Íman permanente N52
Os produtos magnéticos permanentes NdFeB podem ser divididos em NdFeB sinterizado, NdFeB ligado e ímanes permanentes NdFeB N52 prensados a quente de acordo com diferentes processos de produção. Devido aos diferentes processos de produção, existem grandes diferenças nas propriedades magnéticas dos produtos, no pós-processamento e nas aplicações. Na fase inicial, fizemos uma introdução sistemática aos ímanes permanentes NdFeB N52 sinterizados. De seguida, apresentaremos o NdFeB ligado e prensado a quente, bem como a comparação do desempenho e da aplicação dos três tipos diferentes de produtos NdFeB.
Ímanes permanentes NdFeB N52 ligados
Os ímanes ligados surgiram por volta da década de 1970, quando o SmCo já tinha sido comercializado e o mercado dos ímanes permanentes NdFeB sinterizados era muito bom. No entanto, era difícil processá-los com precisão em formas especiais, e eram propensos a rachaduras, quebras, perda de bordas e perda de cantos durante o processamento. Além disso, não eram fáceis de montar, o que limitava a sua aplicação.
Para resolver este problema, os ímanes permanentes N52 foram esmagados e misturados com plásticos e, em seguida, pressionados num campo magnético. Este é provavelmente o método de fabrico mais primitivo para ímanes ligados. Os ímanes Nd-Fe-B ligados são amplamente utilizados devido ao seu baixo custo, elevada precisão dimensional, grande liberdade de forma, boa resistência mecânica e peso reduzido.
1. Processo de produção:
O NdFeB ligado é uma mistura de pó de íman permanente e borracha ou plástico duro e leve e outros materiais de ligação, e é diretamente formado em peças de ímanes permanentes de várias formas, de acordo com os requisitos do utilizador.
A preparação do pó magnético é um processo fundamental no processamento de ímanes permanentes NdFeB N52, e a qualidade do pó magnético afecta diretamente as propriedades magnéticas dos ímanes permanentes. Os métodos de preparação do pó magnético Nd-Fe-B incluem a trituração mecânica, a têmpera rápida por fusão, a HDDR, a pulverização de gás e a liga mecânica.
O processo atual utiliza o método HDDR, que é um processo de hidrogenação-decomposição-desidrogenação-recombinação para preparar pó de ímanes permanentes de terras raras de elevado desempenho: em primeiro lugar, a liga é triturada em pó grosso, carregada num forno de vácuo e cristalizada a uma determinada temperatura.
A liga absorve hidrogénio e sofre uma reação de desproporção e, em seguida, o hidrogénio é extraído para voltar a combiná-lo em pó de ímanes permanentes de terras raras com grãos extremamente pequenos. Este método pode obter grãos finos com um tamanho médio de partícula de 0,3μm N52 Permanent Magnets, obtendo assim pó magnético com alta coercividade.
Atualmente, existem quatro processos para a moldagem por compressão de NdFeB ligado: calandragem, moldagem por injeção, moldagem por extrusão e moldagem por compressão, entre os quais a calandragem e a moldagem por injeção são mais comuns.
A calandragem consiste em misturar uniformemente pó magnético e aglutinante num determinado rácio de volume, enrolá-los na espessura necessária e depois curá-los para fabricar produtos acabados. Geralmente, a resina de etileno e a borracha nitrílica são utilizadas como adesivos, e a superfície do produto precisa de ser protegida por um revestimento.
A moldagem por injeção consiste em misturar pó magnético com aglutinante (resina termoplástica), aquecer e misturar, granular, secar e, em seguida, enviá-los para a câmara de aquecimento para aquecimento através de uma haste guia em espiral, injectá-los na cavidade do molde a uma determinada velocidade e obter o produto acabado após o arrefecimento. Devido ao elevado teor de resina, pode formar-se uma película protetora na superfície do íman. Geralmente, não é necessário qualquer tratamento anti-corrosão da superfície, a menos que existam requisitos elevados para a capacidade anti-corrosão da superfície dos ímanes permanentes N52.
