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할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치(100)로서,희토류계 영구자석을 성형하기 위해 실린더(101)의 중심 부위에 배치 고정되며, 희토류계 영구자석의 성형을 위한 원재료인 희토류계 합금 파우더가 충진 되는 성형 몰드(110);상기 성형 몰드(110)에 충진된 상기 희토류계 합금 파우더에 특정 압력으로 가압하여 희토류계 영구자석의 성형체를 형성하는 금형 펀치(120);상기 희토류계 합금 파우더가 충진 되는 상기 성형 몰드(110)의 상하에 배치되어 자기장을 인가하는 상하 자기장 발생부(131)를 구비하고, 상기 금형 펀치(120)에 의해 희토류계 합금 파우더의 입자들이 압축 성형된 희토류계 영구자석의 성형체의 자구의 배열을 정렬시키기 위한 배향자계의 자기장을 상기 성형 몰드(110)의 좌우 양방향에서 인가하는 자장 발생부(130); 및상기 금형 펀치(120)의 구동 제어와, 상기 자장 발생부(130)를 통한 배향자계의 자기장이 상기 성형 몰드(110)의 사방에서 배향자계의 자기장이 인가되도록 제어하는 구동 제어부(140)를 포함하되,상기 자기 프레스 장치(100)는,상기 성형 몰드(110)가 실린더(101)의 중심 부위에 배치 구성되고, 상기 성형 몰드(110)의 좌우에서 자기장이 균일하게 인가될 수 있도록 자장 발생부(130)의 2개의 전자석 부재(132)가 배치 구성되는 할바흐 실린더 구조를 갖도록 구성하고,상기 자장 발생부(130)는,상기 성형 몰드(110)의 좌우 양방향에서 균일한 자기장이 인가될 수 있도록 배치 구성되는 2개의 전자석 부재(132)를 포함하되, 상기 2개의 전자석 부재(132)는 기존의 자기 프레스 구조에서 성형체에 상하로 인가하는 상하 자기장 발생부(131)의 자기장과 일치하는 자기장이 인가되도록 하는 전자석으로 구성하며,상기 자장 발생부(130)는,상기 성형 몰드(110)에 형성된 성형체에 상하에서 인가되는 상기 상하 자기장 발생부(131)의 자기장 방향과 반대 방향으로 상기 2개의 전자석 부재(132)에서 자기장을 발생시키고, 상기 2개의 전자석 부재(132)에서 발생되는 자기장이 상기 상하 자기장 발생부(131)의 S극으로 인가됨에 따라 상하 자기장 발생부(131)와 2개의 전자석 부재(132)의 자기장이 일치되도록 하는 것을 특징으로 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치
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제1항에 있어서, 상기 할바흐 실린더 구조는,상기 성형 몰드(110)에서 성형되는 희토류계 영구자석의 성형체가 균일한 자속밀도를 갖도록 유한요소해석법을 통해 설계되는 것을 특징으로 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치
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제1항에 있어서, 상기 자기 프레스 장치(100)는,상기 자장 발생부(130)의 상하 자기장 발생부(131)와 2개의 전자석에서 인가되는 자기장이 균일한 자속밀도와 일치하는 자기장이 인가되는 할바흐 실린더 원리의 프레스 구조로 설계 구현되는 것을 특징으로 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치
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제1항, 제3항, 및 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 자기 프레스 장치(100)는,상기 성형 몰드(110)에서 압축 성형된 성형체의 좌우방향에서 배향자계의 자기장이 인가됨으로써, 자석 성능에 악영향을 미치는 자속밀도 불균일성이 해소된 희토류계 영구자석의 제조가 가능하도록 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치
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제7항에 있어서, 상기 제조가 완료된 희토류계 영구자석은,네오디뮴(Nd), 철(Fe) 및 붕소(B)를 성분으로 하는 네오디뮴 자석(NdFeB)인 것을 특징으로 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치
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제8항에 있어서, 상기 희토류계 합금 파우더는,네오디뮴(Nd), 철(Fe) 및 붕소(B)를 성분으로 하는 희토류계 합금을 용해하여 고형화 시킨 다음 파우더로 분쇄한 파우더 분말인 것을 특징으로 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치
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제8항에 있어서, 상기 제조가 완료된 희토류계 영구자석은,상기 성형 몰드(110)의 내부 형상 구조에 대응한 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치
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제10항에 있어서, 상기 제조가 완료된 희토류계 영구자석은,상기 성형 몰드(110)의 내부 형상 구조가 디스크 타입(disk type)인 경우, 이에 대응하는 원형 자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치
