Magnet Neodymium tersinter disediakan oleh bahan mentah yang dicairkan di bawah vakum atau suasana lengai dalam relau lebur aruhan, kemudian diproses dalam kastor jalur dan disejukkan untuk membentuk jalur aloi Nd-Fe-B. Jalur aloi dilumatkan untuk membentuk serbuk halus dengan diameter beberapa mikron. Serbuk halus kemudiannya dipadatkan dalam medan magnet orientasi dan disinter ke dalam badan padat. Badan kemudian dimesin mengikut bentuk tertentu, dirawat permukaan dan dimagnetkan.
Menimbang
Penimbangan bahan mentah yang layak secara langsung berkaitan dengan ketepatan komposisi magnet. Ketulenan atau bahan mentah dan kestabilan komposisi kimia adalah asas kualiti produk. Magnet Neodymium tersinter biasanya memilih aloi nadir bumi seperti Praseodymium-Neodymium Pr-Nd mischmetal, Lanthanum-Cerium La-Ce mischmetal dan Dysprosium Iron Dy-Fe aloi sebagai bahan atas sebab kos. Unsur takat lebur tinggi Boron, Molibdenum, atau Niobium ditambah dalam cara ferroalloy. Lapisan karat, kemasukan, oksida, dan kotoran pada permukaan bahan mentah perlu dikeluarkan dengan mesin letupan mikro. Di samping itu, bahan mentah hendaklah dalam saiz yang sesuai untuk memenuhi kecekapan dalam proses pencairan berikutnya. Neodymium mempunyai tekanan wap rendah dan sifat kimia aktif, maka logam nadir bumi wujud tahap tertentu kehilangan pemeruapan dan kehilangan pengoksidaan semasa proses lebur, oleh itu, proses penimbangan magnet Neodymium tersinter harus mempertimbangkan menambah logam nadir bumi tambahan untuk memastikan ketepatan komposisi magnet.
Peleburan dan Pelepasan Jalur
Peleburan dan tuangan jalur adalah penting untuk komposisi, keadaan hablur, dan pengagihan fasa, dengan itu memberi kesan kepada proses seterusnya dan prestasi magnet. Bahan mentah dipanaskan kepada keadaan cair melalui lebur aruhan frekuensi sederhana dan rendah di bawah suasana vakum atau lengai. Tuangan boleh diproses apabila aloi cair merealisasikan homogenisasi, ekzos, dan sanga. Struktur mikro jongkong tuang yang baik harus mempunyai kristal kolumnar yang tumbuh dengan baik dan bersaiz halus, kemudian fasa kaya Nd harus diedarkan di sepanjang sempadan butiran. Selain itu, struktur mikro jongkong tuang hendaklah bebas daripada fasa -Fe. Gambar rajah fasa Re-Fe menunjukkan bahawa aloi terner nadir bumi tidak dapat dielakkan untuk menghasilkan fasa -Fe semasa penyejukan perlahan. Suhu bilik sifat magnet lembut fasa -Fe akan merosakkan prestasi magnet magnet dengan serius, oleh itu mesti dihalang oleh penyejukan pantas. Untuk memenuhi kesan penyejukan pantas yang diingini untuk menghalang pengeluaran fasa -Fe, Showa Denko KK, membangunkan Teknologi Casting Strip dan tidak lama lagi menjadi teknologi rutin dalam industri. Pengagihan seragam fasa kaya Nd dan kesan perencatan pada fasa -Fe secara berkesan boleh mengurangkan jumlah kandungan nadir bumi yang sesuai untuk mengeluarkan magnet prestasi tinggi dan pengurangan kos.
Penurunan Hidrogen
Tingkah laku penghidrogenan logam nadir bumi, aloi, atau sebatian antara logam dan sifat fizikokimia hidrida sentiasa menjadi isu penting dalam aplikasi nadir bumi. Jongkong aloi Nd-Fe-B juga menunjukkan kecenderungan penghidrogenan yang sangat kuat. Atom hidrogen memasuki tapak interstisial antara fasa utama sebatian antara logam dan fasa sempadan butiran kaya Nd dan membentuk sebatian celahan. Kemudian jarak interatomik meningkat dan isipadu kekisi mengembang. Penegasan dalaman yang terhasil akan menghasilkan keretakan sempadan butiran (patah antara butiran), patah kristal (patah transkristalin), atau patah mulur. Kemerosotan ini datang dengan kerisik dan oleh itu dikenali sebagai pereputan hidrogen. Proses penyusutan hidrogen magnet Neodymium tersinter juga dirujuk sebagai proses HD. Keretakan sempadan bijian dan keretakan kristal yang terhasil dalam proses penyusutan hidrogen menjadikan serbuk kursus Nd-Fe-B sangat rapuh dan sangat berfaedah untuk proses pengilangan jet berikutnya. Di samping meningkatkan kecekapan proses pengilangan jet, proses penyusutan hidrogen juga sesuai untuk melaraskan saiz serbuk purata serbuk halus.
