Kako se izrađuju neodimijski magneti

Objasnit ćemo kakoNdFeB magnetiizrađeni su jednostavnim opisom. Neodimijski magnet je permanentni magnet izrađen od legure neodimija, željeza i bora koji formira tetragonsku kristalnu strukturu Nd2Fe14B. Sinterirani neodimijski magneti izrađuju se vakuumskim zagrijavanjem čestica rijetkih zemnih metala kao sirovina u peći. Nakon što dobijemo sirovine, provest ćemo 9 koraka za izradu NdFeB magneta i konačno proizvodnju gotovih proizvoda.

Pripremiti materijale za reakciju, taljenje, glodanje, prešanje, sinteriranje, strojnu obradu, galvanizaciju, magnetizaciju i inspekciju.

Pripremite materijale za reakciju

Kemijski spoj neodimskog magneta je Nd2Fe14B.

Magneti su obično bogati Nd i B, a gotovi magneti obično sadrže nemagnetska mjesta Nd i B u zrnima, koja sadrže visoko magnetska zrna Nd2Fe14B. Nekoliko drugih rijetkozemnih elemenata može se dodati kako bi se djelomično zamijenio neodimij: disprozij, terbij, gadolinij, holmij, lantan i cerij. Bakar, kobalt, aluminij, galij i niobij mogu se dodati kako bi se poboljšala druga svojstva magneta. Uobičajeno je koristiti i Co i Dy zajedno. Svi elementi za proizvodnju magneta odabrane kvalitete stavljaju se u vakuumsku indukcijsku peć, zagrijavaju i tale kako bi se formirao legirani materijal.

Taljenje

Sirovine se moraju topiti u vakuumskoj indukcijskoj peći kako bi se formirala legura Nd2Fe14B. Proizvod se zagrijava stvaranjem vrtloga, sve pod vakuumom kako bi se spriječio ulazak kontaminacije u reakciju. Konačni proizvod ovog koraka je tankolijevani lijevani lim (SC lim) sastavljen od jednoličnih kristala Nd2Fe14B. Proces taljenja treba obaviti u vrlo kratkom vremenu kako bi se izbjegla prekomjerna oksidacija rijetkih zemnih metala.

Mljevenje

Dvostupanjski postupak mljevenja koristi se u proizvodnoj praksi. Prvi korak, nazvan detonacija vodika, uključuje reakciju između vodika i neodimija s legurom, razbijajući SC pahuljice u manje čestice. Drugi korak, nazvan mljevenje mlazom, pretvara čestice Nd2Fe14B u manje čestice, promjera od 2 do 5 μm. Mljevenje mlazom reducira dobiveni materijal na prah vrlo male veličine čestica. Prosječna veličina čestica je oko 3 mikrona.

Pritiskanje

NdFeB prah se preša u čvrstu tvar željenog oblika u jakom magnetskom polju. Komprimirana čvrsta tvar će poprimiti i održati preferiranu orijentaciju magnetizacije. U tehnici koja se naziva tlačenje u kalupu, prah se preša u čvrstu tvar u kalupu na oko 725 °C. Čvrsta tvar se zatim stavlja u drugi kalup, gdje se komprimira u širi oblik, otprilike polovicu svoje izvorne visine. To čini preferirani smjer magnetizacije paralelnim smjeru ekstruzije. Za određene oblike postoje metode koje uključuju stezaljke koje generiraju magnetsko polje tijekom prešanja kako bi se čestice poravnale.

Sinteriranje

Prešane NdFeB čvrste tvari potrebno je sinterirati kako bi se formirali NdFeB blokovi. Materijal se komprimira na visokim temperaturama (do 1080 °C) ispod točke taljenja materijala dok se njegove čestice ne prilijepe jedna za drugu. Proces sinteriranja sastoji se od 3 koraka: dehidrogenacije, sinteriranja i popuštanja.

Strojna obrada

Sinterirani magneti se režu u željene oblike i veličine postupkom brušenja. Rjeđe se složeni oblici, nazvani nepravilni oblici, proizvode elektroerozivnom obradom (EDM). Zbog visoke cijene materijala, gubitak materijala zbog obrade sveden je na minimum. Huizhou Fullzen Technology je vrlo dobar u proizvodnji nepravilnih magneta.

Prevlačenje/Premazivanje

Neobloženi NdFeB izuzetno korodira i brzo gubi magnetizam kada je smočen. Stoga svi komercijalno dostupni neodimijski magneti zahtijevaju premaz. Pojedinačni magneti su obloženi u tri sloja: nikal, bakar i nikal. Za više vrsta premaza kliknite na "Kontaktirajte nas".

Magnetizacija

Magnet se postavlja u uređaj koji ga izlaže vrlo jakom magnetskom polju na kratko vrijeme. To je u osnovi velika zavojnica omotana oko magneta. Magnetizirani uređaji koriste kondenzatorske baterije i vrlo visoke napone kako bi dobili tako jaku struju u kratkom vremenu.

Inspekcija

Provjerite kvalitetu dobivenih magneta za različite karakteristike. Digitalni mjerni projektor provjerava dimenzije. Sustavi za mjerenje debljine premaza pomoću tehnologije rendgenske fluorescencije provjeravaju debljinu premaza. Redovita ispitivanja u slanoj magli i testovima u ekspres loncu također provjeravaju performanse premaza. Mapa histereze mjeri BH krivulju magneta, potvrđujući da su potpuno magnetizirani, što se i očekuje za tu klasu magneta.

Konačno smo dobili idealan magnetni proizvod.