Comment sont fabriqués les aimants en néodyme

Nous allons vous expliquer commentaimants NdFeBLeur fabrication est décrite simplement. L'aimant au néodyme est un aimant permanent composé d'un alliage de néodyme, de fer et de bore, formant la structure cristalline tétragonale Nd₂Fe₁₄B. Les aimants au néodyme fritté sont obtenus par chauffage sous vide de particules de terres rares dans un four. Après réception des matières premières, nous procédons en neuf étapes pour fabriquer les aimants NdFeB et obtenir les produits finis.

Préparer les matériaux pour la réaction, la fusion, le broyage, le pressage, le frittage, l'usinage, le placage, la magnétisation et l'inspection.

Préparer les matériaux pour la réaction

La formule chimique de l'aimant au néodyme est Nd2Fe14B.

Les aimants sont généralement riches en néodyme (Nd) et en bore (B), et les aimants finis contiennent généralement des sites non magnétiques de Nd et B dans les grains, lesquels renferment des grains de Nd₂Fe₁₄B hautement magnétiques. Plusieurs autres terres rares peuvent être ajoutées pour remplacer partiellement le néodyme : dysprosium, terbium, gadolinium, holmium, lanthane et cérium. Le cuivre, le cobalt, l’aluminium, le gallium et le niobium peuvent être ajoutés pour améliorer d’autres propriétés de l’aimant. Il est courant d’utiliser simultanément le cobalt et le dysprosium. Tous les éléments nécessaires à la fabrication d’aimants de la qualité sélectionnée sont placés dans un four à induction sous vide, chauffés et fondus pour former l’alliage.

Fusion

Les matières premières doivent être fondues dans un four à induction sous vide pour former l'alliage Nd₂Fe₁₄B. Le produit est chauffé par la création d'un vortex, le tout sous vide afin d'éviter toute contamination. Le produit final de cette étape est une tôle mince coulée (tôle SC) composée de cristaux uniformes de Nd₂Fe₁₄B. La fusion doit être réalisée très rapidement afin d'éviter une oxydation excessive des terres rares.

Fraisage

Le procédé de broyage en deux étapes est utilisé en production. La première étape, appelée détonation à l'hydrogène, consiste en une réaction entre l'hydrogène et le néodyme avec l'alliage, brisant les paillettes de supraconducteur en particules plus petites. La seconde étape, appelée broyage par jet d'air, transforme les particules de Nd₂Fe₁₄B en particules encore plus petites, d'un diamètre compris entre 2 et 5 µm. Le broyage par jet d'air réduit le matériau obtenu en une poudre de très petite taille. La taille moyenne des particules est d'environ 3 microns.

Pressage

La poudre de NdFeB est pressée sous l'effet d'un champ magnétique intense pour obtenir un solide de la forme souhaitée. Ce solide comprimé acquiert et conserve une orientation d'aimantation privilégiée. Dans une technique appelée refoulement, la poudre est pressée dans une matrice à environ 725 °C. Le solide obtenu est ensuite placé dans un second moule où il est comprimé pour obtenir une forme plus large, d'environ la moitié de sa hauteur initiale. L'orientation d'aimantation privilégiée est ainsi parallèle à la direction d'extrusion. Pour certaines formes, il existe des méthodes utilisant des pinces générant un champ magnétique pendant le pressage afin d'aligner les particules.

Frittage

Les solides de NdFeB pressés doivent être frittés pour former des blocs de NdFeB. Le matériau est comprimé à haute température (jusqu'à 1080 °C), en dessous de son point de fusion, jusqu'à ce que ses particules adhèrent entre elles. Le frittage comprend trois étapes : la déshydrogénation, le frittage et le revenu.

Usinage

Les aimants frittés sont découpés aux formes et dimensions souhaitées par meulage. Plus rarement, des formes complexes, dites irrégulières, sont produites par électroérosion (EDM). Compte tenu du coût élevé des matériaux, les pertes dues à l'usinage sont réduites au minimum. Huizhou Fullzen Technology excelle dans la fabrication d'aimants irréguliers.

Placage/Revêtement

Les aimants NdFeB non revêtus sont extrêmement sensibles à la corrosion et perdent rapidement leur magnétisme au contact de l'eau. C'est pourquoi tous les aimants au néodyme disponibles dans le commerce nécessitent un revêtement. Chaque aimant est plaqué en trois couches : nickel, cuivre et nickel. Pour plus d'informations sur les types de revêtements, veuillez cliquer sur « Nous contacter ».

Magnétisation

L'aimant est placé dans un dispositif qui l'expose à un champ magnétique très intense pendant un court laps de temps. Il s'agit en fait d'une grande bobine enroulée autour de l'aimant. Les appareils magnétisés utilisent des batteries de condensateurs et des tensions très élevées pour générer un courant aussi fort en un laps de temps très court.

Inspection

La qualité des aimants obtenus est contrôlée selon différentes caractéristiques. Un projecteur de mesure numérique vérifie les dimensions. L'épaisseur du revêtement est mesurée par fluorescence X. Des tests réguliers de brouillard salin et d'autocuiseur permettent également de vérifier les performances du revêtement. La courbe d'hystérésis (BH) des aimants est mesurée, confirmant ainsi leur aimantation complète, conforme aux exigences de cette catégorie d'aimants.

Nous avons enfin trouvé le produit magnétique idéal.