使用線狀鋸的切斷方法和線狀鋸裝置以及稀土類磁體的制造方法

專利名稱：使用線狀鋸的切斷方法和線狀鋸裝置以及稀土類磁體的制造方法
技術領域：
本發明涉及使用線狀鋸的切斷方法和線狀鋸裝置以及稀土類磁體的制造方法。
作為切斷稀土類合金錠(包括燒結體)的方法，迄今為止，例如采用用旋轉的切割刀片切割錠的技術。但是，根據用切割刀片進行切割的方法，切斷刃的厚度較大，因此切削量較多，稀土類合金材料的成品率低，成為使稀土類合金制品(例如稀土類磁體)的成本上升的因素。
作為比切割刀片切削余量少的切斷方法，有使用金屬絲的方法。例如特開平11-198020號公報中公開了下述方法使用在高強度芯線的圓周面上利用粘結層固定超硬磨粒的金屬絲(也稱為“固定磨粒金屬絲”)，能夠切斷硅、藍寶石、水晶、玻璃、釹、鐵氧體等硬脆材料。
如果使用如上述的固定磨粒金屬絲，能夠以少的切削余量由稀土類合金塊(錠)同時制作數塊規定厚度的板，就會大幅度地減低稀土類磁體的制造成本。但是，還沒有使用固定磨粒金屬絲、以量產水平切斷稀土類合金的報道。
根據發明人進行各種研究的結果，作為其主要原因，可舉出稀土類合金、特別是使用燒結法制成的稀土類合金(以下，稱作“稀土類燒結合金”)的機械性質，與硅等大不相同。具體地說，稀土類燒結合金具有主要發生脆性破壞的硬相(R2Fe14B相)和發生延性破壞的晶界相(富R相)，因此與以硅為代表的硬脆材料不同，切削困難。即，與切斷硅等硬脆材料的情況相比，切削阻力高，其結果，發熱量也多。另外，稀土類合金的比重約為7.5，比硅等材料大，通過切削產生的切削屑(淤泥)難以從切削部排出。
因此，為了以高加工精度、高效率地切削稀土類合金，在充分降低切削阻力的同時，需要效率良好地使切削時產生的熱放熱，即效率良好地冷卻切削部。另外，需要效率良好地排出由切削生成的切削屑。
通過向稀土類合金的切削部充分供給潤滑性優良的冷卻液(也叫作“切削液”)，在降低切削阻力的同時，能夠使切削時產生的熱效率良好地放散。根據發明人的實驗結果，如果使用油性的冷卻液，用足夠量的冷卻液預先潤濕金屬絲，利用走行的金屬絲，就能夠向狹窄的切削部充分地供給冷卻液。
但是，對于油性的冷卻液來說，要想不發生環境破壞，就關系到用于處理廢液的成本、以及從廢液中分離切削屑，這是困難的，并且也存在再利用廢液或切削液的問題。另外，在再利用稀土類合金的切削屑時，原料中的碳含量增加，也存在因為使磁性降低的不理想的問題。如果考慮這些問題，作為冷卻液優選是水(或水溶性的冷卻液)，但是，如果使用水作為冷卻液，因為水的粘度(動粘度1.0mm2/s)低，所以在走行的金屬絲上不能附著足夠的量，因此即使用水潤濕金屬絲，也不能向切削部供給足夠量的水。
特開平11-198020號公報公開了下述方法通過使金屬絲在從冷卻液槽溢流的冷卻液中走行，即使在以高速(例如2000m/min)使固定磨粒金屬絲進行走行的情況下，也能夠使冷卻液可靠地附著在金屬絲上。但是，根據本發明人的實驗，即使一邊使金屬絲(例如，在特開平11-198020號公報中公開)在溢流的水中走行、一邊切削稀土類合金，在磨粒脫落或嚴酷的情況下，會發生金屬絲的斷線。這種不良情況，即使金屬絲的走行速度例如是800m/min左右也發生。這被認為是，即使采用上述的方法，由于切削阻力高、并且水不充分地供給切削部的緣故。
本發明人進行各種研究的結果發現，通過向切削部供給以25℃時的表面張力在25mN/m～60mN/m的范圍內(或動摩擦系數是0.1～0.3的范圍內)的水為主成分的冷卻液，能夠效率良好地冷卻金屬絲(特愿2000-358462號和特愿2001-318867號)。與水相比，具有上述范圍內的表面張力或動摩擦系數的冷卻液對稀土類合金和/或金屬絲的潤濕性(或親密性)優良，因此認為冷卻液高效地浸透至切削部(稀土類合金與金屬絲相互接觸、并且切削稀土類合金的部分。也稱為切削溝)。當然，以水作為主要成分的冷卻液，與油性冷卻液(例如礦物油)相比，比熱高，因此冷卻效率高。再者，在本說明書中，所謂“以水作為主要成分的冷卻液”，是指全體的70重量％以上是水的冷卻液。
但是，本發明人進一步研究的結果可知，如果使用以水作為主要成分的冷卻液，在卷繞金屬絲的卷筒上，由于金屬絲的相互接觸摩擦，存在發生磨粒從金屬絲上剝落(有時稱為脫粒)這種現象的問題。
已經知道，這是因為以水作為主要成分的冷卻液，與油性的冷卻液相比，對金屬絲的附著力低，而且容易蒸發，因此卷繞在卷筒上時，附著在金屬絲上的冷卻液少或幾乎沒有，不能減低由金屬絲的相互摩擦產生的熱和機械的摩擦力。即，推測這是因為盡管在切斷部向供給金屬絲冷卻液，但在被卷筒卷繞之前，在走行中冷卻液被彈飛。
另外，即使金屬絲的相互摩擦未達到磨粒脫落的程度，但對磨粒造成機械損傷，因此又降低切削精度，又降低切削效率。而且在嚴酷的情況下，磨粒有可能與樹脂層(粘結層)一起脫落。即，如果使用以水作為主要成分的冷卻液，由于卷筒上的金屬絲的相互摩擦，金屬絲的壽命變短。固定磨粒金屬絲價格較高，因此為了降低有關切斷加工的費用，也希望延長金屬絲的壽命。
另外，如果使用由在芯線的外周面上形成的樹脂層固定磨粒的金屬絲，有可能發生樹脂層從芯線上剝離(脫離)的“樹脂剝離”。進行了各種研究的結果已清楚，該樹脂剝離的原因，不僅由上述的金屬絲的相互接觸摩擦產生的損傷，而且以水作為主要成分的冷卻液(尤其，包含堿性的防銹劑等的胺類的冷卻液)對樹脂層造成損傷也是原因之一。
如上所述，尤其是，稀土類合金難以用線狀鋸切斷，但當使用以水作為主要成分的冷卻液時金屬絲的壽命變短這樣的問題，在切斷硅、藍寶石、水晶、玻璃、釹、鐵氧體等硬脆材料時也發生。
本發明的切斷方法是使用由形成于芯線外周面的樹脂層固定磨粒的金屬絲的切斷方法，包括將由含有乙二醇的潤滑液包覆表面的金屬絲卷繞在卷筒上的準備工序；使卷繞在上述卷筒上的金屬絲在多個輥之間走行的工序；以及，一邊向由上述金屬絲切削工件(被切削物)的部分供給以水作為主要成分的第一冷卻液、一邊用正在走行的上述金屬絲切削工件的工序，由此達到上述目的。尤其，能夠抑制樹脂發生剝離的問題。
