实际应用的钕铁硼永磁体形状是多种多样的,如圆片、圆柱、圆筒状(有内孔);方片、方块、方柱状;瓦状、扇形、梯形、多角形和各种不规则形状等。每一种形状的永磁体有不同的尺寸,生产过程很难做到一次成型。一般生产流程是:先生产出大块(大尺寸)的坯料,经过烧结和回火处理后,再通过机械加工(包括切割、打孔)和磨加工、表面镀层(涂层)处理,然后进行磁体性能、表面质量和尺寸精度的检测,然后充磁、包装和出厂。
1、机械加工分为三类:
(1)切割加工:将圆柱、方柱状磁体切割成圆片状、方片状;
(2)外形加工:将圆形、方形磁体加工成扇形、瓦型或有凹槽或其他复杂形状的磁体;
(3)打孔加工:将圆棒、方棒状磁体加工成圆筒状或方筒状磁体。其加工方式有:磨削切片加工、电火花切割加工和激光加工。
2、烧结钕铁硼永磁元件表面一般要求光滑和达到一定精度,毛坯交货的磁体表面需要进行表面磨加工。方块钕铁硼永磁合金常用的磨加工方法有平面磨、双端面磨、内圆磨、外圆磨等。圆柱常用无芯磨、双端面磨等。瓦型、扇形和VCM磁体则用多工位磨床。
一个是否合格的磁体,不仅仅需要性能的达标,尺寸公差的控制也直接影响它的应用。而尺寸的保障直接取决于工厂的加工实力,加工设备随着经济和市场需求也在不断更新,更***的设备以及产业自动化的趋势,不仅仅是满足客户对产品精度日益增长的需求,同时也节约了人力和成本,使其更具备市场竞争力。
再次,磁铁镀层的品质直接决定产品的应用寿命
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新烧结钕铁硼磁体的组份配方
近年来随着国内稀土永磁产业的迅猛发展,烧结钕铁硼磁铁在电机行业的用量也在不断增加,因重稀土金属镝(镝铁合金)的价格不断攀升,大大增加了烧结钕铁硼电机磁体的生产成本,同时也使产业的发展受到了相当的制约,而与重稀土镝共生的钬(Ho)却得不到很好的利用而被闲置起来。
钕铁硼永磁材料由于其具有高磁能积和闻矫顽力而被称为磁王,并广泛应用于电子、计算机、汽车、机械、能源和***器械等众多领域。钕铁硼磁体分为烧结钕铁硼磁铁和粘结钕铁硼磁铁两种。目前,烧结钕铁硼磁体的制造工艺流程如下:原材料准备-铸锭熔炼-破碎制粉-压型-烧结-时效-检测。
铸锭熔炼步骤中得到的铸锭***不仅对制粉、取向、烧结工艺,而且对粉末性质和比较终烧结磁性能均有重要影响。没有优良的铸锭***,就不可能制造出高性能烧结永磁铁,铸锭***是制约磁体性能的关键技术之一。目前的铸锭熔炼工艺制备的铸锭厚度为20左右,易有a-Fe晶体存在,由于a-Fe晶体的塑性较好,使铸锭难以破碎,给后续的制粉过程造成困难,同时需延长烧结时间以获得均匀的Nd2Fel4B晶体;目前制备的铸锭***中还易存在团块状富Nd相,从而影响烧结时富Nd相的均匀分布。
为了克服现有技术的不足,国内比较新研制成功一种可得到磁性能优异的、低成本烧结钕铁硼磁体配方和制备方法。
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实验得知,1cm3的烧结钕铁硼永磁体放在150℃的空气中停留51天,将会全部被氧化腐蚀掉。在弱酸溶液中它更容易被腐蚀。为了使钕铁硼永磁体经久耐用,要求它有20-30年的使用寿命,其必须经受表面抗腐蚀处理,以此抵抗腐蚀介质对磁铁的腐蚀侵害。目前,烧结钕铁硼永磁体制造行业普遍采用电镀金属、电镀 化学镀金属、电泳涂层和磷化处理等方法,在磁体表面镀上一层附加隔离物,将磁体表面和腐蚀介质隔离开,以防止介质对磁体的侵害。
1,一般以镀锌、镀镍 铜 镍、镀镍 铜 化学镀镍三种工艺为主,其他金属镀种要求,一般都是在镀镍后再施以其他金属电镀。
2,在一些特殊情况下也会使用磷化:(1)在钕铁硼磁体产品因为周转、保存的时间过长而又不明确后续的表面处理方法的时候,使用磷化简单易行;(2)当磁体需要环氧胶粘结、涂漆等,胶水、漆等环氧有机物的黏结力需要基体有很好的侵润性能。磷化工艺可以改善磁体表面的侵润能力。
3,电泳涂层已成为广泛采用的防腐蚀表面处理技术之一。因其不仅与多孔磁体表面的结合力很好,而且具有耐盐雾、耐酸、耐碱等的腐蚀,防腐蚀性优异。但是与喷涂涂层相比其耐湿热性能较差。
客户可针对其产品工作要求而进行镀层的选择。随着电机运用领域的扩大,客户对钕铁硼的耐腐蚀性有着更高的要求。而HAST实验(也称PCT实验)就是专门测试烧结钕铁硼永磁体在潮湿和高温环境下的耐腐蚀性能。
而客户如何判断镀层是否符合要求呢?盐雾实验的目的是对表面经防腐蚀镀层处理过的烧结钕铁硼磁体做快速防腐蚀实验,实验结束时,将样品从试验箱中取出、干燥,用眼睛或放大镜观察样品表面有无w斑点、斑点面积的大小盒颜色的变化情况。
综上,客户只有了解了其生产流程,了解产品的要求因素,才能正确的判断产品的合格性。简单总结来说,就是性能的把握、尺寸公差的控制、镀层的检测和外观的评估。
性能上,可以通过性能检测其Br(剩磁)、Hcb(矫顽力)、Hcj(内禀矫顽力)、(BH)max(比较大磁能积)以及退磁曲线;尺寸公差,可以通过游标卡尺进行测量其精度;镀层上,可以通过肉眼观察镀层色泽亮度以及通过结合力、盐雾实验等检测方法;整体外观,主要用肉眼或放大镜,或光学显微镜(对于线度小于0.2mm以下的产品),磁体表面光洁、没有肉眼可见的颗粒与***、没有斑点、没有掉边掉角,则是外观合格。
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