JP5539159B2 - 混合粉末の高密度成形方法および高密度成形装置。 - Google Patents

Description

混合粉末を２回加圧により高密度の圧粉体を成形することができる高密度成形方法および高密度成形装置に関する。

一般的に、粉末冶金技術は、金属粉末を加圧（圧縮）して所定形状の圧粉体に成形処理し、次いで圧粉体を当該金属粉末の融点近傍温度に加熱して粒子間結合（固化）を促す焼結処理を行う一連の技術である。これにより、形状複雑で寸法高精度の機械部品を低コストで製造することができる。

また、機械部品の一段の小型軽量化要請に伴い、圧粉体の機械的強度の向上が求められる。機械的強度は、圧粉体の密度を高めるにしたがって大幅（双曲線的）に高まるとされている。代表的な高密度化方法としては、金属粉末に潤滑剤を混合させることで摩擦抵抗力の低減を図りつつ加圧成形する方法が提案（例えば、特許文献１）されている。さらなる高密度化を目指した幾多の提案されている。これら提案は、潤滑剤自体の改善と、加圧成形・焼結処理に係るプロセスの改善に大別される。

前者に属するものとしては、潤滑剤をボール状炭素分子と板状炭素分子を組み合わせた炭素分子複合体とする提案（特許文献２）、２５℃における針入度が０．３〜１０ｍｍである潤滑剤とする提案（特許文献３）を挙げることができる。いずれも金属粉末と金型との摩擦抵抗力を低減する考え方である。

後者に属するものとしては、温間成形・焼結粉末冶金方法（特許文献４）、２回プレス−２回焼結粉末冶金方法（特許文献５）および１回成形−焼結粉末冶金方法（特許文献６）が知られている。

最初の温間成形・焼結粉末冶金方法は、固体潤滑剤および液体潤滑剤を混合した金属粉末を予熱することで潤滑剤の一部（または、全部）を溶融させかつ粒子間に潤滑剤を分散させる。これにより、粒子間および粒子・金型間の摩擦抵抗力を下げることで、成形性を向上しようとするものである。２回プレス−２回焼結粉末冶金方法は、合金化成分を含む鉄粉末混合物をダイ（金型）内で加圧しつつ生の圧縮体を生成し、この圧縮体を８７０℃で５分間だけ予備焼結して予備焼結体を生成し、この予備焼結体を加圧することで２回プレス済の予備焼結体を生成し、しかる後に２回プレス済の予備焼結体を１０００℃で５分間焼結することにより焼結部品を生成する方法である。最後の１回成形−焼結粉末冶金方法は、金型を予め予熱しかつ内面に潤滑剤を帯電付着しておく、次いでこの金型内に加熱された鉄基粉末混合物（鉄基粉末＋潤滑剤粉末）を充填し、所定温度で加圧成形して鉄基粉末成形体となし、次いで鉄基粉末成形体に焼結処理を施し、さらに光輝焼入れを行い、その後に焼き戻し処理を施して鉄基焼結体を製造する方法である。

このように、潤滑剤や加圧成形・焼結処理プロセスに関するいずれの改善策も、複雑でコスト高となる虞が強い。取扱も面倒である。しかも、かかる多大な不利不都合を忍受したとしても、圧粉体の密度は最高でも７．４ｇ／ｃｍ^３（真密度の９４％）程度である。さらに、焼結処理（高温雰囲気）の温度・時間に応じて酸化が進む。潤滑剤が燃焼し残渣が発生する。これらは、加圧成形した圧粉体の品質の劣化を招く。したがって、実際製造上の密度は７．３ｇ／ｃｍ^３以下である。機械的強度が不十分である。

特に、電磁機器（モータやトランス等）用の磁心（磁芯）を圧粉体から作製することを考えると、この程度の密度（７．３ｇ／ｃｍ^３以下）では、極めて不満足との指摘が強い。損失（鉄損、ヒステリス損）量を減少し、磁束密度を高くするには圧粉体の一層の高密度化が必要であること、例えば平成２１年度粉体粉末冶金協会秋季大会での発表資料（株式会社豊田中央研究所殿提供）からしても、明白である。

一方、圧粉体を高温雰囲気に晒すと磁気特性が劣悪化すると言われている。かくして、磁心用圧粉体の実際製造に際しては、その後の高温処理（焼結処理）が省略される場合が多い。このようにして製造された磁心の密度は、７．５ｇ／ｃｍ^３以下である。したがって、磁気的特性のみならず機械的強度も不満足であるとされている。

この磁心用圧粉体の製造に関しては、２回成形−１回焼結（１回焼鈍）粉末冶金方法（特許文献７）が提案されている。この提案粉末冶金方法は、磁性金属粉末の表面にシリコーン樹脂と顔料とを含む被膜を形成しておけば、その後に高温処理が施されても絶縁性が低下しないという技術事項を根拠とするものである。すなわち、圧粉磁心の製造方法は、表面がシリコーン樹脂と顔料とを含む被膜で被覆された磁性粉末を予備成形して予備成形体を成形し、この予備成形体に５００℃以上の温度で熱処理を施して熱処理体とし、次いでこの熱処理体に圧縮成形を施すことを特徴とする。熱処理用の温度は、５００℃以下ではその後の圧縮成形時に破断が生じやすく、１０００℃以上では絶縁被膜が分解して絶縁性が焼失するので、５００〜１０００℃の範囲内とする。この高温処理は、予備成形体の酸化を防止する観点から、真空中、不活性ガス雰囲気または還元性ガス雰囲気中で行われる。かくして、真密度９８％（７．７ｇ／ｃｍ^３）の圧粉磁心を製造できると記載されている。

特開平１−２１９１０１号公報 特開２００９−２８０９０８号公報 特開２０１０−３７６３２号公報 特開平２−１５６００２号公報 特開平４−２３１４０４号公報 特開２００１−１８１７０１号公報 特開２００２−３４３６５７号公報

しかしながら、２回成形−１回焼結粉末冶金方法（特許文献７）は、他の提案方法に比較して、ますます複雑化、個別化されるとともに具現化と実施化が難しく、製造コストの大幅高を招く。また、予備成形体を５００℃以上で熱処理することを要件としている。圧粉磁心の品質が劣悪化を防止する意味で格別の雰囲気中で行わなければならないので、大量生産には不向きである。特に、ガラス質被膜被覆磁性金属粉末の場合には、ガラス質が変質・溶解してしまうので、適応できない。

また、上記したいずれの提案方法・装置（特許文献１〜７）においても、比較的に高温雰囲気内の焼結処理についての実施可能な記述はあるが加圧成形工程に関する詳細は定かでない。加圧成形機の仕様・機能、加圧力と密度の関係やその限界に関する分析も新たな改善についての記載は認められない。

かくして、小型軽量化に伴う一段の機械的強度が求められる点からも、高密度圧粉体（特に、磁心用高密度圧粉体）を確実・安定かつ低コストで製造できる方法・装置の開発が急務とされている。

