N52 Dauermagnet
NdFeB-Dauermagnetprodukte können je nach Produktionsverfahren in gesintertes NdFeB, gebundenes NdFeB und heißgepresste NdFeB N52-Dauermagnete unterteilt werden. Aufgrund der unterschiedlichen Produktionsprozesse gibt es große Unterschiede bei den magnetischen Eigenschaften, der Nachbearbeitung und den Anwendungen. In der Anfangsphase haben wir eine systematische Einführung in gesinterte NdFeB N52 Dauermagnete gemacht. Als nächstes werden wir gebondetes und heißgepresstes NdFeB vorstellen, sowie die Leistung und Anwendung der drei verschiedenen Arten von NdFeB-Produkten vergleichen.
Gebundene NdFeB N52-Dauermagnete
Gebundene Magnete kamen in den 1970er Jahren auf, als SmCo bereits kommerzialisiert worden war und der Markt für gesinterte NdFeB-Dauermagnete sehr gut war. Es war jedoch schwierig, sie präzise zu speziellen Formen zu verarbeiten, und sie waren anfällig für Risse, Brüche, Kanten- und Eckenverluste während der Verarbeitung. Darüber hinaus waren sie nicht einfach zu montieren, was ihre Anwendung einschränkte.
Um dieses Problem zu lösen, wurden die permanenten N52-Dauermagnete zerkleinert und mit Kunststoff gemischt und dann in einem Magnetfeld in Form gepresst. Dies ist wahrscheinlich die primitivste Herstellungsmethode für gebundene Magnete. Gebundene Nd-Fe-B-Magnete werden aufgrund ihrer geringen Kosten, hohen Maßgenauigkeit, großen Formfreiheit, guten mechanischen Festigkeit und ihres geringen Gewichts häufig verwendet.
1. Produktionsprozess:
Gebundenes NdFeB ist eine Mischung aus Dauermagnetpulver und Gummi oder hartem und leichtem Kunststoff und anderen Bindematerialien und wird direkt zu Dauermagnetteilen verschiedener Formen entsprechend den Benutzeranforderungen geformt.
Die Herstellung von Magnetpulver ist ein Schlüsselprozess bei der Verarbeitung von NdFeB N52 Dauermagneten, und die Qualität des Magnetpulvers wirkt sich direkt auf die magnetischen Eigenschaften der Dauermagnete aus. Die Methoden zur Herstellung von Nd-Fe-B-Magnetpulver umfassen mechanisches Zerkleinern, schnelles Abschrecken der Schmelze, HDDR, Gasspritzen und mechanisches Legieren.
Das derzeit gängige Verfahren ist die HDDR-Methode, ein Prozess der Hydrierung-Zersetzung-Hydrierung-Rekombination zur Herstellung von Hochleistungs-Permanentmagnetpulver aus Seltenen Erden: Zunächst wird die Legierung zu grobem Pulver zerkleinert, in einen Vakuumofen gegeben und bei einer bestimmten Temperatur kristallisiert.
Die Legierung absorbiert Wasserstoff und durchläuft eine Disproportionierungsreaktion. Anschließend wird der Wasserstoff extrahiert, um ihn zu Seltenerd-Dauermagnetpulver mit extrem kleinen Körnern zu rekombinieren. Mit dieser Methode können feine Körner mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 0,3μm N52-Dauermagneten gewonnen werden, wodurch ein Magnetpulver mit hoher Koerzitivfeldstärke entsteht.
Derzeit gibt es vier Verfahren für das Formpressen von gebundenem NdFeB: Kalandrieren, Spritzgießen, Strangpressen und Formpressen, wobei Kalandrieren und Spritzgießen am weitesten verbreitet sind.
Beim Kalandrieren werden Magnetpulver und Bindemittel gleichmäßig in einem bestimmten Volumenverhältnis gemischt, auf die gewünschte Dicke gewalzt und anschließend ausgehärtet, um fertige Produkte herzustellen. Im Allgemeinen werden Ethylenharz und Nitrilkautschuk als Klebstoffe verwendet, und die Oberfläche des Produkts muss durch eine Beschichtung geschützt werden.
Beim Spritzgießen wird das Magnetpulver mit dem Bindemittel (thermoplastisches Harz) gemischt, erhitzt und gemischt, granuliert, getrocknet und dann durch einen Spiralführungsstab in die Heizkammer zum Erhitzen geschickt, mit einer bestimmten Geschwindigkeit in den Formhohlraum gespritzt und nach dem Abkühlen das fertige Produkt erhalten. Aufgrund des hohen Harzanteils kann sich ein Schutzfilm auf der Oberfläche des Magneten bilden. Im Allgemeinen ist keine Oberflächenkorrosionsschutzbehandlung erforderlich, es sei denn, es bestehen hohe Anforderungen an die Korrosionsschutzfähigkeit der Oberfläche von N52-Dauermagneten.
Das Extrusionsgießen ist im Grunde dasselbe wie das Spritzgießen. Der einzige Unterschied besteht darin, dass das erhitzte Granulat durch eine Öffnung in die Form gepresst wird, um kontinuierlich geformt zu werden.