優選還包括向卷繞在上述卷筒上的上述金屬絲或在上述卷筒近旁走行的上述金屬絲供給以水作為主要成分的第二冷卻液的工序。
優選上述第二冷卻液相對于稀土類合金的25℃時的動摩擦系數是0.3以下。
上述第二冷卻液可以含有乙二醇。
可以使用噴霧法將上述第二冷卻液供給至上述金屬絲。
在上述準備工序中，在上述卷筒上卷繞上述金屬絲時的張力優選在7N以上15N以下的范圍內。
在上述卷筒上卷繞上述金屬絲時的間距優選為不到上述金屬絲外徑的2倍，更優選是超過外徑的100％、190％以下。
上述第一冷卻液相對于稀土類合金的25℃時的動摩擦系數優選在0.1～0.3的范圍內。
上述樹脂優選是酚醛樹脂、環氧樹脂、聚酰亞胺樹脂。
上述金屬絲的走行方向的、相互鄰接的上述磨粒之間的平均距離，在上述磨粒的平均粒徑的100％～600％的范圍內，而且，上述磨粒從上述樹脂層的表面突出的部分的平均高度，優選是10μm～40μm的范圍內。
上述第二冷卻液優選比上述第一冷卻液粘度高。
上述第一冷卻液和上述第二冷卻液的溫度優選在15℃～35℃的范圍內。
優選為，上述多個輥分別具有形成導向溝的高分子層，上述導向溝具有至少一方的斜面相對上述輥的半徑方向成25°以上不到45°角度的一對斜面，上述金屬絲在上述一對斜面之間走行。
工件可以是R-Fe-B系稀土類燒結合金，例如可以是Nd-Fe-B系稀土類燒結合金。
本發明的稀土類磁體的制造方法的特征是，包括由稀土類合金粉末制作稀土類磁體燒結體的工序；以及，使用上述的任一種切斷方法由上述燒結體分離成多個稀土類磁體的工序。
本發明的線狀鋸裝置具備由形成于芯線外周面的樹脂層固定磨粒的金屬絲；使所述金屬絲卷繞在其周邊上的卷筒；將卷繞在所述卷筒上的所述金屬絲引出、并進行走行的多個輥；向所述金屬絲切削工件的部分供給第一冷卻液的裝置；向卷繞在所述卷筒上的所述金屬絲或在所述卷筒近旁走行的所述金屬絲供給含有乙二醇的第二冷卻液的裝置。由此可達到上述目的。
供給上述第二冷卻液的裝置可以是具備噴霧裝置的結構。
由本發明的稀土類磁體的制造方法制造的稀土類磁體適用于音圈馬達。
圖2是示意性地表示用于向卷繞在線狀鋸裝置100中的卷筒40a和40b上的金屬絲20供給冷卻液的結構圖。
圖3是表示

圖1所示的線狀鋸裝置100的切削部附近的結構的示意圖。
圖4是示意性地表示為了實施本發明的實施方式的切斷方法所適用的金屬絲20的圖。
圖5是示意性地表示適用于線狀鋸裝置100和200的輥的剖面結構圖。
圖6是示意性地表示現有的輥的剖面結構圖。
圖7是表示輥的導向溝的斜面10S的傾斜角和金屬絲扭轉角之間關系的曲線圖。
本發明的切斷方法，使用在芯線(典型的是琴金屬絲)上固定磨粒(典型的是金剛石磨粒)的金屬絲(固定磨粒金屬絲)。使卷繞在一對卷筒上的金屬絲在多個輥之間走行，一邊使稀土類合金(工件)接觸正在進行走行的金屬絲，一邊進行切斷。此時，一邊向稀土類合金被金屬絲切削的部分供給以水作為主要成分的冷卻液(第一冷卻液)，一邊進行切削。這里，在將金屬絲卷繞在卷筒上的準備工序中，通過用含有乙二醇的潤滑液包覆金屬絲的表面，可以利用在芯線外周面形成的樹脂層抑制使磨粒固定的金屬絲上的樹脂發生剝離。
含有乙二醇的潤滑液可以適合使用乙二醇原液或含有50質量％以上乙二醇的水溶液。作為乙二醇，例如可以適合使用聚乙二醇。乙二醇比樹脂層親水性(保水性)高，因此認為其作用是防止樹脂層吸濕水分。另外，在將金屬絲卷繞在卷筒上的準備工序中，附著于金屬絲上的含有乙二醇的潤滑液，優選比供給被切削的部分的冷卻液潤滑性高。
用含有乙二醇的潤滑劑包覆金屬絲表面的工序，優選在將金屬絲卷繞在線狀鋸裝置的卷筒上時實行。作為在金屬絲表面附著乙二醇(或乙二醇水溶液)的方法，可以適合使用噴霧的散布法、或滴下法、涂布法、浸漬法等。在將金屬絲卷繞在卷筒上時的張力，優選在7N以上15N以下的范圍內。如果張力低于7N，有可能會發生金屬絲的卷入，如果超過15N，就容易發生由金屬絲相互摩擦產生的損傷。另外，若將張力設定在該范圍內，就能夠得到良好地切斷精度，因而是優選的。
另外，在將金屬絲卷繞在卷筒上時的間距(金屬絲的中心間距離)，優選為不足金屬絲的外徑的2倍，更優選為超過外徑的100％、且在190％以下。這樣，通過調整卷繞時的間距，在先卷繞在卷筒上的金屬絲之間防止以后的金屬絲進入，能夠抑制發生金屬絲彎曲或金屬絲的相互摩擦。
這樣，在線狀鋸裝置的準備工序中，在將金屬絲卷繞在卷筒上時，如果用含有乙二醇的潤滑液包覆金屬絲，就能夠抑制因保存金屬絲的狀態時的吸濕引起的金屬絲的樹脂層的劣化。向金屬絲附著含有乙二醇的潤滑液，不限于準備工序，例如也可以添加·混合在上述第二冷卻液中。
為了延長金屬絲的壽命，優選再向卷繞在一對卷筒上的金屬絲或在一對卷筒近旁走行的金屬絲供給以水作為主要成分的冷卻液(第二冷卻液)。通過向卷繞在卷筒上的金屬絲也供給冷卻液，來減低由在卷筒上的金屬絲相互摩擦產生的發熱和機械的摩擦。其結果，金屬絲遭受的機械損傷減低，因此抑制切削精度或切削效率的降低，而且金屬絲的壽命延長。
第一冷卻液的相對稀土類合金的25℃時的動摩擦系數優選在0.1～0.3的范圍內。另外，第二冷卻液的相對稀土類合金的25℃時的動摩擦系數優選為0.3以下，更優選為0.15以下。在以下的實施方式中所示的動摩擦系數是使用R-Fe-B系稀土類合金的燒結體、用四球式摩擦試驗機求出的值。適合作為R-Fe-B系稀土類磁體使用的稀土類合金的組成和制造方法，例如記載在美國專利第4770723號和美國專利第4792368號中。
再者，本發明的切斷方法中使用的第一和第二冷卻液特定使用25℃的動摩擦系數，但實際使用時的冷卻液的溫度不限于25℃。但是，為了得到本發明的效果，優選使用溫度控制在15℃～35℃范圍內的冷卻液，更優選處于20℃～30℃的范圍內。眾所周知，冷卻液的動摩擦系數依據于溫度，因此實際使用的冷卻液的溫度如果過于離開上述的溫度范圍，冷卻液的動摩擦系數就成為與離開上述的數值范圍的狀態很相似的狀態，冷卻效率會降低。
