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DE69303313T2 - Manufacturing process for an anisotropic rare earth magnet - Google Patents

Manufacturing process for an anisotropic rare earth magnet

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DE69303313T2
DE69303313T2 DE1993603313 DE69303313T DE69303313T2 DE 69303313 T2 DE69303313 T2 DE 69303313T2 DE 1993603313 DE1993603313 DE 1993603313 DE 69303313 T DE69303313 T DE 69303313T DE 69303313 T2 DE69303313 T2 DE 69303313T2
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DE
Germany
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compacted material
rare earth
mold
earth magnet
compacted
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DE1993603313
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Yasuaki Kasai
Hiyoshi Yamada
Norio Yoshikawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daido Steel Co Ltd
Original Assignee
Daido Steel Co Ltd
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines anisotropen Seltenerdmagneten, und insbesondere auf ein Verfahren zum Extrudieren eines verdichteten Materials, um eine bessere Ausbeute an anisotropen Seltenerdmagneten mit ausgezeichneten Magneteigenschaften zu erzielen.The invention relates to a method for producing an anisotropic rare earth magnet, and more particularly to a method for extruding a densified material to achieve a better yield of anisotropic rare earth magnets having excellent magnetic properties.

Seltenerdmagneten, die durch R-Fe-B (R steht für Seltenerdmetalle der Lanthan-Reihe) dargestellt werden, werden in den beiden nachfolgenden Arten hergestellt:Rare earth magnets, represented by R-Fe-B (R stands for rare earth metals of the lanthanum series), are manufactured in the following two types:

(a) ein gesinterter Magnet, der zu einem anisotropen Magneten durch ein Verfahren des Gießens der geschmolzenen Ausgangslegierung zu einem Gußstück, Pulverisieren des Gußstücks zu superfeinem Pulver, Pressen des Pulvers in einem Magnetfeld und Sintern desselben gemacht wird, und(a) a sintered magnet which is made into an anisotropic magnet by a process of pouring the molten base alloy into a casting, pulverizing the casting into superfine powder, pressing the powder in a magnetic field and sintering it, and

(b) ein stark abgeschreckter Magnet, dem magnetische Anisotropie durch ein Verfahren der Herstellung eines dünnen Plättchens durch extrem schnelle Abkühlung der geschmolzenen Ausgangslegierung, Formen eines verdichteten Materials mit magnetischer Isotropie durch Zusammenpressen von roh gemahlenem Pulver des dünnen Plättchens der Ausgangslegierung und plastisches Verformen des verdichteten Materials erteilt wird.(b) a highly quenched magnet to which magnetic anisotropy is imparted by a process of preparing a thin plate by extremely rapid cooling of the molten parent alloy, forming a densified material having magnetic isotropy by compressing roughly ground powder of the thin plate of the parent alloy, and plastically deforming the densified material.

Die durch die erwähnten Verfahren hergestellten anisotropen Seltenerdmagneten haben ausgezeichnete Magneteigenschaften, und es ist daher sehr nützlich, diese Magneten auf elektrische Kleinmotoren anzuwenden, die für verschiedene automatisierte Vorrichtungen verwendet werden, um die Motoren leichter und kleiner zu machen.The anisotropic rare earth magnets prepared by the mentioned processes have excellent magnetic properties, and it is therefore very useful to apply these magnets to small electric motors used for various automated devices to make the motors lighter and smaller.

EP-A-0334478 beschreibt ein Verfahren zur Vergrößerung des Volumenanteils von magnetisch ausgerichtetem Material in anisotropen Seltenerd(RE)-, Eisen-, Bor-Dauermagnetmaterial. Dieses Verfahren umfaßt das Formen eines geeignet geformten, voll verdichteten, im wesentlichen magnetisch isotropen Vorformlings aus relativ groben Pulverteilchen von schmelzgesponnener Legierung, die eine sehr feine Kornphase RE&sub2;Fe&sub1;&sub4;B enthält. Der Vorformling wird erhitzt und formgestaucht, um eine gleichförmige Belastung im Vorformling bei dessen Anformung an die Formwände zu erzeugen und dadurch einen erhöhten Prozentsatz der Kristallite im Vorformling hervorzurufen, die längs der kristallographisch bevorzugten Magnetachse zu orientieren sind, wodurch das Energieprodukt eines daraus erhaltenen Magneten erhöht wird.EP-A-0334478 describes a method for enlarging the Volume fraction of magnetically oriented material in anisotropic rare earth (RE), iron, boron permanent magnet material. This process comprises forming a suitably shaped, fully densified, substantially magnetically isotropic preform from relatively coarse powder particles of melt spun alloy containing a very fine grain phase of RE₂Fe₁₄B. The preform is heated and compression molded to produce a uniform stress in the preform as it is molded to the mold walls and thereby induce an increased percentage of the crystallites in the preform to be oriented along the crystallographically preferred magnetic axis, thereby increasing the energy product of a magnet obtained therefrom.