Beim Formpressen werden Magnetpulver und Bindemittel im richtigen Verhältnis gemischt, granuliert und eine bestimmte Menge an Haftvermittler hinzugefügt, in die Form gepresst und bei 120°~150° ausgehärtet, um schließlich das fertige Produkt N52 Dauermagnete zu erhalten.
2. Leistung des Produkts
Durch die Zugabe von Klebstoff sind die magnetischen Eigenschaften geringer als bei gesintertem NdFeB: Gebundene NdFeB-Magnete werden durch das Verkleben von Magnetpulver zu großen Magneten mit Klebstoffen hergestellt, und ihre Dichte beträgt im Allgemeinen nur 80% der theoretischen Dichte. Gesinterte N52-Dauermagnete werden durch Erhitzen bei hohen Temperaturen durch komplexe Prozesse hergestellt, so dass in Bezug auf die magnetischen Eigenschaften, gebundene NdFeB ist schwächer als gesinterte NdFeB.
Darüber hinaus ist die nationale Norm für gebundene NdFeB-Dauermagnetwerkstoffe GB/T 18880-2012, auf die Sie sich ebenfalls beziehen können. Wenn Sie eine elektronische Version benötigen, können Sie eine Nachricht an den Kaiser des Magnetismus im Hintergrund des offiziellen Kontos hinterlassen.
Hohe Produktpräzision und großer Freiheitsgrad bei der Formgebung: Gesinterte N52-Dauermagnete werden durch Pulversintern hergestellt. Im Allgemeinen können nach dem Sintern nur Rohlinge hergestellt werden, die nach einer mechanischen Bearbeitung (z. B. Drahtschneiden, Schneiden, Schleifen usw.) zu Magneten verschiedener Formen verarbeitet werden können.
Im Vergleich zu gesintertem NdFeB ist der Herstellungsprozess von gebundenen NdFeB-Permanentmagneten einfacher, und es ist keine Nachbearbeitung erforderlich. Die Genauigkeit der Produktgröße ist hoch und verformt sich nicht; gleichzeitig ist der Freiheitsgrad bei der Formgebung groß, und es können verschiedene Formen von Produkten entsprechend dem tatsächlichen Bedarf hergestellt werden, z. B. lange Streifen, Bleche, Rohre, Ringe oder andere komplexe Formen, was für die automatisierte Massenproduktion geeignet ist und eine hohe mechanische Festigkeit aufweist.
Isotrope Magnete sind in jeder Richtung leicht zu magnetisieren: Gebundene NdFeB N52 Dauermagnete sind isotrope Magnete, die in allen Richtungen die gleichen magnetischen Eigenschaften aufweisen. Daher ist es bequem, mehrpolige oder sogar zahllose integrale Magnete herzustellen, was bei gesinterten Magneten normalerweise schwierig ist.
3. Produkt Anwendung
Die magnetischen Eigenschaften von gebundenen NdFeB-Magneten sind denen von gesinterten NdFeB-Magneten unterlegen, aber aufgrund seiner Bequemlichkeit bei der Herstellung von mehrstufig magnetisierten Ring-N52-Dauermagneten, der ausgezeichneten Leistungskonstanz und -gleichmäßigkeit und der einfachen Integration mit anderen Metall- oder Kunststoffteilen hat er viel höhere magnetische Eigenschaften als gebundene Ferrite und wird in verschiedenen Mikromotoren und Sensorsystemen weithin eingesetzt. Die spezifischen Anwendungen von gebundenem NdFeB lassen sich in folgende Bereiche unterteilen:
Digitale Produkte: Magnete für Festplattenlaufwerke (HDD) - dies ist derzeit der größte Anwendungsbereich für gebundenes NdFeB
Office OA-Produkte: Getriebemotoren für Drucker, Motoren für Scanner, synchrone Vorschubmotoren (STP) für Kopierer, Magnetwalzen für Laserdrucker, usw.
Automotoren und magnetische Sensorprodukte: einschließlich EPS-Servolenkungssensor-Magneten, Wischermotoren, Fenstermotoren, Sitzverstellmotoren usw.
Andere Arten von Industrie- und Haushaltsmotoren: Dazu gehören vor allem verschiedene Arten von Servomotoren, Motoren für Elektrowerkzeuge, Motoren für Klimaanlagen und Kühlgeräte usw.
Aufgrund der großen Unterschiede bei den magnetischen Eigenschaften und der Formgebung ist die Schnittmenge zwischen gebundenem NdFeB und gesintertem NdFeB nicht groß.
Gebondetes NdFeB wird hauptsächlich in Spindelmotoren für optische Festplattenlaufwerke und Mikromotoren mit geringer Leistung verwendet, während gesintertes NdFeB eher in Hochleistungsantriebsmotoren und anderen Bereichen eingesetzt wird.
