Los imanes permanentes de NdFeB sinterizado se producen mediante pulvimetalurgia. Generalmente, existen más de una docena de procesos, desde la preparación del material hasta la entrega del producto terminado, y también se incluyen diversas pruebas y análisis en diferentes etapas.
Todo el proceso de producción es un proyecto sistemático estrechamente vinculado. Generalmente, el proceso de producción de piezas magnéticas en bruto se denomina proceso de producción inicial, y el proceso de transformación de las piezas en productos finales se denomina proceso de posprocesamiento. Los fabricantes de materiales magnéticos se dividen principalmente en dos categorías: los fabricantes que realizan tanto la producción inicial como el posprocesamiento, y los fabricantes que se centran en el posprocesamiento.
1. Preparación
Hay un dicho que dice "la medicina es buena, la medicina es buena", y esta frase es muy apropiada para la producción de imanes de NdFeB sinterizados. Una buena materia prima es fundamental para la producción de materiales magnéticos de alta calidad. Cuando los fabricantes eligen materias primas de tierras raras (praseodimio, neodimio) como metal, generalmente lo hacen según los requisitos de rendimiento de los imanes y las normas nacionales correspondientes. La materia prima se corta y se trata superficialmente antes de la fundición.
2. Fundición
La fundición es el primer proceso de sinterización de imanes permanentes de NdFeB en el proceso de producción. Las materias primas se calientan y funden en el horno de fundición y se enfrían para formar tiras de aleación. Este proceso requiere que la temperatura del horno alcance aproximadamente 1300 grados y dura más de cuatro horas.
3. Rotura de hidrógeno y 4. Molino de chorro
Los dos procesos, la trituración de hidrógeno y la molienda por chorro, se conocen colectivamente como pulverización, que consiste en triturar la tira de aleación fundida y producir polvo magnético. Para obtener imanes bien orientados, se requiere un tamaño de partícula pequeño (3-4 μm), una distribución de tamaño concentrada y partículas esféricas o casi esféricas.
5. Presionando
El polvo magnético triturado se carga en un molde, se aplica un campo magnético externo para su orientación y, tras la misma, se prensa. La orientación del polvo por campo magnético es una de las tecnologías de proceso clave para la producción de NdFeB sinterizado de alto rendimiento. En el proceso de moldeo, se utilizan tres métodos comunes en la industria: moldeo, moldeo con prensado isostático en frío y prensado isostático en molde de caucho. Con el mismo contenido de neodimio, el prensado isostático en molde de caucho permite obtener una mayor energía magnética.
6. Tratamiento térmico
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. Mecanizado
Debido a las características y limitaciones técnicas del proceso de conformado por orientación del campo magnético, resulta difícil que los imanes sinterizados alcancen directamente la precisión de forma y dimensiones requeridas para aplicaciones prácticas. El material de NdFeB sinterizado es duro y frágil, y el mecanizado general solo puede realizarse mediante corte, taladrado, rectificado y laminado.
Las empresas japonesas, europeas y estadounidenses optan principalmente por el proceso de conformado casi neto debido a la consideración de los costos de la materia prima y la mano de obra, complementado con el mecanizado posterior. Las empresas chinas producen una amplia gama de productos de NdFeB sinterizado, utilizando principalmente el proceso integral de producción de imanes en blanco combinados y posprocesamiento, y aprovechando al máximo las ventajas tecnológicas del procesamiento cerámico y cristalino, que elevan el nivel de procesamiento mecánico de los imanes permanentes de tierras raras al máximo. Con el aumento de los costos de la materia prima y la presión de los costos de mano de obra, la tecnología de conformado casi neto y el conformado automático se están desarrollando rápidamente en nuestro país.
8. Difusión del límite de grano
Los elementos de tierras raras disprosio y terbio pueden mejorar considerablemente la coercitividad y la estabilidad térmica del material. Para materiales de NdFeB sinterizados con alta coercitividad y requisitos de temperatura de operación, se suelen añadir disprosio y terbio, pero su precio es muy elevado, lo que aumenta considerablemente el coste de producción de los imanes. Actualmente, la tecnología de difusión de límite de grano se utiliza generalmente en la industria para reducir la cantidad de elementos de tierras raras pesados añadidos.
9. Tratamiento de superficies
El NdFeB sinterizado es un material en polvo con una actividad química muy fuerte. Presenta pequeños poros y huecos en su interior, que se corroen y oxidan fácilmente en contacto con el aire. Con el tiempo, sus propiedades magnéticas se reducen o incluso se pierden. Por lo tanto, es necesario realizar una inspección superficial rigurosa antes de su uso. Tratamiento anticorrosivo. Actualmente, el tratamiento anticorrosivo del NdFeB generalmente utiliza galvanoplastia, galvanoplastia química, electroforesis, fosfatación y otros métodos, entre los cuales la galvanoplastia se utiliza ampliamente como un método de tratamiento de superficies metálicas consolidado.
10. Magnetización
La magnetización es un paso clave para que los imanes permanentes de NdFeB sinterizado adquieran magnetismo. Un magnetizador es una herramienta para magnetizar materiales o dispositivos magnéticos, mediante la cual se aplica un campo magnético a los imanes de NdFeB magnetizados. Si el campo magnético magnetizado no alcanza el campo magnético de saturación técnica, la remanencia Br y la fuerza coercitiva Hcj del imán permanente no alcanzan sus valores debidos. Además de la magnetización unipolar convencional, el NdFeB sinterizado también puede realizar magnetización multipolar según las necesidades reales, es decir, pueden aparecer múltiples polos N y S en un plano después de la magnetización.
11. Inspección de calidad, embalaje y entrega
Inspección de calidad
El control de calidad en el proceso de producción de imanes permanentes de NdFeB sinterizado y la inspección de calidad del producto final deben incluir los elementos enumerados en la tabla a continuación, pero no es necesario inspeccionar todos los elementos. El comprador puede negociar la inspección requerida con el fabricante según las necesidades reales del proyecto.
El embalaje y la entrega son el último paso antes de que el imán salga de fábrica. El fabricante de imanes puede embalarlo según los requisitos del comprador. Si el comprador tiene requisitos de embalaje especiales, puede explicárselos al proveedor con antelación. Los imanes permanentes de NdFeB sinterizado poseen fuertes propiedades magnéticas, por lo que el transporte nacional suele ser terrestre. Los imanes exportados al extranjero pueden enviarse por vía aérea tras un embalaje con aislamiento magnético especial y la inspección y evaluación por parte de instituciones profesionales.