Pengilangan Jet
Pengilangan jet telah terbukti sebagai penyelesaian yang paling praktikal dan cekap dalam proses serbuk. Pengilangan jet menggunakan jet gas lengai berkelajuan tinggi untuk mempercepatkan serbuk kasar kepada halaju supersonik dan serbuk hentaman antara satu sama lain. Tujuan asas proses serbuk adalah mencari saiz zarah purata dan taburan saiz zarah yang sesuai. Perbezaan ciri di atas mempamerkan ciri berbeza dalam skala makroskopik yang secara langsung memberi kesan kepada pengisian serbuk, orientasi, pemadatan, pembongkaran dan struktur mikro yang dijana dalam proses pensinteran, seterusnya mempengaruhi prestasi magnet secara sensitif, sifat mekanikal, termoelektrik, dan kestabilan kimia magnet Neodymium tersinter. Struktur mikro yang ideal ialah butiran fasa utama yang halus dan seragam yang dikelilingi oleh fasa tambahan yang licin dan nipis. Selain itu, arah magnetisasi mudah bagi butiran fasa utama hendaklah disusun mengikut arah orientasi sekonsisten mungkin. Lompang, butiran besar atau fasa magnet lembut akan membawa kepada pengurangan dengan ketara dalam paksaan intrinsik. Remanen dan segi empat sama lengkung penyahmagnetan akan berkurangan secara serentak manakala arah kemagnetan mudah bijian menyimpang dari arah orientasi. Oleh itu, aloi hendaklah dihancurkan kepada zarah kristal tunggal yang berdiameter antara 3 hingga 5 mikron.
Memampatkan
Pemadatan orientasi medan magnet dirujuk untuk menggunakan interaksi antara serbuk magnet dan medan magnet luar untuk menjajarkan serbuk sepanjang arah pemagnetan yang mudah dan menjadikannya selaras dengan arah pengmagnetan akhir. Pemadatan orientasi medan magnet adalah laluan yang paling biasa untuk mengeluarkan magnet anisotropik. Aloi Nd-Fe-B telah dihancurkan ke dalam zarah kristal tunggal dalam proses pengilangan jet sebelumnya. Zarah kristal tunggal adalah anisotropi uniaxial dan setiap daripada mereka hanya mempunyai satu arah magnetisasi yang mudah. Serbuk magnet akan berubah menjadi domain tunggal daripada berbilang domain di bawah tindakan medan magnet luaran selepas diisi secara longgar ke dalam acuan, kemudian melaraskan arah magnetisasi mudah c-axis agar konsisten dengan arah medan magnet luaran melalui berputar atau bergerak. C-axis serbuk aloi pada asasnya mengekalkan status susunannya semasa proses pemadatan. Bahagian yang dipadatkan harus meneruskan rawatan penyahmagnetan sebelum merobohkan. Indeks yang paling penting dalam proses pemadatan ialah darjah orientasi. Tahap orientasi magnet Neodymium tersinter ditentukan oleh pelbagai faktor, termasuk orientasi kekuatan medan magnet, saiz zarah, ketumpatan ketara, kaedah pemadatan, tekanan pemadatan, dsb.
Pensinteran
Ketumpatan bahagian yang dipadatkan boleh mencapai lebih daripada 95% ketumpatan teori selepas proses pensinteran diproses di bawah vakum tinggi atau suasana lengai tulen. Oleh itu, lompang dalam magnet Neodymium tersinter ditutup yang memastikan keseragaman ketumpatan fluks magnet dan kestabilan kimia. Memandangkan sifat magnet kekal magnet Neodymium tersinter berkait rapat dengan struktur mikronya sendiri, rawatan haba selepas proses pensinteran juga penting untuk pelarasan prestasi magnet, terutamanya paksaan intrinsik. Fasa sempadan butiran yang kaya dengan Nd berfungsi sebagai fasa cecair yang mampu menggalakkan tindak balas pensinteran dan memulihkan kecacatan permukaan pada butiran fasa utama. Suhu pensinteran magnet Neodymium biasanya antara 1050 hingga 1180 darjah Celsius. Suhu yang berlebihan akan menyebabkan pertumbuhan bijirin dan mengurangkan paksaan intrinsik. Untuk mendapatkan paksaan intrinsik yang ideal, kekujuran lengkung penyahmagnetan, dan kehilangan tak boleh balik suhu tinggi, magnet Neodymium tersinter biasanya perlu memproses rawatan haba pembajaan dua peringkat pada 900 dan 500 darjah Celsius.
