1. آماده سازی مواد:
فرآیند ساخت آهنرباهای استوانه ای NdFeB با آماده سازی مواد آغاز می شود. مواد اولیه اصلی شامل نئودیمیم، منیزیم، آهن و مقدار کمی بور است. این مواد اغلب به شکل پودر مورد استفاده قرار می گیرند تا اطمینان حاصل شود که در طول فرآیند تولید به طور یکنواخت مخلوط می شوند. ترکیب دقیق مواد برای عملکرد آهنربای نهایی بسیار مهم است.
به عنوان مثال: پودرهای نئودیمیم و آهن با خلوص بالا از سنگ معدن خاکی کمیاب به دست می آیند، در حالی که بور اغلب به شکل اسید بوریک یا ترکیبات بوروهیدرید اضافه می شود. کیفیت و خلوص این مواد خام برای ساخت آهنرباهای استوانه ای NdFeB با کارایی بالا بسیار مهم است.
2. مخلوط و آسیاب کنید:
پس از آماده شدن مواد، پودرهای مواد اولیه با هم مخلوط می شوند تا اطمینان حاصل شود که مواد مختلف به طور مساوی توزیع می شوند. این مرحله به اطمینان از یکنواختی آلیاژ نهایی کمک می کند. سپس مخلوط از طریق آسیاب گلوله ای پرانرژی آسیاب می شود تا ذرات پودر ریزتر و به طور مساوی توزیع شوند.
به عنوان مثال: فرآیند آسیاب گلوله ای شامل قرار دادن پودر در معرض نیروی مکانیکی در آسیاب گلوله ای است که منجر به تبادل مواد بین ذرات می شود و در نتیجه به مخلوط کردن و کوچک شدن پودر می رسد. این به بهبود یکنواختی و پایداری آلیاژ کمک می کند.
3. سرکوب:
مخلوط آسیاب شده اغلب به شکل دلخواه از جمله اشکال استوانه ای فشرده می شود. برای این مرحله می توان از پرس سرد یا پرس گرم بسته به ویژگی های ماده و خواص مورد نظر استفاده کرد.
مثال: در حین پرس سرد، مخلوط را در قالب قرار داده و با فشار زیاد، آن را به صورت توده در می آورند. این بلوک ها اغلب هنوز خواص مغناطیسی نهایی را ندارند زیرا هنوز فرآیند پخت را طی نکرده اند.
4. تف جوشی:
آلیاژ حجیم فشرده باید در محیطی با دمای بالا پخته شود. این مرحله یک مرحله حیاتی در ساخت آهنرباهای استوانهای NdFeB است، زیرا به پودرهای مواد خام اجازه میدهد تا در ساختار بلوری قوی ترکیب شوند و آلیاژ NdFeB را تشکیل دهند.
به عنوان مثال: فرآیند تف جوشی معمولاً در اتمسفر آرگون یا نیتروژن انجام می شود تا اکسیداسیون را کاهش دهد در حالی که ذرات پودر را در یک ساختار شبکه قوی در دماهای بالا متصل می کند. این باعث می شود آلیاژ بسیار مغناطیسی و پایدار باشد.
5. برش و پردازش:
آلیاژ حجیم تف جوشی شده اغلب به برش و ماشینکاری دقیق نیاز دارد تا شکل و اندازه استوانه ای مورد نظر را ایجاد کند. این مرحله به ماشین آلات و کنترل های فرآیند بسیار دقیق نیاز دارد تا اطمینان حاصل شود که اندازه و شکل هر آهنربای استوانه ای مطابق با مشخصات است.
مثال: در این مرحله مهندسان می توانند از ماشین های CNC برای برش و ماشین آلات بلوک های آلیاژی برای ایجاد آهنرباهای استوانه ای با اندازه های خاص استفاده کنند. این تضمین می کند که هر محصول نیازهای دقیق مشتری را برآورده می کند.
6. مغناطیس سازی:
آهنربای استوانهای NdFeB ساخته شده باید مغناطیسی شود تا مغناطیسی شود. این مرحله معمولاً با استفاده از یک میدان مغناطیسی قوی انجام می شود و اطمینان حاصل می شود که همه آهنرباها دارای قطب های یکسان هستند.
مثال: در تولید، آهنرباهای استوانه ای اغلب با استفاده از سیم پیچ های میدان مخصوص یا آهنرباهای الکتریکی مغناطیسی می شوند. این مرحله به تعیین قطبیت آهنربا کمک می کند و از قدرت میدان مغناطیسی مورد نیاز آن اطمینان می دهد.
7. درمان سطحی:
آهنرباهای استوانه ای ممکن است برای ایجاد حفاظت بیشتر یا بهبود عملکرد خود، عملیات سطحی مانند پوشش یا آبکاری را دریافت کنند. عملیات سطحی از اکسیداسیون و خوردگی جلوگیری می کند و دوام آهنرباهای استوانه ای را بهبود می بخشد.
به عنوان مثال: یک درمان سطح رایج، آبکاری نیکل است که نه تنها یک لایه محافظ ایجاد می کند، بلکه ظاهر آهنربا را نیز بهبود می بخشد.
8. بازرسی و کنترل کیفیت:
در طول فرآیند تولید، بازرسیها و کنترلهای کیفی متعددی انجام میشود تا اطمینان حاصل شود که هر آهنربای استوانهای با مشخصات و استانداردها مطابقت دارد. این بازرسی ها می تواند شامل اندازه گیری قدرت میدان مغناطیسی، بررسی اندازه و شکل و انجام آنالیزهای شیمیایی باشد.
مثال: کنترل کیفیت آهنرباها اغلب شامل استفاده از یک مغناطیس سنج برای اندازه گیری قدرت میدان مغناطیسی است تا اطمینان حاصل شود که استانداردهای لازم را برآورده می کند. علاوه بر این، اندازه گیری اندازه و شکل نیز بسیار مهم است زیرا بر عملکرد آهنرباها در کاربردهای مختلف تأثیر می گذارد.
9. بسته بندی و تحویل:
در نهایت، آهنرباهای استوانهای NdFeB بستهبندی شده و آماده ارسال به مشتریان یا مناطق کاربردی هستند. بسته بندی معمولاً شامل استفاده از مواد آنتی استاتیک برای جلوگیری از آسیب و اطمینان از حفظ عملکرد آهنرباها در طول حمل و نقل است.
مثال: قبل از خروج از کارخانه، آهنرباها معمولاً تحت بازرسی بصری و بسته بندی نهایی قرار می گیرند تا اطمینان حاصل شود که در حین حمل و نقل و ذخیره سازی آسیب نبینند.
آهنربا سیلندر نئودیمیم آهنرباهای استوانه ای نئودیمیم به عنوان آهنرباهای میله ای نئودیمیم نیز شناخته می شوند. آنها دارای اضلاع موازی مستقیم و مقطع دایره ای هستند و با توجه به قطر (D) x ارتفاع (H) اندازه گیری می شوند. آهنرباهای نئودیمیم آهنرباهای دائمی و بخشی از خانواده آهنرباهای خاکی کمیاب هستند. آهنرباهای سیلندر نئودیمیم دارای بالاترین خواص مغناطیسی هستند و امروزه قوی ترین آهنرباهای تجاری موجود هستند. به دلیل قدرت مغناطیسی، آهنرباهای سیلندر نئودیمیم برای بسیاری از کاربردهای مصرفی، تجاری و فنی انتخاب ارجح هستند.