Come vengono realizzati i magneti al neodimio

Ti spiegheremo comeMagneti NdFeBsono realizzati con una descrizione semplice. Il magnete al neodimio è un magnete permanente realizzato da una lega di neodimio, ferro e boro per formare la struttura cristallina tetragonale Nd2Fe14B. I magneti al neodimio sinterizzati sono realizzati riscaldando sotto vuoto particelle di terre rare come materia prima in un forno. Dopo aver ottenuto le materie prime, eseguiremo 9 passaggi per realizzare i magneti NdFeB e infine produrre i prodotti finiti.

Preparare i materiali per la reazione, la fusione, la fresatura, la pressatura, la sinterizzazione, la lavorazione meccanica, la placcatura, la magnetizzazione e l'ispezione.

Preparare i materiali per la reazione

Il composto chimico del magnete al neodimio è Nd2Fe14B.

I magneti sono solitamente ricchi di Nd e B, e i magneti finiti contengono solitamente siti non magnetici di Nd e B nei grani, che contengono grani altamente magnetici di Nd2Fe14B. Diversi altri elementi delle terre rare possono essere aggiunti per sostituire parzialmente il neodimio: disprosio, terbio, gadolinio, olmio, lantanio e cerio. Rame, cobalto, alluminio, gallio e niobio possono essere aggiunti per migliorare altre proprietà del magnete. È comune utilizzare sia Co che Dy insieme. Tutti gli elementi per produrre magneti del grado selezionato vengono posti in un forno a induzione sotto vuoto, riscaldati e fusi per formare il materiale in lega.

Fusione

Le materie prime devono essere fuse in un forno a induzione sotto vuoto per formare la lega Nd2Fe14B. Il prodotto viene riscaldato creando un vortice, il tutto sotto vuoto per impedire che contaminanti entrino nella reazione. Il prodotto finale di questa fase è una lastra colata a nastro sottile (lastra SC) composta da cristalli uniformi di Nd2Fe14B. Il processo di fusione deve essere eseguito in tempi molto rapidi per evitare un'eccessiva ossidazione dei metalli delle terre rare.

Fresatura

Il processo di macinazione a due fasi viene utilizzato nella pratica produttiva. La prima fase, chiamata detonazione dell'idrogeno, prevede la reazione tra idrogeno e neodimio con la lega, rompendo le scaglie di SC in particelle più piccole. La seconda fase, chiamata macinazione a getto, trasforma le particelle di Nd2Fe14B in particelle più piccole, con un diametro compreso tra 2 e 5 μm. La macinazione a getto riduce il materiale risultante in una polvere di dimensioni molto piccole. La dimensione media delle particelle è di circa 3 micron.

Pressatura

La polvere di NdFeB viene pressata fino a formare un solido nella forma desiderata in un forte campo magnetico. Un solido compresso acquisirà e manterrà un orientamento di magnetizzazione preferenziale. In una tecnica chiamata "die-upsetting", la polvere viene pressata fino a formare un solido in uno stampo a circa 725 °C. Il solido viene quindi inserito in un secondo stampo, dove viene compresso in una forma più ampia, circa metà della sua altezza originale. Questo fa sì che la direzione di magnetizzazione preferenziale sia parallela alla direzione di estrusione. Per alcune forme, esistono metodi che includono morsetti che generano un campo magnetico durante la pressatura per allineare le particelle.

Sinterizzazione

I solidi di NdFeB pressati devono essere sinterizzati per formare blocchi di NdFeB. Il materiale viene compresso ad alte temperature (fino a 1080 °C) al di sotto del punto di fusione del materiale stesso, fino a quando le sue particelle non aderiscono tra loro. Il processo di sinterizzazione si compone di 3 fasi: deidrogenazione, sinterizzazione e rinvenimento.

Lavorazione meccanica

I magneti sinterizzati vengono tagliati nelle forme e nelle dimensioni desiderate mediante un processo di rettifica. Meno comunemente, le forme complesse, chiamate forme irregolari, vengono prodotte mediante elettroerosione (EDM). Grazie all'elevato costo del materiale, le perdite di materiale dovute alla lavorazione sono ridotte al minimo. Huizhou Fullzen Technology è un'azienda molto esperta nella produzione di magneti irregolari.

Placcatura/Rivestimento

Il NdFeB non rivestito è estremamente soggetto a corrosione e perde rapidamente il suo magnetismo se bagnato. Pertanto, tutti i magneti al neodimio disponibili in commercio richiedono un rivestimento. I singoli magneti sono placcati in tre strati: nichel, rame e nichel. Per ulteriori tipi di rivestimento, clicca su "Contattaci".

Magnetizzazione

Il magnete è inserito in un dispositivo che lo espone a un campo magnetico molto intenso per un breve periodo di tempo. Si tratta fondamentalmente di una grande bobina avvolta attorno a un magnete. I dispositivi magnetizzati utilizzano batterie di condensatori e tensioni molto elevate per ottenere una corrente così intensa in un breve lasso di tempo.

Ispezione

Verificare la qualità dei magneti risultanti per diverse caratteristiche. Un proiettore di misura digitale verifica le dimensioni. I sistemi di misurazione dello spessore del rivestimento che utilizzano la tecnologia a fluorescenza a raggi X verificano lo spessore dei rivestimenti. Anche i test regolari in nebbia salina e in pentola a pressione verificano le prestazioni del rivestimento. La mappa di isteresi misura la curva BH dei magneti, confermando che siano completamente magnetizzati, come previsto per la classe di magneti.

Alla fine abbiamo ottenuto il prodotto magnetico ideale.