מגנטים קבועים מרוסדים NdFeB, כאחד החומרים המקדמים טכנולוגיה עכשווית וקידמה חברתית, נמצאים בשימוש נרחב בתחומים הבאים: דיסקים קשיחים למחשבים, הדמיית תהודה מגנטית גרעינית, כלי רכב חשמליים, ייצור כוח רוח, מנועי מגנט קבוע תעשייתיים, מוצרי צריכה אלקטרוניים ( CD, DVD, טלפונים ניידים, מערכות סטריאו, מכונות צילום, סורקים, מצלמות וידאו, מצלמות, מקררים, טלוויזיות, מזגנים וכו') ומכונות מגנטיות, טכנולוגיית ריחוף מגנטי, שידור מגנט ותעשיות אחרות.
ב-30 השנים האחרונות, תעשיית החומרים המגנטים הקבועים התפתחה במרץ, הביצועים המגנטיים שברו שיאים ללא הרף, והמגוון והדרגות של החומרים המשיכו לגדול. עם התרחבות השוק, גם היצרנים שלו גדלים מיום ליום, ולקוחות רבים ייקלעו בהכרח לבלבול כזה. כיצד לשפוט את איכות המוצר?
שיטות שיפוט מקיפות: 1. ביצועי מגנט; 2. גודל מגנט; 3. ציפוי מגנט.
קודם כל, הערבות לביצועי מגנט מגיעה משליטה בתהליך ייצור חומרי הגלם
1. על פי דרישות הארגון לייצור NdFeB בדרגה גבוהה או בינונית או בדרגה נמוכה, בחר חומרי גלם על פי הרכב חומרי הגלם הקבוע בתקן הלאומי.
2. האם תהליך הייצור מתקדם או לא קובע ישירות את הביצועים ואיכותו של המגנט. הטכנולוגיות המתקדמות הנוכחיות הן טכנולוגיית יציקת בקנה מידה (SC), טכנולוגיית ריסוק מימן (HD) וטכנולוגיית כרסום סילון (JM). תנורי אינדוקציה ואקום בעלי קיבולת קטנה (10 ק"ג, 25 ק"ג, 50 ק"ג) הוחלפו בתנורי אינדוקציה ואקום בעלי קיבולת גדולה (100 ק"ג, 200 ק"ג, 600 ק"ג, 800 ק"ג). טכנולוגיית היציקה המהירה של SC (StripCasting) החליפה בהדרגה מטיל גדול (מטילים בעובי גדול מ-20-40 מ"מ בכיוון הקירור), וטכנולוגיית ריסוק מימן (HD) וכרסום סילון (JM) החליפו את מגרסות הלסתות וטחנות דיסקים. מכונה, טחנת כדורים (טחינה רטובה), המבטיחה את אחידות האבקה, ותורמת לסינטרינג שלב נוזלי ועידון גרגרים.
3. מבחינת אוריינטציה של שדה מגנטי, המדינה שלי היא המדינה הראשונה שאימצה דפוס לחיצה דו-שלבי. במהלך ההתמצאות, לחץ קטן משמש ליציקה אנכית, ולאחר מכן נעשה שימוש בלחיצה מעין-איזוסטטית. זהו אחד המאפיינים של תעשיית ה-NdFeB המוטבעת של ארצי.
4. בנוסף, המעקב אחר איכות תהליך הייצור חשוב מאוד, וניתן לשלוט בו באמצעות מדידת עובי יריעת SC וחלוקת גודל חלקיקי אבקת JM ושיטות זיהוי נוספות. כל המוצרים תלויים בבקרה של תהליך הייצור, אבל הלקוחות יהיו מאוד מבולבלים, איך לשפוט את הביצועים של המוצרים שרכשתי? המכון למטרולוגיה פיתח ברציפות סוגים שונים של מכשירי מדידת פרמטרים מגנטיים בטכנולוגיית חומר מגנטי קבוע. Pulse magnetic field magnetometer (PFM) הוא מכשיר בדיקה לבדיקת מגנטים קבועים בכוח כפייה גבוה במיוחד, בעיקר כדי לעמוד במגנטים הקבועים בכוח הכפייה הגבוה הנדרש בתחום הרכבים החשמליים ומנועי המגנט הקבוע הגדול.