Der Magnetismus von gesinterten NdFeB-Werkstoffen beruht hauptsächlich auf seiner leicht magnetisierbaren Kristallstruktur. Unter der Einwirkung eines starken externen Magnetfeldes kann ein extrem hoher Magnetismus erzielt werden, und der Magnetismus verschwindet nicht, wenn das externe Magnetfeld verschwindet. Daher ist die "Magnetisierung" ein wichtiger Schritt für gesinterte NdFeB-Materialien, um Magnetismus zu erhalten. Bei der Herstellung und Aufbereitung von gesinterten NdFeB-Werkstoffen ist die Magnetisierung der letzte Schritt vor der Lieferung des Endprodukts, aber die Magnetfeldausrichtung des NdFeB-Rohlings ist bereits festgelegt, wenn das Magnetpulver in einen Rohling gepresst wird, d. h. die zukünftige Magnetisierungsrichtung.
Ausrichtung des Magnetfelds
Magnetische Materialien werden in zwei Kategorien unterteilt: isotrope Magnete und anisotrope Magnete. Isotrope Magnete haben in jeder Richtung die gleichen magnetischen Eigenschaften und können nach Belieben zusammengezogen werden; anisotrope Magnete haben in verschiedenen Richtungen unterschiedliche magnetische Eigenschaften, und die Richtung, in der die besten magnetischen Eigenschaften erzielt werden können, wird als Orientierungsrichtung der N52-Dauermagnete bezeichnet. Bei einem quadratischen gesinterten NdFeB-Magneten hat nur die Orientierungsrichtung die größte Magnetfeldstärke, und die Magnetfeldstärke in den beiden anderen Richtungen ist viel geringer.
Wenn das magnetische Material während des Produktionsprozesses einen Orientierungsprozess durchläuft, handelt es sich um einen anisotropen Magneten. Gesintertes NdFeB wird im Allgemeinen durch die Ausrichtung des Magnetfelds geformt und gepresst und ist daher anisotrop. Daher ist es notwendig, die Orientierungsrichtung vor der Produktion zu bestimmen, d.h. die zukünftige Magnetisierungsrichtung. Die Ausrichtung des Magnetfelds des Pulvers ist eine der Schlüsseltechnologien für die Herstellung von Hochleistungs-NdFeB. (Gebundenes NdFeB kann isotrop oder anisotrop sein)
Magnetisierungsrichtung und Verfahren
Unter Magnetisierung versteht man das Anlegen eines Magnetfeldes an den gesinterten NdFeB-Permanentmagneten entlang der Magnetfeldausrichtung, wobei die Magnetfeldstärke schrittweise erhöht wird, bis der technische Sättigungszustand erreicht ist.
Gesintertes NdFeB hat im Allgemeinen verschiedene Formen, wie z. B. quadratisch, zylindrisch, ringförmig und kachelartig. Lassen Sie uns als nächstes über ihre jeweiligen Magnetisierungsrichtungen sprechen.
Zusätzlich zu der oben erwähnten gewöhnlichen einpoligen Magnetisierung kann gesintertes NdFeB je nach Bedarf auch mehrpolig magnetisiert werden, d.h. mehrere N- und S-Pole können nach der Magnetisierung auf einer Ebene dargestellt werden N52 Permanentmagnete. Aufgrund der Verwendung von speziell entwickelten Spezifikationen und Polkopfmagnetisierungsvorrichtungen fallen zusätzliche Kosten für die Magnetisierungsvorrichtungen an.
Der Magnetisierer ist ein Werkzeug zum Magnetisieren und Aufmagnetisieren von magnetischen Materialien oder Magneten für magnetische Geräte. Er legt ein Magnetfeld an die zu magnetisierenden NdFeB-Produkte N52 Permanentmagnete an. Wenn das magnetisierte Magnetfeld nicht das technische Sättigungsmagnetfeld erreicht, erreichen die Remanenz Br und die intrinsische Koerzitivkraft Hcj des Dauermagneten nicht die erwarteten Werte.
Magnetisierer, Bild aus dem Internet
Wie kann man also die Energie des Magnetisierers bestimmen? Bestimmen Sie zunächst anhand der Größe des magnetisierten Produktmagneten und der Magnetisierungsrichtung die Größe des Magnetisierungswerkzeugs und berechnen Sie dann die Größe des Magnetfelds in der Mitte des Werkzeugs. Die Größe des Magnetfeldes des Werkzeugs sollte das 3-5-fache der Koerzitivkraft des Magneten betragen. Berechnen Sie dann den Magnetisierungsstrom N52 Permanentmagnete, bestimmen Sie die Kapazität des Energiespeicherkondensators des Magnetisierers entsprechend dem Strom und der Spannung des Magnetisierers und bestimmen Sie schließlich die Energie des Magnetisierers.
Das Grundprinzip der Magnetisierung besteht darin, den zu magnetisierenden Gegenstand in das von der Spule gebildete Magnetfeld zu stellen, durch das Gleichstrom fließt. Es gibt zwei Hauptmethoden: Gleichstrommagnetisierung und Impulsmagnetisierung. Wir werden später auf die technischen Einzelheiten eingehen.
