Feb 26, 2024

Процес калуповања синтерованог НдФеБ

Остави поруку

У поређењу са традиционалним процесом металургије праха, обликовање НдФеБ има две главне карактеристике оријентацију магнетног поља и заштиту од оксидације. Процес обликовања одређује геометрију, величину и оријентацију магнета, и кључна је карика у припреми синтерованог НдФеБ. Калуповање се генерално дели у две категорије: суво пресовање и мокро пресовање.

 

1. Мокро обликовање
Процес мокрог обликовања се широко користи у функционалној керамици и другим пољима. Хитацхи је 2001. године користио минерално уље као растварач и додао сурфактант метил олеат да би припремио магнет високих перформанси са Бр=1.46 Т (14,6 кГ) и 1,20 МА/м (15,1 кОе). Ефекат подмазивања органских реагенса може побољшати флуидност и оријентацију праха, чиме се припрема компакт са високом униформношћу. Међутим, процес мокрог обликовања је сложен и изузетно неефикасан. Велика количина растварача који се ослобађа током процеса синтеровања оштетиће вакуумски систем, а преостали угљеник ће такође утицати на перформансе магнета, тако да се метода мокрог обликовања постепено напушта.

 

2. Суво обликовање
Након година праксе и побољшања од стране практичара магнетних материјала, суво обликовање постало је пожељна метода за масовну производњу великих размера. Магнетни прах је оријентисан магнетним пољем у шупљини калупа одређеног облика, а индентер је затворен да би се довршио притисак. Међутим, како се густина зеленог тела повећава, оријентација ће неизбежно бити уништена. Суво обликовање се може поделити на паралелно пресовање и вертикално пресовање према одговарајућем односу између смера магнетног поља и правца пресовања. Метода вертикалног пресовања се више користи јер мање оштећује оријентацију праха. У Кини се често користи метода пресовања у два корака, то јест, зелена компактна густина се притиска на 3.8-4.1г/цм3, а затим се користи једнака редукција притиска (око 180МПа) за повећање зелене компактне густине (око 4,5г/цм3) без уништавања постојећег нивоа оријентације. На овај начин се могу испробати различите врсте калупа као што су аутоматски калупи и комбиновани калупи, са високом ефикасношћу производње и стабилним перформансама. Међутим, методе вертикалног пресовања, изостатичког пресовања, накнадног млевења и обраде резањем имају следеће недостатке:
(1) Због ограничења количине деформације бланка и оксидног слоја, дозвољена обрада бланка је велика, а стопа приноса је ниска;
(2) Метода секундарног пресовања захтева вакуумско заптивање након зеленог тела, које има дуг процесни циклус и низак степен аутоматизације;
(3) Степен оријентације ће и даље бити оштећен током процеса затварања калупа и пресовања.

Главни правци за побољшање тренутно су: прво, поништити изостатичко пресовање и реализовати аутоматизовану производњу од ливења до синтеровања; друго, да користе калупљење без притиска и друге методе за даље побољшање степена оријентације; поред тога, за плочице, прстенасте, танке лимове и различите сложене облике, производ је развио процес ливења скоро мреже и процес обликовања без обраде да директно производи производе који су једнаки или блиски облику финални производ.

 

1. Једнократни процес обликовања
Повећањем притиска преса за обликовање, густина зеленог тела се повећава на изнад 4,2г/цм3, чиме се елиминише изостатичко пресовање. Након што се притисне потпуно аутоматском пресом за калупљење, робот се аутоматски слаже у кутију за синтеровање и транспортује кроз затворени канал заштићен инертним гасом. У пећ за континуирано синтеровање, у пећ се улази кроз засун, чиме се остварује аутоматизована производња и смањују трошкови рада. Цео процес се одвија у окружењу са мало кисеоника, што доприноси стабилности процеса и перформансама.

 

2. Обликовање без притиска

Pressureless molding

Да би се елиминисало оштећење степена оријентације током процеса обликовања, оријентација се врши у лабавом стању или стању микро-притиска, а калуп се користи за вакуумско или синтеровање под високим притиском. Ова метода има високе захтеве у погледу материјала калупа, магнетне пропустљивости и храпавости унутрашњег зида шупљине. Међутим, пошто је зазор у праху превелик, тешко га је згушњавати само капиларним деловањем током процеса синтеровања, а лако се скупља и деформише.

 

3. Изостатски притисак импулсно магнетно поље калупљење гуменог филма
Гумени калуп напуњен магнетним прахом ставља се у метални калуп. Кроз оријентацију импулсног магнетног поља, метални индентер компримира гумени филм и магнетни прах. Због ограничења шупљине металног калупа, гумени калуп се шири према унутрашњој шупљини и примењује свој изостатски притисак на прах. На узорку, пошто нема релативног померања између унутрашњег зида шупљине калупа и праха, оријентација се добро одржава. Међутим, због разлике у тврдоћи и Јанговом модулу између гуменог филма и челичног калупа, компакт је склон неуједначеној деформацији.

 

4. Процес ливења скоро мреже (пресовање у једном комаду)
Оријентација магнетног поља паралелне пресе је
исто као и смер пресовања, па је степен оштећења оријентације много већи него код вертикалне пресе. Штавише, због ограничења величине оријентационог стуба, површина пресовања производа је мања. Међутим, због предности храњења и оријентације, метода паралелног пресовања може у једном потезу формирати и пресовати цилиндричне, кружне, специјалног облика и једноделне производе. Има високу тачност пресовања и добру конзистенцију магнетних својстава, што смањује додатак за обраду и побољшава стопу искоришћења материјала. Међутим, процес пресовања у једном комаду има веће захтеве за флуидност праха, пресу (тачност серво контроле, величина магнетног поља и униформност, аутоматска дистрибуција праха, итд.), калуп и процес синтеровања.

Pošalji upit