行う。回収用配管１３の途中には、研削加工機１１から集塵装置１４の方向のみ研削雰囲気の流通を可能とする、気密タイプのチャッキ弁１５が配置される。
【００３７】
回収用の配管１３の一端には研削加工機１１が接続され、他端には集塵装置１４が接続される。集塵装置１４としては、金属粉等を回収可能な通常の集塵装置を制限なく使用することができ、円筒形の筐体内に例えば樹脂製のフィルタを備えるフィルタユニット１４ａと、フィルタユニット１４ａと配管を介して接続され、フィルタユニット１４ａ内の研削雰囲気を吸引することによって、研削加工機１１内の粉塵を回収用配管１３を介してフィルタユニット１４ａへ吸引するブロワーユニット１４ｂとを有する集塵システムを適用することができる。ブロワーユニット１４ｂは、流量を例えば５０００Ｌ／分以下、吐出圧を例えば１２．５ｋＰａ以下の条件で運転される。
【００３８】
フィルタユニット１４ａには、フィルタ表面に付着した粉塵を払い落とす目的で、フィルタ除塵用の逆洗エアー噴射手段（払い落とし手段に相当する。）１４ｃが接続される。また、フィルタユニット１４ａの下方には、フィルタから落下した粉塵を回収するための回収容器１４ｄが設置される。回収容器１４ｄとしては特に限定されないが、金属製の缶等を用いることができる。フィルタユニット１４ａと回収容器１４ｄとは、ヘルールクランプ１４ｅによって接合され、密閉構造とされる。
【００３９】
集塵装置１４のブロワーユニット１４ｂには排気用の配管１６が接続される。配管１６は、気密タイプのチャッキ弁１７，１８を介して排気口１９に接続される。また、配管１６の途中からはバイパス配管２０が分岐され、研削加工機１１へ接続される。バイパス配管２０には、途中に可変流量弁２１及びチャッキ弁２２が設置されており、これらを操作することにより、必要に応じてブロワーユニット１４ｂから排出された粉塵を回収済みの低酸素量のガスの一部が、このバイパス配管２０を介して所定の流量で研削加工機１１へ戻される。
【００４０】
また、研削加工機１１の上流の配管２０には、例えば窒素ガスやアルゴンガス等の非酸化性ガスを研削加工機１１に供給する配管２３が接続される。配管２３は、途中で分岐して、非酸化性ガスを高速流量（例えば１００Ｌ／分〜２０００Ｌ／分程度）で研削加工機１１に供給することが可能な配管２３ａと、非酸化性ガスを通常の流量（例えば１Ｌ／分〜５０Ｌ／分程度）で研削加工機１１に供給することが可能な配管２３ｂとが並列に設けられている。配管２３ａ及び配管２３ｂには、それぞれ手動弁２４，２５及び可変流量弁２６，２７が設置される。配管２３のさらに上流には、手動弁２８及び仕切弁２９が設けられる。また、配管２３の途中から、前述の逆洗エアー噴射手段１４ｃへ非酸化性ガスを供給するための配管３０が分岐している。
【００４１】
以上のような粉塵回収システムにおいて、研削加工機１１により成形体の研削加工を行う際には、研削加工機１１内部を低酸素量とするために、まず最初に配管２３ａを利用して、例えば窒素ガスを急速に供給して研削加工機１１内の雰囲気を窒素ガスで置換する。研削加工機１１内が所定の酸素量（例えば１０００ｐｐｍ程度）に到達した後、配管２３ｂに切り替えて、比較的低流量で窒素ガスの供給を継続し、研削工程中、低酸素量を維持するとともに、研削加工機１１内部を正圧に維持する。ここで研削加工機１１内部を正圧に維持するのは、周囲の空気（酸素）が研削加工機１１内に入り込むのを防止するためである。
【００４２】
研削加工時には、配管２３からの窒素ガスの供給と同時に、集塵装置１４のブロワーユニット１４ｂを作動させてフィルタユニット１４ａ内を吸引し、それによって研削加工機１１内の雰囲気を吸引し、浮遊粉塵を含む研削雰囲気をフィルタユニット１４ａへ輸送する。フィルタユニット１４ａにおいては、研削加工機１１から吸引された粉塵を含む研削雰囲気が、円筒形の筐体の内面に沿って旋回流となり、フィルタを通過することにより、粉塵がフィルタに捕集される。
【００４３】
