(57)【要約】【課題】主として小寸法のネオジム鉄ボロン系磁石の表面真空コーティング方法、及び当該方法実現するための装置を提供すること。【解決手段】脱脂酸洗浄後のネオジム鉄ボロン系磁石と金属球又は非金属球とをバレル内に投入し、炉ドアを閉じてバレル内を６〜９×１０−３ｐａまで真空排気し、バレルを５〜２０回転／分の速度で回転させてネオジム鉄ボロン系磁石と金属球又は非金属球とを均一に混合し、バレル内を３〜６×１０−３ｐａまで真空排気し、バレル内にアルゴンガスを注入して真空度を３〜６×１０−１ｐａとした後、ターゲットを開き、コーティングを開始する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネオジム鉄ボロン系磁石表面の真空コーティング方法であって、
脱脂酸洗浄後の前記ネオジム鉄ボロン系磁石と金属球又は非金属球とをバレル内に投入し、
炉ドアを閉じて前記バレル内を６〜９×１０−３ｐａまで真空排気し、
前記バレルを５〜２０回転／分の速度で回転させて前記ネオジム鉄ボロン系磁石と前記金属球又は非金属球とを均一に混合し、
前記バレル内を３〜６×１０−３ｐａまで真空排気し、
前記バレル内にアルゴンガスを注入して真空度を３〜６×１０−１ｐａとした後、ターゲットを開き、コーティングを開始する、
ことを特徴とするネオジム鉄ボロン系磁石表面の真空コーティング方法。
【請求項２】
コーティング対象とする前記ネオジム鉄ボロン系磁石の外形サイズは、
長さ及び幅方向がいずれも１５ｍｍ未満であり、かつ３方向の寸法差は１０ｍｍ未満である、
ことを特徴とする請求項１に記載のネオジム鉄ボロン系磁石表面の真空コーティング方法。
【請求項３】
前記金属球又は非金属球の直径は２〜６ｍｍであり、投入する前記金属球又は非金属球の重量は前記ネオジム鉄ボロン系磁石の重量の０．２５〜１．５倍である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のネオジム鉄ボロン系磁石表面の真空コーティング方法。
【請求項４】
前記真空コーティング方法は、マルチアークイオンプレーティング、又はマグネトロンスパッタリングのいずれかである、
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のネオジム鉄ボロン系磁石表面の真空コーティング方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のネオジム鉄ボロン系磁石表面の真空コーティング方法を実施するための装置であって、
前記装置は、円筒形の炉壁を有する水平据え置き式であり、前記円筒形の炉壁の後方一端には後炉壁が設けられて炉体を構成し、前記炉体の下方には底フレームが設けられており、
前記炉壁にはアルゴンガス吸気口と真空排気口が設けられ、
前記炉壁の前記後炉壁と反対側には観察窓を有する炉ドアが設けられ、
前記後炉壁にはバレルを回転駆動させるための回転軸が挿入されており、前記バレルは一端が密閉されたメッシュ構造であり、
前記バレルは前記回転軸によって回転駆動し、
前記バレルの内壁には攪拌フィンが設けられ、
前記炉壁の左右両側には、そのターゲット面が前記バレルに正対する左ターゲット及び右ターゲットが設けられている、
ことを特徴とするネオジム鉄ボロン系磁石表面の真空コーティング装置。
【請求項６】
前記攪拌フィンは、二等辺三角形又は台形である、
ことを特徴とする請求項５に記載のネオジム鉄ボロン系磁石表面の真空コーティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はネオジム、鉄、ボロンを主原料とするネオジム鉄ボロン系磁石の表面処理分野に関し、具体的には、主として小寸法のネオジム鉄ボロン系磁石の表面真空コーティング方法及び当該真空コーティング方法を実施するための真空コーティング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ネオジム鉄ボロン系磁石はネオジムリッチ相とＮｄ２Ｆｅ１４Ｂ相との間に存在する電位差、及びネオジム鉄ボロン系磁石の水素吸着作用によって極めて容易に腐食や酸化が発生しやすい。そのため、ネオジム鉄ボロン系磁石の表面に、耐食性及び耐酸化性の向上を目的とした被膜を形成することが知られている。よく知られたネオジム鉄ボロン系磁石の表面処理方法としては、電気泳動、吹き付け、真空コーティング及び電気メッキ等である。