本発明の目的は、混合粉末に加温を挟んだ２回の加圧形成を施すことにより高密度圧粉体を製造できかつ製造コストを大幅に低減することができる混合粉末の高密度成形方法および高密度成形装置を提供することにある。

圧粉体は焼結冶金技術より製造される慣行ゆえに、加圧成形された圧粉体を高温雰囲気（例えば、８００℃以上）での焼結処理を施すことが必須とされてきた。しかし、焼結用高温処理は、エネルギー消費が大量でコスト負担が膨大であるばかりか地球的環境保全上も弊害が大きいので、見直す必要がある。

また、従来、加圧成形処理は混合粉末を具体的形態として確立するものであり、高温焼結処理の前段階（予備）的な機械的処理として考えられ、そのように取り扱われてきた。しかるに、電磁機器（モータ、トランス等）に供される磁心用圧粉体を製造する場合に限り、例外的に、焼結用高温処理を省略しているのが実状である。高温処理した場合の弊害（磁気特性の劣悪化）を回避するためである。つまり、機械的強度に対する不満足を忍従することを余儀なくされていた。機械的強度の不足は、密度の問題であるから、当然として磁気特性も不十分であった。

ここに、高温焼結処理をすることなくかつ加圧成形処理のみで圧粉体の高密度成形ができるならば、圧粉体の産業上の利用と普及を飛躍的に向上できる筈である。本発明は、加圧時の潤滑剤の有効性、潤滑剤粉末を含む圧縮限界性、潤滑剤粉末の混合粉末内での空間的占有性、基金属粉末と潤滑剤粉末の空間的配置状態やそれらの挙動性および潤滑剤の最終処分態様についての研究並びに一般的な加圧成形機の特性、圧縮限界性および圧粉体の密度が強度や磁性に及ぼす影響度についての分析に基づき、創出したものである。

すなわち、本発明は、潤滑剤の粉末状態を維持しつつ第１の加圧工程により中間圧粉体を成形し、次いで潤滑剤を加熱して液化させることにより中間圧粉体内の潤滑様相の改変をなし、しかる後に第２の加圧工程により真密度に近い高密度の完成圧粉体を成形するものである。換言すれば、高温焼結処理を必須とする従来焼結冶金技術から脱した新たな粉末冶金技術（潤滑剤の液化工程を挟んだ２回の加圧成形）の創成に係り、高密度圧粉体を確実に安定してかつ低コストで製造することのできる画期的な方法と装置を提供するものである。

詳しくは、請求項１の発明に係る混合粉末の高密度成形方法は、基金属粉末である鉄粉末と低融点の潤滑剤粉末との混合物である混合粉末であって、該混合粉末全量の０．０２〜０．１２重量％が潤滑剤粉末である混合粉末を第１の金型に充填し、前記第１の金型内で混合粉末に第１の加圧力を加えて密度が７．０〜７．５ｇ／ｃｍ ^３ の混合粉末中間圧縮体を成形し、前記第１の金型から取出した混合粉末中間圧縮体を加熱して混合粉末中間圧縮体に含まれる潤滑剤粉末を液化し、昇温された混合粉末中間圧縮体を暖機された第２の金型にセットして液化した潤滑剤の再固形化を防止しつつ、前記第２の金型内で混合粉末中間圧縮体に第２の加圧力を加えて高密度の混合粉末完成圧縮体を成形する、ことを特徴とする。

また、請求項２の発明は、潤滑剤粉末の融点が９０〜１９０℃の温度範囲内に属する低融点とされている。

また、請求項３の発明は、鉄粉末が磁心用ガラス質絶縁被膜被覆鉄粉末とされている。請求項４の発明は、鉄粉末が機械部品用純鉄粉末とされている。また、請求項６（７）の発明は、磁心用鉄系アモルファス粉末（磁心用Ｆｅ−Ｓｉ合金粉末）と低融点の潤滑剤粉末との混合物である混合粉末であって、該混合粉末全量の０．０２〜０．１２重量％が潤滑剤粉末である混合粉末を第１の金型に充填し、前記第１の金型内で混合粉末に第１の加圧力を加えて密度が真密度比６０〜７５％（７０〜８５％）の混合粉末中間圧縮体を成形し、前記第１の金型から取出した混合粉末中間圧縮体を加熱して混合粉末中間圧縮体に含まれる潤滑剤粉末を液化し、昇温された混合粉末中間圧縮体を暖機された第２の金型にセットして液化した潤滑剤の再固形化を防止しつつ、前記第２の金型内で混合粉末中間圧縮体に第２の加圧力を加えて高密度の混合粉末完成圧縮体を成形する、ことを特徴とする。

また、請求項５の発明は、第２の加圧力が第１の加圧力と等しくされている。

さらに、請求項８の発明に係る混合粉末の高密度成形装置は、鉄粉末と低融点の潤滑剤粉末との混合物である混合粉末であって、該混合粉末全量の０．０２〜０．１２重量％が潤滑剤粉末である混合粉末を外部に供給充填可能な混合粉末供給機と、この混合粉末供給機を用いて第１の金型に充填された混合粉末に第１の加圧力を加えて密度が７．０〜７．５ｇ／ｃｍ ^３ の混合粉末中間圧縮体を成形する第１の加圧成形機と、前記第１の金型から取出された混合粉末中間圧縮体の温度を昇温して混合粉末中間圧縮体に含まれる潤滑剤粉末を液化させるための加熱昇温機と、昇温された混合粉末中間圧縮体を暖機済の第２の金型にセットして液化した潤滑剤の再固形化を防止しつつ、該混合粉末中間圧縮体に第２の加圧力を加えて高密度の混合粉末完成圧縮体を成形する第２の加圧成形機と、を具備してなる。また、請求項９の発明は、加熱昇温機と第２の加圧成形機とをこれら機能を一体的に組み込んだ加熱加圧成形機を複数台の加熱加圧成形子機から形成し、前記第１の加圧成形機で成形された混合粉末中間圧縮体を該混合粉末中間圧縮体の成形サイクル毎に前記複数台の加熱加圧成形子機の中から選択した１台に導入し、前記複数台の加熱加圧成形子機が順次高密度の混合粉末完成圧縮体を成形するように形成されている。

請求項１の発明によれば、高密度圧粉体を確実・安定して製造できかつ製造コストを大幅に低減することができる。

請求項２の発明によれば、第１の加圧工程中における潤滑剤の十分な潤滑作用を担保できる。しかも、潤滑剤の種類に関する選択性が広い。

請求項３の発明によれば、渦電流損失が小さく、磁束密度を高められる磁心用圧粉体を
能率よく製造できる。また、請求項４の発明によれば、焼結処理することなく、機械的強度の極めて高い機械部品を能率よく製造することができる。請求項６の発明によれば、鉄損が低く、励磁電力を小さくできる磁心用圧粉体を能率よく製造できる。また、請求項７の発明によれば、従来成形方法による圧粉体と比較して磁気特性の優れた磁心用圧粉体を能率よく製造できる。

