Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào những nam châm mạnh mẽ có thể nhặt móng hoặc điều khiển động cơ biến đổi từ các nguyên liệu thô không đáng chú ý thành các vật thể với các tính chất gần như ma thuật?chúng ta sẽ khám phá quá trình sản xuất nam châm và tiết lộ làm thế nào kim loại bột đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra chúng.
Trong khi có một số phương pháp để sản xuất nam châm, dòng chính và được sử dụng rộng rãi nhất là quá trình luyện kim bột.điều này liên quan đến nghiền nát các vật liệu được chọn thành bột cực kỳ mịn, ép nó thành hình dạng, và sau đó làm nóng nó ở nhiệt độ cao (được gọi là ngưng tụ pha lỏng) để đạt được mật độ.
Từ nam châm ferrite (một vật liệu gốm) đến nam châm đất hiếm như samarium cobalt (SmCo) và neodymium iron boron (NdFeB), tất cả đều dựa vào kỹ thuật luyện kim bột.ngoại trừ nam châm ferrite, tất cả các nam châm đất hiếm là hợp kim kim.
Hãy xem xét quy trình sản xuất từng bước cho nam châm đất hiếm (samarium cobalt và neodymium iron boron):
Quá trình bắt đầu bằng cách đặt nguyên liệu thô cần thiết vào lò nóng chảy cảm ứng dưới sự bảo vệ chân không hoặc khí trơ.đảm bảo độ tinh khiết và hiệu suất hợp kim.
Hợp kim nóng chảy được làm mát và cứng nhanh chóng thông qua một trong một số phương pháp:
Những "mảng kim loại" cứng này được phá vỡ và nghiền thành bột siêu mịn có đường kính từ 3 đến 7 micron.yêu cầu xử lý khử oxy nghiêm ngặt.
Nén bột là một bước quan trọng trong sản xuất nam châm, nhằm mục đích sắp xếp định hướng từ tính của tất cả các hạt bột đồng đều nhất có thể.
Các loại nam châm trống được nén được tải vào "boats" và đặt trong lò nghiền chân không để nghiền nhiệt độ cao.hoặc khí quyển khí thụ động được điều khiển chính xác theo loại nam châm và lớp.
Sau khi ngâm, nam châm được làm mát đến nhiệt độ phòng và trải qua quá trình sơn ở nhiệt độ thấp để tăng cường sự ổn định của nam châm.
Lưu ý rằng trong quá trình ngâm, nam châm trải qua sự co lại tuyến tính 15-20%.
Nam châm ngâm đòi hỏi một số quá trình hoàn thiện trước khi chúng sẵn sàng cho các ứng dụng thực tế.
Quá trình hoàn thiện phổ biến nhất bao gồm:
Đối với các hình dạng độc đáo như vòm hoặc bánh mì, hình thành bánh trộn kim cương có thể tạo ra các kích thước cuối cùng trực tiếp.máy xả điện (EDM) thường được sử dụng.
Đối với sản xuất quy mô lớn (thường hơn 5.000 đơn vị), khuôn tùy chỉnh để ép chứng minh kinh tế hơn.Máy gia công từ các vật liệu khối được ưu tiên.
Nam châm máy thường có cạnh sắc nét dễ bị rạn nứt. Giải pháp phổ biến nhất là rung động trong môi trường mài mòn để loại bỏ cạnh sắc nét, thường tạo ra một 0.005 đến 0.015 inch (0.127 đến 0.38 mm) bán kính.
Nam châm NdFeB đặc biệt dễ bị rỉ sét và phản ứng hóa học, đòi hỏi lớp phủ bảo vệ.hoặc các kết hợp khác nhauCác lớp phủ chuyển đổi như kẽm hoặc sắt phốtfat cũng có thể được sử dụng làm lớp nền.
Sau khi sản xuất, nam châm được sạc để phát triển các trường nam châm bên ngoài của chúng.Các tập hợp lớn có thể được nam châm như các đơn vị hoàn chỉnh để tránh xử lý nam châm mạnh mẽ trong trạng thái sạc của chúng.
Một số ứng dụng đòi hỏi điều trị ổn định hoặc hiệu chuẩn. Điều trị ổn định liên quan đến điều kiện trước nam châm để ngăn ngừa mất luồng tiếp theo trong quá trình sử dụng.Định chuẩn thu hẹp phạm vi hiệu suất trên một lô nam châmCác quá trình này đòi hỏi phải kiểm soát cẩn thận trong lò nhiệt độ cao hoặc với các trường từ ngược xung dưới sức mạnh phá vỡ đầy đủ.