Es ist erwünscht, ringförmige Magneten mit magnetischer Anisotropie in Radialrichtung herzustellen, um die anisotropen Seltenerdmagneten in Motoren anzuwenden. Es besteht dabei jedoch ein Problem, da es schwierig ist, ein Magnetfeld in Radialrichtung während der Zeit der Formung des Pulvers in einem Magnetfeld im Fall des erwähnten gesinterten Magneten anzuwenden.It is desired to produce ring-shaped magnets having magnetic anisotropy in the radial direction in order to apply the anisotropic rare earth magnets in motors. However, there is a problem in that it is difficult to apply a magnetic field in the radial direction during the time of forming the powder in a magnetic field in the case of the above-mentioned sintered magnet.

Bei einem überstark abgeschreckten (super-quenched) Magneten ist es möglich, ihm die magnetische Anisotropie im äußersten Grenzwert sogar beim ringförmigen Magneten zu erteilen, da die magnetische Anisotropie durch die plastische Verformung ohne Formung im Magnetfeld erzeugt wird.For a super-quenched magnet, it is possible to impart magnetic anisotropy to the extreme limit even for the ring-shaped magnet, since the magnetic anisotropy is generated by plastic deformation without shaping in the magnetic field.

Das Verfahren zum Erteilen der magnetischen Anisotropie durch plastische Verformung besteht bisher darin, daß das verdichtete Material mit magnetischer Isotropie, das in eine hohle oder massive kreisförmige plattenartige Form verformt wird, wie z.B. in der US-Patentschrift Nr. 4 963 320 beschrieben.The method for imparting magnetic anisotropy by plastic deformation has so far been that the compacted material having magnetic isotropy is deformed into a hollow or solid circular plate-like shape, as described, for example, in U.S. Patent No. 4,963,320.

Ein Beispiel für das Extrudieren ist in Fig.4 gezeigt. In der Figur ist mit 100 ein zylindrisches Formwerkzeug mit dickwandiger Zylinderform bezeichnet und mit 102 ist ein den unteren Teil einer Form bildender werkzeugunterteil bezeichnet.An example of extrusion is shown in Fig.4. In the In the figure, 100 denotes a cylindrical mold with a thick-walled cylinder shape and 102 denotes a tool base forming the lower part of a mold.

104 ist ein Kernstempel und 106 ist ein Hülsenstempel, der verschiebbar in einem Formhohlraum 108 angeordnet ist, der zwischen dem Kemstempel 104 und dem zylindrischen Formwerkzeug 100 gebildet ist. Die Form wird vom zylindrischen Formwerkzeug 100, dem werkzeugunterteil 102, dem Kemstempel 104 und dem Hülsenstempel 106 gebildet.104 is a core punch and 106 is a sleeve punch which is slidably arranged in a mold cavity 108 which is formed between the core punch 104 and the cylindrical mold 100. The mold is formed by the cylindrical mold 100, the tool base 102, the core punch 104 and the sleeve punch 106.

Der werkzeugunterteil 102 ist mit einem hohlen Teil 112 zur Aufnahme eines schlanken Teils 110 des Kernstempels 104 versehen.The tool base 102 is provided with a hollow part 112 for receiving a slender part 110 of the core punch 104.