A moldagem por extrusão é basicamente o mesmo que a moldagem por injeção. A única diferença é que os granulados aquecidos são espremidos no molde através de um orifício para moldagem contínua.
A moldagem por compressão consiste em misturar pó magnético e aglutinante em proporção, granular e adicionar uma certa quantidade de agente de acoplamento, pressionar a moldagem no molde e curar a 120 ° ~ 150 ° para finalmente obter o produto acabado N52 Permanent Magnets.
2. Desempenho do produto
Ao adicionar adesivo, as propriedades magnéticas são inferiores às do NdFeB sinterizado: os ímanes NdFeB ligados são fabricados através da ligação de pó magnético em ímanes grandes com adesivos, e a sua densidade é geralmente apenas 80% da densidade teórica. Os ímanes permanentes N52 sinterizados são fabricados por aquecimento a altas temperaturas através de processos complexos, pelo que, em termos de propriedades magnéticas, o NdFeB ligado é mais fraco do que o NdFeB sinterizado.
Além disso, a norma nacional para materiais magnéticos permanentes NdFeB ligados é a GB/T 18880-2012, que também pode ser consultada. Se precisar de uma versão eletrónica, pode deixar uma mensagem ao Imperador do Magnetismo no fundo da conta oficial.
Elevada precisão do produto e grande liberdade de forma: Os ímanes permanentes N52 sinterizados são produzidos por sinterização de pó. Geralmente, só podem ser produzidos espaços em branco após a sinterização e, em seguida, podem ser transformados em ímanes de várias formas após o processamento mecânico (como corte de fio, corte, trituração, etc.).
Em comparação com o NdFeB sinterizado, o processo de produção de ímanes permanentes de NdFeB ligado é mais simples e não é necessário qualquer processamento secundário. A precisão do tamanho do produto é elevada e não se deforma; ao mesmo tempo, o grau de liberdade da forma é grande e podem ser fabricadas várias formas de produtos de acordo com as necessidades reais de utilização, tais como tiras longas, folhas, tubos, anéis ou outras formas complexas, o que é conveniente para a produção automatizada em massa e tem uma elevada resistência mecânica.
Os ímanes isotrópicos são fáceis de magnetizar em qualquer direção: Os ímanes permanentes NdFeB N52 ligados são um íman isotrópico com as mesmas propriedades magnéticas em todas as direcções, pelo que é conveniente fabricar ímanes integrais multipolares ou mesmo de inúmeros pólos, o que é normalmente difícil de conseguir com ímanes sinterizados.
3. Aplicação do produto
As propriedades magnéticas dos ímanes NdFeB ligados são inferiores às do NdFeB sinterizado, mas devido à sua conveniência no fabrico de ímanes permanentes N52 de anel magnetizado de vários níveis, à excelente consistência e uniformidade do desempenho e à fácil integração com outras peças metálicas ou plásticas, tem propriedades magnéticas muito mais elevadas do que as ferrites ligadas e é amplamente utilizado em vários micromotores e sistemas de sensores. As utilizações específicas do NdFeB ligado podem ser divididas em:
Produtos digitais: ímanes para unidades de disco rígido (HDD) - esta é atualmente a maior área de aplicação de NdFeB ligado
Produtos Office OA: motores de transmissão para impressoras, motores para scanners, motores de avanço síncrono (STP) para fotocopiadoras, rolos magnéticos para impressoras laser, etc.
Motores para automóveis e produtos de sensores magnéticos: incluindo ímanes de sensores de direção assistida EPS, motores de limpa para-brisas, motores de janelas, motores de regulação de bancos, etc.
Outros tipos de motores industriais e domésticos: incluindo principalmente vários tipos de servomotores, motores para ferramentas eléctricas, motores de refrigeração de ar condicionado, etc.
Devido às enormes diferenças nas propriedades magnéticas e na moldagem, a intersecção entre o NdFeB ligado e o NdFeB sinterizado não é grande.
O NdFeB ligado é utilizado principalmente em motores de fuso de unidades ópticas de discos rígidos e em micromotores de pequena potência, enquanto o NdFeB sinterizado é mais utilizado em motores de alta potência e noutros domínios.