請求項５の発明によれば、加圧成形工程の実施およびその取扱いが容易で、間接的に圧粉体の製造コストの一層の低減にも寄与できる。

さらに、請求項８の発明によれば、請求項１〜５に係る混合粉末の高密度成形方法を確実に実施することができるとともに具現化が容易で、取扱いが簡単である。請求項９の発明によれば、請求項８の発明の場合に比較して装置簡素化を図れる。製造ラインの単純化も促進でき、取扱も一段と容易になる。

本発明に係る高密度成形方法を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態に係る高密度成形装置（および動作）を説明するための正面図である。 同じく、混合粉末の高密度成形動作を説明するための図で、（Ａ）は第１の金型で混合粉末中間圧縮体を成形している状態を、（Ｂ）は第１の金型内に次の混合粉末を充填している状態を示す。 同じく、加圧力と当該加圧力で得られる密度との関係を説明するためのグラフであり、（Ａ）は第１の金型で成形状態を、（Ｂ）は第２の金型での成形状態を示す。 同じく、混合粉末中間圧縮体を説明するための外観斜視図で、（Ａ）はリング形状で、（Ｂ）は細長丸軸形状を示す。 本発明の第２の実施形態に係る高密度成形装置（および動作）を説明するための正面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
本混合粉末の高密度成形装置１は、図１〜図５に示す如く、混合粉末供給機１０と第１の加圧成形機２０と加熱昇温機３０と第２の加圧成形機４０とを具備し、混合粉末全量の０．０２〜０．１２重量％が潤滑剤粉末である混合粉末１００を第１の金型（下型２１）に充填する混合粉末充填工程（ＰＲ１）、第１の金型内で混合粉末に第１の加圧力（Ｐ１）を加えて混合粉末中間圧縮体（以下では、中間圧粉体という場合もある。）１１０を成形する中間圧粉体成形工程（ＰＲ２）、第１の金型（２１）から取出された中間圧粉体１１０を加熱して中間圧粉体に含まれる潤滑剤粉末を液化し加熱昇温工程（ＰＲ３）、加熱された中間圧粉体を第２の金型（下型４１）内にセットする工程（ＰＲ４）および暖機された第２の金型（下型４１）内で液化した潤滑剤の再固形化を防止しつつ中間圧粉体に第２の加圧力Ｐ２を加えて高密度の混合粉末完成圧縮体（以下では、完成圧粉体という場合もある。）１２０を成形する完成圧粉体成形工程（ＰＲ５）からなる本混合粉末の高密度成形方法を安定・確実に実施することができる。

本願明細書中でいう混合粉末１００とは、基金属粉末と低融点の潤滑剤粉末との混合物を意味する。基金属粉末が鉄粉末の場合には混合粉末中間圧縮体の密度は７．０〜７．５
ｇ／ｃｍ ^３ であり、基金属粉末が磁心用鉄系アモルファス粉末の場合には混合粉末中間圧縮体の密度は真密度比６０〜７５％であり、基金属粉末が磁心用Ｆｅ−Ｓｉ合金粉末の場合には混合粉末中間圧縮体の密度は真密度比７０〜８５％である。なお、特に断らない限り、以下の説明において混合粉末中間圧縮体の具体的な密度は鉄粉末について説明する。また、基金属粉末としては、１種の主金属粉末だけからなる場合と、１種の主金属粉末およびこれに１または複数の合金化成分粉末を混合してなる場合とがあるが、いずれの場合も適応できる。低融点とは、基金属粉末の融点（温度）に比較して温度（融点）が著しく低い温度（融点）でかつ基金属粉末の酸化を大幅に抑制できる温度（温度）であることを意味する。具体的詳細は後記する。

高密度成形装置１を示す図２において、高密度成形ラインの一番左側（上流側）に配置された混合粉末供給機１０は、混合粉末１００を第１の加圧成形機２０の一部を構成する第１の金型（下型２１）に充填する手段である。一定量の混合粉末１００を保留する機能および定量供給機能を有し、全体として初期位置（図２、図３に実線で示した位置）と第１の金型（下型２１）の上方位置（図３に点線で示した位置）との間を選択的に往復移動可能である。

第１の金型（下型２１）内の何処にも混合粉末１００を均一かつ十分に充填させることが重要であるから、混合粉末１００はサラサラ状態でなければならない。つまり、第１の金型（下型２１）の内部空間（キャビティ）の形態は製品形態に応じた形態であるから、製品形態が複雑であるいは狭小部分を有する形態であっても、中間圧粉体１１０の寸法精度保証上、不均一充填や不十分充填は許されない。

この実施の形態における中間圧粉体１１０（完成圧粉体１２０）は、図５（Ａ）に示すリング形状であり、第１の金型の内部空間（キャビティ）２２の形態はこれに対応する形態に仕上げられている。

ここに、基金属粉末の粒子間の摩擦抵抗力および基金属粉末と金型内面との摩擦抵抗力を軽減するための潤滑剤は、常温においてサラサラ状態の固形状（非常に小さな粒状）であるものを選択する。例えば液状の潤滑剤を採用すると、混合粉末１００の粘度が高くかつ流動性が低くなるので、均一充填や十分充填ができない。

次いで、常温下の第１の金型（２１）内でかつ第１の加圧力Ｐ１を加えつつ実行される中間圧粉体成形中、潤滑剤は固形状で所定の潤滑作用を安定維持できなければならない。第１の加圧力Ｐ１の加圧により多少の温度上昇が生じる場合があったとしても、同様に安定維持されるべきである。

一方において、中間圧粉体成形後に実行される加熱昇温工程（ＰＲ３）との関係および基金属粉末の酸化抑制の観点から、潤滑剤粉末の融点は当該基金属粉末の融点に比較して非常に低い融点（低融点）とする必要がある。

この実施の形態では、潤滑剤粉末の融点は、９０〜１９０℃の温度範囲内に属する低融点として選択されている。下側温度（９０℃）は、中間圧粉体成形中にある程度の温度上昇が発生したとしても、この温度には到達しないであろう値（７０〜８０℃）の上限温度（８０℃）に対して余裕をもたせた値（９０℃）とし、さらに他の金属石鹸の融点（例えば、１１０℃）に着目して選択してある。つまり、中間圧粉体の加圧成形中に潤滑油粉末が溶解（液化）して流れ出てしまう心配を一掃する。

上側温度（１９０℃）は、潤滑剤粉末の種類に関する選択性の拡大の観点からは最小値で、特に加熱昇温工程に際する基金属粉末の酸化抑制の観点からは最大値として選択してある。つまり、この温度範囲（９０〜１９０℃）の下側温度と上側温度は、限界値ではなく境界値として理解されたい。

かくして、金属石鹸に属する多くの物質（ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等）を潤滑剤粉末として選択的に採用することができる。なお、潤滑剤は粉末状態でなければならないので、粘性のある液体のオクチル酸亜鉛等は採用できない。