Bei diesem Verfahren zur Erteilung der Anisotropie wird ein zu einem hohlen kreisförmigen plattenartigen Ring geformtes verdichtetes Material 114 in das zylindrische Formwerkzeug 100 der Form eingegeben, sodann wird das verdichtete Material 114 nach rückwärts extrudiert durch Pressen des Kernstempels 104 in das verdichtete Material 114 und gleichzeitig Komprimieren einer freien Oberfläche des verdichteten Materials 114, das am Formhohlraum 108 anliegt, wobei der Hülsenstempel 106 im Fortschreiten des Extrudierens sich zurückbewegt und dadurch das verdichtete Material 114 in der radialen Richtung gleichzeitig mit der Formung des verdichteten Materials 114 zu einem hohlzylindrischen Magnetmaterial anisotrop macht.In this method of imparting anisotropy, a compacted material 114 formed into a hollow circular plate-like ring is introduced into the cylindrical molding die 100 of the mold, then the compacted material 114 is extruded backward by pressing the core punch 104 into the compacted material 114 and simultaneously compressing a free surface of the compacted material 114 abutting against the mold cavity 108, the sleeve punch 106 moving backward as the extrusion progresses, thereby making the compacted material 114 anisotropic in the radial direction simultaneously with the formation of the compacted material 114 into a hollow cylindrical magnetic material.

Bei dem erwähnten Extrudierverfahren sind jedoch die Magneteigenschaften im oberen Endabschnitt des zylindrischen Magnetmaterials, der in Fig.4B mit A bezeichnet ist, nicht so gut im Vergleich zu beispielsweise einem Abschnitt, der in dieser Figur mit B bezeichnet ist, und es besteht ein Problem, da es nicht möglich ist, den oberen Endabschnitt A praktisch zu verwenden.However, in the above-mentioned extrusion method, the magnetic properties in the upper end portion of the cylindrical magnetic material indicated by A in Fig.4B are not so good as compared with, for example, a portion indicated by B in this figure, and there is a problem that it is not possible to practically use the upper end portion A.

Die Erfindung sucht das erwähnte Problem des Standes der Technik zu lösen.The invention seeks to solve the aforementioned problem of the prior art.

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Herstellen eines anisotropen Seltenerdmagneten, welches umfaßt: Eingeben eines verdichteten Seltenerdmagnetmaterials in einen zylindrischen Druckring eines Formwerkzeugs, Pressen des verdichteten Materials mit einem Stempel und plastisches Verformen des verdichteten Materials zu einem Magneten mit magnetischer Anisotropie und einem ringförmigen Querschnitt durch Extrudieren des verdichteten Materials in einen Formhohlraum, der zwischen dem Stempel und dem zylindrischen Druckring des Formwerkzeugs gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das verdichtete Material mit einem äußeren Umfangsteil, der zu dem Formhohlraum hinweist, und einem erhabenen Mittelteil ausgebildet wird, der mit einer Stirnfläche des Stempels in Berührung steht.The invention provides a method for producing an anisotropic rare earth magnet, which comprises: introducing a compacted rare earth magnet material into a cylindrical pressure ring of a mold, pressing the compacted material with a punch, and plastically deforming the compacted material into a magnet having magnetic anisotropy and an annular cross section by extruding the compacted material into a mold cavity formed between the punch and the cylindrical pressure ring of the mold, characterized in that the compacted material is formed with an outer peripheral part facing the mold cavity and a raised central part in contact with an end face of the punch.

Der Grund, warum der obere Endabschnitt A des zylindrischen Magnetmaterials in seinen Magneteigenschaften nicht so gut ist, liegt vermutlich darin, daß der Abschnitt A als ein Teil, der am Beginn des Extrudierens in den Formhohlraum 108 extrudiert wird, in den Formhohlraum 108 ohne ausreichende plastische Verformung in Radialrichtung extrudiert wird, so daß der Grad der Verformung im Abschnitt A gering ist im Vergleich mit dem anderen Abschnitt des zylindrischen Magnetmaterials.The reason why the upper end portion A of the cylindrical magnet material is not so good in its magnetic properties is presumably that the portion A, as a part extruded into the mold cavity 108 at the start of extrusion, is extruded into the mold cavity 108 without sufficient plastic deformation in the radial direction, so that the degree of deformation in the portion A is small in comparison with the other portion of the cylindrical magnet material.

Gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das verdichtete Material des Seltenerdmagneten in seine Gestalt geformt und extrudiert, wobei ein Höhenunterschied zwischen dem Mittelteil, der in Kontakt mit der Stirnfläche des Stempels steht, und dem äußeren Umfangsteil besteht, welcher an dem Formhohlraum anliegt, der zwischen dem Stempel und dem zylindrischen Formwerkzeug der Form gebildet ist. Daher ist es möglich, sogar denjenigen Abschnitt ausreichend plastisch zu verformen, der am Beginn des Extrudierens in den Formhohlraum extrudiert wird.According to the preferred embodiment of the invention, the compacted material of the rare earth magnet is molded and extruded into its shape, with a height difference between the central part which is in contact with the end face of the punch and the outer peripheral part which is in contact with the mold cavity formed between the punch and the cylindrical mold of the mold. Therefore, it is possible to sufficiently plastically deform even the portion that is extruded into the mold cavity at the beginning of extrusion.

