焼結NdFeBの一般的な後処理方法

Apr 12, 2024

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NdFeB焼結磁石の主な形状としては、角切片、円柱、リング、タイル状、扇形、その他各種特殊形状の製品がございます。 実際の生産では、まず大きなブランクを製造し、その後ユーザーのサイズ要件に応じて後加工を経て得られることがほとんどです。 最終製品。
焼結 NdFeB は粉末冶金によって製造されます。 材質は硬度が高く脆性が高く、割れやすいです。 また、加工時の発熱、腐食、欠陥等により磁気特性が損なわれる原因となります。 したがって、これらの特性を考慮して適切な処理方法を選択する必要があります。 現在、焼結NdFeBの加工は、EDM切断、レーザー加工、超音波加工などの方法に加えて、主に従来の切断、研削、面取り、穴あけなどに基づいています。

 

 

1. スライス(切断)工程

切断プロセスを完了するには、スライサー、ワイヤー EDM 機械、ワイヤーソー、またはレーザー切断機がよく使用されます。

 

 

Slicing (cutting) process
スライシングマシン: 高速回転する薄い内側円形ダイヤモンド カッターを使用して、NdFeB 磁石を自動的に切断します。 切削油は、スライス加工時に切削油として使用されます。 特別なツールをカスタマイズする必要がなく、柔軟性が高く、サンプル加工や切削加工に適しているのが利点です。 しかし、加工効率や歩留まりが低く、垂直性を確保する能力が弱いため、バッチスライス生産は徐々にマルチワイヤー切断機(ワイヤーソー)に置き換えられてきました。
マルチワイヤーソー切断:ツーリング治具を使用してワークを作業台に固定します。 ローラークロスダイヤモンドワイヤーを介して、高速走行するダイヤモンドワイヤー(線径0.2mm)が磁性鋼に擦れて材料を切断します。 切削加工は切削液によって冷却されます。 主な特徴は、複数のワークを同時に切断でき、生産効率、歩留まり、歩留まりが高く、垂直性確保能力が高く、バッチ連続加工に適していることです。 ただし、仕様の異なる製品については専用ローラーのカスタマイズが必要となります。
ワイヤー EDM: モリブデン ワイヤー電極を使用して NdFeB 磁石に高周波火花を発生させ、局所的に磁石を溶かします。 コンピューターによって制御され、電極ワイヤーは所定の軌道に従って切断されます。 ワイヤー放電加工は加工精度が高く、タイル状や特殊な形状の製品のスライスや大型の磁石の切断などに使用できるのが利点です。 欠点は、切断速度が遅く、切断面の溶融領域が磁気特性に大きな影響を与えることです。
レーザー切断: レーザービームは磁性材料に焦点を合わせるために使用されます。 磁性体が溶けて蒸発し、消失した部分がスリットになります。 レーザー切断は非接触加工であり、環境への影響が少なく、加工精度が高く、傾斜面の加工も可能であるなどの特徴があり、応用の可能性が広い。 しかし、加工中の温度変化や応力は磁石の性能に一定の影響を及ぼし、厚い製品を切断する場合、レーザー光の発散により切断面に傾斜が生じます。

 

2. 研削工程

主にワークの表面を研削盤や砥石などで研削する加工方法を指します。 角形NdFeB磁石の一般的な研削方法には、縦研削、平研削、両端研削などがあります。円筒および円形のNdFeBブランクには、センタレス研削、角研削、内外円研削などがよく使用されます。タイル状、扇形、特殊形状の磁石はマルチステーション成形研削盤を使用して加工できます。
平面研削盤:磁性材料の平面研削に使用し、多面加工にも使用できます。 一般的には、横軸角形テーブル平面研削盤(平面研削)や垂直軸円筒テーブル平面研削盤(バーチカル研削)が使用されます。 磁性鋼の平面を基準面として整然と重ね、バッフルクランプ等で円板作業台に固定し、砥石を使用します。 レシプロ式平面研削。

