กระบวนการเตรียมแม่เหล็ก NdFeB เผา - (3) การขึ้นรูปแนว

Mar 11, 2024

ฝากข้อความ

การวางแนวของสนามแม่เหล็กใช้ปฏิสัมพันธ์ระหว่างผงแม่เหล็กและสนามแม่เหล็กภายนอกเพื่อจัดทิศทางการทำให้เป็นแม่เหล็กอย่างง่ายของอนุภาคผง เพื่อให้สอดคล้องกับทิศทางการทำให้เป็นแม่เหล็กขั้นสุดท้ายของแม่เหล็ก นี่เป็นวิธีที่ใช้กันมากที่สุดในการรับแม่เหล็กแบบแอนไอโซทรอปิก กระบวนการเตรียมผงจะแบ่งโลหะผสม Nd-Fe-B ให้เป็นอนุภาคผลึกเดี่ยว และพวกมันเป็นแบบแอนไอโซโทรปิกในแกนเดียว แต่ละอนุภาคมีแกนแม่เหล็กอย่างง่ายเพียงแกนเดียวเท่านั้น นั่นคือแกน c ของเซลล์หน่วยเฟสหลัก ผงแป้งถูกเติมลงในแม่พิมพ์อย่างหลวมๆ ความหนาแน่นของการบรรจุคือประมาณ 25%-30% ของความหนาแน่นจริง ภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กภายนอกที่อยู่เหนือ 0.8A/m อนุภาคผงเหล่านี้จะเปลี่ยนจากหลายโดเมนไปเป็นโดเมนเดียว และจะถูกหมุนหรือเคลื่อนย้าย ทิศทางการดึงดูดอย่างง่ายจะถูกปรับตามทิศทางของสนามแม่เหล็กภายนอก

ในการผลิตภาคอุตสาหกรรม วิธีการขึ้นรูปกดในปัจจุบันแบ่งออกเป็นสองประเภท: การขึ้นรูปครั้งเดียวและการขึ้นรูปสองครั้ง
การขึ้นรูปครั้งเดียวสามารถใช้การกดแบบทางเดียว (ความดันโดยทั่วไปคือ 50-100MPa, ความหนาแน่นของคอมแพคสีเขียวคือ 55%-60% ความหนาแน่นของของแข็ง) หรือการกดแบบไอโซสแตติกแบบเย็น (ความดันโดยทั่วไปคือ 200MPa, ความหนาแน่นของคอมแพ็คสีเขียว คือความหนาแน่นของของแข็ง 60%) )
การขึ้นรูปสองขั้นตอนสามารถใช้การกดแบบทางเดียว (โดยทั่วไปความดันอยู่ที่ 20-30MPa ความหนาแน่นของคอมแพคสีเขียวคือความหนาแน่นของของแข็ง 45%) บวกกับการกดแบบไอโซสแตติกแบบเย็น (โดยทั่วไปความดันจะอยู่ที่ 200MPa ความหนาแน่นของคอมแพคสีเขียวคือของแข็ง 60% ความหนาแน่น) .

ในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปการวางแนว ผงโลหะผสมโดยพื้นฐานแล้วจะยังคงการจัดเรียงการวางแนวของแกน c หลังจากการกดเสร็จสิ้น พื้นที่ว่างจะถูกล้างอำนาจแม่เหล็ก (เพื่อขจัดความเสียหายต่อการวางแนวของอนุภาคที่อยู่ติดกัน ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาระหว่างไดโพลแม่เหล็กระหว่างอนุภาคผงแม่เหล็ก) จากนั้นจึงทำการถอดแม่พิมพ์ สามารถรับช่องว่างที่มีการวางแนวที่ดีในทิศทางการทำให้เป็นแม่เหล็กได้ง่าย
แรงกดดันสูงถึง 100 MPa จะบังคับให้ผงแม่เหล็กเป็นไปตามสภาวะสมดุลของแรงกลและแรงแม่เหล็ก ซึ่งจะทำให้เกิดการเคลื่อนที่หรือการหมุนของอนุภาคผงแม่เหล็กอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งอาจทำให้แกน c เบี่ยงเบนไปจากทิศทางของ สนามแม่เหล็กภายนอกและลดการวางแนวของช่องว่าง ดังนั้น กระบวนการสร้างสนามแม่เหล็กคือการสร้างสมดุลความสัมพันธ์ระหว่างความเข้มของสนามแม่เหล็กและแรงกดดันในการก่อตัวบนสมมติฐานเพื่อให้ได้ความหนาแน่นของช่องว่างเพื่อให้ได้ระดับการวางแนวสูงสุดที่เป็นไปได้
ระดับของการวางแนวของผงยังได้รับผลกระทบจากการเสียดสีภายในของผงอีกด้วย ผลกระทบจะรุนแรงเป็นพิเศษเมื่อมีความหนาแน่นรวมมาก ในการผลิตจริง มีการใช้สารหล่อลื่นอินทรีย์เพื่อลดแรงเสียดทานภายใน แต่ต้องกำจัดออกก่อนที่จะเกิดปฏิกิริยาซินเทอร์ (ปกติจะอยู่ที่ประมาณ 200 องศา) สารหล่อลื่นถูกปล่อยออกมาจนหมดเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันหรือคาร์บอไนเซชันของสารหล่อลื่นจากการลดประสิทธิภาพของแม่เหล็ก

 

โดยปกติแล้วกระบวนการขึ้นรูปในการผลิตจริงจะมีสามประเภท:
การกดทิศทางตามขวาง, TDP
การกดทิศทางตามแนวแกน, ADP
การกดแบบ Isostatic การกดแบบ Isostatic, IP (การกดแบบ isostatic มักจะใช้ตัวกลางที่เป็นของเหลว และการกดแบบ isostatic โดยใช้ยางเป็นตัวกลางเรียกว่าการขึ้นรูปแบบยาง Rubber Isostatic Pressing, RIP)

Transverse Direction Pressing


ที่พบบ่อยที่สุดคือการกดในแนวตั้งซึ่งหมายความว่าทิศทางของสนามแม่เหล็ก H นั้นตั้งฉากกับทิศทางการกด P; การกดแบบขนานหมายความว่าทิศทางของสนามแม่เหล็กขนานกับแรงกดขึ้นรูป และการกดแบบคงที่จะทำให้แรงกดสม่ำเสมอบนผงแม่เหล็กในทุกทิศทางผ่านตัวกลาง เช่น แม่พิมพ์ของเหลวหรือยาง - เมื่อพารามิเตอร์กระบวนการ เช่น การเติมผงแม่เหล็ก ความเข้มของสนามแม่เหล็ก และความดันในการขึ้นรูปเท่ากัน ประสิทธิภาพของแม่เหล็กที่ได้จากการกดแบบไอโซสแตติกจะสูงที่สุด ตามมาด้วยการกดในแนวตั้ง และการกดแบบขนานจะต่ำที่สุด หากระดับของการวางแนววัดโดยอัตราส่วนของ remanence และความอิ่มตัวของสนามแม่เหล็ก RIP จะสูงถึง 94%~96%, TDP คือ 90%~93% และ ADP มีเพียง 86%~88% เท่านั้น ระหว่าง ค่าสูงสุดทั้งสาม (BH) อาจแตกต่างกันประมาณ 16~40kJ/m3 (2~5MGOe) โดยทั่วไปความแตกต่างนี้สะท้อนถึงความสัมพันธ์ทางการแข่งขันระหว่างแรงกดดันทางกล ปฏิกิริยาระหว่างไดโพลแม่เหล็ก และแรงเสียดทานภายในและภายนอก

การกดแบบไอโซสแตติกแบบเย็นมักใช้สำหรับการเพิ่มแรงดันรองของช่องว่างการกดแบบทิศทางเดียว เมื่อสนามแม่เหล็กการวางแนวมีจำกัด แรงดันที่ต่ำกว่าจะถูกใช้เพื่อให้ได้ระดับการวางแนวที่เหมาะสมก่อน จากนั้นจึงใช้การกดแบบไอโซสแตติกเพื่อเพิ่มความหนาแน่นของคอมแพคต่อไป อย่าทำลายระดับการวางแนวที่มีอยู่

ส่งคำถาม