Bạn đã bao giờ tự hỏi làm thế nào những nam châm mạnh mẽ có thể nhặt móng hoặc điều khiển động cơ biến đổi từ các nguyên liệu thô không đáng chú ý thành các vật thể với các tính chất gần như ma thuật?chúng ta sẽ khám phá quá trình sản xuất nam châm và tiết lộ làm thế nào kim loại bột đóng một vai trò quan trọng trong việc tạo ra chúng.
Trong khi có một số phương pháp để sản xuất nam châm, dòng chính và được sử dụng rộng rãi nhất là quá trình luyện kim bột.điều này liên quan đến nghiền nát các vật liệu được chọn thành bột cực kỳ mịn, ép nó thành hình dạng, và sau đó làm nóng nó ở nhiệt độ cao (được gọi là ngưng tụ pha lỏng) để đạt được mật độ.
Từ nam châm ferrite (một vật liệu gốm) đến nam châm đất hiếm như samarium cobalt (SmCo) và neodymium iron boron (NdFeB), tất cả đều dựa vào kỹ thuật luyện kim bột.ngoại trừ nam châm ferrite, tất cả các nam châm đất hiếm là hợp kim kim.
Hãy xem xét quy trình sản xuất từng bước cho nam châm đất hiếm (samarium cobalt và neodymium iron boron):
Quá trình bắt đầu bằng cách đặt nguyên liệu thô cần thiết vào lò nóng chảy cảm ứng dưới sự bảo vệ chân không hoặc khí trơ.đảm bảo độ tinh khiết và hiệu suất hợp kim.
Hợp kim nóng chảy được làm mát và cứng nhanh chóng thông qua một trong một số phương pháp:
Những "mảng kim loại" cứng này được phá vỡ và nghiền thành bột siêu mịn có đường kính từ 3 đến 7 micron.yêu cầu xử lý khử oxy nghiêm ngặt.
Nén bột là một bước quan trọng trong sản xuất nam châm, nhằm mục đích sắp xếp định hướng từ tính của tất cả các hạt bột đồng đều nhất có thể.
Các loại nam châm trống được nén được tải vào "boats" và đặt trong lò nghiền chân không để nghiền nhiệt độ cao.hoặc khí quyển khí thụ động được điều khiển chính xác theo loại nam châm và lớp.
Sau khi ngâm, nam châm được làm mát đến nhiệt độ phòng và trải qua quá trình sơn ở nhiệt độ thấp để tăng cường sự ổn định của nam châm.
Lưu ý rằng trong quá trình ngâm, nam châm trải qua sự co lại tuyến tính 15-20%.
Nam châm ngâm đòi hỏi một số quá trình hoàn thiện trước khi chúng sẵn sàng cho các ứng dụng thực tế.
Quá trình hoàn thiện phổ biến nhất bao gồm:
Đối với các hình dạng độc đáo như vòm hoặc bánh mì, hình thành bánh trộn kim cương có thể tạo ra các kích thước cuối cùng trực tiếp.máy xả điện (EDM) thường được sử dụng.
Đối với sản xuất quy mô lớn (thường hơn 5.000 đơn vị), khuôn tùy chỉnh để ép chứng minh kinh tế hơn.Máy gia công từ các vật liệu khối được ưu tiên.
Nam châm máy thường có cạnh sắc nét dễ bị rạn nứt. Giải pháp phổ biến nhất là rung động trong môi trường mài mòn để loại bỏ cạnh sắc nét, thường tạo ra một 0.005 đến 0.015 inch (0.127 đến 0.38 mm) bán kính.
Nam châm NdFeB đặc biệt dễ bị rỉ sét và phản ứng hóa học, đòi hỏi lớp phủ bảo vệ.hoặc các kết hợp khác nhauCác lớp phủ chuyển đổi như kẽm hoặc sắt phốtfat cũng có thể được sử dụng làm lớp nền.
Sau khi sản xuất, nam châm được sạc để phát triển các trường nam châm bên ngoài của chúng.Các tập hợp lớn có thể được nam châm như các đơn vị hoàn chỉnh để tránh xử lý nam châm mạnh mẽ trong trạng thái sạc của chúng.
Một số ứng dụng đòi hỏi điều trị ổn định hoặc hiệu chuẩn. Điều trị ổn định liên quan đến điều kiện trước nam châm để ngăn ngừa mất luồng tiếp theo trong quá trình sử dụng.Định chuẩn thu hẹp phạm vi hiệu suất trên một lô nam châmCác quá trình này đòi hỏi phải kiểm soát cẩn thận trong lò nhiệt độ cao hoặc với các trường từ ngược xung dưới sức mạnh phá vỡ đầy đủ.
