Ako sa vyrábajú neodýmové magnety

Vysvetlíme, akoNdFeB magnetysú vyrobené s jednoduchým popisom. Neodýmový magnet je permanentný magnet vyrobený zo zliatiny neodýmu, železa a bóru, čím vzniká tetragonálna kryštalická štruktúra Nd2Fe14B. Spekané neodýmové magnety sa vyrábajú vákuovým zahrievaním častíc kovov vzácnych zemín ako surovín v peci. Po získaní surovín vykonáme 9 krokov na výrobu magnetov NdFeB a nakoniec na výrobu hotových výrobkov.

Príprava materiálov na reakciu, tavenie, frézovanie, lisovanie, spekanie, obrábanie, pokovovanie, magnetizáciu a kontrolu.

Pripravte si materiály na reakciu

Chemická zlúčenina neodýmového magnetu je Nd2Fe14B.

Magnety sú zvyčajne bohaté na Nd a B a hotové magnety zvyčajne obsahujú nemagnetické miesta Nd a B v zrnách, ktoré obsahujú vysoko magnetické zrná Nd2Fe14B. Na čiastočnú náhradu neodýmu je možné pridať niekoľko ďalších prvkov vzácnych zemín: dysprosium, terbium, gadolínium, holmium, lantán a cér. Na zlepšenie ďalších vlastností magnetu je možné pridať meď, kobalt, hliník, gálium a niób. Bežne sa Co aj Dy používajú spoločne. Všetky prvky na výrobu magnetov zvolenej triedy sa umiestnia do vákuovej indukčnej pece, zahrejú a roztavia, čím sa vytvorí zliatinový materiál.

Topenie

Suroviny sa musia roztaviť vo vákuovej indukčnej peci, aby sa vytvorila zliatina Nd2Fe14B. Produkt sa zahrieva vytvorením víru, a to všetko vo vákuu, aby sa zabránilo vniknutiu kontaminácie do reakcie. Konečným produktom tohto kroku je tenkovrstvový odliatok (SC plech) zložený z rovnomerných kryštálov Nd2Fe14B. Proces tavenia sa musí uskutočniť vo veľmi krátkom čase, aby sa zabránilo nadmernej oxidácii kovov vzácnych zemín.

Frézovanie

Dvojstupňový proces mletia sa používa vo výrobnej praxi. Prvý krok, nazývaný detonácia vodíka, zahŕňa reakciu medzi vodíkom a neodýmom so zliatinou, pričom sa vločky SC rozbijú na menšie častice. Druhý krok, nazývaný prúdové mletie, premieňa častice Nd2Fe14B na menšie častice s priemerom od 2 do 5 μm. Prúdové mletie redukuje výsledný materiál na prášok s veľmi malou veľkosťou častíc. Priemerná veľkosť častíc je okolo 3 mikrónov.

Stlačenie

Prášok NdFeB sa lisuje do pevnej látky v požadovanom tvare v silnom magnetickom poli. Stlačená pevná látka získa a udrží si preferovanú orientáciu magnetizácie. Pri technike nazývanej lisovanie v raznici sa prášok lisuje do pevnej látky v matrici pri teplote približne 725 °C. Pevná látka sa potom umiestni do druhej formy, kde sa lisuje do širšieho tvaru, približne o polovicu svojej pôvodnej výšky. Vďaka tomu je preferovaný smer magnetizácie rovnobežný so smerom extrúzie. Pre určité tvary existujú metódy, ktoré zahŕňajú svorky, ktoré počas lisovania generujú magnetické pole na zarovnanie častíc.

Spekanie

Lisované pevné látky NdFeB je potrebné spekať, aby sa vytvorili bloky NdFeB. Materiál sa stláča pri vysokých teplotách (až do 1080 °C) pod bodom topenia materiálu, kým sa jeho častice k sebe neprilepia. Proces spekania pozostáva z 3 krokov: dehydrogenácia, spekanie a popúšťanie.

Obrábanie

Spekané magnety sa režú na požadované tvary a veľkosti pomocou brúsenia. Menej často sa zložité tvary nazývané nepravidelné tvary vyrábajú elektrickým obrábaním (EDM). Vzhľadom na vysoké náklady na materiál sú straty materiálu spôsobené obrábaním minimálne. Spoločnosť Huizhou Fullzen Technology je veľmi dobrá vo výrobe nepravidelných magnetov.

Pokovovanie/náter

Nepotiahnutý NdFeB extrémne koroduje a za mokra rýchlo stráca svoj magnetizmus. Preto všetky komerčne dostupné neodýmové magnety vyžadujú povlak. Jednotlivé magnety sú pokovované v troch vrstvách: nikel, meď a nikel. Ďalšie typy povlakov nájdete po kliknutí na tlačidlo „Kontaktujte nás“.

Magnetizácia

Magnet sa umiestni do zariadenia, ktoré ho na krátky čas vystaví veľmi silnému magnetickému poľu. V podstate ide o veľkú cievku omotanú okolo magnetu. Magnetizované zariadenia používajú kondenzátorové batérie a veľmi vysoké napätie na dosiahnutie takéhoto silného prúdu v krátkom čase.

Inšpekcia

Skontrolujte kvalitu výsledných magnetov z hľadiska rôznych charakteristík. Digitálny merací projektor overuje rozmery. Systémy merania hrúbky povlaku pomocou röntgenovej fluorescenčnej technológie overujú hrúbku povlakov. Pravidelné testovanie v soľnej hmle a tlakovom hrnci tiež overuje výkon povlaku. Hysterézna mapa meria BH krivku magnetov, čím potvrdzuje, že sú plne zmagnetizované, ako sa očakáva pre danú triedu magnetov.

Nakoniec sme získali ideálny magnetický produkt.