I progressi della metallurgia a polvere aumentano la resistenza magnetica

Vi siete mai chiesti come quei potenti magneti che possono raccogliere chiodi o guidare motori si trasformino da materie prime insignificanti in oggetti con proprietà quasi magiche?Esploreremo il processo di produzione dei magneti e riveleremo come la metallurgia della polvere svolga un ruolo cruciale nella loro creazione.

Mentre ci sono diversi metodi per la produzione di magneti, il più diffuso e ampiamente utilizzato è il processo di metallurgia a polvere.Questo comporta la frantumazione di materiali selezionati in polvere estremamente fineI magneti prodotti in questo modo sono comunemente chiamati "magneti sinterizzati".

Da magneti di ferrite (un materiale ceramico) a magneti di terre rare come il cobalto di samario (SmCo) e il boro di ferro di neodimio (NdFeB), tutti si basano su tecniche di metallurgia a polvere.con l'eccezione dei magneti di ferrite, tutti i magneti delle terre rare sono leghe metalliche.

Esaminiamo passo dopo passo il processo di fabbricazione dei magneti delle terre rare (cobalto di samario e boro di ferro di neodimio):

Il processo inizia con la collocazione delle materie prime necessarie in un forno a fusione a induzione sotto protezione da vuoto o gas inerti.garantire la purezza e le prestazioni delle leghe.

La lega fusa viene rapidamente raffreddata e solidificata con uno dei seguenti metodi:

• Fusione in lingotti:Versione diretta in stampi per formare lingotti metallici
• Fusione:Versione su una ruota fredda a rotazione rapida per produrre fiocchi sottili
• Fusione a strisce:Con una macchina per la fusione di strisce per la produzione continua di strisce metalliche sottili

Questi "pezzetti" di metallo solidificato vengono suddivisi e macinati in polvere superfine dal diametro di 3 a 7 micron.che richiedono una manipolazione rigida senza ossigeno.

La pressatura in polvere è un passo fondamentale nella produzione di magneti, con l'obiettivo di allineare l'orientamento magnetico di tutte le particelle di polvere nel modo più uniforme possibile.

• Pressione assiale/trasversale:La polvere viene versata in una cavità dello stampo e compattata sotto pressione da un pugno.
• Pressione isostatica:La polvere viene caricata in un contenitore flessibile, sigillato, sottoposto a un campo magnetico di allineamento,e quindi collocato in una pressa isostatica in cui la pressione del liquido (in genere olio idraulico o acqua) viene applicata uniformemente da tutte le direzioni.

I campioni di magneti pressati vengono caricati su "barche" e collocati in forni di sinterizzazione al vuoto per la sinterizzazione ad alta temperatura.o atmosfere di gas inerti sono controllate con precisione in base al tipo e al grado di magnete.

Dopo la sinterizzazione, i magneti vengono raffreddati a temperatura ambiente e sottoposti a ricottura a bassa temperatura per migliorare la stabilità magnetica.

Si noti che durante la sinterizzazione, i magneti subiscono un restringimento lineare del 15-20%.

I magneti sinterizzati richiedono diversi processi di finitura prima di essere pronti per applicazioni pratiche.

Il processo di finitura più comune comprende:

• Lavoratori di macchine per la lavorazione delle macchine
• Smalzaggio del diametro esterno/interno per la precisione delle dimensioni
• Taglio di blocchi magnetici più grandi in blocchi di dimensioni minori

Per forme uniche come archi o pane, le rotelle di triturazione a diamanti possono creare le dimensioni finali direttamente.la lavorazione a scarica elettrica (EDM) è tipicamente utilizzata.

Per la produzione su larga scala (in genere più di 5.000 unità), gli stampi personalizzati per la stampa si rivelano più economici.è preferita l'elaborazione a partire da materiali in blocchi.

I magneti lavorati hanno spesso bordi affilati soggetti a frantumi. La soluzione più comune è il getto vibratorio in mezzi abrasivi per rimuovere i bordi affilati, generalmente creando un 0.005 a 0.015 pollici (0.127 a 0)..38 mm) di raggio.

I magneti NdFeB sono particolarmente sensibili alla ruggine e alle reazioni chimiche, e richiedono rivestimenti protettivi.o varie combinazioniPossono essere utilizzati anche rivestimenti di conversione come zinco o fosfato di ferro come strati di base.

Dopo la fabbricazione, i magneti vengono sottoposti a "carica" per sviluppare i loro campi magnetici esterni.I grandi assemblaggi possono essere magnetizzati come unità complete per evitare di manipolare potenti magneti nel loro stato carico.

Alcune applicazioni richiedono un trattamento di stabilità o una taratura.La calibrazione restringe la gamma di prestazioni su un lotto di magnetiQuesti processi richiedono un attento controllo in forni ad alta temperatura o con campi magnetici a impulso inverso al di sotto della potenza di rottura massima.