Sukepintas neodimio magnetas paruošiamas žaliavoms išlydant vakuume arba inertinėje atmosferoje indukcinėje lydymosi krosnyje, po to apdorojamas juostelių ratuke ir atšaldomas, kad susidarytų Nd-Fe-B lydinio juostelė. Lydinio juostelės susmulkinamos, kad susidarytų smulkūs kelių mikronų skersmens milteliai. Smulkūs milteliai vėliau sutankinami orientaciniame magnetiniame lauke ir sukepinami į tankius kūnus. Tada kūnai apdirbami tam tikromis formomis, apdorojami paviršiumi ir įmagnetinami.
Svėrimas
Kvalifikuotos žaliavos svėrimas yra tiesiogiai susijęs su magneto sudėties tikslumu. Grynumas arba žaliava ir cheminės sudėties stabilumas yra produkto kokybės pagrindas. Sukepintas neodimio magnetas paprastai pasirenka retųjų žemių lydinį, pvz., Praseodimio-Neodimio Pr-Nd mišrią metalą, Lantano-Ceriumo La-Ce mišinį ir Disprosium Iron Dy-Fe lydinį dėl išlaidų. Aukštos lydymosi temperatūros elementas boras, molibdenas arba niobis pridedamas geležies lydinio būdu. Rūdžių sluoksnį, intarpą, oksidą ir nešvarumus ant žaliavos paviršiaus reikia pašalinti mikropūtimo mašina. Be to, žaliava turi būti tinkamo dydžio, kad būtų užtikrintas tolesnio lydymosi proceso efektyvumas. Neodimis pasižymi mažu garų slėgiu ir aktyviomis cheminėmis savybėmis, tada retųjų žemių metalai lydymosi metu patiria tam tikrą lakiųjų žemių ir oksidacijos nuostolių laipsnį, todėl sukepinto neodimio magneto svėrimo procese reikėtų apsvarstyti galimybę pridėti papildomo retųjų žemių metalo, kad būtų užtikrintas magneto sudėties tikslumas.
Lydymas ir juostelių liejimas
Lydymas ir juostelių liejimas yra labai svarbūs sudėčiai, kristalinei būsenai ir fazės pasiskirstymui, todėl turi įtakos tolesniam procesui ir magnetiniam veikimui. Žaliavos kaitinamos iki išlydytos būsenos vidutinio ir žemo dažnio indukcinio lydymo būdu vakuume arba inertinėje atmosferoje. Liejimas gali būti apdorojamas, kai lydinio lydalo homogenizacija, išmetimas ir šlakas. Gera liejamo luito mikrostruktūra turi turėti gerai išaugusį ir smulkaus dydžio stulpinį kristalą, tada Nd turtinga fazė turėtų pasiskirstyti išilgai grūdelių ribos. Be to, liejinio luito mikrostruktūroje neturi būti -Fe fazės. Re-Fe fazės diagrama rodo, kad retųjų žemių trijų komponentų lydinys neišvengiamai sukelia -Fe fazę lėto aušinimo metu. Kambario temperatūros minkštosios -Fe fazės magnetinės savybės rimtai pakenks magneto magnetinėms savybėms, todėl jas reikia slopinti greitai aušinant. Siekdama patenkinti norimą greito aušinimo efektą, slopinantį -Fe fazės gamybą, Showa Denko KK sukūrė juostelių liejimo technologiją ir netrukus tapo įprasta technologija pramonėje. Tolygus Nd turtingos fazės pasiskirstymas ir slopinamasis poveikis -Fe fazei gali veiksmingai sumažinti bendrą retųjų žemių kiekį, kuris yra palankus gaminti aukštos kokybės magnetą ir sumažinti išlaidas.
Vandenilio dekrepitacija
Retųjų žemių metalų, lydinių ar intermetalinių junginių hidrinimo elgsena ir hidrido fizikinės ir cheminės savybės visada buvo svarbi retųjų žemių naudojimo problema. Nd-Fe-B lydinio luitas taip pat turi labai stiprią hidrinimo tendenciją. Vandenilio atomai patenka į intersticinę vietą tarp intermetalinio junginio pagrindinės fazės ir Nd turtingos grūdelių ribinės fazės ir susidaro intersticinis junginys. Tada tarpatominis atstumas padidėjo ir gardelės tūris išsiplėtė. Dėl susidariusio vidinio įtempimo atsiras grūdelių ribos įtrūkimai (tarpkristalinis lūžis), kristalų lūžis (transkristalinis lūžis) arba plastiškas lūžis. Šis dekrepitacija atsiranda su traškėjimu, todėl yra žinomas kaip vandenilio dekrepitacija. Sukepinto neodimio magneto vandenilio dekrepitacijos procesas taip pat vadinamas HD procesu. Grūdelių ribos įtrūkimai ir kristalų lūžiai, susidarę vandenilio dekrepitacijos procese, padarė Nd-Fe-B sluoksnio miltelius labai trapius ir labai naudingus tolesniam malimo srove. Be to, kad padidinamas reaktyvinio malimo proceso efektyvumas, vandenilio dekrepitacijos procesas taip pat yra palankus koreguoti vidutinį smulkių miltelių dydį.
