تُنتج مغناطيسات NdFeB الدائمة المُلبَّدة بتقنية مسحوق المعادن. وتمر العملية عادةً بأكثر من اثنتي عشرة مرحلة، بدءًا من تحضير المادة وحتى تسليم المنتج النهائي، كما تتضمن مراحل مختلفة عدة اختبارات وتحليلات.
عملية الإنتاج بأكملها مشروعٌ منهجيٌّ مترابطٌ بشكلٍ وثيق. تُسمى عملية إنتاج الفراغات المغناطيسية عمومًا عملية الإنتاج الأولي، بينما تُسمى عملية معالجة الفراغات وتحويلها إلى منتجات نهائية عملية ما بعد المعالجة. ينقسم مصنعو المواد المغناطيسية بشكل رئيسي إلى فئتين: الأولى هي شركةٌ تُجري الإنتاج الأولي والمعالجة اللاحقة، والثانية هي شركةٌ تُركز على المعالجة اللاحقة.
1. التحضير
هناك مقولة تقول "الدواء جيد، الدواء جيد"، وهي مناسبة جدًا لإنتاج مغناطيسات NdFeB الملبدة. تُعدّ المواد الخام الجيدة أساسًا لإنتاج مواد مغناطيسية عالية الجودة. عند اختيار المصنّعين للمواد الخام المعدنية من براسيوديميوم النيوديميوم الأرضية النادرة، فإنهم عادةً ما يختارونها وفقًا لمتطلبات أداء المغناطيس والمعايير الوطنية ذات الصلة. تُقطع المادة الخام وتُعالج سطحها قبل الصهر.
2. الصهر
الصهر هو أول عملية لتلبيد مغناطيسات NdFeB الدائمة في عملية الإنتاج. تُسخّن المواد الخام وتُصهر في فرن الصهر، ثم تُبرّد لتشكيل شرائح سبائك. تتطلب هذه العملية وصول درجة حرارة الفرن إلى حوالي 1300 درجة مئوية، وتستغرق أكثر من أربع ساعات.
3. تكسير الهيدروجين و 4. مطحنة النفاثة
يُشار إلى عمليتَي التكسير الهيدروجيني والطحن النفاث معًا باسم السحق، وهي عملية سحق شريط السبائك المصهور وصنع مسحوق مغناطيسي. للحصول على مغناطيسات جيدة التوجيه، يشترط أن يكون حجم جسيمات المسحوق صغيرًا (3-4 ميكرومتر) وأن يكون توزيع الحجم مُركّزًا، وأن تكون جسيمات المسحوق كروية أو شبه كروية.
5. الضغط
يُحمَّل المسحوق المغناطيسي المسحوق في قالب، ويُطبَّق مجال مغناطيسي خارجي لتحديد اتجاهه، ثم يُكبس المسحوق بعد ذلك. يُعد توجيه المجال المغناطيسي للمسحوق إحدى تقنيات المعالجة الرئيسية لإنتاج NdFeB المُلبَّد عالي الأداء. في عملية القولبة، تُستخدم حاليًا ثلاث طرق شائعة في الصناعة: طريقة القولبة، والقولبة مع الضغط البارد المتوازن، والضغط المتوازن لقالب المطاط. باستخدام نفس محتوى النيوديميوم، يمكن الحصول على طاقة مغناطيسية أكبر من خلال الضغط المتوازن لقالب المطاط.
6. المعالجة الحرارية
After pressing, the relative density of the magnet compact is relatively large. In order to make the magnet have high permanent magnet performance, the compact needs to be heated to a temperature below the melting point of the basic phase of the powder, and heat treated for a period of time. This process is also called sintering. After high temperature quenching, it is necessary to perform tempering treatment at a certain temperature to optimize the microstructure and obtain the best magnetic properties. (Tempering refers to cooling the sintered magnetic powder blank to a certain temperature and heating it up again)
7. التصنيع
نظرًا لخصائص عملية التشكيل الموجهة بالمجال المغناطيسي وقيودها التقنية، يصعب على المغناطيسات الملبدة تحقيق دقة الشكل والأبعاد المطلوبة للتطبيقات العملية مباشرةً. مادة NdFeB الملبدة صلبة وهشة، ولا يمكن إجراء عمليات التشغيل الآلية إلا بالقطع والحفر والطحن والدرفلة.