Dementsprechend ist es in einem Fall, in welchem das verdichtete Material zu einem hohlzylindrisch geformten Magnetmaterial extrudiert wird, möglich, die Magneteigenschaften im Endabschnitt des zylindrischen Magnetmatenais zu verbessern, und es ist möglich, die Leistungsfähigkeit des kostspieligen Seltenerdmagneten zu vergrößern, da der Endabschnitt in gleicher Weise wie der andere Abschnitt des zylindrischen Magnetmaterials verwendet kann.Accordingly, in a case where the compacted material is extruded into a hollow cylindrical shaped magnet material, it is possible to improve the magnetic properties in the end portion of the cylindrical magnet material, and it is possible to increase the performance of the expensive rare earth magnet because the end portion can be used in the same manner as the other portion of the cylindrical magnet material.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr lediglich beispielhaft mit Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention will now be described purely by way of example with reference to the figures. They show:

Figuren 1A, 1B und 1C Schnitte, welche eine Ausführungsform des Extrudierverfahrens von verdichtetem Material in einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen des Seltenerdmagneten darstellt;Figures 1A, 1B and 1C are sectional views showing an embodiment of the extrusion process of compacted material in an embodiment of the method for producing the rare earth magnet according to the invention;

Figur 2 einen Schnitt, welcher die Form des verdichteten Materials des Seltenerdmagneten darstellt, der bei der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird;Figure 2 is a section showing the shape of the compacted material of the rare earth magnet used in the embodiment of the method according to the invention;

Figur 3 einen Schnitt, welcher die Form des verdichteten Materials darstellt, welches bei einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendet wird; undFigure 3 is a section showing the shape of the compacted material used in another embodiment of the method according to the invention; and

Figuren 4A und 4B Schnitte, welche das bekannte Extrudierverfahren des verdichteten Materials darstellen.Figures 4A and 4B are sections illustrating the known extrusion process of the compacted material.

Eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nunmehr mit Bezugnahme auf die Figuren 1 und 2 beschrieben.An embodiment of the method according to the invention will now be described with reference to Figures 1 and 2.

Figur 1 zeigt ein Beispiel für einen Fall, in welchem das verdichtete Material des Seltenerdmagneten rückwärts extrudiert wird, wobei 10 ein zylindrisches Formwerkzeug und 12 einen Werkzeugunterteil bezeichnet, der abnehmbar im unteren Teil des zylindrischen Formwerkzeugs 10 angeordnet ist. 14 ist ein Kemstempel und 16 ist ein Hülsenstempel, der in einem Formhohlraum 18 angeordnet ist, der zwischen dem Kernstempel 14 und dem zylindrischen Formwerkzeug 10 gebildet ist, so daß er sich während des Extrudierens des verdichteten Materials nach rückwärts bewegt. Eine Form 13 wird aus dem zylindrischen Formwerkzeug 10, dem Werkzeugunterteil 12, dem Kernstempel 14 und dem Hülsenstempel 16 gebildet.Figure 1 shows an example of a case in which the compacted material of the rare earth magnet is extruded backward, where 10 denotes a cylindrical die and 12 denotes a die base detachably disposed in the lower part of the cylindrical die 10. 14 is a core punch and 16 is a sleeve punch disposed in a mold cavity 18 formed between the core punch 14 and the cylindrical die 10 so as to move backward during extrusion of the compacted material. A mold 13 is formed from the cylindrical die 10, the die base 12, the core punch 14 and the sleeve punch 16.

Zusätzlich ist der Kemstempel 14 mit einem schlanken Teil 22 versehen, der in der Figur nach unten weist, und der Werkzeugunterteil 12 ist mit einem hohlen Teil 24 an einer dem schlanken Teil 22 entsprechenden Stelle geformt.In addition, the core punch 14 is provided with a slender part 22 facing downward in the figure, and the tool base 12 is formed with a hollow part 24 at a position corresponding to the slender part 22.

