ネオジム焼結磁石の作製工程 - (3) 配向成形

Mar 11, 2024

ご伝言

磁場配向形成では、磁性粉末と外部磁場の相互作用を利用して、粉末粒子の容易磁化方向を磁石の最終的な磁化方向と一致するように整えます。 これは異方性磁石を得るために最も一般的に使用される方法です。 粉末調製プロセスでは、Nd-Fe-B 合金が単結晶粒子に砕かれ、それらは一軸異方性を持ちます。 各粒子は 1 つの磁化容易軸、つまり主相単位セルの c 軸だけを持ちます。 粉末を型にゆるく充填します。 充填密度は実際の密度の約 25%-30% です。 0.8A/mを超える外部磁場の作用下では、これらの粉末粒子は多磁区から単磁区に変化し、回転または移動します。 容易磁化方向は外部磁場の方向に合わせられます。

工業生産において、現在のプレス成形方法は「1回成形」と「2回成形」の2つに分類されます。
ワンタイム成形では、一方向プレス(圧力は通常 50-100MPa、圧粉体密度は 55%-60% 固体密度)または冷間静水圧プレス(圧力は通常 200MPa、圧粉体密度)を使用できます。固体密度は 60%) )。
2 段階成形では、一方向プレス (圧力は通常 20-30MPa、圧粉体密度は固体密度 45%) と冷間静水圧プレス (圧力は通常 200MPa、圧粉体密度は固体密度 60%) を使用できます。密度) 。

配向形成プロセス中、合金粉末は基本的にc軸配向配列を保持する。 プレスが完了した後、ブランクは消磁され(磁性粉末粒子間の磁気双極子相互作用によって引き起こされる隣接する粒子の配向への損傷を除去するため)、その後、型から取り出されます。 容易磁化方向の配向性が良好なブランクが得られる。
100MPaもの高い圧力を加えると、磁性粉は機械力と磁力のバランス条件に従うことになり、必然的に磁性粉粒子の移動や回転が生じ、c軸が方向からずれる可能性があります。外部磁場によりブランクの向きが減少します。 したがって、磁場成形プロセスは、ブランクの密度を前提として、磁場強度と成形圧力の関係を合理的にバランスさせ、可能な限り高い配向度を得るプロセスである。
粉末の配向度は粉末の内部摩擦にも影響されます。 特にかさ密度が大きい場合、その影響は深刻です。 実際の製造では、内部摩擦を低減するために有機潤滑剤が使用されますが、焼結反応が起こる前(通常は約 200 度)に有機潤滑剤を除去する必要があります。 潤滑剤を完全に放出し、潤滑剤の酸化や炭化による磁石の性能低下を防ぎます。

 

実際の生産では通常、次の 3 種類の成形プロセスが行われます。
横方向プレス、TDP
軸方向プレス、ADP
静水圧プレス Isostatic Pressing、IP(静水圧プレスは通常液体媒体を使用し、媒体としてゴムを使用する静水圧プレスはゴム成形ゴム等方圧プレス、RIPと呼ばれます)

Transverse Direction Pressing


それらの中で最も一般的なのは垂直プレスです。これは、磁界 H の方向がプレス方向 P に対して垂直であることを意味します。 平行プレスとは、磁場の方向が成形圧力と平行であることを意味します。 静水圧プレスは、液体やゴム型などの媒体を介して磁性粉末に全方向に均一に圧力を加えます。 。 磁性粉末の充填、磁場強度、成形圧力などのプロセスパラメータが同じ場合、磁石の性能は静水圧プレスが最も高く、次に垂直プレス、平行プレスが最も低くなります。 配向度を残留磁化と飽和磁化の比で測定すると、RIPは94%~96%、TDPは90%~93%、ADPはわずか86%~88%であり、 3 つの (BH) 最大値は 16 ~ 40kJ/m3 (2 ~ 5MGOe) 異なる場合があります。 この違いは通常、機械的圧力、磁気双極子の相互作用、内部および外部の摩擦力の間の競合関係を反映しています。

冷間静水圧プレスは、一方向プレスされたブランクの二次加圧にもよく使用されます。 配向磁場が制限されている場合は、まず低圧力を使用して適切な配向度を取得し、次に静水圧プレスを使用して成形体の密度をさらに高めます。 既存の方向レベルを破壊しないでください。

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