通過使用具有上述的動摩擦系數的冷卻液，就能夠有效地抑制金屬絲溫度的異常上升，因此能夠有效地抑制·防止磨粒的異常脫粒或金屬絲的斷線。其結果，在防止加工精度的降低的同時，可以比目前能夠更連續長期使用金屬絲，因此能夠降低制造成本。
該效果，向切削部供給的第一冷卻液和向卷繞在卷筒上的金屬絲或在一對卷筒近旁走行的金屬絲供給的第二冷卻液是共同的，因此作為第一冷卻液和第二冷卻液，可以使用相同的冷卻液。但是，可以使用比第一冷卻液粘度高的冷卻液，以便第二冷卻液容易附著在卷繞于卷筒上的金屬絲或在卷筒近旁走行的金屬絲上。作為第二冷卻液和第一冷卻液，可以適合使用粘度為1mPa·s～50mPa·s(動粘度1mm2/s～50mm2/s)的冷卻液。為了提高第二冷卻液對金屬絲的附著性，優選使用具有5mPa·s以上的粘度(5mm2/s以上的動粘度)的冷卻液。通過控制后述的與水混合的潤滑劑的濃度，可以調整冷卻液的粘度。
第二冷卻液沒有必要在切削工序的整個期間供給，如果是能夠維持向卷繞在卷筒上的金屬絲上附著充分量的冷卻液，也可以間歇地供給第二冷卻液。再者，以水作為主要成分的冷卻液(特別是含有烷醇胺等的冷卻液)比油性冷卻液對樹脂帶來更惡劣的影響，因此在使用樹脂層固定磨粒的金屬絲時，以冷卻液的量少為佳。因此，對于卷繞在卷筒上的金屬絲或在卷筒近旁走行的金屬絲，優選使用噴霧法或滴下法供給冷卻液。尤其是，噴霧法能夠將少量的冷卻液均勻地供給到卷繞在卷筒上的金屬絲上，因此是優選的。冷卻液的供給量，可以根據金屬絲的種類、長度、走行速度等適當設定，例如設定為50ml/min～500ml/min的范圍。但是，在使用電沉積金屬絲(例如使用鍍鎳層固定磨粒的金屬絲)等對水系冷卻液的耐性優良的金屬絲的情況下，例如可以將卷筒整體浸漬在冷卻液中。
通過在水中添加表面活性劑或稱作所謂“合成(Synthetic)”的合成潤滑劑，來調制上述的冷卻液。通過調整種類、添加量，能夠得到規定的動摩擦系數。另外，如果使用以水作為主要成分的冷卻液，因為粘度比較低，所以使用磁體能夠容易將稀土類合金的切削屑與由切削生成的淤泥分離，能夠再利用冷卻液。另外，通過冷卻液的廢棄處理，能夠防止對環境帶來惡劣的影響。并且，能夠使包含在淤泥中的碳量減低，能夠提高以從淤泥中回收的切削屑作為原料的磁體的磁特性。
如果一邊以高速使金屬絲走行，一邊進行切削，冷卻液就會起泡，冷卻效率有可能降低。通過使用含有消泡劑的冷卻液，能夠抑制因冷卻液的起泡引起的冷卻效率的降低。進而，通過使用pH處于8～11的范圍內的冷卻液，能夠抑制稀土類合金的腐蝕。另外，通過使用含有防銹劑的冷卻液，能夠抑制稀土類合金的氧化。這些可以考慮稀土類合金的種類或切斷條件等進行適當調整。
作為金屬絲，適合使用用樹脂固定金剛石系磨粒的金屬絲。即，可以適合使用用樹脂在芯線(典型的是琴金屬絲)的外周面固定金剛石磨粒的金屬絲。其中，作為樹脂，優選使用酚醛樹脂、環氧樹脂和聚酰亞胺樹脂。這些樹脂與琴金屬絲(硬金屬絲)的外周面的接觸強度高，并且對后述的冷卻液的潤濕性(浸透性)也優良。另外，與使用電沉積法制造的金屬絲相比是廉價的，能夠減低稀土類合金的切斷成本。再者，金屬絲的芯線不限于琴金屬絲，可以是由Ni-Cr或Fe-Ni等合金、W或Mo等高熔點金屬形成的，或者也可以由將尼龍纖維等高強度纖維集束形成。另外，磨粒的材料不限于金剛石，也可以是SiC、B、C、CBN(立方晶系一氮化硼)等。
為了得到切削余量少這樣的益處，金屬絲的外徑優選為0.3mm以下，更優選為0.25mm以下。設定金屬絲外徑的下限值，以便得到足夠的強度，而且，為了以足夠的強度固定規定大小的磨粒，使用直徑為0.12mm～0.20mm左右的芯線。磨粒的平均粒徑D，從切削效率的觀點來看，優選滿足20μm≤D≤60μm的關系，特別優選滿足40μm≤D≤60μm的關系。另外，從切削效率和切削屑(淤泥)的排出效率的觀點來看，在金屬絲走行方向上的、相互鄰接的磨粒間的平均距離，優選是在磨粒的平均粒徑D的100％～600％的范圍內，而且，磨粒從酚醛樹脂層的表面突出部分的平均高度，優選是在10μm～40μm的范圍內。該金屬絲如果指定上述的形式，可以由一般的金屬絲制造者(例如，株式會社ァラィドマテリァル)供給。
如果使用這樣的金屬絲，就能夠實現良好的切削效率，而且切削屑的排出性也優良，因此即使以較高的走行速度(例如1000m/min)也可以進行切削。另外，使用上述的冷卻液進行效率良好地冷卻，因此能夠以良好的加工精度、連續長時間穩定地切削稀土類合金。如果使用以水作為主要成分的冷卻液，通過使走行速度比使用油性的冷卻液的情況設定快20～30％左右(例如，1100m/min～1200m/min)，因此能夠使切削效率最佳化。
本發明的切斷方法中所使用的以水為主要成分的冷卻液，粘度低(動粘度大約1mm2/s)，因此切削屑的排出性也比油性的冷卻液(一般動粘度是5mm2/s以上)低。因此，為了提高切削屑的排出性，在切削工序中，切削部維持在浸漬在容納于槽內的冷卻液中的狀態，而且，冷卻液優選通過從槽的底部向槽內供給的同時，也從槽的開口部供給，維持在從槽的開口部溢出的狀態。
排出至粘度低的冷卻液中的切削屑，容易沉降，浮游在槽的開口部附近的切削屑是少量的。為了在切削部浸漬在冷卻液中的狀態下進行切削，以在槽的開口部附近的冷卻液中走行的方式配置金屬絲，因此金屬絲在切削屑少的冷卻液中走行，向切削部供給切削屑少的冷卻液。尤其，通過也從槽的開口部供給冷卻液，并維持在從開口部溢出的狀態，能夠降低供給至切削部的冷卻液中的切削屑量。進而，由于從槽的開口部供給的冷卻液的流動，也得到將附著在金屬絲上的切削屑進行機械的洗去的效果。冷卻液1分鐘溢出的量，優選是槽的容積的50％以上。另外，從開口部供給的冷卻液的量，優選比從槽的底部供給的冷卻液的量多。
