Bei der Magnetfeldorientierungsformung wird die Wechselwirkung zwischen Magnetpulver und externem Magnetfeld genutzt, um die leichten Magnetisierungsrichtungen der Pulverpartikel so anzuordnen, dass sie mit der endgültigen Magnetisierungsrichtung des Magneten übereinstimmen. Dies ist die am häufigsten verwendete Methode zur Herstellung anisotroper Magnete. Durch den Pulverherstellungsprozess wird die Nd-Fe-B-Legierung in einkristalline Partikel zerlegt, die einachsig anisotrop sind. Jedes Teilchen hat nur eine einfache magnetische Achse – die c-Achse der Hauptphasenelementarzelle. Das Pulver wird lose in die Form gefüllt. Die Fülldichte beträgt etwa 25 %-30 % der tatsächlichen Dichte. Unter der Wirkung eines externen Magnetfelds über 0,8 A/m verändern sich diese Pulverpartikel von Mehrdomänen zu Einzeldomänen und werden gedreht oder bewegt. Die Richtung der leichten Magnetisierung ist an die Richtung des äußeren Magnetfeldes angepasst.
In der industriellen Produktion werden aktuelle Pressformverfahren in zwei Kategorien unterteilt: einmaliges Umformen und zweimaliges Umformen.
Zur einmaligen Formung kann eine Einwegpresse (Druck beträgt im Allgemeinen 50-100 MPa, die Dichte des Grünlings beträgt 55 %-60 % Feststoffdichte) oder eine kaltisostatische Presse (Druck beträgt im Allgemeinen 200 MPa, Dichte des Grünlings) verwendet werden beträgt 60 % Feststoffdichte) ).
Die zweistufige Formung kann eine Einwegpresse (Druck beträgt im Allgemeinen 20-30MPa, die Dichte des Grünlings beträgt 45 % Feststoffdichte) plus eine kaltisostatische Presse (Druck beträgt im Allgemeinen 200 MPa, Dichte des Grünlings beträgt 60 % Feststoff) verwenden Dichte) .
Während des Orientierungsbildungsprozesses behält das Legierungspulver im Wesentlichen die c-Achsen-Orientierung bei. Nachdem das Pressen abgeschlossen ist, wird der Rohling entmagnetisiert (um die durch die magnetische Dipolwechselwirkung zwischen magnetischen Pulverpartikeln verursachte Beschädigung der Ausrichtung benachbarter Partikel zu beseitigen) und dann entformt. Es kann ein Rohling mit guter Orientierung in der Richtung der leichten Magnetisierung erhalten werden.
Drücke von bis zu 100 MPa zwingen das Magnetpulver dazu, den Gleichgewichtsbedingungen von mechanischer und magnetischer Kraft zu gehorchen, was unweigerlich zu einer Bewegung oder Drehung der Magnetpulverpartikel führt, was dazu führen kann, dass die c-Achse von der Richtung abweicht das äußere Magnetfeld und verringern die Ausrichtung des Rohlings. Daher besteht der Prozess der Magnetfeldbildung darin, die Beziehung zwischen der Intensität des Magnetfelds und dem Formdruck angemessen auszugleichen, unter der Voraussetzung, dass die Dichte des Rohlings erreicht wird, um den höchstmöglichen Orientierungsgrad zu erreichen.
Der Grad der Pulverorientierung wird auch durch die innere Reibung des Pulvers beeinflusst. Die Auswirkungen sind besonders schwerwiegend, wenn die Schüttdichte groß ist. In der tatsächlichen Produktion werden organische Schmiermittel verwendet, um die innere Reibung zu verringern. Diese müssen jedoch entfernt werden, bevor die Sinterreaktion stattfindet (normalerweise bei etwa 200 Grad). Das Schmiermittel wird vollständig freigesetzt, um zu verhindern, dass Oxidation oder Karbonisierung des Schmiermittels die Leistung des Magneten beeinträchtigen.
In der tatsächlichen Produktion gibt es üblicherweise drei Arten von Umformprozessen:
Pressen in Querrichtung, TDP
Axialrichtungspressen, ADP
Isostatisches Pressen Isostatisches Pressen, IP (isostatisches Pressen verwendet normalerweise ein flüssiges Medium, und isostatisches Pressen mit Gummi als Medium wird als Gummiformung bezeichnet. Gummi-isostatisches Pressen, RIP)
Am gebräuchlichsten ist das vertikale Pressen, was bedeutet, dass die Richtung des Magnetfelds H senkrecht zur Pressrichtung P steht; Parallelpressen bedeutet, dass die Richtung des Magnetfeldes parallel zum Formdruck verläuft; Beim isostatischen Pressen wird durch ein Medium wie eine Flüssigkeit oder eine Gummiform ein gleichmäßiger Druck in alle Richtungen auf das Magnetpulver ausgeübt. . Wenn die Prozessparameter wie Magnetpulverfüllung, Magnetfeldstärke und Formdruck gleich sind, ist die Leistung des durch isostatisches Pressen erhaltenen Magneten am höchsten, gefolgt vom Vertikalpressen und dem Parallelpressen am niedrigsten. Wenn der Orientierungsgrad anhand des Verhältnisses von Remanenz- und Sättigungsmagnetisierung gemessen wird, liegt der RIP bei 94 % bis 96 %, der TDP bei 90 % bis 93 % und der ADP bei nur 86 % bis 88 % die drei (BH) max können sich um 16~40kJ/m3 (2~5MGOe) unterscheiden. Dieser Unterschied spiegelt typischerweise die Konkurrenzbeziehung zwischen mechanischem Druck, magnetischer Dipolwechselwirkung und internen und externen Reibungskräften wider.
Kaltisostatisches Pressen wird häufig auch zur sekundären Druckbeaufschlagung unidirektional gepresster Rohlinge eingesetzt. Wenn das Orientierungsmagnetfeld begrenzt ist, wird zunächst ein niedrigerer Druck verwendet, um den geeigneten Orientierungsgrad zu erreichen, und dann wird isostatisches Pressen verwendet, um die Dichte des Presslings weiter zu erhöhen. Vorhandene Orientierungsebenen nicht zerstören.
