Výrobná a spracovateľská technológia magnetov neodymia železa (NDFEB)

Magnety neodymia železa Bóra (NDFEB), známe svojimi výnimočnými magnetickými vlastnosťami, sa široko používajú v rôznych odvetviach vrátane elektroniky, automobilového priemyslu, obnoviteľnej energie a zdravotníckych pomôcok. Výroba a spracovanie magnetov NDFEB zahŕňa niekoľko sofistikovaných krokov na zabezpečenie vysokej výkonnosti a trvanlivosti. Nižšie je uvedený prehľad kľúčových fáz vo výrobnom procese.

1. Príprava surovín

Výroba Magnety NDFEB začínajú prípravou surovín. Medzi primárne komponenty patrí neodymium (ND), železo (FE) a bór (B), spolu s malými množstvami iných prvkov, ako je dysprosium (DY) a praseodymia (PR) na zvýšenie magnetických vlastností a teplotnej stability. Tieto materiály sú starostlivo zvážené a zmiešané v presných rozmeroch pri tvorbe zliatiny.

2. Zliatinové topenie a obsadenie

Zmiešané suroviny sa potom roztopia vo vákuovej indukčnej peci za vzniku homogénnej zliatiny. Proces topenia sa vykonáva pod inertnou atmosférou, zvyčajne argónom, aby sa zabránilo oxidácii. Akonáhle je zliatina úplne roztavená, naleje sa do formy alebo sa rýchlo ochladí pomocou techniky nazývanej odlievanie pásov. Odlievanie pásov produkuje tenké vločky zliatiny, ktoré sú neskôr rozdrvené do jemného prášku.

3. Výroba prášku

Vločky zliatiny sú vystavené sklamaniu vodíka, čo je proces, v ktorom materiál absorbuje vodík, čo spôsobuje, že sa rozbije na menšie častice. Nasleduje mletie prúdu, kde sú častice ďalej uzemnené na jemný prášok s veľkosťou častíc okolo 3 až 5 mikrometrov. Uniformita prášku a veľkosť častíc sú rozhodujúce pre dosiahnutie vysokého magnetického výkonu.

4. Stlačenie

Jemný prášok sa potom pritlačí do požadovaného tvaru pomocou jednej z dvoch metód: lisovanie alebo izostatické lisovanie . Pri lisovaní je prášok zhutnený vo forme pod jednoosovým magnetickým poľom, ktoré zarovnáva častice, aby sa zvýšila magnetická orientácia. Na druhej strane izostatické lisovanie uplatňuje rovnomerný tlak zo všetkých smerov, čo vedie k rovnomernejšej hustote. Výber stlačenej metódy závisí od zamýšľanej aplikácie magnetu a požadovaných vlastností.

5. Sinterovanie

Po stlačení sú zelené kompakty spekané vo vákuovej alebo inertnej plynovej atmosfére pri teplotách medzi 1 000 ° C a 1 100 ° C. Spekanie spája práškové častice spolu a vytvára hustý a pevný magnet. Tento krok je rozhodujúci pre dosiahnutie konečnej mechanickej pevnosti magnetu a magnetických vlastností.

6. Tepelné spracovanie

Po spekaní sa magnety podliehajú tepelnému spracovaniu na optimalizáciu ich magnetického výkonu. Zahŕňa to žíhanie pri špecifických teplotách na zmiernenie vnútorných napätí a zlepšenie koercivity (rezistencia voči demagnetizácii). Proces tepelného spracovania je starostlivo kontrolovaný, aby sa zabezpečila konzistentná kvalita.

7. Opakovanie a dokončenie

Spekané magnety NDFEB sú krehké a vyžadujú presné obrábanie na dosiahnutie konečných rozmerov a tolerancií. Medzi bežné techniky obrábania patrí brúsenie, krájanie a vŕtanie. Po obrábaní sú magnety často potiahnuté na ochranu pred koróziou, pretože magnety NDFEB sú náchylné na oxidáciu. Bežné povlaky zahŕňajú nikel, zinok, epoxid alebo zlato.

8. magnetizácia

Posledným krokom vo výrobnom procese je magnetizácia. Magnety sú vystavené silnému vonkajšiemu magnetickému poľu, ktorý je zvyčajne generovaný solenoidom alebo elektromagnetom, aby sa zarovnali magnetické domény a dosiahli požadovanú magnetickú pevnosť. Proces magnetizácie môže byť prispôsobený tak, aby vytvoril špecifické vzory magnetického poľa, ako sú radiálne alebo viacpólové konfigurácie.

9. Kontrola kvality

Počas celého výrobného procesu sa implementujú prísne opatrenia na kontrolu kvality, aby sa zabezpečilo, že magnety spĺňajú požadované špecifikácie. Zahŕňa to testovanie magnetických vlastností (napr. Remanence, donuctivity a energetický produkt), rozmerovú presnosť a kvalitu povrchu. Na analýzu materiálu sa môžu použiť aj pokročilé techniky, ako je röntgenová fluorescencia (XRF) a skenovacia elektrónová mikroskopia (SEM).

Záver

Výroba a spracovanie magnetov NDFEB zahŕňa kombináciu pokročilých metalurgických techník a presného inžinierstva. Každý krok, od prípravy surovín po konečnú magnetizáciu, hrá rozhodujúcu úlohu pri určovaní výkonu a vhodnosti magnetu pre konkrétne aplikácie. Keďže dopyt po vysoko výkonných magnetoch naďalej rastie, očakáva sa, že prebiehajúci výskum a inovácie v spoločnosti NDFeb Manufacturing ďalej zlepší svoje vlastnosti a rozšíri ich aplikácie.