Feb 26, 2024

Proces lisovania spekaných NdFeB

Zanechajte správu

V porovnaní s tradičným procesom práškovej metalurgie má tvarovanie NdFeB dve hlavné charakteristiky orientáciu magnetického poľa a ochranu proti oxidácii. Proces tvarovania určuje geometriu, veľkosť a orientáciu magnetu a je kľúčovým článkom pri príprave sintrovaného NdFeB. Formovanie sa vo všeobecnosti delí do dvoch kategórií: lisovanie za sucha a lisovanie za mokra.

 

1. Mokré formovanie
Proces mokrého formovania je široko používaný vo funkčnej keramike a iných oblastiach. V roku 2001 spoločnosť Hitachi použila minerálny olej ako rozpúšťadlo a pridala povrchovo aktívnu látku metyloleát na prípravu vysokovýkonného magnetu s Br=1.46 T (14,6 kG) a 1,20 MA/m (15,1 kOe). Lubrikačný účinok organických činidiel môže zlepšiť tekutosť a orientáciu prášku, čím sa pripraví výlisok s vysokou rovnomernosťou. Avšak proces mokrého formovania je zložitý a extrémne neefektívny. Veľké množstvo rozpúšťadla uvoľneného počas procesu spekania poškodí vákuový systém a zvyškový uhlík tiež ovplyvní výkon magnetu, takže metóda mokrého formovania sa postupne opúšťa.

 

2. Formovanie za sucha
Po rokoch praxe a zlepšovania odborníkmi na magnetické materiály sa suché formovanie stalo preferovanou metódou pre masovú výrobu vo veľkom meradle. Magnetický prášok je orientovaný magnetickým poľom v dutine formy určitého tvaru a indentor je uzavretý, aby sa dokončil tlak. Keď sa však hustota zeleného tela zvýši, orientácia sa nevyhnutne zničí. Suché lisovanie možno rozdeliť na paralelné lisovanie a vertikálne lisovanie podľa zodpovedajúceho vzťahu medzi smerom magnetického poľa a smerom lisovania. Metóda vertikálneho lisovania je rozšírenejšia, pretože spôsobuje menšie poškodenie orientácie prášku. V Číne sa často používa dvojkroková metóda lisovania, to znamená, že hustota zeleného výlisku sa stlačí na 3.8-4.1g/cm3 a potom sa použije rovnaké zníženie tlaku (asi 180 MPa) na zvýšenie zeleného kompaktná hustota (asi 4,5 g/cm3) bez narušenia existujúcej úrovne orientácie. Týmto spôsobom je možné vyskúšať rôzne typy foriem, ako sú automatické formy a kombinované formy, s vysokou efektivitou výroby a stabilným výkonom. Metódy vertikálneho lisovania, izostatického lisovania, dodatočného mletia a spracovania na plátky však majú tieto nedostatky:
(1) V dôsledku obmedzenia veľkosti deformácie polotovaru a oxidovej vrstvy je povolená hodnota spracovania polotovaru veľká a miera klzu je nízka;
(2) Metóda sekundárneho lisovania vyžaduje vákuové tesnenie po zelenom tele, ktoré má dlhý procesný cyklus a nízky stupeň automatizácie;
(3) Stupeň orientácie bude počas procesu zatvárania formy a lisovania stále poškodený.

Hlavné smery zlepšenia v súčasnosti sú: po prvé, zrušiť izostatické lisovanie a realizovať automatizovanú výrobu od lisovania po spekanie; po druhé, použiť beztlakové tvarovanie a iné metódy na ďalšie zlepšenie stupňa orientácie; okrem toho, pre tenké plechy v tvare dlaždíc, prstencovitých tvarov a rôznych zložitých tvarov, výrobok vyvinul proces tvarovania takmer siete a proces tvarovania bez spracovania na priamu výrobu produktov, ktoré sú rovnaké alebo blízke tvaru konečný produkt.

 

1. Jednorazový proces formovania
Zvýšením tlaku formovacieho lisu sa hustota surového telesa zvýši nad 4,2 g/cm3, čím sa eliminuje izostatické lisovanie. Po vylisovaní plne automatickým formovacím lisom je robot automaticky naskladaný do sintrovacieho boxu a transportovaný cez utesnený kanál chránený inertným plynom. Do kontinuálnej spekacej pece sa vstupuje cez posúvač, čím sa realizuje automatizovaná výroba a znižujú sa náklady na pracovnú silu. Celý proces prebieha v prostredí s nízkym obsahom kyslíka, čo prispieva k stabilite procesu a výkonu.

 

2. Beztlakové lisovanie

Pressureless molding

Aby sa eliminovalo poškodenie stupňa orientácie pri procese formovania, orientácia sa vykonáva vo voľnom stave alebo v mikrotlakovom stave a forma sa používa na vákuové alebo vysokotlakové spekanie. Táto metóda má vysoké požiadavky na materiál formy, magnetickú permeabilitu a drsnosť steny vnútornej dutiny. Pretože je však medzera v prášku príliš veľká, je ťažké ho zahusťovať iba kapilárnym pôsobením počas procesu spekania a je ľahké ho zmršťovať a deformovať.

 

3. Izostatické tlakové pulzné magnetické pole tvarovanie gumového filmu
Gumová forma naplnená magnetickým práškom je umiestnená v kovovej forme. Prostredníctvom orientácie pulzného magnetického poľa kovový indentor stláča gumový film a magnetický prášok. V dôsledku obmedzenia dutiny kovovej formy sa gumová forma rozširuje smerom k vnútornej dutine a aplikuje svoj izostatický tlak na prášok. Na vzorke, keďže medzi vnútornou stenou dutiny formy a práškom nie je žiadny relatívny pohyb, je orientácia dobre zachovaná. Avšak kvôli rozdielu v tvrdosti a Youngovom module medzi gumovou fóliou a oceľovou formou je kompakt náchylný na nerovnomernú deformáciu.

 

4. Proces tvarovania v blízkosti siete (lisovanie jedného kusu)
Orientácia magnetického poľa paralelného lisu je
rovnaký ako smer lisovania, takže stupeň poškodenia orientácie je oveľa vyšší ako pri vertikálnom lise. Navyše v dôsledku obmedzenia veľkosti orientačného stĺpika je oblasť lisovania produktu menšia. Avšak vzhľadom na výhody podávania a orientácie môže metóda paralelného lisovania vytvárať a lisovať valcové, kruhové, špeciálne tvarované a jednodielne výrobky naraz. Má vysokú presnosť lisovania a dobrú konzistenciu magnetických vlastností, čo znižuje prídavok na spracovanie a zlepšuje mieru využitia materiálu. Jednodielny lisovací proces má však vyššie požiadavky na tekutosť prášku, lis (presnosť servoriadenia, veľkosť a rovnomernosť magnetického poľa, automatickú distribúciu prášku atď.), formu a proces spekania.

Zaslať požiadavku