Quy trình chế tạo nam châm NdFeB thiêu kết - (3) Tạo hình định hướng

Mar 11, 2024

Để lại lời nhắn

Định hướng từ trường sử dụng sự tương tác giữa bột từ và từ trường bên ngoài để sắp xếp các hướng từ hóa dễ dàng của các hạt bột sao cho chúng phù hợp với hướng từ hóa cuối cùng của nam châm. Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất để thu được nam châm dị hướng. Quá trình chuẩn bị bột phá vỡ hợp kim Nd-Fe-B thành các hạt đơn tinh thể và chúng có tính dị hướng đơn hướng. Mỗi hạt chỉ có một trục từ đơn giản - trục c của ô đơn vị pha chính. Bột được đổ lỏng vào khuôn. Mật độ lấp đầy khoảng 25%-30% mật độ thực tế. Dưới tác dụng của từ trường bên ngoài trên 0.8A/m, các hạt bột này thay đổi từ đa miền sang đơn miền và được quay hoặc di chuyển. Hướng từ hóa dễ dàng được điều chỉnh theo hướng của từ trường bên ngoài.

Trong sản xuất công nghiệp, các phương pháp tạo hình ép hiện nay được chia làm hai loại: ép một lần và ép hai lần.
Tạo hình một lần có thể sử dụng máy ép một chiều (áp suất thường là 50-100MPa, mật độ nén xanh là 55%-60% mật độ rắn) hoặc máy ép đẳng tĩnh lạnh (áp suất thường là 200MPa, mật độ nén xanh là mật độ rắn 60%) ).
Việc tạo hình hai bước có thể sử dụng máy ép một chiều (áp suất thường là 20-30MPa, mật độ nén xanh là 45% mật độ rắn) cộng với máy ép đẳng tĩnh lạnh (áp suất thường là 200MPa, mật độ nén xanh là 60% chất rắn) Tỉ trọng) .

Trong quá trình định hướng, bột hợp kim về cơ bản vẫn giữ nguyên sự sắp xếp định hướng trục c. Sau khi quá trình ép hoàn tất, phôi được khử từ (để loại bỏ sự hư hỏng về hướng của các hạt lân cận do tương tác lưỡng cực từ giữa các hạt bột từ tính), sau đó được bán ra. Có thể thu được phôi có định hướng tốt theo hướng từ hóa dễ dàng.
Áp suất cao tới 100 MPa sẽ buộc bột từ phải tuân theo điều kiện cân bằng giữa lực cơ và lực từ, điều này chắc chắn sẽ gây ra sự chuyển động hoặc quay của các hạt bột từ, có thể khiến trục c bị lệch khỏi hướng của từ trường bên ngoài và làm giảm sự định hướng của phôi. Do đó, quá trình hình thành từ trường là cân bằng hợp lý mối quan hệ giữa cường độ từ trường và áp suất hình thành trên cơ sở đạt được mật độ của phôi để đạt được mức độ định hướng cao nhất có thể.
Mức độ định hướng của bột cũng bị ảnh hưởng bởi ma sát bên trong của bột. Tác động đặc biệt nghiêm trọng khi mật độ khối lớn. Trong thực tế sản xuất, chất bôi trơn hữu cơ được sử dụng để giảm ma sát bên trong, nhưng nó phải được loại bỏ trước khi phản ứng thiêu kết xảy ra (thường ở khoảng 200 độ). Chất bôi trơn được giải phóng hoàn toàn để ngăn quá trình oxy hóa hoặc cacbon hóa chất bôi trơn làm giảm hiệu suất của nam châm.

 

Thường có ba loại quy trình tạo hình trong sản xuất thực tế:
Ép hướng ngang, TDP
Ép hướng trục, ADP
Ép đẳng tĩnh Ép đẳng tĩnh, IP (ép đẳng tĩnh thường sử dụng môi trường lỏng, còn ép đẳng tĩnh sử dụng cao su làm môi trường gọi là ép cao su Ép đẳng tĩnh cao su, RIP)

Transverse Direction Pressing


Phổ biến nhất trong số đó là ép dọc, nghĩa là hướng của từ trường H vuông góc với hướng ép P; ép song song có nghĩa là hướng của từ trường song song với áp suất tạo hình; và ép đẳng tĩnh tạo áp suất đồng đều cho bột từ tính theo mọi hướng thông qua môi trường như khuôn lỏng hoặc cao su. . Khi các thông số quy trình như làm đầy bột từ, cường độ từ trường và áp suất tạo hình giống nhau, hiệu suất của nam châm thu được khi ép đẳng tĩnh là cao nhất, tiếp theo là ép dọc và ép song song là thấp nhất. Nếu mức độ định hướng được đo bằng tỷ lệ từ dư và từ hóa bão hòa thì RIP cao tới 94%~96%, TDP là 90%~93% và ADP chỉ là 86%~88%, trong khoảng ba (BH) tối đa có thể khác nhau 16~40kJ/m3 (2~5MGOe). Sự khác biệt này thường phản ánh mối quan hệ cạnh tranh giữa áp suất cơ học, tương tác lưỡng cực từ và lực ma sát bên trong và bên ngoài.

Ép đẳng tĩnh lạnh cũng thường được sử dụng để tạo áp suất thứ cấp cho phôi được ép một chiều. Khi từ trường định hướng bị hạn chế, áp suất thấp hơn trước tiên được sử dụng để đạt được mức độ định hướng thích hợp, sau đó áp suất đẳng tĩnh được sử dụng để tăng thêm mật độ của chất nén. Không phá hủy các mức định hướng hiện có.

Gửi yêu cầu