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제10항에 있어서, 상기 제조가 완료된 희토류계 영구자석은,상기 성형 몰드(110)의 내부 형상 구조가 링 타입(ring type)인 경우, 이에 대응하는 링 자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치
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제10항에 있어서, 상기 제조가 완료된 희토류계 영구자석은,상기 성형 몰드(110)의 내부 형상 구조가 사각 타입(square type)인 경우, 이에 대응하는 사각 자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치
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제10항에 있어서, 상기 제조가 완료된 희토류계 영구자석은,상기 성형 몰드(110)의 내부 형상 구조가 디시 홀 타입(dish hole type)인 경우, 이에 대응하는 접시 홀 자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치
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제10항에 있어서, 상기 제조가 완료된 희토류계 영구자석은,상기 성형 몰드(110)의 내부 형상 구조가 곡면 타입(segment type)인 경우, 이에 대응하는 곡면 자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치
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제10항에 있어서, 상기 제조가 완료된 희토류계 영구자석은,상기 성형 몰드(110)의 내부 형상 구조가 구체 볼 타입(sphere-ball type)인 경우, 이에 대응하는 구슬 자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치
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제10항에 있어서, 상기 제조가 완료된 희토류계 영구자석은,상기 성형 몰드(110)의 내부 형상 구조가 실린더 타입(cylinder type)인 경우, 이에 대응하는 원통형 자석으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치
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성형 몰드(110)와 금형 펀치(120)와 자장 발생부(130) 및 구동 제어부(140)를 포함하는 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치(100)의 제어 방법으로서,(1) 상기 성형 몰드(110)에 희토류계 영구자석을 성형하기 위한 원재료인 희토류계 합금 파우더가 투입되는 단계;(2) 상기 구동 제어부(140)의 제어 하에, 상기 금형 펀치(120)가 작동되어 상기 단계 (1)을 통해 성형 몰드(110)에 충진된 희토류계 합금 파우더에 특정 압력이 가압되어 희토류계 영구자석의 성형체가 형성되는 단계; 및(3) 상기 구동 제어부(140)의 제어 하에, 상기 자장 발생부(130)가 상기 단계 (2)를 통해 압축 성형된 희토류계 영구자석의 성형체의 자구의 배열을 정렬시키기 위한 배향자계의 자기장을 상기 성형 몰드(110)의 좌우방향에서 인가하는 단계를 포함하되,상기 자기 프레스 장치(100)는,실린더(101)의 중심 부위에 성형 몰드(110)가 배치 구성되고, 상기 성형 몰드(110)의 좌우방향에 자장 발생부(130)의 2개의 전자석 부재(132)가 배치 구성되는 할바흐 실린더 구조를 갖도록 구성하고,상기 자장 발생부(130)의 2개의 전자석 부재(132)는,성형 몰드(110)에 형성된 성형체에 대해 상하에서 인가되는 상하 자기장 발생부(131)의 자기장 방향과 반대 방향으로 2개의 전자석 부재(132)에서 자기장을 발생시켜 인가하되, 2개의 전자석 부재(132)에서 발생되는 자기장이 상하 자기장 발생부(131)의 S극으로 인가됨에 따라 상하 자기장 발생부(131)의 자기장과 일치하는 자기장이 인가되도록 하는 전자석으로 구성하는 것을 특징으로 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치의 제어 방법
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제18항에 있어서,(4) 상기 단계 (1) 내지 단계 (3)을 통해 상기 성형 몰드(110)에서 압축 성형된 성형체가 전방향에서 인가되는 배향자계의 자기장을 통해 자석 성능에 악영향을 미치는 자속밀도 불균일성이 해소된 희토류계 영구자석의 성형체 제조 이후 자석 소결 처리 과정을 거쳐 네오디뮴(Nd), 철(Fe) 및 붕소(B)를 성분으로 하는 네오디뮴 자석(NdFeB)으로 제조가 완료되는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 할바흐 실린더 구조를 이용한 자기 프레스 장치의 제어 방법
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