而且，通過在槽的開口部形成幕狀的冷卻液流(或氣流)，并抑制冷卻液從槽的開口部溢出，使溢出的冷卻液的液面比槽壁高，等于更多的冷卻液被供給至切削部的周圍，因此能夠更降低冷卻液中的切削屑量。在此，在與金屬絲的走行方向交叉的槽的開口部的邊上形成幕狀的冷卻液流。用于形成冷卻液流的排出壓，優選處于0.2MPa(2kg/cm2)～1.0MPa(10kg/cm2)的范圍內，更優選處于0.4MPa(4kg/cm2)～0.6MPa(6kg/cm2)的范圍內。如果排出壓比該范圍低，有可能得不到充分的效果，如果比該范圍高，金屬絲會彎曲，也有可能使加工精度降低。
另外，在為了使金屬絲走行而設置的主輥之中，優選在配置在槽的兩側的、限制金屬絲的走行位置的一對主輥上也排出冷卻液。通過在這些主輥上排出冷卻液，在抑制設置在主輥的表面上的、具有用于將金屬絲導向溝的有機高分子層(例如聚氨酯橡膠)的溫度上升的同時，通過洗去附著或滯留在金屬絲或導向溝上的切削屑(或淤泥)，能夠防止金屬絲走行位置偏離，能夠防止金屬絲離開溝。
另外，通過回收在切削工序中生成的、包含稀土類合金的切削屑的淤泥和冷卻液組成的污液，并使用磁體從淤泥中將稀土類合金切削屑分離，就能夠再利用冷卻液(例如，循環使用)。如上所述，以水作為主要成分的冷卻液的粘度低，因此能夠容易分離切削屑。另外，通過分離稀土類合金的切削屑，就能夠容易實施冷卻液的廢液處理，而且對環境不造成傷害。而且也能夠將切削屑作為稀土類合金的再生原料進行利用。由于本發明的切斷方法中所使用的冷卻液以水作為主要成分，所以容易降低從切削屑中再生的稀土類合金中所含的碳量，能夠得到作為稀土類磁體的材料使用的原料。從淤泥中分離切削屑的方法，例如，可以使用本申請人在特愿2000-224481號中公開的方法。
本發明的切斷方法，如上所述，適合用于切斷困難的稀土類燒結合金，尤其是R-Fe-B系稀土類燒結合金的切斷。通過將使用本發明的切斷方法切斷的稀土類合金進行磁化，就得到稀土類磁體。磁化工序可以在切斷工序前進行，也可以在切斷工序后進行。使用R-Fe-B系稀土類燒結合金制造的稀土類燒結磁體，適合作為在磁頭的定位中使用的音圈馬達用的材料來使用。本發明的切斷方法，尤其適合在本申請人的美國專利第4770723號說明書和美國專利第4792368號說明書中公開的R-Fe-B系稀土類燒結磁體(合金)的切斷中使用。而且，特別適合在以釹(Nd)、鐵(Fe)和硼(B)為主要成分、具有由正方晶結構的Nd2Fe14B金屬間化合物構成的硬主相(富鐵相)和富釹的有柔韌的晶界相的稀土類燒結磁體(合金)(以下稱作“釹磁體(合金)”)的切斷中使用。作為釹磁體的代表例，有住友特殊金屬社制、商品名NEOMAX。
如果采用本發明的切斷方法，能夠以高精度且效率良好地切斷稀土類合金，因此例如能夠以高精度且效率良好地制造在磁頭的定位中使用的音圈馬達用的小的稀土類磁體(例如厚度為0.5mm～3.0mm)。
在上述的本發明實施方式中，而且在使金屬絲走行的輥的高分子層上形成的導向溝采用的結構是，至少一方的斜面相對輥的半徑方向具有成25°以上不到45°的角度的一對斜面的結構，通過使金屬絲走行在一對斜面之間，可以抑制在使用以水作為主要成分的冷卻液時發生的金屬絲的切斷。當然，一對斜面相對輥的半徑方向優選成25°以上不到45°的角度。尤其，走行在輥間的金屬絲的張力優選是25N以上35N以下。所謂輥的表面是平行于輥的軸方向的平面。
(實施方式)以下，參照附圖更具體地說明本發明的切斷方法的實施方式。在本實施方式中，說明上述的釹磁體的制造中使用的釹磁體燒結體的切斷方法。
簡單地說明制作釹(Nd-Fe-B)燒結磁體的方法。制作作為磁體材料的稀土類合金的方法，例如在上述的美國專利第4770723號說明書和美國專利第4792368號說明書中有詳細地公開。
首先，以規定成分比正確稱量原料金屬后，用高頻熔解爐在真空或氬氣氣氛中使原料金屬熔解。將熔解的原料金屬注入水冷的鑄造模具中，形成規定的組成的原料合金。將該原料合金粉碎，制作平均粒徑為3～4μm左右的微粉末。將該微粉末放入金屬模中，在磁場中進行壓制成型。此時根據需要，將微粉末與潤滑劑混合后進行壓制成型。接著，如果進行約1000℃～約1200℃左右的燒結工序，就能夠制作釹磁體燒結體。此后，為了提高磁體的矯頑力，進行約600℃條件下的時效處理，完成稀土類磁體燒結體的制作。燒結體的尺寸例如是30mm×50mm×50mm。
進行所得到的燒結體的切斷加工，形成由燒結體切斷的多個薄板(有時稱作基板或基片)。分別對所得到的燒結體的薄板進行利用研磨的最終加工，修整尺寸和形狀后，為了提高長期的可靠性，實施表面處理。此后，實行磁化工序后，經過檢查工序，釹永磁體完成。再者，也可以在切斷工序前進行磁化工序。
接著，參照圖1～圖4說明本發明的切斷方法。
圖1是表示適合用于實施本發明的實施方式的切斷方法所使用的線狀鋸裝置100的結構示意圖。
線狀鋸裝置100具有3根主輥10a、10b和10c；一對卷筒40a和40b。設置在容納冷卻液的槽30的下部主輥10a是驅動輥，設置在槽30兩側的主輥10b和10c是從動輥，金屬絲20一邊往復走行，一邊例如從一方的卷筒40a卷繞至另一方的卷筒40b。此時，通過使卷筒40a的卷繞時間比另一方的卷筒40b的卷繞時間長，可以一邊使金屬絲20往復走行，一邊向卷筒40a一側供給新的金屬絲20。金屬絲20的走行速度，例如是200m/min～1500m/min的范圍，供給新線的速度，例如是0m/min～5/min的范圍。
在主輥10a、10b和10c之間，金屬絲20鋪設成例如150列。為了確定金屬絲20的走行位置，在主輥10a、10b和10c的表面設置有機高分子層(例如聚氨酯橡膠層)，該有機高分子層具有用于將金屬絲20導向的溝(例如深度約0.6mm，未圖示)。金屬絲20的列間的間隔，由該導向溝的間距決定。導向溝的間距根據從工件應該切出的板厚設定。
