La formation par orientation du champ magnétique utilise l'interaction de la poudre magnétique et d'un champ magnétique externe pour ajuster la direction de facile magnétisation des particules de poudre afin de la rendre cohérente avec la direction de facile magnétisation finale de l'aimant. Il s'agit de la méthode la plus couramment utilisée pour obtenir des aimants anisotropes. Le processus de préparation de la poudre fragmente l'alliage Nd-Fe-B en particules monocristallines, anisotropes uniaxialement. Chaque particule possède un seul axe facile magnétisation : l'axe c de la maille de phase principale. La poudre est versée dans le moule en vrac, et la densité de remplissage est d'environ 25% à 30% de la densité réelle. Sous l'action d'un champ magnétique externe supérieur à 0,8 A/m, ces particules de poudre passent d'un domaine multidomaine à un domaine unique, et sont mises en rotation ou en mouvement. La direction de facile magnétisation est ajustée à la direction du champ magnétique externe.
Dans la production industrielle, les méthodes actuelles de formage à la presse sont divisées en deux catégories : le formage en une seule fois et le formage en deux fois.
Le formage unique peut utiliser une presse unidirectionnelle (la pression est généralement de 50 à 100 MPa, la densité compacte est de 55% à 60% de la densité solide) ou une presse isostatique à froid (la pression est généralement de 200 MPa, la densité compacte est de 60% de la densité solide).
Le formage en deux temps peut utiliser une presse unidirectionnelle (la pression est généralement de 20 à 30 MPa, la densité compacte est de 451 TP3T de la densité solide) plus une presse isostatique à froid (la pression est généralement de 200 MPa, la densité compacte est de 601 TP3T de la densité solide).
Lors du formage par orientation, la poudre d'alliage conserve pratiquement son orientation selon l'axe C. Une fois le pressage terminé, l'ébauche est démagnétisée (éliminant ainsi les dommages causés à l'orientation des particules adjacentes par l'interaction dipolaire magnétique entre les particules de poudre magnétique), puis démoulée. Une ébauche bien orientée dans la direction de magnétisation facile peut être obtenue.
Une pression pouvant atteindre 100 MPa force la poudre magnétique à respecter l'équilibre entre force mécanique et force magnétique. Cela entraîne inévitablement un mouvement ou une rotation des particules de poudre magnétique, ce qui peut entraîner une déviation de l'axe C par rapport à la direction du champ magnétique externe et réduire l'orientation de l'ébauche. Par conséquent, le processus de formation du champ magnétique vise à équilibrer raisonnablement la relation entre l'intensité du champ magnétique et la pression de formage, afin d'atteindre la densité de l'ébauche et d'obtenir la meilleure orientation possible.
Le degré d'orientation de la poudre est également affecté par le frottement interne de la poudre. Cet impact est particulièrement important lorsque la densité de la poudre est importante. En production, des lubrifiants organiques sont utilisés pour réduire le frottement interne, mais ils doivent être éliminés avant la réaction de frittage (généralement autour de 200 °C). Le lubrifiant est alors entièrement libéré afin d'éviter son oxydation ou sa carbonisation, ce qui réduirait les performances de l'aimant.
Il existe généralement trois types de processus de formage dans la production réelle :
Pressage transversal, TDP
Pressage axial, ADP
Pressage isostatique, IP (le pressage isostatique utilise généralement un milieu liquide, et le pressage isostatique avec du caoutchouc comme milieu est appelé pressage isostatique du caoutchouc, RIP)
Le processus de pressage le plus courant est pression verticale, comme son nom l'indique, la direction du champ magnétique H est perpendiculaire à la direction de pressage P ; la pression parallèle signifie que la direction du champ magnétique est parallèle à la pression de formage ; tandis que la pression isostatique consiste à appliquer une pression uniforme sur la poudre magnétique dans toutes les directions à travers un milieu tel qu'un liquide ou un moule en caoutchouc. . Dans le cas des mêmes paramètres de processus tels que le remplissage de poudre magnétique, l'intensité du champ magnétique et la pression de formage, la performance de l'aimant obtenu par la méthode de pressage isostatique est la plus élevée, la compression verticale est la deuxième et la compression parallèle est la plus faible. Si le degré d'orientation est mesuré par le rapport de la rémanence et de la saturation de l'aimantation, le RIP est aussi élevé que 94%~96%, le TDP est de 90%~93% et l'ADP est seulement de 86%~88%, ce qui se situe entre les trois (BH) Le maximum peut différer de 16~40kJ/m3 (2~5MGOe). Cette différence reflète généralement la relation de compétition entre la pression mécanique, l’interaction dipolaire magnétique et le frottement interne et externe.
Le pressage isostatique à froid est également souvent utilisé pour le pressage secondaire des ébauches pressées unidirectionnelles. En cas de champ magnétique d'orientation limité, une pression plus faible est d'abord utilisée pour obtenir le degré d'orientation approprié, puis le pressage isostatique permet d'augmenter la densité des compacts. Le niveau d'orientation existant n'est pas affecté.