Beim Verfahren nach dieser Ausführungsform wird zuerst ein verdichtetes Material 20 des Seltenerdmagneten in das zylindrische Formwerkzeug 10 der Form 13 eingegeben, wie in Fig.1A gezeigt, und das verdichtete Material 20 wird zusammen mit der Form 13 auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt. Die Form 13 und das verdichtete Material 20 sind so ausgebildet, daß sie in einer geschlossenen Kammer aufgenommen sind, und das Extrudieren des verdichteten Materials 20 wird in einer nichtoxidierenden Atmosphäre durchgeführt, indem die geschlossene Kammer auf einen Druck unterhalb 1 Torr evakuiert wird oder die Atmosphäre der geschlossenen Kammer durch inaktive Gase, wie Argon, ersetzt wird.In the method of this embodiment, first, a compacted material 20 of the rare earth magnet is introduced into the cylindrical die 10 of the mold 13 as shown in Fig.1A, and the compacted material 20 is heated together with the mold 13 to a predetermined temperature. The mold 13 and the compacted material 20 are designed to be housed in a closed chamber, and the extrusion of the compacted material 20 is carried out in a non-oxidizing atmosphere by evacuating the closed chamber to a pressure below 1 Torr or replacing the atmosphere of the closed chamber with inactive gases such as argon.

Das verdichtete Material 20 wird insgesamt in eine hohle kreisförmige plattenförmige Gestalt verformt, wobei ein innerer Umfangsteil 26 höher gemacht wird als ein äußerer Umfangsteil 28, indem der Mittelabschnitt in Axialrichtung vorragt.The compacted material 20 is placed in a hollow circular plate-like shape, wherein an inner peripheral part 26 is made higher than an outer peripheral part 28 by the central portion protruding in the axial direction.

Das verdichtete Material 20 wird nämlich mit einem Höhenunterschied zwischen einem mit einer Druckfläche am Ende des Kernstempels 14 in Kontakt stehenden Teil und einem dem Formhohlraum gegenüberliegenden Teil geformt.Namely, the compacted material 20 is formed with a height difference between a part in contact with a pressure surface at the end of the core punch 14 and a part opposite the mold cavity.

Nach dem Eingeben des verdichteten Materials 20 in die Form 13 werden der Kernstempel 14 und der Hülsenstempel 16, die koaxial angeordnet sind, in das zylindrische Formwerkzeug 10 eingesetzt, wie in Fig.1B gezeigt, und die Stimflächen des Kernstempels 14 und des Hülsenstempels 16 werden in Berührung mit dem inneren Umfangsteil 26 bzw. dem äußeren Umfangsteil 28 des verdichteten Materials 20 gebracht.After the compacted material 20 is introduced into the mold 13, the core punch 14 and the sleeve punch 16, which are arranged coaxially, are inserted into the cylindrical mold 10 as shown in Fig.1B, and the end faces of the core punch 14 and the sleeve punch 16 are brought into contact with the inner peripheral part 26 and the outer peripheral part 28 of the compacted material 20, respectively.

In diesem Zustand wird das verdichtete Material 20 plastisch verformt und rückwärts extrudiert durch Pressen des Kernstempels 14 in Abwärtsrichtung, wie in Fig.1C gezeigt, wodurch man ein zylindrisches Extrudat 25 (Magnetmaterial) erzielt.In this state, the compacted material 20 is plastically deformed and extruded backward by pressing the core punch 14 in the downward direction as shown in Fig.1C, thereby obtaining a cylindrical extrudate 25 (magnetic material).

Auf diese Weise komprimiert der Hülsenstempel 16 nach unten eine freie Oberfläche des verdichteten Materials 20, das in den Formhohlraum 18 der Form 13 extrudiert wird, und zieht sich zurück, wenn die Extrusion des verdichteten Materials 20 fortschreitet.In this way, the sleeve punch 16 downwardly compresses a free surface of the compacted material 20 extruded into the mold cavity 18 of the mold 13 and retracts as the extrusion of the compacted material 20 progresses.

Mittels Durchführung der Extrusion, wenn die freie Oberfläche des verdichteten Materials 20 durch den Hülsenstempel 16 in dieser Weise komprimiert wird, ist es möglich, eine Rißbildung im Extrudat 25 wirksam zu verhindern.By carrying out the extrusion when the free surface of the compacted material 20 is compressed by the sleeve punch 16 in this way, it is possible to effectively prevent cracking in the extrudate 25.

