Прогресс порошковой металлургии повышает прочность магнитов

Вы когда-нибудь задумывались, как эти мощные магниты, которые могут подбирать гвозди или управлять двигателями, превращаются из обычного сырья в предметы с почти магическими свойствами?Мы рассмотрим процесс производства магнитов и покажем, как порошковая металлургия играет решающую роль в их создании..

Хотя существует несколько методов изготовления магнитов, наиболее распространенным и широко используемым является процесс порошковой металлургии.Это включает измельчение выбранных материалов в очень тонкий порошокМагниты, полученные таким образом, обычно называются "синтерными магнитами".

От ферритных магнитов (керамический материал) до редкоземельных магнитов, таких как самариевый кобальт (SmCo) и неодимовый железоборон (NdFeB), все полагаются на методы порошковой металлургии.с исключением ферритовых магнитов, все магниты из редкоземельных элементов - это сплавы металлов.

Давайте рассмотрим поэтапный процесс изготовления магнитов редкоземельных (самариевого кобальта и неодимового железного бора):

Процесс начинается с помещения требуемого сырья в индукционную плавильную печь под защитой вакуума или инертного газа.обеспечение чистоты и эффективности сплава.

Расплавленный сплав быстро охлаждается и затвердевает одним из нескольких методов:

• Изготовление слитков:Литье непосредственно в формы для формирования металлических слитков
• Сплавная пряжа:Наливание на быстро вращающееся охлажденное колесо для получения тонких хлопьев
• Литье полос:Использование литейной машины для непрерывного производства тонких металлических полос

Эти затвердевшие металлические "блоки" расщепляются и измельчаются в сверхтонкий порошок диаметром от 3 до 7 микронов.требующие строгой обработки без кислорода.

Прессование порошка является критическим этапом в производстве магнитов, целью которого является максимально равномерное выравнивание магнитной ориентации всех частиц порошка.

• Осийное/поперечное прессование:Перед отжиманием применяется магнитное поле, направляющее частицы порошка в определенном направлении.
• Изостатическое прессование:Порошок загружается в гибкий контейнер, запечатанный, подвергается магнитному полю выравнивания,и затем помещается в изостатический пресс, где жидкое давление (обычно гидравлическое масло или вода) применяется равномерно со всех сторон.

Прессованные магнитные пустоты загружаются в "лодки" и помещаются в вакуумные печи для высокотемпературного спекания.или инертные газовые атмосферы точно контролируются в соответствии с типом и классом магнита.

После синтерации магниты охлаждаются до комнатной температуры и проходят низкотемпературную отжигание для повышения магнитной стабильности.

Обратите внимание, что во время сфинтерации магниты испытывают линейное сокращение на 15-20%.

Сцинтированные магниты требуют нескольких отделочных процессов, прежде чем они будут готовы к практическому применению.

Наиболее распространенный процесс отделки включает:

• Смельчение поверхности для получения плоскости и параллельности
• Смельчение внешнего/внутреннего диаметра для точности измерений
• Нарезка больших блоков магнитов на меньшие размеры

Для уникальных форм, таких как арки или хлебные ломтики, сформированные бриллиантовые шлифовальные колеса могут создавать окончательные размеры непосредственно.обычно используется механическая обработка с электрическим разрядом.

Для крупномасштабного производства (обычно более 5000 единиц) формы для прессования более экономичны.предпочтительно обрабатывать из блочных материалов.

Наиболее распространенным решением является вибрационное качание в абразивных средах для удаления острых краев, обычно создавая 0,005 до 0,015 дюйма (0,127 до 0)..38 мм) радиуса.

NdFeB-магниты особенно восприимчивы к ржавчине и химическим реакциям, поэтому требуют защитного покрытия.или различные комбинацииПреобразовательные покрытия, такие как цинк или железный фосфат, также могут использоваться в качестве базовых слоев.

После изготовления магниты проходят "зарядку", чтобы развить свои внешние магнитные поля.Большие агрегаты могут быть намагничены как полные единицы, чтобы избежать обращения с мощными магнитами в их заряженном состоянии.

Некоторые приложения требуют стабилизационной обработки или калибровки.Калибровка сужает диапазон производительности по партии магнитовЭти процессы требуют тщательного контроля в высокотемпературных печах или с обратным импульсом магнитных полей ниже полной мощности разрыва.