Apr 15, 2024

Wie werden gesinterte NdFeB-Permanentmagnete hergestellt?

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Gesinterte NdFeB-Permanentmagnete werden im pulvermetallurgischen Verfahren hergestellt. Von der Materialvorbereitung bis zur Auslieferung des fertigen Produkts gibt es in der Regel mehr als ein Dutzend Prozessschritte, darunter mehrere Inspektionen und Analysen in verschiedenen Phasen.
Der gesamte Produktionsprozess ist ein systematisches Projekt mit ineinandergreifenden Verknüpfungen. Im Allgemeinen bezeichnen wir den Prozess der Herstellung von Magnetrohlingen als Front-End-Produktionsverbindung und den Prozess der Verarbeitung der Rohlinge zu Endprodukten als Back-End-Verarbeitungsverbindung. Hersteller magnetischer Materialien lassen sich hauptsächlich in zwei Kategorien einteilen: einen Hersteller mit sowohl Front-End-Produktion als auch Back-End-Verarbeitung und einen Verarbeitungshersteller, der sich auf die Back-End-Verarbeitung konzentriert.

Production process of sintered NdFeB permanent magnets


01 Materialien vorbereiten
Es gibt ein Sprichwort: „Gute medizinische Materialien machen gute Medizin“. Dieser Satz trifft sehr gut auf die Herstellung von gesinterten NdFeB-Magneten zu. Gute Rohstoffe sind die Grundlage für die Herstellung hochwertiger Magnetwerkstoffe. Wenn Hersteller Rohstoffe auswählen, kaufen sie diese im Allgemeinen entsprechend den Leistungsanforderungen des Magneten und den entsprechenden nationalen Standards ein. Vor dem Schmelzen werden die Rohstoffe geschnitten und oberflächenbehandelt.


02 Schmelzen
Das Schmelzen ist der erste Prozess, bei dem gesinterte NdFeB-Permanentmagnete in den Produktionsprozess gelangen. Die Rohstoffe werden im Schmelzofen heiß geschmolzen und zu Legierungsbändern abgekühlt. Dieser Prozess erfordert eine Ofentemperatur von etwa 1.300 Grad und dauert mehr als vier Stunden.

Smelting

 

03 Wasserstoffspaltung+04 Strahlmühle
Die beiden Prozessschritte Wasserstoffzerkleinerung und Strahlmahlen werden zusammenfassend als Pulverherstellung bezeichnet. Dabei handelt es sich um den Prozess der Zerkleinerung der geschmolzenen Legierungsbänder und der Herstellung von Magnetpulver. Um einen gut ausgerichteten Magneten zu erhalten, müssen die Pulverpartikel eine kleine Größe (3-4 μm) und eine konzentrierte Größenverteilung aufweisen und die Pulverpartikel müssen kugelförmig oder annähernd kugelförmig sein.

 


05 Pressen
Das zerkleinerte Magnetpulver wird in eine Form gefüllt, zur Orientierung wird ein externes Magnetfeld angelegt und das Pulver wird nach der Orientierung gepresst. Die Ausrichtung des Pulvermagnetfelds ist eine der Schlüsselprozesstechnologien zur Herstellung von hochleistungsfähigem gesintertem NdFeB. Im Formverfahren gibt es derzeit drei in der Industrie gebräuchliche Methoden: Formen, Formen plus kaltisostatisches Pressen und isostatisches Gummiformpressen. Bei gleichem Neodymgehalt kann durch isostatisches Pressen der Gummiform eine größere magnetische Energie erzielt werden. Produkt.


06 Wärmebehandlung
Nach dem Pressen ist die relative Dichte des Magnetpresslings relativ hoch. Damit der Magnet hohe permanentmagnetische Eigenschaften aufweist, muss der Pressling auf eine Temperatur unterhalb des Schmelzpunkts der Grundphase des Pulvers erhitzt und eine Zeit lang wärmebehandelt werden. Dieser Vorgang wird auch Sintern genannt. Nach dem Abschrecken bei hoher Temperatur muss es auch bei einer bestimmten Temperatur angelassen werden, um die Struktur zu optimieren und die besten magnetischen Eigenschaften zu erzielen. (Unter Tempern versteht man das Abkühlen des gesinterten Magnetpulverrohlings auf eine bestimmte Temperatur und das anschließende erneute Erhitzen.)