在卷筒40a和40b的近旁，分別設置用于調整卷繞位置的橫件42a和42b。在從卷筒40a和40b至主輥10a的路徑中，在各自的一側設置5個導向輥44和一個張力輥46，在將金屬絲導向的同時，調整其張力。金屬絲20的張力，根據各種條件(切削長度、切斷速度、走行速度等)可以適當變更，但例如設定成20N～40N的范圍。
卷繞在卷筒40a和40b上的金屬絲20由于相互摩擦而遭受的損傷，也依據于金屬絲20的張力。因此，優選設置減低用于卷繞在卷筒40a和40b上的張力的機構。作為減低卷繞張力的機構，例如可以使用如在特開平9-29607號公報、特開平9-314548號公報、特開平10-166353號公報或特開平10-277914號公報中記載的機構。卷繞在卷筒40a和40b上的張力優選在7N以上15N以下的范圍內。
線狀鋸裝置100，還具備用于向卷繞在卷筒40a和40b上的金屬絲20上供給冷卻液的噴霧裝置80a和80b。在本實施方式中，由于使用以樹脂固定磨粒的金屬絲20，所以為了有效地在金屬絲20上附著少量的冷卻液，采用噴霧法。
噴霧裝置80a和80b，例如圖2所示，通過向噴霧嘴供給冷卻液(例如200ml/min)和空氣(例如0.4MPa)，使用與向后述的冷卻液60切削部供給的后述的冷卻液相同的冷卻液。可以遍及卷繞在卷筒40a、40b(例如，芯外徑170mm，高340mm)上的金屬絲20的全體將冷卻液噴霧。在此，作為冷卻液，共同使用貯藏在后述的冷卻液容器60中的冷卻液，利用排出泵通過配管分別壓送至噴霧裝置80a和80b。當然，另外設置用于向噴霧裝置80a和80b供給冷卻液的冷卻液容器，可以使用與供給至切削部的冷卻液不同的冷卻液。
而且，為了減少由冷卻液引起的對金屬絲20的損傷和/或冷卻液的使用量，可以限定噴霧冷卻液的區域。也可以是下述結構與圖1所示的橫件42a和42b的動作同步，進行卷繞(及送出)動作，向金屬絲20相互摩擦的區域選擇性地供給冷卻液。尤其，如例示所示，在使金屬絲20往復走行的情況下，在走行方向反轉時，卷繞在卷筒40a和40b上的金屬絲20相互發生強摩擦，因此優選至少向該區域供給冷卻液。
供給冷卻液的裝置，不限于例示的噴霧裝置80a和80b，也可以使用滴下裝置等。在供給較多的冷卻液時，根據需要，優選在卷筒40a和40b的下部設置用于回收、再利用剩余的冷卻液的回收用盤。優選在冷卻液的回收路徑中設置過濾器和/或磁力分離器，將回收的冷卻液中所含的切屑分離除去。
再者，在本實施方式中，雖然例示了將冷卻液噴霧在卷繞在卷筒40a和40b上的金屬絲20上的結構，但也可以對即將卷繞在卷筒40a和40b上的金屬絲20(或剛送出后)供給冷卻液。如果是相互接觸的金屬絲的至少一方被潤濕的狀態，就能夠減小對磨粒的損傷。另外，通過向從卷筒40a和40b剛送出后的金屬絲20供給冷卻液，也能夠減低由金屬絲20與導向輥44、張力輥46或主輥10a、10b和10c的導向溝接觸產生的損傷。
如上所述那樣制成的燒結體工件50，如以下那樣，固定在線狀鋸裝置100上。
多個工件50例如利用環氧系或熱熔融系的粘結劑(未圖示)相互固定，在作為多個塊進行組合的狀態下，使碳底板52介于中間，固定在鐵制的工件板54上。工件板54、工件50的各塊和碳底板52也用粘結劑(未圖示)相互固定。碳制底板52，在工件50的切斷加工結束后，至工件板54的下降動作停止，受到金屬絲20的切斷加工，發揮保護工件板54的隔板的功能。
在本實施方式中，設計各塊的大小，以便沿金屬絲20的走行方向測量的各塊的尺寸成為100mm左右。因此，在此，由金屬絲20產生的切削長度大約是200mm。在本實施方式中，如上所述，將工件50分割配置成多個塊，但應該將金屬絲20的走行方向上的尺寸設定成哪種程度的大小，也根據冷卻液的動摩擦系數或走行速度變化。另外，根據各工件50的大小，構成一塊的工件50的數量或配置也發生變化。考慮到這些，可以分成最適宜尺寸的塊，配置工件50。
如上所述，被固定的工件50，利用具備馬達58的升降裝置進行下降，壓緊在走行的金屬絲20上，進行切削加工。工件50的下降速度可以根據各種條件發生變化，但例如設定在20mm/hr～50mm/hr的范圍內。
貯藏在冷卻液容器60中的冷卻液，利用排出泵62、經過配管63進行壓送。配管63在途中分叉成下部配管64和上部配管66。在下部配管64和上部配管66上設置用于調整流向各自的冷卻液流量的閥63b和63a。下部配管64與設置在用于浸漬切削部的槽30的底部上的下部噴嘴64a相連接。上部配管66與用于從槽30的開口部供給冷卻液的上部噴嘴66a、66b和66c、以及為了分別使主輥10b和10c冷卻而設置的上部噴嘴66d和66e相連接。
冷卻液從上部噴嘴66a、66b及66c和下部噴嘴64a供給到槽30中，至少在切削工序期間，如在圖1中以箭頭F所示，冷卻液維持在從槽30的開口部溢出的狀態。從槽30溢出的冷卻液，通過設置在槽30的下方的回收用盤70導入回收容器72中，被積蓄。已回收的冷卻液，例如圖1所示，利用排出泵74通過循環用配管76送至冷卻液容器60中。在循環用配管76的途中，設置過濾器78，分離除去在回收的冷卻液中所含的切削屑。回收方法不限于此，也可以設置利用磁力使切削屑分離的機構(例如參照特愿2000-224481號)。
下面，參照圖3更詳細地說明本發明的切斷工序。
槽30在與金屬絲20的走行方向交叉的側壁的開口部附近具有輔助壁32。該輔助壁32用塑料板(例如丙烯酸酯板)形成，以與圖3中用虛線表示的無負荷時的金屬絲的走行位置相接近的方式進行設置。為了進行切斷，使工件50下降，與金屬絲20一接觸，金屬絲20就彎曲，如在圖3中以實線所示，形成切削部浸漬在槽30內的冷卻液中的狀態。此時，金屬絲20與彎曲有關，金屬絲20切削輔助壁32，形成縫隙。如果由金屬絲20產生的切削成為正常狀態，彎曲量就是一定的，金屬絲20一邊在形成于輔助壁32的縫隙內通過，一邊切削工件50。因此，在輔助壁32上形成的縫隙，起到限制金屬絲20的走行位置的功能，也有助于加工精度的穩定。