O magnetismo dos materiais NdFeB sinterizados provém principalmente da sua estrutura cristalina facilmente magnetizável. Pode obter um magnetismo extremamente elevado sob a ação de um forte campo magnético externo, e o seu magnetismo não desaparecerá após o desaparecimento do campo magnético externo. Por conseguinte, a "magnetização" é um passo fundamental para que os materiais NdFeB sinterizados obtenham magnetismo. No processo de produção e preparação de materiais de NdFeB sinterizados, a magnetização é o último passo antes da entrega do produto acabado, mas a orientação do campo magnético do NdFeB em branco foi determinada quando o pó magnético é pressionado num espaço em branco, ou seja, a futura direção de magnetização.
Orientação do campo magnético
Os materiais magnéticos dividem-se em duas categorias: ímanes isotrópicos e ímanes anisotrópicos. Os ímanes isotrópicos têm as mesmas propriedades magnéticas em qualquer direção e podem ser atraídos à vontade; os ímanes anisotrópicos têm propriedades magnéticas diferentes em direcções diferentes, e a direção que pode obter as melhores propriedades magnéticas é chamada a direção de orientação dos ímanes permanentes N52. Para um íman NdFeB sinterizado quadrado, apenas a direção de orientação tem a maior intensidade de campo magnético, e a intensidade do campo magnético nas outras duas direcções é muito menor.
Se o material magnético tiver um processo de orientação durante o processo de produção, trata-se de um íman anisotrópico. O NdFeB sinterizado é geralmente formado e pressionado pela orientação do campo magnético, pelo que é anisotrópico. Por conseguinte, é necessário determinar a direção de orientação antes da produção, ou seja, a futura direção de magnetização. A orientação do campo magnético em pó é uma das tecnologias-chave para o fabrico de NdFeB de elevado desempenho. (O NdFeB ligado pode ser isotrópico ou anisotrópico)
Direção de magnetização e método
A magnetização é o processo de aplicação de um campo magnético ao íman permanente de NdFeB sinterizado ao longo da direção de orientação do campo magnético, aumentando gradualmente a intensidade do campo magnético até atingir o estado de saturação técnica.
O NdFeB sinterizado tem geralmente várias formas, tais como quadrada, cilíndrica, anular e em forma de mosaico. Em seguida, vamos falar sobre as suas respectivas direcções de magnetização.
Para além da magnetização monopolar comum acima mencionada, o NdFeB sinterizado também pode ser magnetizado multipolar de acordo com as necessidades reais, ou seja, vários pólos N e S podem ser apresentados num plano após a magnetização dos ímanes permanentes N52. Devido à utilização de especificações especialmente concebidas e de dispositivos de magnetização da cabeça do pólo, serão incorridos custos adicionais de dispositivos de magnetização.
O magnetizador é uma ferramenta para magnetizar e magnetizar materiais magnéticos ou ímanes de dispositivos magnéticos. Aplica um campo magnético aos produtos NdFeB que necessitam de ser magnetizados N52 Ímanes Permanentes. Se o campo magnético magnetizado não atingir o campo magnético de saturação técnica, a remanência Br e a força coerciva intrínseca Hcj do íman permanente não atingirão os valores esperados.
Magnetizador, imagem da Internet
Então, como determinar a energia do magnetizador? Primeiro, de acordo com o tamanho do íman do produto magnetizado e a direção da magnetização, determine o tamanho da ferramenta de magnetização e, em seguida, calcule o tamanho do campo magnético no centro da ferramenta. O tamanho do campo magnético da ferramenta deve ser 3-5 vezes a força coerciva do íman. Em seguida, calcular a corrente de magnetização dos ímanes permanentes N52, determinar a capacidade do condensador de armazenamento de energia do magnetizador em função da corrente e da tensão do magnetizador e, finalmente, determinar a energia do magnetizador.
O princípio básico da magnetização consiste em colocar o objeto magnético a magnetizar no campo magnético formado pela bobina com passagem de corrente contínua. Existem dois métodos principais: Magnetização por corrente contínua e magnetização por impulsos. Falaremos mais tarde sobre os pormenores técnicos.
