ネオジム磁石の製造方法

方法を説明しますNdFeB磁石ネオジム磁石は、ネオジム、鉄、ホウ素の合金から作られ、正方晶Nd2Fe14B結晶構造を形成する永久磁石です。焼結ネオジム磁石は、希土類金属粒子を原料として炉内で真空加熱することで製造されます。原料を入手後、9つの工程を経てNdFeB磁石を製造し、最終的に完成品へと仕上げます。

反応、溶解、粉砕、プレス、焼結、機械加工、メッキ、磁化、検査のために材料を準備します。

反応のための材料を準備する

ネオジム磁石の化学化合物形態は Nd2Fe14B です。

磁石は通常、NdとBに富んでおり、完成した磁石には通常、粒子中にNdとBの非磁性サイトが含まれており、その中には高磁性のNd2Fe14B粒子が含まれます。ネオジムを部分的に置換するために、ジスプロシウム、テルビウム、ガドリニウム、ホルミウム、ランタン、セリウムなどの希土類元素を添加することができます。磁石の他の特性を向上させるために、銅、コバルト、アルミニウム、ガリウム、ニオブを添加することもできます。CoとDyは併用するのが一般的です。選択されたグレードの磁石を製造するために必要なすべての元素は、真空誘導炉に入れられ、加熱・溶解されて合金材料を形成します。

溶融

Nd2Fe14B合金を形成するには、原料を真空誘導炉で溶解する必要があります。生成物は、反応への汚染物質の混入を防ぐため、真空下で渦流を発生させながら加熱されます。この工程の最終製品は、均一なNd2Fe14B結晶からなる薄帯状の鋳造シート（SCシート）です。希土類金属の過度の酸化を避けるため、溶解プロセスは極めて短時間で行う必要があります。

フライス加工

製造現場では2段階の粉砕工程が用いられています。第1段階は水素デトネーションと呼ばれ、水素とネオジムが合金と反応し、超伝導薄片を微細な粒子に粉砕します。第2段階はジェットミリングと呼ばれ、Nd2Fe14B粒子を直径2～5μmの微細な粒子に粉砕します。ジェットミリングにより、得られた材料は非常に微細な粒子径の粉末になります。平均粒子径は約3ミクロンです。

押す

NdFeB粉末を強力な磁場中で所望の形状に圧縮成形します。圧縮された固体は、優先磁化方向を獲得し、維持します。ダイ・アップセッティングと呼ばれる技術では、粉末を約725℃の金型で圧縮成形します。次に、この固体を2つ目の金型に入れ、元の高さの約半分の幅に圧縮成形します。これにより、優先磁化方向が押し出し方向と平行になります。特定の形状では、粒子を整列させるために、プレス中に磁場を発生させるクランプを使用する方法があります。

焼結

圧縮されたNdFeB固体は、NdFeBブロックを形成するために焼結する必要があります。材料は、融点よりも低い高温（最大1080℃）で圧縮され、粒子同士が接着します。焼結プロセスは、脱水素、焼結、焼き戻しの3つのステップで構成されます。

機械加工

焼結磁石は、研削加工によって所望の形状とサイズに切断されます。まれに、異形磁石と呼ばれる複雑な形状は、放電加工（EDM）によって製造されます。材料コストが高いため、加工による材料ロスは最小限に抑えられています。恵州フルゼンテクノロジーは、異形磁石の製造を得意としています。

メッキ/コーティング

コーティングされていないNdFeBは非常に腐食しやすく、濡れるとすぐに磁性を失います。そのため、市販されているすべてのネオジム磁石にはコーティングが必要です。個々の磁石は、ニッケル、銅、ニッケルの3層メッキが施されています。その他のコーティングの種類については、「お問い合わせ」をクリックしてください。

磁化

磁石は固定具の中に設置され、短時間、非常に強い磁場にさらされます。基本的には、磁石の周りに巻かれた大きなコイルです。磁化装置は、コンデンサバンクと非常に高い電圧を用いて、短時間でこれほど強い電流を発生させます。

検査

得られた磁石の様々な特性について品質を確認します。デジタル測定プロジェクターで寸法を検証します。蛍光X線技術を用いたコーティング厚さ測定システムでコーティングの厚さを検証します。塩水噴霧試験と圧力鍋試験による定期的な試験も、コーティングの性能を検証します。ヒステリシスマップは磁石のBH曲線を測定し、磁石クラスに期待される通り、完全に磁化されていることを確認します。

ついに理想的な磁石製品が完成しました。