槽30例如具有約35L(升)的容量，在切削工序中，以大約30L/min的流量從下部噴嘴64a供給冷卻液，以大約90L/min的流量從上部噴嘴66a、66b和66c供給冷卻液，冷卻液常常維持在從開口部溢出的狀態。如果考慮僅在金屬絲20上供給冷卻液，如圖3所示，在切削中金屬絲20彎曲，因此沒有必要使冷卻溢出，但在例示的切斷釹磁體燒結體時，為了提高切削屑的排出性，優選采用上述的結構。
為了提高切削屑的排出性，減少在切削部附近的冷卻液中所含的切削屑量是有效的。為了得到充分的排出性，冷卻液1分鐘的溢出量優選是槽容積的50％以上。而且，優選從開口部比槽30的底部供給多的新鮮冷卻液。因為使用以水作為主要成分的粘度低的冷卻液，所以排出到冷卻液中的切削屑容易沉降，因此如果從槽30的底部供給多的冷卻液，就成為已沉降的切削屑在切削部浮游的原因，因而是不可取的。
另外，為了使從開口部向金屬絲20(即切削溝)供給的新鮮冷卻液所占的比例多，優選從金屬絲20的上方供給的冷卻液多。即，也從槽30的開口部供給冷卻液，通過維持在從開口部溢出的狀態，就能夠降低供給至切削部的冷卻液中所含的切削屑量。而且，由于從槽30的開口部供給的冷卻液的流動，也得到機械地洗去附著在金屬絲20上的切削屑的效果。
另外，上述的輔助壁32，由金屬絲20形成的縫隙以外的部分，起到作為槽30的側壁的功能，因此起到確保使冷卻液面S較高的功能。進而，使用噴嘴66b和66c在與槽30的開口部的金屬絲20的走行方向交叉的邊上形成幕狀的冷卻液流，來抑制冷卻液從槽30的開口部溢出。據此，如果使溢出的冷卻液的液面S比槽30的輔助壁32高，更多的冷卻液就供給至切削部的周圍，由此能夠更降低冷卻液中的切削屑量。用于形成冷卻液流的排出壓優選在0.2MPa(2kg/cm2)～1.0MPa(10kg/cm2)的范圍內，更優選在0.4MPa(4kg/cm2)～0.6MPa(6kg/cm2)的范圍內。如果排出壓比該范圍低，有可能得不到充分的效果，如果比該范圍高，在金屬絲20上會發生振擺，其結果，加工精度有可能降低。
另外，在配置于槽30的兩側、限制金屬絲20的走行位置的一對主輥10b和10c上優選也排出冷卻液。通過在這些主輥10b和10c上排出冷卻液，在抑制設置于主輥10b和10c的表面上的、具有用于將金屬絲20導向的溝的有機高分子層(例如聚氨酯橡膠層)的溫度上升的同時，能夠將滯留在金屬絲20或導向溝上的切削屑(或淤泥)洗去，因此既能夠防止金屬絲20的走行位置偏離，又能夠防止金屬絲20離開溝，與此同時，也得到提高排出性的效果。
作為在以水作為主要成分的冷卻液中添加的表面活性劑，就陰離子系來說，可以使用脂肪酸皂或環烷酸皂等脂肪酸衍生物、或長鏈醇硫酸酯或動植物油的硫酸化油等硫酸酯型、或石油磺酸鹽等磺酸型，就非離子系來說，可以使用聚氧化乙烯烷基苯醚或聚氧化乙烯單脂肪酸酯等聚氧化乙烯系、縮水山梨糖醇單脂肪酸酯等多元醇系、或脂肪酸二乙醇酰胺等烷基醇酰胺系。具體地說，通過在水中添加2重量％左右的化學溶液型的JP-0497N(カストロ一ル社制)，能夠將動摩擦系數調整在規定的范圍內。
另外，作為合成型合成潤滑劑，可以使用合成·溶液型、合成·乳液型和合成溶解型，其中優選使用合成·溶液型，具體地可舉出含有乙二醇和烷醇胺等的潤滑劑(ュシロ化學工業社制#830和#870)，或シンタィロ9954(カストロ一ル社制)。都通過在水添加2重量％～10重量％左右，能夠將動摩擦系數調整在最佳的范圍內。
另外，由于含有防銹劑，能夠防止稀土類合金的腐蝕。尤其，在切斷R-Fe-B系稀土類合金時，優選pH為8～11。作為防銹劑，就有機系來說，可以使用油酸鹽或苯甲酸鹽等羧酸鹽、或三乙醇胺等胺類，就無機系來說，可以使用磷酸鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、或碳酸鹽。
另外，作為非鐵金屬防腐蝕劑來說，例如可以使用苯并三唑等氮化物，作為防腐蝕劑來說，可以使用六氫三嗪等的甲醛給予體。
另外，作為消泡劑來說，可以使用硅乳液。由于含有消泡劑，冷卻液的起泡少，使冷卻液的浸透性好，提高冷卻效果，能夠防止金屬絲20上的溫度上升，不易引起金屬絲20的溫度異常上升或異常摩擦。
參照圖4說明適合在本實施方式中使用的金屬絲20的結構。在圖中，將金屬絲20的以虛線表示的中央線的下半部分簡略化。
作為金屬絲20，適合使用在芯線(琴金屬絲)22的外周面用樹脂層26固定金剛石磨粒24的金屬絲。其中，作為樹脂，優選使用酚醛樹脂、環氧樹脂或聚酰亞胺樹脂。這些樹脂與琴金屬絲(硬金屬絲)22的外周面的粘結強度高，并且對上述的冷卻液的潤濕性(浸透性)也優良。另外，作為磨粒來說，除了金剛石磨粒以外，也可以使用SiC等。
作為優選的金屬絲20的具體例子，可舉出在直徑約為0.18mm的琴金屬絲22外周，用酚醛樹脂層26固定平均粒徑約為45μm的金剛石磨粒，外徑約為0.24mm的金屬絲20。另外，從切削效率和切削屑(淤泥)的排出效率的觀點來看，金屬絲20的走行方向(軸向平行于圖中的點劃線的方向)上的、相互鄰接的磨粒24間的平均距離，優選處于磨粒的平均粒徑D的100％～600％的范圍內。而且，磨粒22從酚醛樹脂層26的表面突出部分的平均高度，優選處于10μm～40μm的范圍內。因為在磨粒22之間形成適度大小的空間(有時稱作“容屑槽”)28，所以這樣的金屬絲20具有良好的切削效率，同時也具有良好的排出性。
在上述的線狀鋸裝置100中，作為金屬絲，使用滿足上述方式的綜合材料(ァラィドマテリァル)制的金屬絲，檢驗切斷上述釹磁體合金時的效果。作為冷卻液，一邊以供給量200mL/min向卷筒上噴霧ュシロ化學制#830的約10％水溶液(液溫23℃)，一邊以最大走行速度1100m/min、張力30N、切削量40mm/hr、新線供給量2m/min的條件，使金屬絲沿雙方向走行，進行切斷。其結果，與不在卷筒40a和40b(金屬絲長38km)上噴霧冷卻液時相比，磨粒和樹脂層的脫離量減低至三分之一左右。得到與使用通過調節ュシロ化學制#830的濃度得到的、動摩擦系數0.11～0.13、表面張力33～36mN/m、粘度1～4mPa·s(動粘度1～4mm2/s)的冷卻液時大致相同的結果。