על פי פרמטרי המגנט Br (מגנטיות רמננטית), Hcb (כוח כפייה), Hcj (כוח כפייה פנימי), (BH)max (תוצר אנרגיה מגנטית גדולה), אתה יכול לבחור את דרגת ה-NdFeB שאתה צריך. יחד עם זאת, ארבעת הפרמטרים הללו זה התקן לשיפוט האם המוצר מיוצר על פי דרישות הלקוח.
שנית, הערבות לגודל המגנט תלויה בחוזק העיבוד של המפעל
הצורות של מגנטים קבועים NdFeB ביישומים מעשיים הן שונות, כגון דיסקים, צילינדרים, צילינדרים (עם חורים פנימיים); ריבועים, ריבועים, עמודים מרובעים; אריחים, מגזרים, טרפזים, מצולעים וצורות לא סדירות שונות ועוד. למגנטים הקבועים של כל צורה יש גדלים שונים, וקשה להשיג יציקה חד פעמית בתהליך הייצור. תהליך הייצור הכללי הוא: תחילה ייצור חלקים גדולים (בגודל גדול), לאחר סינטר והטמפרור, לאחר מכן באמצעות עיבוד שבבי (כולל חיתוך, קידוח) והשחזה, טיפול בציפוי משטח (ציפוי), ולאחר מכן ביצוע בדיקה של ביצועי המגנט, פני השטח איכות ודיוק ממדי, לאחר מכן מגנטיזציה, אריזה ומשלוח.
1. עיבוד שבבי מחולק לשלוש קטגוריות:
(1) עיבוד חיתוך: חיתוך מגנטים עמודים גליליים ומרובעים לדיסקים ומרובעים;
(2) עיבוד צורות: עיבוד מגנטים מעגליים ומרובעים למגנטים בצורת מניפה, אריחים או מחורצים או מגנטים מורכבים אחרים;
(3) עיבוד קידוח: עבד את מגנטי הבר העגול והמגנטים המרובעים למגנטים של צינור גלילי או מרובע. שיטות העיבוד שלו כוללות: עיבוד שחיקה וחיתוך, עיבוד חיתוך ניצוץ חשמלי ועיבוד לייזר.
2. פני השטח של רכיבי מגנט קבוע NdFeB מחוטאים נדרשים בדרך כלל להיות חלקים ולהגיע לדיוק מסוים, ועל פני השטח של המגנט הנמסר על ידי הריק צריך להיות טחון פני השטח. שיטות השחזה הנפוצות עבור סגסוגות מגנט קבועות מרובעות NdFeB כוללות שחיקה של פני השטח, שחיקה כפולה, שחיקה פנימית וטחינה חיצונית. צילינדרים משמשים בדרך כלל לטחינה ללא ליבה, טחינה כפולה וכו'. מכונות השחזה מרובות תחנות משמשות למגנטים של אריחים, מגזרים ו-VCM.
מגנט מוסמך לא רק צריך לעמוד בתקני הביצועים, אלא גם השליטה בסובלנות ממדי משפיעה ישירות על היישום שלו. הערבות לגודל תלויה ישירות בחוזק העיבוד של המפעל. ציוד העיבוד מתעדכן כל הזמן יחד עם הביקוש הכלכלי והשוק. ציוד מתקדם יותר ומגמת האוטומציה התעשייתית לא רק עונים על הדרישה ההולכת וגוברת של לקוחות לדיוק המוצר, אלא גם חוסכים. זה מפחית כוח אדם ועלות, מה שהופך אותו לתחרותי יותר בשוק.
שוב, איכות ציפוי המגנט קובעת ישירות את חיי היישום של המוצר
ניסויים מראים שאם מגנט קבוע מסוג NdFeB מסונט בגודל 1cm3 יונח באוויר ב-150 מעלות למשך 51 ימים, הוא יתחמצן לחלוטין ויתכלה. זה נקל ביתר קלות בתמיסת חומצה חלשה. על מנת להפוך את המגנט הקבוע של NdFeB לעמיד, הוא נדרש לחיי שירות של 20-30 שנים, והוא חייב לעבור טיפול אנטי קורוזיה על פני השטח כדי לעמוד בפני קורוזיה של המדיום המאכל על המגנט. נכון לעכשיו, תעשיית ייצור המגנטים הקבועים NdFeB מחוטאים מאמצת בדרך כלל שיטות כגון ציפוי מתכת אלקטרו, ציפוי מתכת ללא אלקטרו, ציפוי אלקטרופורטי וטיפול פוספטים כדי לצפות את פני המגנט במפריד נוסף לבודד את פני המגנט מהחומר המאכל בינוני. , כדי למנוע מהמדיום לפלוש למגנט.