この実施の形態では、融点１２０℃のステアリン酸亜鉛粉末を潤滑剤粉末として実施した。なお、本発明においては、特許文献６の発明のように加圧成形時の金型温度よりも低い温度（融点）の潤滑剤を用いかつ最初から潤滑剤を溶解（液化）させつつ加圧成形を実行する考え方は否定する。中間圧粉体１１０の成形終了以前に溶解した潤滑剤が流出してしまったのでは、途中で潤滑不足の部位が発生し易くなりことから、十分な加圧成形を確実かつ安定して行えないからである。

また、潤滑剤粉末の量は、試験研究を通じた経験則から選択した値（混合粉末全量の０．０２〜０．１２重量％）とする。好ましくは、０．０３〜０．１０重量％である。０．０３重量％は中間圧粉体１１０の成形終了まで最良の潤滑作用を担保できる値であり、０．１０重量％は混合粉末１００から中間圧粉体１１０とする際に期待する圧縮比を得るための最良の値である。下記する各実施例はこれら値を採用して実施した。

第１の加圧成形機２０は、混合粉末供給機１０を用いて第１の金型２１に充填された混合粉末１００に第１の加圧力Ｐ１を加えて混合粉末中間圧縮体１１０を成形する手段であり、この実施の形態ではプレス機械構造である。

図２において、金型はボルスタ側の下型２１とスライド５側の上型２５とからなる。下型２１のキャビティ２２は、中間圧粉体１１０の形態（リング形状）に対応する形状（円環筒形状）とされている。上型２５は下型２１（２２）内に押込み可能な形態とされ、スライド５により昇降運動される。キャビティ２２の下方には、可動部材２３が上下方向に変位可能に嵌装されている。

可動部材２３は、グランドレベルＧＬ以下に設けられた貫通穴２４を通して突き上がるノックアウトピン（図示省略）によって上方に変位される。つまり、金型［２１（２２）］内の中間圧粉体１１０を、移送レベルＨＬまで押し上げることができる。外部からみれば、金型［２１（２２）］内の中間圧粉体１１０を外部（ＨＬ）に取出すための第１の取出手段として働く。中間圧粉体１１０が加熱昇温機３０側に移送された後に、可動部材２３はノックアウトピンとともに初期位置に戻る。もっとも、他の格別の手段から第１の取出手段を形成してもよい。

第１の加圧成形機２０における加圧力Ｐ（第１の加圧力Ｐ１）とこれに対応して得られる中間圧粉体１１０の密度ρとの関係を、図４を参照して説明する。横軸は加圧力Ｐを指数で示してある。この実施形態における最大能力（加圧力Ｐ）は１０Ｔｏｎ／ｃｍ^２あり、これを横軸指数１００とする。Ｐｂは金型破損圧力で、横軸指数１４０（１４Ｔｏｎ／ｃｍ^２）である。縦軸は密度ρを指数で示している。縦軸指数（１００）は密度ρ（７．６ｇ／ｃｍ^３）である。

因みに、縦軸指数１０２は密度ρ（７．７５ｇ／ｃｍ^３）に当たる。密度ρ（７．０ｇ／ｃｍ^３、７．５ｇ／ｃｍ^３）は縦軸指数（９２、９８）に相当する。

第１の加圧力Ｐ１を上げて行くと、第１の加圧成形機２０で得られる密度ρは、点線（Ａ）で示す曲線に従って高くなる。第１の加圧力Ｐ１（横軸指数１００）で、密度ρが７．６ｇ／ｃｍ^３となる。第１の加圧力Ｐ１をこれ以上の値に上昇させても、密度ρの向上は極微である。金型破損の虞が強い。

従来は、加圧成形機（プレス機械）の最大能力で加圧して得られた密度ρに満足できない場合には、一段と大型のプレス機械を装備しなければならなかった。しかし、最大能力を例えば１．５倍に大型化しても、密度ρの向上は軽微である。かくして、現在プレス機械で得られるが低い密度ρ（例えば、７．５ｇ／ｃｍ^３）で妥協していたのが実状であった。

ここに、現在プレス機械をそのまま利用して、縦軸指数１００（７．６ｇ／ｃｍ^３）から１０２（７．７５ｇ／ｃｍ^３）まで向上できることになれば、画期的と理解できる。つまり、密度ρを２％向上できるなら、磁気特性を大幅（双曲線的）に向上できかつ機械的強度をも飛躍的に向上できるからである。しかも、高温雰囲気での焼結処理を一掃化できるので、圧粉体の酸化を大幅に抑える（磁心性能の低下を防止できる）。

以上を実現化するために、第１の加圧成形機２０で成形した中間圧粉体１１０を加熱することで潤滑剤の溶解（液化）を促し、しかる後に第２の加圧成形機４０で２回目の加圧成形処理を施すように形成されている。第２の加圧成形機４０おいて中間圧粉体１１０を加圧すると、図４に実線（Ｂ）で示すように縦軸指数１０２に相当する高密度（７．７５ｇ／ｃｍ^３）を達成できる。詳細は、第２の加圧成形機４０の説明において、追記する。

加熱昇温機３０は、第１の金型２１から取出された混合粉末中間圧縮体（中間圧粉体）１１０を加熱して当該中間圧粉体１１０の温度を当該潤滑剤粉末の融点相当温度に積極的に昇温する手段である。図２において、加熱昇温機３０は、図示しない温風発生源と、吹付けフード３１、排気循環フード３３等を含み、金網状保持部材３２に位置づけされた中間圧粉体１１０に温風を吹付けて加熱し、その温度を潤滑剤粉末の融点相当温度（１２０℃）に昇温する。下記する各実施例の場合も、ステアリン酸亜鉛融点１２０℃である。

この低温加熱処理の技術的意義を第１の加圧成形処理との関係において説明する。下型２１（２２）内に充填された混合粉体１００を観察してみると、基金属粉末との関係において潤滑剤粉末の存在が比較的に疎である部分（疎部分）と密である部分（密部分）とが認められる。密部分は、基金属粉末の粒子間の摩擦抵抗力および基金属粉末と金型内面との摩擦抵抗力を小さくできる。疎部分は、これら摩擦抵抗力が大きくなる筈である。

第１の加圧成形機２０での加圧中、密部分は低摩擦なので圧縮性が勝り、圧縮化進行し易い。疎部分は高摩擦なので圧縮性が劣り、圧縮化が遅れる。いずれにしても、予め設定された第１の加圧力Ｐ１の値に応じた圧縮進行困難化現象が発生する。つまり、圧縮限界が生じる。この状態下で金型２１から取出した中間圧粉体１１０の破断面を拡大観察すると、上記密部分であった部分は基金属粉末が一体的様相で圧接されている。しかし、潤滑剤粉末も紛れ込んでいる。疎部分であった部分は、圧接された基金属粉末間に僅かな隙間（空間）が残っている。潤滑剤粉末は殆ど見当たらない。

かくして、密部分であった部分から潤滑剤粉末を除去すれば、圧縮可能な隙間が生まれる。疎部分であった部分の隙間に潤滑剤を補給することができれば、その部分の圧縮性を高められる。