Pemesinan
Sebagai tambahan kepada bentuk biasa dengan saiz sederhana, magnet Neodymium tersinter sukar untuk secara langsung mencapai bentuk yang diperlukan dan ketepatan dimensi pada satu-satu masa disebabkan oleh batasan teknikal dalam proses pemadatan orientasi medan magnet, oleh itu, pemesinan adalah proses yang tidak dapat dielakkan kepada magnet Neodymium tersinter. . Sebagai bahan cermet biasa, magnet Neodymium tersinter adalah agak keras dan rapuh, maka terdapat hanya pemotongan, penggerudian dan pengisaran boleh digunakan untuk proses pemesinannya di kalangan teknologi pemesinan konvensional. Pemotongan bilah biasanya menggunakan bilah bersalut berlian atau bilah bersalut CBN. Pemotongan wayar dan pemotongan laser sangat sesuai untuk pemesinan magnet berbentuk khas, tetapi dituduh kecekapan pengeluaran rendah dan kos pemprosesan yang tinggi sementara itu. Proses penggerudian magnet Neodymium tersinter terutamanya diguna pakai berlian dan laser. Ia adalah perlu untuk memilih proses trepanning apabila lubang dalaman magnet cincin lebih besar daripada 4mm. Sebagai hasil sampingan dalam proses trepan, teras trepan boleh digunakan untuk menghasilkan magnet lain yang lebih kecil yang sesuai dan dengan itu meningkatkan nisbah penggunaan bahan dengan ketara. Roda pengisar untuk pengisaran salinan dihasilkan berdasarkan permukaan pengisaran.
Rawatan permukaan
Rawatan pelindung permukaan adalah prosedur yang diperlukan untuk magnet Neodymium, terutamanya magnet Neodymium tersinter. Magnet Neodymium tersinter mempunyai struktur mikro berbilang fasa dan terdiri daripada Nd2Fe14Fasa utama B, fasa kaya Nd, dan fasa kaya B. Fasa kaya Nd mempamerkan kecenderungan pengoksidaan yang sangat kuat dan akan membentuk bateri utama dengan fasa utama di bawah persekitaran lembap. Sebilangan kecil elemen penggantian mampu meningkatkan kestabilan kimia magnet, tetapi datang pada kos prestasi magnet. Oleh itu, perlindungan magnet Neodymium tersinter terutamanya ditujukan pada permukaannya. Rawatan permukaan magnet Neodymium tersinter boleh dikelaskan kepada proses basah dan proses kering. Proses basah merujuk kepada magnet diproses permukaan rawatan perlindungan dalam air tulen atau larutan. Proses basah termasuk fosfat, penyaduran elektrik, penyaduran tanpa elektrik, elektroforesis, salutan semburan, dan salutan celup. Proses kering merujuk kepada magnet diproses rawatan pelindung permukaan melalui proses fizikal atau kimia tanpa sentuhan dengan larutan. Proses kering umumnya mengandungi pemendapan wap fizikal (PVD) dan pemendapan wap kimia (CVD).
Kemagnetan
Majoriti magnet kekal dimagnetkan sebelum digunakan untuk kegunaan yang dimaksudkan. Proses pengmagnetan merujuk kepada penggunaan medan magnet sepanjang arah orientasi magnet kekal dan mencapai ketepuan teknikal dengan peningkatan kekuatan medan magnet luaran. Setiap jenis bahan magnet kekal memerlukan kekuatan medan magnet yang berbeza untuk memenuhi ketepuan teknikal dalam arah magnetisasi. Remanence dan coercivity intrinsik akan kurang daripada nilai wajarnya melainkan kekuatan medan magnet luaran lebih rendah daripada medan magnet tepu teknikal. Magnet kekal boleh dibahagikan kepada jenis isotropik dan jenis anisotropik mengikut sama ada mempunyai arah magnetisasi yang mudah atau tidak. Sebagai magnet anisotropik dengan paksaan intrinsik yang tinggi, magnet Neodymium tersinter perlu dimagnetkan melalui kemagnetan impuls. Kapasitor akan dicas selepas pembetulan, kemudian tenaga elektrik dalam kapasitor nyahcas serta-merta ke lekapan magnetisasi. Lekapan pengmagnetan boleh menjana medan magnet berdenyut semasa arus kuat serta-merta melaluinya. Oleh itu, magnet kekal dalam gegelung akan dimagnetkan. Terdapat pelbagai corak kemagnetan boleh dicapai pada magnet Neodymium tersinter selagi tidak bercanggah dengan arah orientasinya.
