[发明专利]树脂粘合型磁体及其生产方法

说明书

本发明涉及用于电子仪器等的微型电机、编码器、线性驱动装置等的某种树脂粘合型磁体及其生产方法，特别是圆筒形或薄板形的树脂粘合型磁体及其应用挤出成型法的生产方法。

树脂粘合型磁体通常可用三种方法生产：（1）注入成型法;（2）冲压成型法;（3）挤出成型法。

在这些成型方法中，注入成型法是通过把含有磁粉和热塑性树脂的磁体组合物装填到模具中并把模具加热到能达到足够的流动性的温度而做成预定的形状。

冲压成型法是一种将某种含有磁粉和热固性树脂的磁体组合物装填入冲压机的模具后通过冲压而成型的方法。

挤出成型法是把磁粉和树脂的混合物加热熔融而形成的流化态磁性组合物用螺杆、撞锤或者柱塞充入模具，并在其中凝聚。

在这些成型方法中，注入成型法和冲压成型法能够通过在成型步骤向模具施加磁场而使得成型的磁体具有各向异性。可是，由于注入成型法不能在模槽里装填磁体组合物，也不能取出成型件，冲压成型法的成型件的长度是由成型冲床的冲程而决定的，所以，对于近来需要量日益增加的长度较长的磁体的成型，注入成型法和冲压成型法都有缺陷，即成型件的长度受到限制。特别是在成型径向各向异性的圆筒形磁体时，成型件的长度受到限制，只有其外径（以后称为D）、内径（以后称为d）和长度（以后称为L）满足下列式子的磁体才能被成型：

2DL/d²＜1

（参考文献：正昭滨野，第九届高性能塑料磁体注入成型技术及其应用开发会议摘要文集，塑料工业技术委员会，1986）

所以，对于满足

2DL/d²≥1

的圆筒形磁体，只有两类磁体可得到，一类是具有各向同性的或者磁性能很差的单一成型磁体，另一类是通过粘接几个具有径向异性的磁体而制成的磁体。

可是，上述的圆筒形树脂粘合型磁体及其生产方法有下列问题。

（1）为了利用各向同性磁体或具有接近各向同性磁体性能的磁体制得高性能的电机或驱动装置，所用的磁体的体积必须很大，这就不能满足这些仪器的小型化和重量轻的要求。

（2）在粘接几个具有径向异性的磁体的情况下，存在下述问题：

〔1〕粘接力弱，不足以防止脱落。同时，重复的加热和冷却循环也会造成破坏粘合的危险。它的可靠性很差，如粘接强度的变化等。

〔2〕由于在生产过程中要有粘接步骤，生产成本就要上升。而且，所粘接的磁体在完工前必须经切削等工序以保证成型件的尺寸精度，因而又增加了生产成本。

〔3〕在成型件经切削工序而最后完成的情形下，这最后一步有可能降低磁体的性能。

（3）至于注入成型法和冲压成型法，在成型过程中都需要有一个向模具中装填磁体组合物、成型和从模具中取出磁体成品的固定循环过程。由于它基本上是间歇式生产体系，生产率要受到限制，所以，要降低生产成本是很困难的。

（4）常规的挤出成型法是在成型步骤不加磁场的一种主要方法。可是用这种成型方法只能得到各向同性的磁体。

由于挤出成型法从原料供应到获得成型件可以连续操作从而具有很高的生产率，同时，又能容易地模塑出长磁体，所以，该方法变得很普及。特别是，为了改善一直被认为是很差的磁性质，已有许多改善磁体性能的研究，尤其是在磁场中的挤出成型方法的研究。

关于在成型步骤施加磁场的方法，对于柱形磁体，R.E.约翰逊有一篇报导（“生产粘合型稀土-钴磁体的进展”，第五届稀土-钴磁体及其应用国际会议，1981），对于圆筒形磁体，在日本专利公开昭和58-219705和日本专利公开昭和61-121307中都阐述了一些方法。

这两种方法都是在磁体组合物通过模具时，将一磁场加到挤出机的模具中，通过将磁性粉末容易磁化的轴定向到磁场的方向而形成磁体。可是，例如在日本专利公开昭和61-121307中所描述的一种方法中，在模具中磁化定向的圆筒形磁体被安装在模具外面的冷却装置冷却后，仅在一个方向形成异向性，并不能得到在直径方向上具有径向异向性的成型件。而且，当成型件由模具中挤压出来时，它的温度仍然很高，因而会产生磁粉定向的无序而使得磁体的性能恶化。结果，即使采用了这种方法，也得不到具有径向异向性的高磁性能的圆筒形磁体。

而且，在上述的生产方法中，还存在下列问题：