すなわち、第１の加圧成形終了後の中間圧粉体１１０を加熱して潤滑剤粉末の融点相当温度（１２０℃）に昇温することで、潤滑剤粉末を溶解（液化）させその流動性を高める。密部分であった部分から溶け出した潤滑剤はその周辺に浸み込みかつ疎部分であった部分に補給される。したがって、基金属粉末の粒子間の摩擦抵抗力を小さくでき、潤滑剤粉末が占めていた空間も圧縮できることになるわけである。基金属粉末の粒子と金型内面との摩擦抵抗力も小さくできる。

次に、第２の加圧成形機４０は、予め融点相当温度に暖機可能な第２の金型４１を有し、暖機済の第２の金型４１にセットされた昇温済の混合粉末中間圧縮体１１０に、第２の加圧力Ｐ２を加えて高密度の混合粉末完成圧縮体（完成圧粉体）１２０を成形するための手段である。

なお、この実施形態における第２の加圧成形機４０の最大能力（加圧力Ｐ）は、第１の加圧成形機２０の場合と同じ１０Ｔｏｎ／ｃｍ^２である。かくして、第１の加圧成形機２０と第２の加圧成形機４０とは１台のプレス機械として構成され、図２に示す共通のスライド５で各上型２５、４５は同期昇降される。この点からも、装置経済が有利で、完成圧粉体１２０の製造コストを低減できる。

図２において、金型はボルスタ側の下型４１とスライド５側の上型４５とからなる。下型４１のキャビティ４２は、下部は完成圧粉体１２０の形態（リング状形態）に対応する形状（円環筒形状）とされ、上部が中間圧粉体１１０を受入れ可能に僅かに大きい形態とされている。上型４５は下型４１（４２）内に押込み可能な形態とされ、スライド５により昇降運動される。キャビティ４２の下方には、可動部材４３が上下方向に変位可能に嵌装されている。なお、金型（４１）と上記金型（２１）とは、圧縮対象（１１０と１２０）との上下方向寸法差に相当する高さ（位置）調整がされている。

可動部材４３は、グランドレベルＧＬ以下に設けられた貫通穴４４を通して突き上がるノックアウトピン（図示省略）によって上方に変位される。つまり、第２の金型［４１（４２）］内の完成圧粉体１２０を、移送レベルＨＬまで押し上げることができる。外部からみれば、金型［４１（４２）］内の完成圧粉体１２０を外部（ＨＬ）に取出すための第２の取出手段として働く。なお、他の格別の手段から第２の取出手段を形成してもよい。完成圧粉体１２０が排出シュータ５９に排出され、加熱昇温機３０から新たな中間圧粉体１１０を受けた後に、可動部材４３はノックアウトピンとともに初期位置に戻る。

第２の金型［４１（４２）］には、設定温度変更可能な暖機手段４７が設けられている。この暖機手段４７は、中間圧粉体１１０を受入れる（セットされる）までに、潤滑剤粉末（ステアリン酸亜鉛）の融点相当温度（１２０℃）に第２の金型［４１（４２）］を暖める（暖機する）。昇温済の中間圧粉体１１０を冷やすこと無く受入れることができる。これにより、先に溶解（液化）した潤滑剤の再固形化を防止しつつ潤滑作用を担保することができる。

この意味において、暖機手段４７は、完成圧粉体１２０が加圧成形完了となるまで、加熱可能とされている。かくすれば、加圧成形中における溶解させた潤滑剤の全方向への流動性を一段と高められるから、粒子間のみならず粒子と金型４１（４２）との間の摩擦抵抗力を大幅に軽減維持できる。

なお、暖機手段４７は、電熱加熱方式とされているが、温油や温水の循環方式などでも実施することができる。

第２の加圧成形機４０における加圧力（第２の加圧力Ｐ２）とこれに対応して得られる完成圧粉体１２０の密度ρとの関係を、図４を用いて説明する。

第２の加圧成形機４０で得られる密度ρは、実線（Ｂ）で示す直線に従う。すなわち、第１の加圧成形機２０の場合［点線（Ａ）］とは異なり、第２の加圧力Ｐ２を上げて行くに従って次第に密度ρが高まるわけでない。つまり、第１の加圧成形工程における最終の第１の加圧力Ｐ１（例えば、横軸指数５０、７５あるいは８５）を越えるまでは密度ρは高くならない。第２の加圧力Ｐ２が最終の第１の加圧力Ｐ１を超えると、一気に密度ρが高まる。第２の加圧成形は、あたかも第１の加圧成形を連続的に引き継いで行われるものと理解される。

かくして、第１の加圧成形工程において、第１の加圧力Ｐ１を何時でも最大能力に対応する値（横軸指数１００）まで上昇させた運転をしなくてもよいことになる。つまり、圧縮限界以降に第１の加圧成形を続行した場合の無駄な時間、消費エネルギーを排斥できる。製造コスト低減に繋がる。また、横軸指数１００を越える過負荷運転を回避し易くなるので、金型破損の心配がない。全体として、運転取扱いが容易で安全かつ安定運用ができる。

下記する各実施例の場合、第１の加圧力Ｐ１を、密度ρを７．０〜７．５ｇ／ｃｍ^３まで高めることができる相当圧力（縦軸指数９２〜９８のいずれかの値）に選択設定して、成形処理されている。なお、実施例２（実施例３）の場合は、材料混合比の問題から真密度比６０〜７５％（７０〜８５％）で表した。７．５ｇ／ｃｍ^３（縦軸指数９８）は縦軸指数１００を超えた危険領域に突入させない上側値とし、７．０ｇ／ｃｍ^３（縦軸指数９２）は上側値に対して幅をもたせた下側値として選択してある。取扱い（加圧設定等）および運転容易化のためである。第２の加圧力Ｐ２は、縦軸指数９２（〜９８）〜１００に相当するものとされ、縦軸指数１０２に対応する密度ρ（７．７５ｇ／ｃｍ^３）の完成圧粉体１２０を製造することができる。

ワーク移送手段５０は、第１の取出手段（２３、２４）によって第１の金型２１から取出された中間圧粉体１１０を加熱昇温機３０内の所定位置に移送可能で、昇温後の中間圧粉体１１０を加熱昇温機３０内の所定位置から第２の金型４１まで移送可能で、第２の取出手段（４３、４４）によって第２の金型４１から取出された完成圧粉体１２０を排出シュータ５９に移送可能に形成されている。

この実施の形態のワーク移送手段５０は、図３（Ｂ）に示す同期運転される３つの送りバー５１、５２、５３から構成されている。送りバー５１、５２、５３は、移送要求時に図３（Ａ）の紙面奥行き側から手前（Ｂ）の移送ラインに進行され、左から右へ移動させた後に元の位置に退行する。セット手段（５２、４３、４４）は、昇温された混合粉末中間圧縮体１１０を該融点相当温度に暖機された第２の金型４２にセットする。