Reaktyvinis frezavimas
Reaktyvinis frezavimas pasirodė esąs praktiškiausias ir efektyviausias miltelių gamybos sprendimas. Reaktyvinis frezavimas, naudojant didelio greičio inertinių dujų srovę, kad stambūs milteliai būtų pagreitinti iki viršgarsinio greičio ir smogti miltelius vienas į kitą. Pagrindinis miltelių proceso tikslas yra tinkamo vidutinio dalelių dydžio ir dalelių dydžio pasiskirstymo paieška. Aukščiau pateiktų savybių skirtumas turi skirtingas makroskopinių skalių charakteristikas, kurios tiesiogiai veikia miltelių užpildymą, orientaciją, sutankinimą, išardymą ir sukepinimo procese susidariusią mikrostruktūrą, o vėliau jautriai veikia sukepinto neodimio magneto magnetines savybes, mechanines savybes, termoelektrą ir cheminį stabilumą. Ideali mikrostruktūra yra smulkūs ir vienodi pagrindinės fazės grūdeliai, apsupti lygia ir plona papildoma faze. Be to, pagrindinės fazės grūdelio lengva įmagnetinimo kryptis turėtų būti išdėstyta kuo nuoseklesnė orientacijos kryptimi. Tuštumos, dideli grūdeliai arba minkšta magnetinė fazė žymiai sumažins vidinę prievartą. Išmagnetinimo kreivės pastovumas ir kvadratiškumas tuo pačiu metu sumažės, o lengvo grūdelių įmagnetinimo kryptis nukryps nuo orientacijos krypties. Tokiu būdu lydiniai turi būti susmulkinti iki vieno kristalo dalelės, kurios skersmuo svyruoja nuo 3 iki 5 mikronų.
Sutankinimas
Magnetinio lauko orientacijos tankinimas vadinamas naudojant magnetinių miltelių ir išorinio magnetinio lauko sąveiką, kad milteliai būtų suderinti lengvo įmagnetinimo kryptimi ir atitiktų galutinę įmagnetinimo kryptį. Magnetinio lauko orientacijos tankinimas yra labiausiai paplitęs būdas gaminti anizotropinį magnetą. Nd-Fe-B lydinys buvo susmulkintas į monokristalinę dalelę ankstesniame reaktyvinio frezavimo procese. Vieno kristalo dalelė yra vienaašė anizotropija ir kiekviena iš jų turi tik vieną lengvą įmagnetinimo kryptį. Magnetiniai milteliai pavirs į vieną domeną iš kelių domenų, veikiami išorinio magnetinio lauko, laisvai užpildžius formą, o tada sureguliuos lengvo įmagnetinimo kryptį c ašį, kad ji atitiktų išorinio magnetinio lauko kryptį. Lydinio miltelių C ašis iš esmės išlaikė savo išdėstymo būseną tankinimo proceso metu. Sutankintos dalys turi būti išmagnetintos prieš išmontuojant. Svarbiausias tankinimo proceso rodiklis yra orientacijos laipsnis. Sukepintų neodimio magnetų orientacijos laipsnį lemia įvairūs veiksniai, įskaitant orientacinį magnetinio lauko stiprumą, dalelių dydį, tariamą tankį, tankinimo būdą, tankinimo slėgį ir kt.
Sukepinimas
Sutankintos dalies tankis gali pasiekti daugiau nei 95% teorinio tankio po apdoroto sukepinimo proceso aukštame vakuume arba grynoje inertinėje atmosferoje. Todėl sukepintame neodimio magnete yra uždarytos tuštumos, kurios užtikrino magnetinio srauto tankio ir cheminio stabilumo vienodumą. Kadangi sukepintų neodimio magnetų nuolatinės magnetinės savybės yra glaudžiai susijusios su jų pačių mikrostruktūra, terminis apdorojimas po sukepinimo proceso taip pat yra labai svarbus norint reguliuoti magnetines savybes, ypač vidinę koercyvumą. Nd turtinga grūdų ribinė fazė yra skystoji fazė, galinti paskatinti sukepinimo reakciją ir atkurti pagrindinės fazės grūdų paviršiaus defektus. Neodimio magneto sukepinimo temperatūra paprastai svyruoja nuo 1050 iki 1180 laipsnių Celsijaus. Per didelė temperatūra paskatins grūdų augimą ir sumažins vidinę prievartą. Norint gauti idealią vidinę koercyvumą, išmagnetinimo kreivės kvadratiškumą ir aukštoje temperatūroje negrįžtamus nuostolius, sukepintas neodimio magnetas paprastai turi apdoroti dviejų pakopų grūdinimo terminį apdorojimą 900 ir 500 laipsnių Celsijaus temperatūroje.