Surface grinder


両頭グラインダー:コンベアベルトが製品を連続的に通過します。 2つの砥石は製品の両側にあります。 横軸ダブル砥石ヘッドにより砥石を回転・駆動し(2つの砥石が傾斜角を生みます)、砥石の回転により製品の2面を研削します。 加工精度が高く、面粗さが小さい両頭研削盤です。 NdFeB加工において最も広く使用されている対称面加工装置です。
センタレス研削盤(または角丸め機):センタレス研削盤は円筒状の素材の円筒研削に使用され、角丸め機は角形の電磁鋼棒の丸め加工に使用されます。 磁性鋼はフィーダー、ガイドレールを経て、ガイドホイール、砥石車の順に通過します。 ガイドホイールは磁性鋼のワークピースをパッドアイロン上で回転させ、砥石車は磁性鋼の外周を必要な直径まで研削します。
内外円筒研削盤:磁性鋼のワークを治具に固定し、研削ヘッドをワークの内周または外周に沿って移動させ、磁性鋼のワークを内外円の設定サイズまで研削し、滑らかにします。そして表面を取り除きます。 グリッチ。 主にリング製品の内外面の加工に使用されます。
フォーミンググラインダー:特殊な砥石(砥石改造)により、様々な平面、曲面の研削や複雑な形状の面の研削が可能です。 さまざまなタイプの製品の形状要件を満たすために電動送りを必要としない研削プロセスに適しています。 主に製品の機械的な面取りや特殊形状の製品の加工に使用されます。

 

3. 穴あけ(パンチング)加工

焼結 NdFeB は穴あけプロセス中に破損や欠けが発生しやすいため、穴あけ作業には特別な設備とプロセスが必要です。 NdFeB の内穴加工に一般的に使用される装置には、ボール盤、計器旋盤、卓上ボール盤などがあります。

Drilling (punching) processing

 

穴あけ機(ボール盤):ダイヤモンドリングカッターを使用し、製品をチャックで固定し主軸で回転させ、カッターを送りながら製品の内穴を加工する装置です。 穴旋盤は通常、8mm を超える内穴を持つ NdFeB 製品の加工に使用されます。 専用のカッターやリーマーを使用して穴あけやリーマー加工が可能です。
計測器旋盤: 計測器旋盤は、クランプを介して磁性鋼製品をクランプし、スピンドル モーターを介して製品を連続的に回転させ、固定合金工具を使用して回転するワークピースに穴あけを行います。 主に円筒、リング、小型角製品などの穴あけ・穴あけに使用します。 加工穴径は5mm以下です。
卓上ボール盤: 自作のツーリング位置決め製品と超硬切削工具を使用して回転および送りを行い、製品を穴あけする装置。 器具旋盤との主な違いは、器具旋盤のワークピースは回転し、工具は固定されていることです。 卓上ボール盤のワークは固定されており、ワークは固定されています。 工具が回転します。 そのため、卓上ボール盤では特殊な形状の製品の貫通穴、止り穴、段穴などの加工が可能です。
超音波ボール盤: 超音波エネルギーはトランスデューサーを通じてドリルビットの位置に集中します。 ドリルビットの高周波機械振動が研磨サスペンションを駆動し、高速衝撃、摩擦、キャビテーションによる衝撃穿孔を実現します。 超音波穴あけ加工は精度、能率、認定率が高く、磁性鋼の小穴加工に適用できます。

 

4.面取り

NdFeB 磁性製品の研削、スライス、穴あけなどの加工中に生じる鋭い角は、チッピングやコーナリングを引き起こしやすく、また、電気めっきプロセス中のチップ効果により、コーティングの均一性が悪化します。 そのため、磁性鋼は機械加工後、機械面取りや振動面取りなどの面取り加工が行われるのが一般的です。 一般的な面取り装置としては、振動研削面取り機やドラム面取り機などがあります。

Chamfer

 

振動研削・面取り機:振動モータが発生する振動偏差により、加工槽内の磁石や研磨材が上下左右に移動したり、回転したり、摩擦したりすることで、製品の表面を滑らかに、面取りすることができます。滑らかでありながら、エッジや角は丸くなっています。 一般的に使用される研磨媒体には、炭化ケイ素、茶色のコランダムなどが含まれます。
ドラム面取り機: NdFeB 磁性鋼製品、研磨材、研削液を密閉された水平ドラムに入れます。 ドラムの回転により製品と研磨剤の間に遠心摩擦が生じ、面取り効果を発揮します。


メーカーは、製品のサイズ仕様と幾何公差の要件に基づいて、最もコスト効率の高い加工ルートを選択します。 加工製品の品質は、主に寸法公差、幾何公差、外観を重視します。 加工における一般的な欠陥や欠陥には、公差外の寸法、垂直性と輪郭の不良、角の欠落、カッターワイヤー、傷、研削痕、腐食、亀裂などが含まれます。

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