なお、ワーク移送手段は、２次元あるいは３次元方向に駆動されるフィンガー等を含み、各金型等にワークを順次移送するトランスファー装置などから形成してもよい。

かかる実施の形態に係る混合粉末の高密度成形装置では、次のようにして高密度成形方法が実施される。

（混合粉末の調達）
基金属粉末と０．０３（〜０．１０）重量％の潤滑剤粉末（ステアリン酸亜鉛粉末）を混合してサラサラ状態の混合粉末１００を調達する。所定量だけ混合粉末供給機１０に補給する（図１の工程ＰＲ０）。

（混合粉末の充填）
所定タイミングにおいて、混合粉末供給機１０が図３（Ｂ）に示すように所定位置（実線）から補給位置（点線）に移動される。次いで、混合粉末供給機１０の供給口が開放され、第１の加圧成形機２０の空の下型２１（２２）内に定量の混合粉末１００が充填される（図１の工程ＰＲ１）。例えば２秒間で充填できる。充填後に供給口が閉鎖され、混合粉末供給機１０は所定位置（実線）に戻る。

（中間圧粉体の成形）
図２のスライド５とともに第１の加圧成形機２０の上型２５が下降して下型２１（２２）内の混合粉末１００を第１の加圧力Ｐ１で加圧する第１の加圧成形処理がはじまる。固形状の潤滑剤は十分な潤滑作用を営む。圧縮された中間圧粉体１１０の密度ρは、図４の点線（Ａ）にしたがって高くなる。第１の加圧力Ｐ１が横軸指数（例えば、９５）相当の圧力（９．５Ｔｏｎ／ｃｍ^２）になると、密度ρが７．２５ｇ／ｃｍ^３（縦軸指数９５相当）に高まる。例えば８秒間の加圧成形が終了すると、図３（Ａ）に示すように金型（２１）内に中間圧粉体１１０が成形されている（図１の工程ＰＲ２）。その後、スライド５により上型２５が上昇する。なお、第２の加圧成形機４０では、先の中間圧粉体１１０に関する第２の加圧成形処理が同期して行われている。

（中間圧粉体の取出し）
第１の取出手段（２３）が働き、中間圧粉体１１０が移送レベルＨＬに突き上げられる。つまり、下型２１から取出される。すると、図３（Ｂ）に示すように、ワーク移送手段５０が働き、その移送バー５１により中間圧粉体１１０は加熱昇温機３０へ向けて移送される。この段階で、可動部材２３が下方の初期位置に戻される。移送後の中間圧粉体１１０は、図３（Ａ）に示す如く金網状保持部材（３２）上に位置決めされている。

（加熱昇温）
図３（Ａ）において、加熱昇温機３０が起動する。吹付けフード３１から温風が吹付けられ中間圧粉体１１０は、潤滑剤粉末の融点相当温度（１２０℃）に昇温される（図１の工程ＰＲ３）。つまり、潤滑剤が溶解され、その流動により中間圧粉体１１０内の潤滑剤分布を均一的に改変する。加熱昇温時間は例えば８〜１０秒である。なお、温風は金網状保持部材３２、排気循環フード３３を通して再循環利用される。

（昇温済の中間圧粉体のセット）
昇温された中間圧粉体１１０は、図３（Ｂ）に示すように、ワーク移送手段５０（移送バー５２）により第２の加圧成形機４０へ移送され、下型４１の上方に位置決めさられ、下型４１（４２）内の可動部材４３上にセットされる（図１の工程ＰＲ４）。

（金型の暖機）
第２の加圧成形機４０において、暖機手段４７が働き、中間圧粉体１１０を受入れる（セットされる）以前に、金型［４１（４２）］を潤滑剤粉末の融点相当温度（１２０℃）に暖める。その後に受入れた昇温済み中間圧粉体１１０内の潤滑剤の再固形化を防止することができる。

（完成圧粉体の成形）
図２のスライド５とともに上型４５が、図３（Ａ）に示すように下降して下型４１（４２）内の中間圧粉体１１０を第２の加圧力Ｐ２で加圧し始める。液状の潤滑剤が十分な潤滑作用を営む。特に、加圧成形の進行に伴い潤滑剤が全方向に流出するので、粒子間のみならず粒子と金型との摩擦抵抗力を効率よく軽減できる。圧縮された中間圧粉体１１０の密度ρは、図４の実線（Ｂ）にしたがって高くなる。つまり、第２の加圧力Ｐ２が横軸指数（例えば、９５…加圧力９．５Ｔｏｎ／ｃｍ^２）を超えると、密度ρが７．２５ｇ／ｃｍ^３から急激に縦軸指数１０２相当の密度ρ（７．７５ｇ／ｃｍ^３）に高まる。第２の加圧力Ｐ２を横軸指数１００（１０Ｔｏｎ／ｃｍ^２）まで上げると、密度ρ（７．７５ｇ／ｃｍ^３）は全体的に均一となる。ここで、例えば８秒間の第２の加圧成形処理が終了すると、金型（４１）内に完成圧粉体１２０が成形されている（図１の工程ＰＲ５）。その後、スライド５により上型４５が上昇する。なお、第１の加圧成形機２０では、後の中間圧粉体１１０に関する第１の加圧成形処理が同期して行われている。

（製品取り出し）
第２の取出手段（４３）が働き、完成圧粉体１２０が移送レベルＨＬに突き上げられる。つまり、下型４１から取出される。すると、図３（Ｂ）に示すように、ワーク移送手段５０が働き、その移送バー５３により完成圧粉体１２０は排出シュート５９に向けて移送される。この段階で、可動部材４３が下方の初期位置に戻される。

（製造サイクル）
以上の各工程による高密度成形方法によれば、順番に供給充填される金属粉末１００についての第１の加圧成形処理、加熱昇温処理および第２の加圧成形処理を同期実行できるので、最長の加熱昇温処理時間（１０秒）にワーク移送時間（例えば、２〜４秒）を加えた１２〜１４秒のサイクル時間で高密度圧粉体１２０を製造することができる。従来例における３０分以上の高温焼結処理時間だけとの比較においても、製造・生産時間を飛躍的に向上できると理解される。例えば、小型軽量複雑形状で機械的強度の高い自動車用部品や、磁気特性および機械的強度が優れた電磁機器用部品の供給を安定化できそれらの生産コストの低減にも大きく貢献できる。

（実施例１）
混合粉末１００を、基金属粉末（磁心用ガラス質絶縁被膜被覆鉄粉末）に潤滑剤粉末（ステアリン酸亜鉛粉末）を０．０３（〜０．１０）重量％だけ混合して調製した。第１の加圧力Ｐ１により加圧成形して密度７．０（〜７．５）ｇ／ｃｍ^３の中間圧粉体１１０を成形した。混合量が０．０３重量％とした場合に、第１の加圧成形工程を最も円滑に行うことができた。１２０℃に加熱昇温された中間圧粉体１１０を第２の加圧力Ｐ２により加圧成形して縦軸指数１０２に当たる密度ρ（７．７５ｇ／ｃｍ^３）の完成圧粉体１２０を得た。低融点であるからガラス質が変質・溶解することが無い。よって、渦電流損失が小さく、磁束密度を高められる高品質の磁心用圧粉体を能率よく製造できた。