【０００３】
従来、小寸法のネオジム鉄ボロン系磁石は、通常の治具を用いて磁石を迅速に固定することが困難なことから、一般的にはローラー電気メッキ又はローラー吹き付け方法を用いてその表面に被膜を形成しているが、電気メッキ中の酸、アルカリの存在が磁石を損傷させ、また吹き付け工程においては人体及び環境に対し一定の害を与える恐れがあった。
【０００４】
また、リクライニング式マグネトロンマルチアークイオンプレーティング装置にバレルを取り付け、顆粒状の金属球や非金属球を用いてコーティングする例も存在するが、炉体の構造が複雑であり、磁石形状に対する要求もより厳しく、小寸法のネオジム鉄ボロン系磁石の真空コーティングにおける応用例もないのが現状である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した従来技術が有する課題を解決し、主として小寸法のネオジム鉄ボロン系磁石の表面真空コーティング方法を提供することを目的とする。
【０００６】
さらに本発明は、上記表面真空コーティング方法を実現するため、主として小寸法のネオジム鉄ボロン系磁石の表面真空コーティング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】
【０００７】
本発明は、ネオジム鉄ボロン系磁石表面の真空コーティング方法であって、脱脂酸洗浄後の前記ネオジム鉄ボロン系磁石と金属球又は非金属球とをバレル内に投入し、炉ドアを閉じて前記バレル内を６〜９×１０−３ｐａまで真空排気し、前記バレルを５〜２０回転／分の速度で回転させて前記ネオジム鉄ボロン系磁石と金属球又は非金属球とを均一に混合し、前記バレル内を３〜６×１０−３ｐａまで真空排気し、前記バレル内にアルゴンガスを注入して真空度を３〜６×１０−１ｐａとした後、ターゲットを開き、コーティングを開始する、ことを特徴とする。
【０００８】
コーティング対象とする前記ネオジム鉄ボロン系磁石の外形サイズは、長さ及び幅方向がいずれも１５ｍｍ未満であり、かつ３方向の寸法差は１０ｍｍ未満である、ことを特徴とする。
【０００９】
前記金属球又は非金属球の直径は２〜６ｍｍであり、投入する前記金属球又は非金属球の重量は前記ネオジム鉄ボロン系磁石の重量の０．２５〜１．５倍である、ことを特徴とする。
【００１０】
前記真空コーティング方法は、マルチアークイオンプレーティング、又はマグネトロンスパッタリングのいずれかである、ことを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上記したネオジム鉄ボロン系磁石表面の真空コーティング方法を実施するための装置であって、前記装置本体は、円筒形の炉壁を有する水平据え置き式であり、前記円筒形の炉壁の後方一端には後炉壁が設けられて炉体を構成し、前記炉体の下方には底フレームが設けられており、前記炉壁にはアルゴンガス吸気口と真空排気口が設けられ、前記炉壁の前記後炉壁と反対側には観察窓を有する炉ドアが設けられ、前記後炉壁にはバレルを回転駆動させるための回転軸が挿入されており、前記バレルは一端が密閉されたメッシュ構造であり、前記バレルは前記回転軸によって回転駆動し、前記バレルの内壁には攪拌フィンが設けられ、前記炉壁の左右両側には、そのターゲット面が前記バレルに正対する左ターゲット及び右ターゲットが設けられている、ことを特徴とする。
【００１２】
前記攪拌フィンは、二等辺三角形又は台形である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のネオジム鉄ボロン系磁石表面の真空コーティング方法によれば、ネオジム鉄ボロン系磁石への損傷が少なく、かつ人体及び環境に対する害を小さくすることができる。
【００１４】
また、本発明のネオジム鉄ボロン系磁石の表面真空コーティング装置によれば、従来装置に比べて構造が簡単で、かつコーティング対象とする磁石の形状に対する要求が低く、コーティング作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
図１は、本発明に係る真空コーティング装置の正面構造図である。
図２は、本発明に係る真空コーティング装置の側面図である。
図３は、本発明によってコーティングされた磁石の外観図である。
図４は、本発明によってコーティングされた被膜の厚さを示す図である。
【具体的実施態様】
【００１６】