另外，在噴霧冷卻液之前，通過用乙二醇包覆金屬絲的表面，已確認抑制樹脂剝離。用乙二醇包覆金屬絲的表面，如以下這樣進行。
在將上述金屬絲(金屬絲外徑0.24mm)卷繞在卷筒上時，一邊使卷繞張力約為10N、卷繞間距約為0.46mm進行卷繞，一邊使用滲入乙二醇的布，用乙二醇(例如聚乙二醇的原液)包覆金屬絲的表面。
通過使用包覆了乙二醇的金屬絲，能夠將使用未實施包覆乙二醇的金屬絲時的樹脂剝離的發生率約20％(382/1900)降低至約2％(3/237)。再者，除將新線供給量規定為3m/min以外的條件，與上述相同。另外，通過用含有乙二醇的潤滑劑包覆表面，也看到降低在保存金屬絲期間因保存環境引起的樹脂剝離的發生率的波動的效果。在此，樹脂剝離的評價，如以下那樣進行。以上述條件將釹磁體合金用5小時切斷加工后，以在切斷中使用的金屬絲(約900m)上發生5mm以上的樹脂剝離者作為發生樹脂剝離不良。
乙二醇的親水性(保水性)非常強，因此認為發揮防止樹脂層吸收空氣中所含的水的作用。為了有效地發揮乙二醇的這種效果，優選直接將乙二醇附著在金屬絲的表面，但也可以用水稀釋使用。在此場合，也依據于附著方法，但優選乙二醇作為濃度50質量％以上的水溶液使用。在此，之所以作為水溶液，是因為作為水溶液使用水系冷卻液，在與冷卻液混合時，不對冷卻液的作用造成惡劣的影響。乙二醇對水的溶解性良好、而且潤滑性也優良，因此即使與水系冷卻液混合，也不帶來惡劣影響。
在此，雖然例示出使用以含有乙二醇的潤滑劑包覆表面的金屬絲，并且一邊向卷筒上噴霧冷卻液，一邊進行切斷工序的實施方式，但即使省略向卷筒上噴霧冷卻液的工序，通過預先涂布乙二醇，也能夠得到抑制樹脂剝離的效果。當然，如所例示那樣，最優選是同時使用。
接著，說明實施方式1的線狀鋸裝置100的主輥10a、10b和10c的優選結構。
如果使用以水作為主要成分的冷卻液，在比使用油性的冷卻液時金屬絲的斷線率增加(即在更短時間斷線)的同時，也發生加工精度降低這樣的問題。本發明人進行了各種研究的結果已經清楚如圖5示意性地所示，通過使在主輥10a、10b和10c的高分子層10P上形成的導向溝10G的剖面形狀，采用該導向溝10G具有的一對斜面10S相對主輥10a的半徑方向10R成25°以上不到45°的角度(以下，稱作傾斜角(α))的結構，能夠抑制金屬絲20發生斷線，同時能夠得到充分的加工精度。傾斜角度優選是30°以上35°以下。
再者，如例示那樣，導向溝10G具有的一對斜面10S的雙方，相對輥10a的半徑方向10R優選具有上述范圍的傾斜角，但如果一對斜面10S中的至少一方具有上述范圍的傾斜角，就能夠得到抑制發生斷線的效果和充分的加工精度。
目前，例如圖6所示，采用導向溝10G的斜面10S相對輥的半徑方向10R成45°以上的傾斜角的結構。這是因為使淤泥從導向溝10G效率良好地充分排出，尤其因為稀土類合金具有引起脆性破壞的主相和延性破壞的晶界相，切削阻力高，而且比重大，因而淤泥的排出性惡化，因此為了提高淤泥的排出性，使傾斜角度超過45°。
但是，本發明人進行研究的結果已經清楚，如果使斜面10S的傾斜角大于45°，斷線發生率不怎么降低，倒是發生加工精度降低這樣的問題。以下，參照圖7說明該現象。
圖7是表示輥的導向溝斜面10S的傾斜角和金屬絲的扭轉角的關系的曲線圖。扭轉角Ω與金屬絲20從輥接受的扭轉力成比例，表示在扭轉角Ω＝360°時金屬絲被扭轉1次的角度。圖7所示的結果，由以下說明的結構的力學模型計算求出。斜面10S的傾斜角，在兩側的斜面是相等的。示出結果。
在以450mm的間隔(跨距)配置的一對輥(圖1的輥10b和10d，直徑170mm)之間，以張力30N(3kgf)配設200條金屬絲20。新線供給量是2m/min，以120秒循環往復走行。此時，金屬絲20進行約190次往復走行后，應該從輥脫出。
在此，進行各種實驗的結果，在一個跨距(450mm)之間，如果金屬絲受到5次(Ω＝1800°)扭轉的力，金屬絲20在200條走行期間，進行約500次扭轉。即，在受到200條×5次＝1000次扭轉的力時，其約50％作為實際的扭轉積蓄起來。因此，圖7中的縱軸的扭轉角Ω表示對應于從力學模型計算求出的扭轉力的扭轉角乘以0.5的值。另外，根據靜扭轉破斷強度試驗，在金屬絲20上實際積蓄的扭轉角成為1800°(5次扭轉)時，估計金屬絲以10％的概率發生破斷。
由圖7可知，扭轉力(扭轉角)隨著溝10G的傾斜角α變大而單調地減少。若單純地考慮由扭轉力引起的金屬絲20的破斷，在金屬絲20是細的情況(直徑d＝0.19mm)下，使傾斜角為10°以上，在粗的情況(直徑為0.25mm)下，使傾斜角為25°以上，應該能夠抑制金屬絲20的破斷。
但是，根據實驗，在使用任一種金屬絲20的情況下，如果傾斜角成為45°以上，斷線發生率都不太降低。另外，傾斜角如果成為45°以上，就發生加工精度降低這樣的問題。
這被認為是，如果傾斜角度變大，導向溝10G的寬度10W(參照圖5)也變大，金屬絲20既在導向溝10G內振動，又在相鄰的導向溝10G中跳移，所以作用于金屬絲20的張力或扭轉力變得不均勻，發生局部大的應力，結果發生金屬絲20的斷線。另外，金屬絲20不穩定地在導向溝10G內走行的結果，可以認為會降低加工精度。在實驗中，使用聚氨酯橡膠層作為高分子層10P，作為冷卻液來說，使用ュシロ化學工業社制#830的約10％水溶液。并且與實施方式1相同，切斷稀土類燒結磁體的工件。
根據上述的結果，導向溝10G的斜面10S的傾斜角優選為25°以上、不到45°。為了盡量抑制金屬絲20的斷線，優選使傾斜角為30°以上，以便使扭轉力降低，為了得到高加工精度，優選使傾斜角為35°以下。另外，導向溝10G的底部10B優選預先加工成比金屬絲20的半徑稍小的曲率半徑。