1. באופן כללי, ישנם שלושה תהליכים עיקריים של ציפוי אבץ, ציפוי ניקל פלוס ציפוי נחושת פלוס ניקל, ציפוי ניקל פלוס נחושת פלוס ציפוי ניקל ללא חשמל. עבור דרישות אחרות של ציפוי מתכת, ציפוי מתכת אחר מיושם בדרך כלל לאחר ציפוי ניקל.
2. פוספטינג משמש גם במקרים מיוחדים: (1) פוספטינג הוא פשוט וקל לשימוש כאשר מוצרי מגנט NdFeB הופכים ומאוחסנים זמן רב מדי ושיטת טיפול פני השטח שלאחר מכן אינה ברורה; (2) כאשר המגנט צריך הדבקת דבק אפוקסי, צביעה וכו', כוח ההדבקה של חומרים אורגניים אפוקסיים כגון דבק וצבע דורש ביצועי הרטבה טובים של המצע. תהליך הפוספטציה יכול לשפר את יכולת ההרטבה של משטח המגנט.
3. ציפוי אלקטרופורטי הפך לאחת מהטכנולוגיות הנפוצות לטיפול במשטח נגד קורוזיה. מכיוון שהוא לא רק בעל כוח מליטה טוב עם פני השטח של המגנט הנקבובי, אלא גם בעל עמידות בפני קורוזיה בפני תרסיס מלח, חומצה, אלקלי וכו', ובעל עמידות בפני קורוזיה מצוינת. עם זאת, בהשוואה לציפויי ריסוס, עמידות החום והלחות שלו ירודה.
ניתן לבחור את הציפוי בהתאם לדרישות העבודה של מוצריו. עם הרחבת תחום היישום של מנועים, ללקוחות יש דרישות לעמידות בפני קורוזיה של NdFeB. ניסוי HAST (המכונה גם ניסוי PCT) נועד לבדוק את עמידות בפני קורוזיה של מגנטים קבועים NdFeB מסונטים בסביבות לחות וטמפרטורות גבוהות.
ואיך לשפוט האם הציפוי עומד בדרישות? מטרת בדיקת ריסוס המלח היא לערוך ניסוי מהיר נגד קורוזיה על מגנט NdFeB מסונט אשר פני השטח שלו טופלו בציפוי נגד קורוזיה. בסיום הניסוי מוציאים את הדגימה מקופסת הבדיקה, מייבשים אותה ומתבוננים בעיניים או בזכוכית מגדלת האם יש כתמים על פני הדגימה, ושינוי גודל וצבע אזור הכתמים .
לסיכום, רק על ידי הבנת תהליך הייצור ודרישות המוצר נוכל לשפוט נכון את כשירות המוצר. בסיכום קצר, מדובר בתפיסה של ביצועים, בקרת סובלנות ממדים, בדיקת ציפויים והערכת מראה.
במונחים של ביצועים, ניתן לזהות את Br (מגנטיות רמננטית), Hcb (כוח כפייה), Hcj (כוח כפייה פנימי), (BH)max (תוצר אנרגיה מגנטית) ועקומת דה-מגנטיזציה באמצעות ביצועים; סובלנות ממדי ניתן למדוד על ידי קליפרים ורנייר הדיוק שלו; על הציפוי ניתן לראות את הצבע והבהירות של הציפוי בעין בלתי מזוינת ובאמצעות שיטות זיהוי כגון כוח קשירה ובדיקת ריסוס מלח; המראה הכללי משמש בעיקר בעין בלתי מזוינת או בזכוכית מגדלת, או במיקרוסקופ אופטי (עבור מוצרים עם גודל קו קטן מ-0.2 מ"מ), מגנטים המראה מתאים אם המשטח חלק, ללא חלקיקים וחפצים זרים גלויים לעין בלתי מזוינת, ללא כתמים וללא קצוות או פינות.