heat treatment


07 Bearbeitung
Aufgrund der Eigenschaften und technischen Einschränkungen des Prozesses zur Bildung der Magnetfeldorientierung ist es für gesinterte Magnete schwierig, gleichzeitig direkt Form- und Größengenauigkeit für praktische Anwendungen zu erreichen. Viele fertige Magnete sind klein und komplex geformt und können nur aus Rohmagneten einer bestimmten Form verarbeitet werden. Gesintertes NdFeB-Material ist hart und spröde, und die allgemeine Bearbeitung kann nur Schneiden, Bohren, Schleifen und Walzen durchführen.
Angesichts der Rohstoff- und Arbeitskosten entscheiden sich japanische, europäische und amerikanische Unternehmen meist für die endkonturnahe Umformtechnologie, ergänzt durch anschließende mechanische Bearbeitung; Chinesische Unternehmen produzieren eine breite Palette gesinterter NdFeB-Produkte, hauptsächlich unter Verwendung eines umfassenden Produktionsprozesses, der Rohmagnete mit Nachbearbeitung kombiniert, und lernen vollständig von den technologischen Vorteilen der Keramik- und Kristallverarbeitung, um das mechanische Verarbeitungsniveau von Seltenerd-Permanentmagneten auf das Niveau zu bringen extrem. Angesichts des Anstiegs der Rohstoffkosten und des Arbeitskostendrucks entwickeln sich in unserem Land die Technologien zur endkonturnahen Umformung und automatischen Umformung rasant weiter.


08 Korngrenzendiffusion
Die Seltenerdelemente Dysprosium und Terbium können die Koerzitivkraft und Temperaturstabilität des Materials deutlich verbessern. Bei gesinterten NdFeB-Materialien, die eine höhere Koerzitivkraft und Betriebstemperatur erfordern, müssen häufig Dysprosium und Terbium hinzugefügt werden, die Preise dieser beiden Elemente sind jedoch sehr hoch. Sehr hoch, was zu einem starken Anstieg der Magnetproduktionskosten führt. Derzeit wird in der Industrie häufig die Korngrenzendiffusionstechnologie eingesetzt, um die Menge der zugesetzten schweren Seltenerdelemente zu reduzieren.


09 Oberflächenbehandlung
Gesintertes NdFeB ist ein Pulvermaterial mit sehr starker chemischer Aktivität. Im Inneren befinden sich winzige Poren und Hohlräume, die an der Luft leicht korrodieren und oxidieren. Mit der Zeit lassen die magnetischen Eigenschaften nach oder gehen sogar verloren, daher muss vor der Verwendung eine strenge Oberflächenprüfung durchgeführt werden. Korrosionsschutzbehandlung. Gegenwärtig werden bei der Korrosionsschutzbehandlung von NdFeB im Allgemeinen Galvanisierung, chemische Beschichtung, Elektrophorese, Phosphatierung und andere Methoden eingesetzt. Als ausgereifte Methode zur Behandlung von Metalloberflächen ist die Galvanisierung weit verbreitet.


10 Magnetisierung
Die Magnetisierung ist ein wichtiger Schritt für gesinterte NdFeB-Permanentmagnete, um Magnetismus zu erhalten. Der Magnetisierer ist ein Werkzeug zum Magnetisieren magnetischer Materialien oder magnetischer Geräte. Es legt ein Magnetfeld an die magnetisierten NdFeB-Magnete an. Wenn das magnetisierte Magnetfeld das technische Sättigungsmagnetfeld nicht erreichen kann, erreichen die Remanenz Br und die Koerzitivfeldstärke Hcj des Permanentmagneten nicht ihre erwarteten Werte. Zusätzlich zur gewöhnlichen einpoligen Magnetisierung kann gesintertes NdFeB je nach tatsächlichem Bedarf auch mehrpolig magnetisiert werden, d. h. nach der Magnetisierung können mehrere Nord- und Südpole auf einer Ebene erscheinen.


11 Verpackung und Versand
Verpackung und Versand sind die letzten Schritte, bevor der Magnet das Werk verlässt. Der Magnethersteller kann entsprechend den Anforderungen des Käufers verpacken. Wenn der Käufer besondere Anforderungen an die Verpackung hat, kann er den Lieferanten vorab informieren. Gesinterte NdFeB-Permanentmagnete haben einen starken Magnetismus, daher erfolgt der Inlandstransport im Allgemeinen über den Landtransport. Für den Export ins Ausland können sie nach einer speziellen magnetischen Isolationsverpackung sowie einer Inspektion und Begutachtung durch professionelle Institutionen auf dem Luftweg transportiert werden.

magnet


Qualitätsprüfung
Die Qualitätsüberwachung während des Produktionsprozesses von gesinterten NdFeB-Permanentmagneten und die Qualitätsprüfung der Endprodukte sollten die in der folgenden Tabelle aufgeführten Punkte umfassen, es muss jedoch nicht jeder Punkt geprüft werden. Das Einkaufspersonal kann mit dem Hersteller die erforderlichen Tests auf der Grundlage des tatsächlichen Bedarfs aushandeln. Projekt.

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