Orientacja i namagnesowanie spiekanych magnesów NdFeB
2023-08-17 16:31Materiały magnetyczne dzielą się na dwie kategorie:magnesy izotropowe i magnesy anizotropowe:
Magnesy izotropowe mają takie same właściwości magnetyczne w dowolnym kierunku i można je dowolnie namagnesować;
Magnesy anizotropowe mają różne właściwości magnetyczne w różnych kierunkach, a kierunek, w którym można uzyskać najlepsze właściwości magnetyczne, nazywany jest kierunkiem orientacji magnesu.
Typowe magnesy anizotropowe to głównie twarde materiały magnetyczne, takie jakspiekane magnesy NdFeBIspiekane magnesy SmCo.
Orientacja jest ważnym procesem w produkcji spiekanych magnesów NdFeB
Magnetyzm magnesu pochodzi z porządku magnetycznego (ułożenia domen magnetycznych w jednym kierunku), a spiekany NdFeB powstaje poprzez wciśnięcie proszku magnetycznego do formy. Włóż proszek magnetyczny do formy, aby nadać mu określony kształt, przyłóż silne pole magnetyczne przez elektromagnes i jednocześnie wywieraj pewien nacisk na proszek magnetyczny przez prasę, tak aby oś łatwego magnesowania proszku magnetycznego była wyrównany. Po sprasowaniu półfabrykat jest rozmagnesowywany, a następnie rozformowywany w celu uzyskania półfabrykatu o dobrej orientacji w kierunku łatwego namagnesowania, który następnie jest cięty na gotowy wyrób ze stali magnetycznej o określonych wymiarach zgodnie z potrzebami użytkownika.
Orientacja proszku to kluczowy proces przygotowania wysokowydajnych magnesów trwałych NdFeB. Na to, czy orientacja magnesu jest dobra na etapie produkcji półfabrykatu, ma wpływ wiele czynników, w tym: siła pola magnetycznego orientacji, kształt i wielkość cząstek proszku, metoda formowania, pole orientacji i ciśnienie formowania. Kierunek, gęstość nasypowa zorientowanego proszku itp.
Kąt deklinacji magnetycznej generowany w łączu post-processingu ma pewien wpływ na rozkład pola magnetycznego stali magnetycznej
Deklinacja magnetyczna odnosi się do kąta między kierunkiem linii siły magnetycznej magnesu a płaszczyzną orientacji magnesu. Idealny stan deklinacji magnetycznej jest prostopadły do płaszczyzny orientacji, jednak w procesie post-processingu, ze względu na działanie kleju i proces cięcia, pomiędzy kierunkiem cięcia a płaszczyzną biegunową powstanie pewien kąt. Po kolejnym namagnesowaniu siła pola magnetycznego płaszczyzny orientacji będzie niższa niż normalne natężenie pola magnetycznego.
Namagnesowanie jest ostatnim krokiem spiekanego NdFeB w celu uzyskania magnetyzmu
Półfabrykat magnesu jest cięty w celu uzyskania rozmiaru wymaganego przez użytkownika, a następnie poddawany obróbce antykorozyjnej, takiej jak galwanizacja, w celu uzyskania gotowej stali magnetycznej. Jednak w tym czasie sam magnes nie wykazuje magnetyzmu na zewnątrz i konieczne jest przejście przez proces namagnesowania, aby"namagnesowany"magnes.
Sprzęt, którego używamy do namagnesowania stali magnetycznej to magnetyzer, zwany także magnetyzerem. Magnetyzator najpierw ładuje kondensator wysokim napięciem stałym (czyli magazynuje energię), a następnie rozładowuje go przez cewkę o bardzo małej rezystancji (urządzenie magnesujące). Szczytowa wartość prądu impulsu rozładowania jest bardzo wysoka, do kilkudziesięciu tysięcy amperów. Ten impuls prądu wytwarza silne pole magnetyczne w uchwycie magnesującym, które trwale magnesuje magnesy umieszczone w uchwycie magnesującym.
Podczas procesu magnesowania zdarzają się również wypadki, takie jak namagnesowanie nienasycone, pęknięcie głowicy bieguna magnetyzera, pęknięcie magnesów itp.
Nienasycone namagnesowanie wynika głównie z tego, że napięcie magnesowania nie jest wystarczające, pole magnetyczne generowane przez cewkę nie jest 1,5 ~ 2 razy większe od namagnesowania nasycenia magnesu.
Jeśli jest to namagnesowanie wielobiegunowe, trudno jest namagnesować magnes o stosunkowo grubej orientacji w kierunku nasycenia, ponieważ odległość między górnym i dolnym biegunem magnetyzera jest zbyt duża, a natężenie pola magnetycznego generowanego przez bieguny jest za mało, aby utworzyć normalny magnetyzer. Zamknięty obwód magnetyczny magnesu nie może przeniknąć przez magnes przez pole magnetyczne, co spowoduje pomieszanie biegunów magnetycznych i niewystarczającą siłę pola magnetycznego.
Pęknięcie bieguna magnesującego wynika głównie z tego, że ustawione napięcie jest zbyt wysokie, przekraczając bezpieczne napięcie magnetyzera.
Magnesy nienasycone lub magnesy rozmagnesowane będą trudniejsze do wypełnienia i nasycenia, ponieważ domeny magnetyczne w stanie pierwotnym są chaotyczne i nie wykazują magnetyzmu na zewnątrz. Aby wypełnić i nasycić, wystarczy pokonać opór przemieszczania się i obracania samych domen magnetycznych. . Jednakże, gdy magnes nie jest w pełni naładowany lub rozmagnesowany, ale nie w pełni rozmagnesowany, wewnątrz niego znajduje się obszar przeciwnego pola magnetycznego. Niezależnie od tego, czy jest namagnesowany do przodu, czy do tyłu, istnieją części namagnesowanego obszaru, które należy odwrócić i wymagane jest dodatkowe namagnesowanie. Aby przezwyciężyć wewnętrzną siłę koercji w obszarze odwrotnego pola magnetycznego, wymagane jest silniejsze pole magnetyczne niż teoretyczne pole magnetyczne magnesujące.