تختار الشركات اليابانية والأوروبية والأمريكية في الغالب عملية التشكيل شبه الشبكي نظرًا لتكاليف المواد الخام والعمالة، بالإضافة إلى عمليات التشغيل اللاحقة. أما الشركات الصينية، فتُنتج مجموعة واسعة من منتجات NdFeB المُلبَّدة، مستخدمةً بشكل رئيسي عملية إنتاج شاملة تجمع بين المغناطيسات الفارغة والمعالجة اللاحقة، مستفيدةً تمامًا من المزايا التكنولوجية لمعالجة السيراميك والبلورات التي ترفع مستوى المعالجة الميكانيكية للمغناطيسات الأرضية النادرة الدائمة إلى أقصى حد. مع ارتفاع تكلفة المواد الخام وضغط تكاليف العمالة، تشهد تقنية التشكيل شبه الشبكي والتشكيل الآلي تطورًا سريعًا في بلدنا.
8. انتشار حدود الحبوب
يمكن لعناصر الأرض النادرة، الديسبروسيوم والتيربيوم، تحسين قوة الضغط واستقرار درجة الحرارة للمادة بشكل كبير. في مواد النيوديميوم والحديد والبورون المُلبَّدة ذات قوة الضغط العالية ومتطلبات درجة حرارة التشغيل العالية، يُضاف الديسبروسيوم والتيربيوم غالبًا، ولكن نظرًا لارتفاع سعر هذين العنصرين، سترتفع تكلفة إنتاج المغناطيس بشكل حاد. حاليًا، تُستخدم تقنية انتشار حدود الحبيبات بشكل عام في الصناعة لتقليل كمية العناصر الأرضية النادرة الثقيلة المضافة.
9. معالجة السطح
النيوديميوم والحديد والبروم المُلبَّد (NdFeB) مادة مسحوقة ذات نشاط كيميائي قوي. تحتوي على مسام وفراغات صغيرة، مما يجعلها سهلة التآكل والأكسدة في الهواء. مع مرور الوقت، تضعف خواصها المغناطيسية أو حتى تفقدها. لذلك، يجب إجراء فحص دقيق للسطح قبل الاستخدام. معالجة مقاومة للتآكل. حاليًا، تعتمد معالجة النيوديميوم والحديد والبروم المُلبَّد (NdFeB) المضادة للتآكل بشكل عام على الطلاء الكهربائي، والطلاء الكيميائي، والرحلان الكهربائي، والفوسفات، وغيرها من الطرق، ومن بينها الطلاء الكهربائي المستخدم على نطاق واسع كطريقة لمعالجة أسطح المعادن الناضجة.
10. المغناطيسية
المغنطة خطوة أساسية في الحصول على مغناطيسية مغناطيسات NdFeB الدائمة الملبدة. الممغنطة هي أداة لمغنطة المواد أو الأجهزة المغناطيسية، تُطبّق من خلالها مجال مغناطيسي على مغناطيسات NdFeB الممغنطة. إذا لم يصل المجال المغناطيسي الممغنط إلى مجال التشبع التقني، فلن يصل البروم المتبقي (Br) والقوة القسرية (Hcj) للمغناطيس الدائم إلى قيمهما المطلوبة. بالإضافة إلى المغنطة أحادية القطب التقليدية، يمكن لمغنطة NdFeB الملبدة أيضًا إجراء مغنطة متعددة الأقطاب وفقًا للاحتياجات الفعلية، أي أنه قد تظهر أقطاب N وS متعددة على مستوى بعد المغنطة.
11. فحص الجودة والتعبئة والتسليم
فحص الجودة
ينبغي أن تشمل مراقبة الجودة في عملية إنتاج مغناطيسات NdFeB الدائمة المُلبَّدة، وفحص جودة المنتج النهائي، العناصر المدرجة في الجدول أدناه، ولكن ليس بالضرورة فحص جميع العناصر. يمكن للمشتري التفاوض مع الشركة المصنعة بشأن الفحص المطلوب وفقًا للاحتياجات الفعلية للمشروع.
التعبئة والتغليف والتسليم هما الخطوة الأخيرة قبل مغادرة المغناطيس المصنع. يمكن لمصنّع المغناطيس تغليفه وفقًا لمتطلبات المشتري. إذا كانت لدى المشتري متطلبات تغليف خاصة، فيمكنه توضيحها للمورد مسبقًا. تتميز مغناطيسات NdFeB الدائمة المُلبَّدة بخواص مغناطيسية قوية، لذا يُستخدم النقل البري عادةً للنقل المحلي. أما المُصدَّرة إلى الخارج، فيمكن شحنها جوًا بعد تغليفها بعزل مغناطيسي خاص، وفحصها وتقييمها من قِبل جهات متخصصة.