以下、本発明の各実施例について詳細に説明するが、各実施例は本発明の理解を容易にするために用いられるものであり、本発明の範囲を限定するものではない。
【００１７】
実施例１
図１、２は、本発明に係る真空コーティング装置の正面構造図及び側面図である。真空コーティング装置は、円筒形の炉壁９を有する水平据え置き式であり、円筒形の炉壁９の後端には後炉壁１０を有しており、炉壁９にはアルゴンガス吸気口８と真空排気口１が設けられている。
【００１８】
円筒形の炉壁９と後炉壁１０により炉体を構成し、後炉壁１０と反対側には炉ドア１１が取付けられ、当該炉ドア１１には観察窓７が取付けられている。また、後炉壁１０には、バレル３を駆動するための回転軸２が挿入されており、当該回転軸２にバレル３が固定されている。バレル３はメッシュ状のステンレスバレルであり、一端は密閉されている。バレル３の内壁には攪拌フィン４が取付けられており、当該攪拌フィン４の形状は二等辺三角形又は台形である。
【００１９】
バレル３の炉ドア１１の近傍には、ネオジム鉄ボロン系磁石と金属球又は非金属球の出し入れ用としての開閉可能な円形扉を有している（図示せず）。円筒形の炉壁９の左右両側方には、それぞれ２つの左ターゲット５と２つの右ターゲット６が設けられ、各左ターゲット５と各右ターゲット６とは相対応しており、各ターゲット面はバレル３に正対している。また炉体の下方には底フレーム１２が取付けられている。
【００２０】
上記した真空コーティング装置を用いて、小寸法のネオジム鉄ボロン系磁石の表面に真空コーティングする方法について説明する。
外形寸法が７ｍｍ×１．４６ｍｍ×０．８５ｍｍのネオジム鉄ボロン系磁石２ｋｇと、直径が２ｍｍの鋼球３ｋｇをバレル３内に投入し、８．５〜９×１０−３ｐａまで真空排気した後、バレル３を２０回転／分の速度で回転させる。
【００２１】
バレル３内の攪拌フィンによって磁石と鋼球を均一に攪拌した後、３〜３．５×１０−３ｐａまで真空排気し、アルゴンガス吸気弁をオンにして真空度を５．５〜６×１０−１ｐａにした後、アルミニウムターゲットを取付けたマルチアークイオンターゲットをオンにし、設定電圧を２０Ｖ、電流を６０Ａとしてアルミニウム膜のメッキを開始し、メッキ開始から３０分後にターゲットを閉じて冷却する。
【００２２】
図３は、上記の実施例１の装置及び方法によってアルミニウム膜がコーティングされたネオジム鉄ボロン系磁石の外観写真である。また図４、５は、当該磁石に施されたアルミニウム膜を光学顕微鏡を用いて断面を観察した写真である。図４、５に示す通り、アルミニウム膜が均一にコーティングされている様子が分かる。
【００２３】
実施例２
実施例１と同様の装置を用い、外形寸法が８ｍｍ×６ｍｍ×８ｍｍのネオジム鉄ボロン系磁石２ｋｇと、直径が６ｍｍの鋼球０．５ｋｇをバレル３内に投入し、６〜６．５×１０−３ｐａまで真空排気した後、バレル３を５回転／分の速度で回転させる。
【００２４】
バレル３内の攪拌フィンによって磁石と鋼球を均一に攪拌した後、５．５〜６×１０−３ｐａまで真空排気し、アルゴンガス吸気弁をオンにし真空度を３〜３．５×１０−１ｐａにした後、アルミニウムターゲットを取付けたマルチアークイオンターゲットをオンにし、設定電圧を２０Ｖ、電流を６０Ａとしてアルミニウム膜のメッキを開始し、メッキ開始から６０分後にターゲットを閉じて冷却する。
【００２５】
上記した実施例では、金属球として鋼球を使用した例を示したが、その他の金属球又は非金属球であっても良い。また、真空コーティング材料としてアルミニウムを採用した例を示したが、これに限らず、銅、チタン、ジスプロシウム、テルビウム、ネオジム又はその合金によるコーティングであっても良い。
【００２６】
以上、本発明によれば、主として小寸法のネオジム鉄ボロン系磁石表面の真空コーティングを、簡単な方法で、かつ簡素な装置によって実現し、ネオジム鉄ボロン系磁石への損傷が少なく、人体及び環境に対する害を小さくすることができる。またコーティング作業効率を向上させることもできる。
【符号の説明】
【００２７】
１  真空排気口
２  回転軸
３  バレル
４  攪拌フィン
５  左ターゲット
６  右ターゲット
７  観察窓
８  アルゴンガス吸気口
９  円筒形炉壁
１０  後炉壁
１１  炉ドア
１２  底フレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2016089271.tif 000006