集塵装置１４による集塵を長時間行うとフィルタ表面が目詰まりを起こすので、フィルタユニット１４ａに接続されたフィルタ除塵用の逆洗エアー噴射手段１４ｃから、非酸化性ガスをパルス状に噴出することによって、フィルタ表面に付着した粉塵を払い落とす。フィルタから落下した粉塵は、フィルタユニット１４ａの下方に設置された回収容器１４ｄに回収される。回収容器１４ｄで回収した粉塵は、前述のように、希土類焼結磁石の原料として容易に再利用することができる。
【００４４】
ブロワーユニット１４ｂから排出された低酸素量のガスの一部は、例えば５００Ｌ／分程度の流量で、配管２０を介して研削加工機１１へ戻され、輪郭加工工程の雰囲気ガスとして再利用される。ブロワーユニット１４ｂから排出された低酸素量のガスの残りは、排出用の配管１６を介して排出口１９から排出される。
【００４５】
また、研削加工機１１においては、研削加工によって成形体から切粉が生じるので、これを研削粉回収容器１２で回収する。研削粉回収容器１２で回収した切粉も、前述のように、希土類焼結磁石の原料として容易に再利用することができる。
【００４６】
輪郭加工工程５の終了の後、焼結工程６において、焼結処理を実施する。すなわち、前述のように研削加工を施した成形体を、真空又は非酸化性ガス雰囲気中（窒素ガス雰囲気中、Ａｒガス雰囲気中等）で焼結する。焼結温度は、組成、粉砕方法、粒度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、例えば１０００〜１１５０℃で２〜５時間程度焼結すればよく、焼結後、急冷することが好ましい。
【００４７】
焼結後、時効工程７において、得られた焼結体に時効処理を施すことが好ましい。この時効処理は、得られる希土類焼結磁石の保磁力Ｈｃｊを制御する上で重要な工程であり、例えば非酸化性ガス雰囲気中あるいは真空中で時効処理を施す。時効処理としては、２段時効処理が好ましく、１段目の時効処理工程では、８００℃前後の温度で１〜３時間保持する。次いで、室温〜２００℃の範囲内にまで急冷する第１急冷工程を設ける。２段目の時効処理工程では、５５０℃前後の温度で１〜３時間保持する。次いで、室温まで急冷する第２急冷工程を設ける。６００℃近傍の熱処理で保磁力Ｈｃｊが大きく増加するため、時効処理を一段で行う場合には、６００℃近傍の時効処理を施すとよい。
【００４８】
前記時効工程７の後、加工工程８及び表面処理工程９を行う。加工工程８は、所望の形状に機械的に成形する工程であるが、本発明では予め成形体の輪郭を研削加工してあるため、省略してもよい。表面処理工程９は、得られた希土類焼結磁石の酸化を抑えるために行う工程であり、例えばメッキ被膜や樹脂被膜を希土類焼結磁石の表面に形成する。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】希土類焼結磁石の製造プロセスの一例を示すフローチャートである。
【図２】本発明の粉塵回収システムの概略構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５０】
１  合金化工程、２  粗粉砕工程、３  微粉砕工程、４  磁場中成形工程、５  輪郭加工工程、６  焼結工程、７  時効工程、８  加工工程、９  表面処理工程、１１  研削加工機、１２  研削粉回収容器、１３  配管、１４  集塵装置、１４ａ  フィルタユニット、１４ｂ  ブロワーユニット、１４ｃ  逆洗エアー噴射手段、１４ｄ  回収容器、１４ｅ  ヘルールクランプ、１５  チャッキ弁、１６  配管、１７，１８  チャッキ弁、１９  排気口、２０  配管、２１  可変流量弁、２２  チャッキ弁、２３  配管、２４，２５  手動弁、２６，２７  可変流量弁、２８  手動弁、２９  仕切弁、３０  配管
【図１】
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【図２】
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