（実施例２）
混合粉末１００を、基金属粉末（磁心用鉄系アモルファス粉末）に潤滑剤粉末（ステアリン酸亜鉛粉末）を０．０３（〜０．１０）重量％だけ混合して調製した。第１の加圧力Ｐ１により加圧成形して真密度比６０〜７５％の中間圧粉体１１０を成形した。混合量が０．０３重量％とした場合に、第１の加圧成形工程を最も円滑に行うことができた。１２０℃に加熱昇温された中間圧粉体１１０を第２の加圧力Ｐ２により加圧成形して縦軸指数１０２に当たる真密度比８０％の完成圧粉体１２０を得た。すなわち、従来成型法による圧粉体と比較して鉄損が低く、励磁電力を小さくできる磁心用圧粉体を能率よく製造できた。

（実施例３）
混合粉末１００を、基金属粉末（磁心用Ｆｅ−Ｓｉ合金粉末）に潤滑剤粉末（ステアリン酸亜鉛粉末）を０．０３（〜０．１０）重量％だけ混合して調製した。第１の加圧力Ｐ１により加圧成形して真密度比７０〜８５％の中間圧粉体１１０を成形した。混合量が０．０３重量％とした場合に、第１の加圧成形工程を最も円滑に行うことができた。１２０℃に加熱昇温された中間圧粉体１１０を第２の加圧力Ｐ２により加圧成形して縦軸指数１０２に当たる真密度比９０％の完成圧粉体１２０を得た。すなわち、従来成型法による圧粉体と比較して磁気特性の優れた磁心用圧粉体を能率よく製造できた。

（実施例４）
混合粉末１００を、基金属粉末（機械部品用純鉄粉末）に潤滑剤粉末（ステアリン酸亜鉛粉末）を０．０３（〜０．１０）重量％だけ混合して調製した。第１の加圧力Ｐ１により加圧成形して密度７．０（〜７．５）ｇ／ｃｍ^３の中間圧粉体１１０を成形した。混合量が０．０３重量％とした場合に、第１の加圧成形工程を最も円滑に行うことができた。１２０℃に加熱昇温された中間圧粉体１１０を第２の加圧力Ｐ２により加圧成形して縦軸指数１０２に当たる密度ρ（７．７５ｇ／ｃｍ^３）の完成圧粉体１２０を得た。機械的強度（例えば、引張力）は密度の高さに応じて双曲線的に急増する。すなわち、焼結処理することなく、機械的強度の極めて高い機械部品を能率よく製造することができた。なお、基金属粉末に合金形成用金属粉末を添加した場合も同様に成形できることを確認した。かくして、図４（Ｂ）に示す細長丸軸形状でも高強度仕上げできる。

しかして、この実施の形態によれば、基金属粉末と低融点の潤滑剤粉末との混合粉末１００を第１の金型２１に充填し、第１の金型内で第１の加圧力Ｐ１を加えて混合粉末中間圧縮体１１０を成形し、この混合粉末中間圧縮体１１０を加熱して潤滑剤粉末の融点相当温度（１２０℃）に積極的に昇温し、昇温済み混合粉末中間圧縮体１１０を暖機された第２の金型４１にセットしかつ第２の金型内で第２の加圧力Ｐ２を加えて混合粉末完成圧縮体１２０を成形する高密度成形方法であるから、高密度圧粉体を確実・安定して製造できかつ製造コストを大幅に低減することができる。

また、高温で長時間の焼結処理を一掃することができるので、圧粉体１１０、１２０の酸化を大幅抑制できるばかりか、エネルギー消費の極限化および製造コストの大幅削減化を達成できる。地球的環境保全上も歓迎される。

また、潤滑剤粉末の融点が９０〜１９０℃の温度範囲内に属する低融点であるから、酸化抑制を助長しつつ潤滑剤の選択性を拡大できる。

また、基金属粉末を磁心用ガラス質絶縁被膜被覆鉄粉末、磁心用鉄系アモルファス粉末、磁心用Ｆｅ−Ｓｉ合金粉末のいずれに変更しても、他の条件を同一としても、基金属粉末の種類に対応する優れた磁気特性を有する磁心部品を能率よくかつ安定して製造できる。

また、第２の加圧力Ｐ１を第１の加圧力Ｐと等しい値とすることができるから、加圧成形工程の実施およびその取扱いが容易で、間接的に圧粉体の製造コストの一層の低減にも寄与できるとともに、装置具現化に際しては例えば１台のプレス機械をベースとして簡単に構築することができる。

顧みて、従来装置（例えば、プレス機械）の能力（図４の横軸指数１００）では縦軸指数１００に相当する密度以上に高めることが不可能であったのに対して、本発明によれば同一装置で縦軸指数１０２に相当する密度まで高めることができる。この事実は、当該技術分野において画期的なことと賞賛される。

さらに、高密度化装置１が、混合粉末供給機１０と第１の加圧成形機２０と加熱昇温機３０と第２の加圧成形機４０とから構成されているので、上記の高密度化方法を確実かつ安定して実施することができる。

（第２の実施の形態）
この実施の形態は、図６に示されている。第１の実施の形態の場合に比較して、混合粉末供給機１０および第１の加圧成形機２０はそのままとし、加熱昇温機３０と第２の加圧成形機４０とを一体的に形成したことを特徴とする。

すなわち、高密度成形装置は、第１の実施の形態の場合における加熱昇温機３０と第２の加圧成形機４０とをこれら機能を一体的に組み込んだ加熱加圧成形機７０から形成されている。加熱加圧成形機７０は、複数台（この実施形態では、２台）の加熱加圧成形子機７０Ａ、７０Ｂから形成され、各加熱加圧成形子機７０Ａ、７０Ｂは図示しない制御手段によって製造サイクル毎に選択順次動作可能とされている。

各加熱加圧成形子機７０Ａ（７０Ｂ）は、基本構造が第１の実施の形態における第２の加圧成形機４０に相当するものとされている。また、各加熱加圧成形子機７０Ａ（７０Ｂ）には、第１の実施形態の場合における加熱昇温機３０および暖機手段４７の各機能に対応する複合機能をもたせた複合機能型加熱手段４８を設けてある。

すなわち、複合機能型加熱手段４８は、設定温度切換機能を有する電熱方式とされている。予め（中間圧粉体１１０を受け入れる以前に）、下型４１を潤滑剤融点相当温度（１２０℃）に暖機することができる。中間圧粉体１１０を受け入れた後は、中間圧粉体１１０の全体を潤滑剤融点相当温度（１２０℃）に加熱昇温可能に発熱量を大きく切り換える。加熱部位を選択切換えすることもできる。この加熱昇温終了後に第１の実施の形態における第２の加圧成形機４０の場合と同じ第２の加熱成形処理を行う。複合機能型加熱手段４８は、第２の加熱成形処理中に中間圧粉体１１０の温度を潤滑剤融点相当温度（１２０℃）以上に保持可能に働く。