在此，雖然說明了使金屬絲20的張力達到20N以上時的結果，但在金屬絲的張力是20N以上35N以下時得到大致同樣的結果。
雖然例示線狀鋸裝置100和200，說明了本發明的實施方式，但本發明不限于這些，能夠適用于使用單一的卷筒的環狀型的線狀鋸裝置(例如參照特開平11-198018號公報)。
如上所述，根據本發明的實施方式，可以在線狀鋸裝置中延長使用以水作為主要成分的冷卻液切斷稀土類合金時的金屬絲的壽命。稀土類合金具有引起脆性破壞的硬主相和引起延性破壞的晶界相，因而使用線狀鋸進行切斷是特別困難的，因此本發明的效果是特別顯著的。如果采用本發明的實施方式的切斷方法，不限于切斷稀土類合金的情況，在使用以水作為主要成分的冷卻液切斷硅、藍寶石、水晶、玻璃、釹、鐵氧體等硬脆材料時，也能夠延長金屬絲的壽命。
產業上的可應用性如上所述，根據本發明，使用以水作為主要成分的冷卻液，可以延長用線狀鋸裝置進行切斷時的金屬絲的壽命。
如果使用本發明的切斷方法，使用以水作為主要成分的冷卻液，能夠以高加工精度、而且切削余量少地切斷稀土類合金或其他的硬脆材料。因此，在提高材料的成品率的同時，因為使用以水為主要成分的冷卻液作為冷卻液，所以環境優良，并且能夠簡化切斷后的洗凈工序，進而也能夠減低廢液處理的成本。
本發明的切斷方法，在切斷比硅等硬脆材料更難切斷的稀土類合金時，達到顯著的效果。稀土類合金材料是高價的，因此通過提高材料的成品率產生的成本優點大。另外，從廢液中分離切削屑，能夠容易實現冷卻液的循環使用，因此環境優良，并且能夠減低廢液處理的成本。因此，降低稀土類合金的加工成本，能夠以低價格制造切斷品例如磁頭用的音圈馬達。
權利要求
1.一種切斷方法，其是使用由形成于芯線外周面的樹脂層將磨粒固定的金屬絲的切斷方法，其特征在于包括將由含有乙二醇的潤滑液包覆表面的金屬絲卷繞在卷筒上的準備工序；使卷繞在所述卷筒上的金屬絲在多個輥之間走行的工序；和一邊向由所述金屬絲切削工件的部分供給以水作為主要成分的第一冷卻液、一邊用正在走行的所述金屬絲切削所述工件的工序。
2.根據權利要求1所述的切斷方法，其特征在于還包括向卷繞在所述卷筒上的所述金屬絲或在所述卷筒近旁走行的所述金屬絲上供給以水作為主要成分的第二冷卻液的工序。
3.根據權利要求2所述的切斷方法，其特征在于所述第二冷卻液，相對于稀土類合金的25℃時的動摩擦系數是0.3以下。
4.根據權利要求2或3所述的切斷方法，其特征在于所述第二冷卻液含有乙二醇。
5.根據權利要求2～4中任一項所述的切斷方法，其特征在于使用噴霧法向所述金屬絲上供給所述第二冷卻液。
6.根據權利要求1～5中任一項所述的切斷方法，其特征在于在所述準備工序中，在所述卷筒上卷繞所述金屬絲時的張力在7N以上15N以下的范圍內。
7.根據權利要求1～6中任一項所述的切斷方法，其特征在于在所述卷筒上卷繞所述金屬絲時的間距為不到所述金屬絲外徑的2倍。
8.根據權利要求1～7中任一項所述的切斷方法，其特征在于所述第一冷卻液，相對于稀土類合金的25℃時的動摩擦系數在0.1～0.3的范圍內。
9.根據權利要求1～8中任一項所述的切斷方法，其特征在于所述樹脂是酚醛樹脂、環氧樹脂或聚酰亞胺樹脂。
10.根據權利要求1～9中任一項所述的切斷方法，其特征在于所述金屬絲的走行方向的、相互鄰接的所述磨粒間的平均距離在所述磨粒的平均粒徑的100％～600％的范圍內，而且，所述磨粒從所述樹脂層的表面突出的部分的平均高度在10μm～40μm的范圍內。
11.根據權利要求1～10中任一項所述的切斷方法，其特征在于所述第二冷卻液比所述第一冷卻液粘度高。
12.根據權利要求1～11中任一項所述的切斷方法，其特征在于所述第二冷卻液和所述第一冷卻液的溫度在15℃～35℃的范圍內。
13.根據權利要求1～12中任一項所述的切斷方法，其特征在于所述多個輥分別具有形成導向溝的高分子層，所述導向溝具有至少一方的斜面相對于所述輥的半徑方向成25°以上、不到45°角度的一對斜面，所述金屬絲在所述一對斜面之間走行。
14.根據權利要求1～13中任一項所述的切斷方法，其特征在于所述工件由R-Fe-B系稀土類燒結合金形成。
15.根據權利要求14所述的切斷方法，其特征在于所述工件由Nd-Fe-B系稀土類燒結合金形成。
16.一種稀土類磁體的制造方法，其特征在于包括由稀土類合金粉末制作稀土類磁體的燒結體的工序；使用權利要求1～15中任一項所述的切斷方法、由所述燒結體分離成多個稀土類磁體的工序。
17.一種線狀鋸裝置，其特征在于具備由形成于芯線外周面的樹脂層固定磨粒的金屬絲；使所述金屬絲卷繞在其周邊上的卷筒；將卷繞在所述卷筒上的所述金屬絲引出、并進行走行的多個輥；向所述金屬絲切削工件的部分供給第一冷卻液的裝置；和向卷繞在所述卷筒上的所述金屬絲或在所述卷筒近旁走行的所述金屬絲供給含有乙二醇的第二冷卻液的裝置。
18.根據權利要求17所述的線狀鋸裝置，其特征在于供給所述第二冷卻液的裝置具備噴霧裝置。
19.一種具備由權利要求16所述的稀土類磁體的制造方法制造的稀土類磁體的音圈馬達。
全文摘要
一種使用由形成于芯線外周面的樹脂層固定磨粒的金屬絲的切斷方法，包括將由含有乙二醇的潤滑液包覆表面的金屬絲卷繞在一對卷筒(40a、40b)上的準備工序；使卷繞在一對卷筒上的金屬絲在多個輥(10a～10c)之間走行的工序；一邊向由金屬絲切削稀土類合金的部分供給以水作為主要成分的第一冷卻液、一邊用正在走行的金屬絲切削稀土類合金的工序。其結果，能夠延長用線狀鋸裝置、使用以水作為主要成分的冷卻液進行切斷時的金屬絲壽命。
文檔編號B23Q11/10GK1466505SQ02802680
公開日2004年1月7日 申請日期2002年10月15日 優先權日2001年10月17日
發明者近藤禎彥, 宮地章, 石田一 申請人:住友特殊金屬株式會社