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材料製造プロセス

多用な形状且つ性能の均一な磁石の低コスト大量製造技術を確立!

京都府

NDFEB株式会社

2020年3月25日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 究極の高均一性・高磁気特性・高生産性Nd-Fe-B焼結磁石の製造装置開発
基盤技術分野 材料製造プロセス
事業実施年度 平成28年度~平成30年度

プロジェクトの詳細

事業概要

自動車、電気製品、電子機器など多くの分野で高出力・高効率かつ軽量の高性能モータが使われている。種々のモータ性能改善のニーズから、内蔵される磁石に対する形状の多様化と性能の均一化の要求があるが、現状の製造法では十分な対応ができない。弊社は高磁気特性・低コストの平板磁石製造技術「N-PLP法」を有しており、この技術を発展させて多様な形状で且つ性能の均一な磁石を低コストで大量に製造できる技術を開発する。

開発した技術のポイント

・形状の多様化:⼤型ブロック、⽡型磁⽯、切込み型磁石、極薄板磁石の作製
・⾼均⼀化:充填・配向・熱処理の均⼀化により、磁気特性の均⼀化。均⼀性評価法の確⽴

具体的な成果

・形状の多様化
‐⼤型ブロックは180×35×17mmの磁⽯の作製に成功
‐超⼤型ブロック(120×50×50mm)はひび・割れ発⽣で未達成
‐⽡型磁⽯の作製に成功。EBSDにより、配向度も測定(97%で良好)
‐切込み型磁⽯は厚さが6mm程度までは作製可能。1.5mm以下の超薄型磁⽯は切込み時にひびが⼊り改善が必要
‐また、超薄型磁⽯の張り合わせの積層磁⽯により、⽐抵抗の⼤きな磁⽯の作製に成功。これにより、モーターなどに使われる磁⽯の渦電流を⼤幅に抑えることが可能になった
‐極薄板磁⽯は厚さ0.77mmの磁⽯の作製に成功。これは⼀般の加⼯業者では加⼯できないレベルである。磁⽯の厚さ1.5mmでは歩留まりは90%以上を達成
・高均一化
‐磁性体を含んだ磁極の導⼊により、モールド隅の配向の均⼀化が可能になった
‐秤量充填法により、重量バラツキ1%以下まで、均⼀化に成功
‐EBSDにより、配向度がほぼ正確に評価可能になった。複雑な形状の磁⽯でも配向度の評価が可能になった

研究開発成果の利用シーン

本研究により、超薄型磁石と蒲鉾型、切込み磁石が作製されるようになった。これにより、NPLP法において、イヤホンや携帯電話など小型用途と、モーター用途などの渦電流を抑えた磁石の製造に対応できるようになった。切込み法により、仕切り板の隙間にTbやDyを挿入することによるGBD処理などが可能となり、大きな保磁力をもつ磁石を作製できるようになった。薄電流を抑えることから省エネルギーであり、かつ、渦電流による温度上昇が抑えられることにより省ディスプロシウム(省テルビウム)が可能になり、低コスト化にもつながる。また、使用温度を抑えられることは、熱減磁を抑え、使用時における磁石の高特性化・高信頼性化につながることになる

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

本研究により、ヒビ・割れ・巣・特性などの問題をクリアし、ブロックを作製が可能になった。これにより、ブロック型の焼結磁石の作製を所望するユーザーにも対応することができ、NPLPの製品付加価値が大きくなり、商品としての競争力が増した。1件3千万円でライセンス契約をするつもりであり、31年度で3台・9000万円は妥当であると思われる。事業化体制としては、NPLP装置の製造は日本電磁測器が担当する。現在、アクセスしてくる企業によっては、粉末作製(ジェットミルなど)や焼結炉、めっき装置なども購入し、トータルプロデュースしてほしいとの要望もある。要望を応えるため、他の企業も入って頂いて、磁石作製装置一式の販売になる可能性も高い状況本プロジェクトにより、コスト・特性・形状の自由度・均一性のすべての面で既存の磁石作製装置に勝り、非常に競争力が高い現状で、多数の企業から問い合わせ・見学がある。その中で、中国の2社は現状で購入の意志を示しており、国内企業からも、現在、実験・試作の作製依頼がある

製品・サービスのPRポイント

多様な形状で且つ性能の均⼀な磁⽯を低コストで⼤量に製造できる

実用化・事業化にあたっての課題

切込み法では、秤量充填が適用できず、ばらつきの面では大きくなった。これは、AT充填など、量産においては解決できる可能性が高く、検討の余地がある

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 NDFEB株式会社
事業管理機関 公益財団法人京都高度技術研究所
研究等実施機関 国立大学法人京都大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 NDFEB株式会社(法人番号:1130001052349)
本社所在地 京都府京都市西京区御綾大原1番地36京大桂ベンチャープラザ北館105号室
連絡先窓口 磯・桂太
メールアドレス isogai@ndfeb.co.jp
電話番号 075-392-9225