図６に示すように、各加熱加圧成形子機２０、７０Ａ、７０Ｂは、独立プレス機械構造とされ、各スライド５、５Ａ、５Ｂは各機用モータの回転制御によりそれぞれに昇降駆動される。つまり、各加熱加圧成形子機７０Ａ、７０Ｂの一方（他方）が加圧成形動作する場合は他方（一方）は予熱であり加圧成形動作はしない。加熱加圧成形機７０を製造サイクルタイムとの関係から３台以上の加熱加圧成形子機から形成する場合も同様である。

かかる実施の形態の装置では、第１の加熱成形機２０で第３番目の中間圧粉体１１０を加圧成形中に、一方加熱加圧成形子機７０Ａ（または、７０Ｂ）で第２番目の中間圧粉体１１０を加熱昇温しかつ他方加熱加圧成形子機７０Ｂ（または、７０Ａ）で第１番目の中間圧粉体１１０を完成圧粉体１２０とするように加圧成形中である。

しかして、この実施の形態によれば、加熱加圧成形機７０を同一構造の複数台の加圧成形子機７０Ａ、７０Ｂから構築すればよいから、第１の実施形態の場合に比較して装置簡素化を図れる。製造ラインの単純化も促進でき、取扱も一段と容易になる。

なお、第１の加圧成形機２０と加熱加圧成形子機７０Ａ（または、７０Ｂ）あるいは第１の加圧成形機２０および各加熱加圧成形子機７０Ａ、７０Ｂを、１台のプレス機械構造として構築することも可能である。

１ 高密度成形装置
１０ 混合粉末供給機
２０ 第１の加圧成形機
３０ 加熱昇温機
４０ 第２の加圧成形機
４７ 暖機手段
４８ 複合機能型加熱手段
５０ ワーク移送手段
７０ 加熱加圧成形機
７０Ａ，７０Ｂ 加熱加圧成形子機
１００ 混合粉末
１１０ 混合粉末中間圧縮体（中間圧粉体）
１２０ 混合粉末完成圧縮体（完成圧粉体）

Claims (9)

1. 基金属粉末である鉄粉末と低融点の潤滑剤粉末との混合物である混合粉末であって、該混合粉末全量の０．０２〜０．１２重量％が潤滑剤粉末である混合粉末を第１の金型に充填し、
   前記第１の金型内で混合粉末に第１の加圧力を加えて密度が７．０〜７．５ｇ／ｃｍ ^３ の混合粉末中間圧縮体を成形し、
   前記第１の金型から取出した混合粉末中間圧縮体を加熱して混合粉末中間圧縮体に含まれる潤滑剤粉末を液化し、
   昇温された混合粉末中間圧縮体を暖機された第２の金型にセットして液化した潤滑剤の再固形化を防止しつつ、前記第２の金型内で混合粉末中間圧縮体に第２の加圧力を加えて高密度の混合粉末完成圧縮体を成形する、ことを特徴とする混合粉末の高密度成形方法。
2. 前記潤滑剤粉末の融点が９０〜１９０℃の温度範囲内に属する低融点とされている、請求項１記載の混合粉末の高密度成形方法。
3. 前記鉄粉末が磁心用ガラス質絶縁被膜被覆鉄粉末である、請求項１または２記載の混合粉末の高密度成形方法。
4. 前記鉄粉末が機械部品用純鉄粉末である、請求項１または２記載の混合粉末の高密度成形方法。
5. 前記第２の加圧力が前記第１の加圧力と等しい値に選択されている、請求項１から請求項４までのいずれかに記載された混合粉末の高密度成形方法。
6. 磁心用鉄系アモルファス粉末と低融点の潤滑剤粉末との混合物である混合粉末であって、該混合粉末全量の０．０２〜０．１２重量％が潤滑剤粉末である混合粉末を第１の金型に充填し、
   前記第１の金型内で混合粉末に第１の加圧力を加えて密度が真密度比６０〜７５％の混
   合粉末中間圧縮体を成形し、
   前記第１の金型から取出した混合粉末中間圧縮体を加熱して混合粉末中間圧縮体に含まれる潤滑剤粉末を液化し、
   昇温された混合粉末中間圧縮体を暖機された第２の金型にセットして液化した潤滑剤の再固形化を防止しつつ、前記第２の金型内で混合粉末中間圧縮体に第２の加圧力を加えて高密度の混合粉末完成圧縮体を成形する、ことを特徴とする混合粉末の高密度成形方法。
7. 磁心用Ｆｅ−Ｓｉ合金粉末と低融点の潤滑剤粉末との混合物である混合粉末であって、該混合粉末全量の０．０２〜０．１２重量％が潤滑剤粉末である混合粉末を第１の金型に充填し、
   前記第１の金型内で混合粉末に第１の加圧力を加えて密度が真密度比７０〜８５％の混合粉末中間圧縮体を成形し、
   前記第１の金型から取出した混合粉末中間圧縮体を加熱して混合粉末中間圧縮体に含まれる潤滑剤粉末を液化し、
   昇温された混合粉末中間圧縮体を暖機された第２の金型にセットして液化した潤滑剤の再固形化を防止しつつ、前記第２の金型内で混合粉末中間圧縮体に第２の加圧力を加えて高密度の混合粉末完成圧縮体を成形する、ことを特徴とする混合粉末の高密度成形方法。
8. 鉄粉末と低融点の潤滑剤粉末との混合物である混合粉末であって、該混合粉末全量の０．０２〜０．１２重量％が潤滑剤粉末である混合粉末を外部に供給充填可能な混合粉末供給機と、
   この混合粉末供給機を用いて第１の金型に充填された混合粉末に第１の加圧力を加えて密度が７．０〜７．５ｇ／ｃｍ ^３ の混合粉末中間圧縮体を成形する第１の加圧成形機と、
   前記第１の金型から取出された混合粉末中間圧縮体の温度を昇温して混合粉末中間圧縮体に含まれる潤滑剤粉末を液化させるための加熱昇温機と、
   昇温された混合粉末中間圧縮体を暖機済の第２の金型にセットして液化した潤滑剤の再固形化を防止しつつ、該混合粉末中間圧縮体に第２の加圧力を加えて高密度の混合粉末完成圧縮体を成形する第２の加圧成形機と、を具備する混合粉末の高密度成形装置。
9. 前記加熱昇温機と前記第２の加圧成形機とをこれら機能を一体的に組み込んだ加熱加圧成形機から形成するとともに、加熱加圧成形機を複数台の加熱加圧成形子機から形成し、
   前記第１の加圧成形機で成形された混合粉末中間圧縮体を該混合粉末中間圧縮体の成形サイクル毎に前記複数台の加熱加圧成形子機の中から選択した１台に導入し、前記複数台の加熱加圧成形子機が順次高密度の混合粉末完成圧縮体を成形するように形成されている請求項８記載の混合粉末の高密度成形装置。