Mechaninis apdirbimas
Be įprastos formos ir vidutinio dydžio sukepinto neodimio magneto vienu metu sunku tiesiogiai pasiekti reikiamą formą ir matmenų tikslumą dėl magnetinio lauko orientacijos tankinimo proceso techninių apribojimų, todėl apdirbimas yra neišvengiamas sukepinto neodimio magneto procesas. . Kaip tipiška kermetinė medžiaga, sukepintas neodimio magnetas yra labai kietas ir trapus, todėl jo apdirbimo procese galima tik pjauti, gręžti ir šlifuoti, naudojant įprastą apdirbimo technologiją. Pjovimo ašmenys paprastai naudojami deimantais arba CBN dengtais peiliais. Vielos pjovimas ir pjovimas lazeriu puikiai tinka specialios formos magneto apdirbimui, tačiau tuo tarpu kaltinami mažu gamybos efektyvumu ir didelėmis apdorojimo sąnaudomis. Sukepinto neodimio magneto gręžimo procesas pirmiausia yra deimantinis ir lazeris. Būtina pasirinkti trepanavimo procesą, kai žiedinio magneto vidinė anga yra didesnė nei 4 mm. Kaip trepanavimo proceso šalutinis produktas, trepanuotas šerdis gali būti naudojama gaminant kitą tinkamą mažesnį magnetą ir taip žymiai pagerinti medžiagų panaudojimo koeficientą. Šlifavimo diskas kopijavimui šlifuoti gaminamas pagal šlifavimo paviršių.
Paviršiaus apdorojimas
Paviršiaus apsauginis apdorojimas yra būtina procedūra neodimio magnetui, ypač sukepintam neodimio magnetui. Sukepintas neodimio magnetas turi daugiafazę mikrostruktūrą ir susideda iš Nd2Fe14B pagrindinė fazė, Nd turtinga fazė ir B turtinga fazė. Nd turtinga fazė turi labai stiprią oksidacijos tendenciją ir sudarys pagrindinę bateriją su pagrindine faze drėgnoje aplinkoje. Nedidelis pakaitinių elementų kiekis gali padidinti magnetų cheminį stabilumą, tačiau tai kainuoja magnetinio veikimo kainą. Todėl sukepinto neodimio magneto apsauga pirmiausia nukreipta į jo paviršių. Sukepinto neodimio magneto paviršiaus apdorojimas gali būti suskirstytas į drėgną ir sausą procesą. Drėgnas procesas reiškia magnetų paviršiaus apsauginį apdorojimą gryname vandenyje arba tirpale. Drėgnasis procesas apima fosfatą, galvanizavimą, beelektrinimą, elektroforezę, purškimą ir panardinimą. Sausas procesas reiškia, kad magnetai yra apdorojami paviršiaus apsauginiu apdorojimu fiziniu ar cheminiu procesu be sąlyčio su tirpalu. Sausas procesas paprastai apima fizinį nusodinimą garais (PVD) ir cheminį nusodinimą garais (CVD).
Įmagnetinimas
Dauguma nuolatinių magnetų yra įmagnetinami prieš juos naudojant pagal numatytą paskirtį. Įmagnetinimo procesas reiškia magnetinio lauko pritaikymą nuolatinio magneto orientacijos kryptimi ir techninį prisotinimą padidinus išorinio magnetinio lauko stiprumą. Kiekvienam nuolatinės magnetinės medžiagos tipui reikalingas skirtingas magnetinio lauko stiprumas, kad būtų įvykdytas techninis prisotinimas įmagnetinimo kryptimi. Remanencija ir vidinė koercicija bus mažesnė už nustatytas vertes, nebent išorinio magnetinio lauko stiprumas bus mažesnis už techninio soties magnetinį lauką. Nuolatinis magnetas gali būti suskirstytas į izotropinį ir anizotropinį tipą pagal tai, ar jis lengvai įmagnetinamas, ar ne. Kaip anizotropinis magnetas, turintis didelę vidinę koercyvumą, sukepintas neodimio magnetas turi būti įmagnetintas impulsiniu įmagnetinimu. Kondensatorius bus įkraunamas po ištaisymo, tada kondensatoriaus elektros energija akimirksniu iškraunama į įmagnetinimo įtaisą. Įmagnetinantis įtaisas gali generuoti impulsinį magnetinį lauką momentinės stiprios srovės metu. Todėl nuolatinis magnetas ritėje bus įmagnetintas. Sukepintame neodimio magnete galima pasiekti įvairius įmagnetinimo modelius, jei jie neprieštarauja jo orientacijos krypčiai.
