نحوه ساخت آهنرباهای نئودیمیوم

ما توضیح خواهیم داد که چگونهآهنرباهای NdFeBبا یک توضیح ساده ساخته می‌شوند. آهنربای نئودیمیوم یک آهنربای دائمی است که از آلیاژ نئودیمیوم، آهن و بور ساخته شده و ساختار کریستالی تتراگونال Nd2Fe14B را تشکیل می‌دهد. آهنرباهای نئودیمیوم متخلخل با حرارت دادن ذرات فلزات خاکی کمیاب به عنوان مواد اولیه در کوره در خلاء ساخته می‌شوند. پس از تهیه مواد اولیه، 9 مرحله برای ساخت آهنرباهای NdFeB انجام می‌دهیم و در نهایت محصولات نهایی را تولید می‌کنیم.

آماده‌سازی مواد برای واکنش، ذوب، فرزکاری، پرس، تف‌جوشی، ماشینکاری، آبکاری، مغناطیسی‌سازی و بازرسی.

آماده سازی مواد برای واکنش

فرم ترکیب شیمیایی آهنربای نئودیمیوم Nd2Fe14B است.

آهنرباها معمولاً غنی از Nd و B هستند و آهنرباهای نهایی معمولاً حاوی مکان‌های غیرمغناطیسی Nd و B در دانه‌ها هستند که حاوی دانه‌های Nd2Fe14B با خاصیت مغناطیسی بالا هستند. چندین عنصر خاکی کمیاب دیگر را می‌توان برای جایگزینی جزئی نئودیمیم اضافه کرد: دیسپروزیم، تربیوم، گادولینیوم، هولمیوم، لانتانیم و سریم. مس، کبالت، آلومینیوم، گالیوم و نیوبیوم را می‌توان برای بهبود سایر خواص آهنربا اضافه کرد. استفاده از Co و Dy با هم رایج است. همه عناصر برای ساخت آهنرباهای درجه انتخاب شده در کوره القایی خلاء قرار می‌گیرند، گرم می‌شوند و ذوب می‌شوند تا ماده آلیاژی تشکیل شود.

ذوب شدن

مواد اولیه باید در یک کوره القایی خلاء ذوب شوند تا آلیاژ Nd2Fe14B تشکیل شود. محصول با ایجاد گرداب، تحت خلاء، گرم می‌شود تا از ورود آلودگی به واکنش جلوگیری شود. محصول نهایی این مرحله، یک ورق ریخته‌گری شده با نوار نازک (ورق SC) متشکل از بلورهای یکنواخت Nd2Fe14B است. فرآیند ذوب باید در مدت زمان بسیار کوتاهی انجام شود تا از اکسیداسیون بیش از حد فلزات خاکی کمیاب جلوگیری شود.

فرزکاری

فرآیند آسیاب دو مرحله‌ای در عمل تولید استفاده می‌شود. مرحله اول، که انفجار هیدروژن نامیده می‌شود، شامل واکنش بین هیدروژن و نئودیمیم با آلیاژ است که باعث شکستن پوسته‌های SC به ذرات کوچکتر می‌شود. مرحله دوم، که آسیاب جت نامیده می‌شود، ذرات Nd2Fe14B را به ذرات کوچکتری با قطر 2 تا 5 میکرومتر تبدیل می‌کند. آسیاب جت ماده حاصل را به پودری با اندازه ذرات بسیار کوچک تبدیل می‌کند. اندازه متوسط ​​ذرات حدود 3 میکرون است.

فشار دادن

پودر NdFeB در یک میدان مغناطیسی قوی به شکل جامد مورد نظر فشرده می‌شود. جامد فشرده شده، جهت مغناطیسی دلخواه را به دست آورده و حفظ می‌کند. در تکنیکی به نام قالب‌گیری فشرده، پودر در دمای حدود ۷۲۵ درجه سانتیگراد به شکل جامد فشرده می‌شود. سپس جامد در قالب دوم قرار می‌گیرد، جایی که به شکل پهن‌تری، تقریباً نصف ارتفاع اولیه‌اش، فشرده می‌شود. این امر باعث می‌شود جهت مغناطیسی دلخواه موازی با جهت اکستروژن باشد. برای اشکال خاص، روش‌هایی وجود دارد که شامل گیره‌هایی است که در حین فشار دادن، میدان مغناطیسی ایجاد می‌کنند تا ذرات را همسو کنند.

پخت

جامدات NdFeB فشرده شده برای تشکیل بلوک‌های NdFeB نیاز به تف جوشی دارند. این ماده در دماهای بالا (تا 1080 درجه سانتیگراد) زیر نقطه ذوب ماده فشرده می‌شود تا ذرات آن به یکدیگر بچسبند. فرآیند تف جوشی شامل 3 مرحله است: دهیدروژناسیون، تف جوشی و تمپر کردن.

ماشینکاری

آهنرباهای متخلخل با استفاده از فرآیند سنگ‌زنی به شکل‌ها و اندازه‌های دلخواه برش داده می‌شوند. به طور معمول، اشکال پیچیده‌ای به نام اشکال نامنظم با ماشینکاری تخلیه الکتریکی (EDM) تولید می‌شوند. با توجه به هزینه بالای مواد، اتلاف مواد ناشی از ماشینکاری به حداقل می‌رسد. شرکت Huizhou Fullzen Technology در تولید آهنرباهای نامنظم بسیار خوب عمل می‌کند.

آبکاری/پوشش

آهنربای نئودیمیوم بدون پوشش به شدت خورده می‌شود و در صورت خیس شدن، خاصیت مغناطیسی خود را به سرعت از دست می‌دهد. بنابراین، تمام آهنرباهای نئودیمیوم موجود در بازار نیاز به پوشش دارند. آهنرباهای تکی در سه لایه آبکاری می‌شوند: نیکل، مس و نیکل. برای انواع پوشش‌های بیشتر، لطفاً روی «تماس با ما» کلیک کنید.

مغناطیسی شدن

آهنربا در یک وسیله قرار می‌گیرد که آهنربا را برای مدت کوتاهی در معرض یک میدان مغناطیسی بسیار قوی قرار می‌دهد. اساساً یک سیم‌پیچ بزرگ است که به دور یک آهنربا پیچیده شده است. دستگاه‌های مغناطیسی از بانک‌های خازنی و ولتاژهای بسیار بالا برای دستیابی به چنین جریان قوی در مدت زمان کوتاهی استفاده می‌کنند.

بازرسی

کیفیت آهنرباهای حاصل را از نظر ویژگی‌های مختلف بررسی کنید. پروژکتور اندازه‌گیری دیجیتال، ابعاد را تأیید می‌کند. سیستم‌های اندازه‌گیری ضخامت پوشش با استفاده از فناوری فلورسانس اشعه ایکس، ضخامت پوشش‌ها را تأیید می‌کنند. آزمایش‌های منظم در آزمایش‌های اسپری نمک و زودپز نیز عملکرد پوشش را تأیید می‌کند. نقشه هیسترزیس، منحنی BH آهنرباها را اندازه‌گیری می‌کند و تأیید می‌کند که آنها کاملاً مغناطیسی شده‌اند، همانطور که برای کلاس آهنربا انتظار می‌رود.

بالاخره به محصول آهنربایی ایده‌آل رسیدیم.