Das aus dem verdichteten Material 20 extrudierte, in Fig.1C gezeigte Extrudat 25 wird aus der Form 13 herausgenommen, indem der Werkzeugunterteil 12 bezüglich des zylindrischen Formwerkzeugs 10 verschoben wird, und wird sodann in Radialrichtung durch bekannte Verfahren magnetisiert, wodurch das zylindrische Extrudat 25 ein Seltenerdmagnet mit radialer Anisotropie wird.The extrudate 25 extruded from the compacted material 20, shown in Fig. 1C, is removed from the mold 13 by displacing the tool base 12 with respect to the cylindrical mold 10 and is then magnetized in the radial direction by known methods, whereby the cylindrical extrudate 25 becomes a rare earth magnet with radial anisotropy.

Falls eine Rückwärtsextrusion des verdichteten Materials 20 nach dieser Ausführungsform des Verfahrens durchgeführt wird, ist es möglich, sogar den oberen Endabschnitt des zylindrischen Extrudats 25 in Radialrichtung ausreichend plastisch zu verformen, das ist der in den Formhohlraum 18 am Beginn des Extrudierens ausgepreßte Abschnitt. Daher können dem erwähnten Abschnitt ausgezeichnete Magneteigenschaften erteilt werden.If reverse extrusion of the compacted material 20 is carried out according to this embodiment of the method, it is possible to sufficiently plastically deform even the upper end portion of the cylindrical extrudate 25 in the radial direction, that is, the portion extruded into the mold cavity 18 at the start of the extrusion. Therefore, the aforementioned portion can be given excellent magnetic properties.

Es wurde die Wirkung von Form und Abmessungen des verdichteten Materials 20 auf die Magneteigenschaften untersucht. Das folgende Beispiel zeigt die Ergebnisse dieser Untersuchung und soll nicht als Einschränkung aufgefaßt werden.The effect of the shape and dimensions of the compacted material 20 on the magnetic properties was investigated. The following example shows the results of this investigation and should not be construed as a limitation.

Es wurde Pulver einer Legierung verwendet, die aus 28 Gew.-% Nd, 2,5 Gew.-% Dy, 0,9 Gew.-% B, 5 Gew.-% Co und als Rest Fe als pulverisiertes Magnetmaterial bestand. Es wurden fünf verdichtete Materialien 20, die sich in ihren Abmessungen L gemäß Fig.2 voneinandere unterschieden, durch Verdichten des Pulvers in Argonatmosphäre bei 800ºC hergestellt. Sodann wurde jedes der verdichteten Materialien 20 zu dem zylindrischen Extrudat 25 durch das in den Figuren 1A bis 1C gezeigte Verfahren extrudiert, und der zylindrisch geformte anisotrope Seltenerdmagnet wurde durch Magnetisierung des Extrudats 25 erhalten.Powder of an alloy consisting of 28 wt% of Nd, 2.5 wt% of Dy, 0.9 wt% of B, 5 wt% of Co and the balance of Fe was used as a powdered magnet material. Five compacted materials 20 differing from each other in their dimensions L as shown in Fig. 2 were prepared by compacting the powder in an argon atmosphere at 800°C. Then, each of the compacted materials 20 was extruded into the cylindrical extrudate 25 by the method shown in Figs. 1A to 1C, and the cylindrically shaped anisotropic rare earth magnet was obtained by magnetizing the extrudate 25.

Die Meßergebnisse der Magneteigenschaften des erhaltenen anisotropen Seltenerdmagneten sind in Tabelle 1 gezeigt. Die Meßwerte in Tabelle 1 geben die Magneteigenschaften in Radialrichtung in dem Abschnitt der oberen 5 mm Länge des erhaltenen zylindrischen Seltenerdmagneten wieder. Tabelle 1 The measurement results of the magnetic properties of the obtained anisotropic rare earth magnets are shown in Table 1. The measured values in Table 1 represent the magnetic properties in the radial direction in the portion of the upper 5 mm length of the obtained cylindrical rare earth magnet. Table 1

Aus den in Fig.1 gezeigten Versuchsergebnissen ist klar, daß es möglich ist, sogar dem in den Formhohlraum 18 am Beginn der Extrusion extrudierten Abschnitt ausgezeichnete Magneteigenschaften zu erteilen, wenn die Extrusion durchgeführt wird indem das in eine Gestalt mit dem vorstehenden inneren Umfangsteil 26 geformte verdichtete Material 20 verwendet wird, und es können die Magneteigenschaften wirksam verbessert werden, wenn die vorstehende Höhe L des inneren Umfangsteils 26 des verdichteten Materials 20 nicht geringer ist als 4 mm.From the experimental results shown in Fig.1, it is clear that it is possible to impart excellent magnetic properties even to the portion extruded into the die cavity 18 at the start of the extrusion when the extrusion is carried out by using the compacted material 20 formed into a shape having the protruding inner peripheral part 26, and the magnetic properties can be effectively improved when the protruding height L of the inner peripheral part 26 of the compacted material 20 is not less than 4 mm.

Obwohl die Erfindung in ihrer bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, ist dies nur ein Beispiel. Die Erfindung kann in verschiedenen Ausführungsformen verwirklicht wer den, die dem Fachmann zur Verfügung stehen, ohne von der Aufgabe der Erfindung abzuweichen. Z.B. kann ein massives verdichtetes Material 30, wie in Fig.3 dargestellt, statt des hohlgeformten verdichteten Materials 20 verwendet werden, das bei der obigen Ausführungsform der Erfindung angewendet wurde. Ferner kann das erfindungsgemäße Verfahren auch in einem Fall angewendet werden, in welchem das verdichtete Material durch Vorwärtsextrudieren zu dem Extrudat geformt wird.Although the invention has been described in its preferred embodiment, this is only an example. The invention can be implemented in various embodiments available to those skilled in the art without departing from the object of the invention. For example, a solid compacted material 30 as shown in Fig.3 can be used instead of the hollow-shaped compacted material 20 used in the above embodiment of the invention. Furthermore, the method of the invention can also be applied in a case where the compacted material is formed into the extrudate by forward extrusion.

Claims (3)

1. Verfahren zum Herstellen eines anisotropen Seltenerdmagneten, welches umfaßt: Eingeben eines verdichteten Seltenerdmagnetmaterials (20) in einen zylindrischen Druckring (10) eines Formwerkzeugs (13), Pressen des verdichteten Materials (20) mit einem Stempel (14,16) und plastisches Verformen des verdichteten Materials (20) zu einem Magneten (25) mit magnetischer Anisotropie und einem ringförmigen Querschnitt durch Extrudieren des verdichteten Materials (20) in einen Formhohlraum (18), der zwischen dem Stempel (14,16) und dem zylindrischen Druckring (10) des Formwerkzeugs (13) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das verdichtete Material (20) mit einem äußeren Umfangsteil (28), der zu dem Formhohlraum (18) hinweist, und einem erhabenen Mittelteil (26) ausgebildet wird, der mit einer Stirnfläche des Stempels (14) in Berührung steht.1. A method for producing an anisotropic rare earth magnet, comprising: introducing a compacted rare earth magnet material (20) into a cylindrical pressure ring (10) of a mold (13), pressing the compacted material (20) with a punch (14, 16) and plastically deforming the compacted material (20) into a magnet (25) with magnetic anisotropy and an annular cross section by extruding the compacted material (20) into a mold cavity (18) formed between the punch (14, 16) and the cylindrical pressure ring (10) of the mold (13), characterized in that the compacted material (20) is formed with an outer peripheral part (28) facing the mold cavity (18) and a raised central part (26) which is in contact with an end face of the stamp (14). 2. Verfahren zum Herstellen eines anisotropen Seltenerdmagneten nach Anspruch 1, bei welchem das verdichtete Material (20) gleichzeitig mit der Anwendung einer Druckkraft auf eine freie Oberfläche desselben im Formhohlraum (18) extrudiert wird.2. A method of manufacturing an anisotropic rare earth magnet according to claim 1, wherein the compacted material (20) is extruded simultaneously with the application of a compressive force to a free surface thereof in the mold cavity (18). 3. Verfahren zum Herstellen eines anisotropen Seltenerdmagneten nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem das verdichtete Material (20) eine hohle und kreisformige plattenartige Form besitzt.3. A method for producing an anisotropic rare earth magnet according to claim 1 or 2, wherein the compacted material (20) has a hollow and circular plate-like shape.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4859410A (en) * 1988-03-24 1989-08-22 General Motors Corporation Die-upset manufacture to produce high volume fractions of RE-Fe-B type magnetically aligned material
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