Stručný úvod do radiálne orientovaných prstencových magnetov NdFeB

Mnoho používateľov magnetov má tendenciu zamieňať si radiálnu magnetizáciu s diametrálnou magnetizáciou. Ako už názov napovedá, smer magnetizácie radiálne magnetizovaných prstencových magnetov je pozdĺž radiálneho vektora. Pre spekané magnety NdFeB je radiálna magnetizácia založená na radiálnej orientácii, ale radiálne orientovaný prstencový magnet NdFeB slúži skôr ako základ na získanie viacpólových prstencových magnetov NdFeB.

Okrem konvenčného procesu práškovej metalurgie možno radiálne orientované prstencové magnety NdFeB vyrábať aj procesom deformácie za tepla. Spôsobom práškovej metalurgie nie je jednoduché vyrobiť magnet s malým priemerom alebo vysokou výškou kvôli anizotropii Youngovho modulu. Medzitým je tiež ťažké získať vysoký stupeň orientácie a magnetický výkon v dôsledku pomerne komplikovaného návrhu orientačného poľa. Proces deformácie za tepla využíva nanokryštalický prášok NdFeB ako surovinu a ďalej ho lisuje do hustého polotovaru pri určitej teplote, potom sa nakoniec získa prstencový magnet s plnou hustotou prostredníctvom procesu deformácie za tepla.

Proces práškovej metalurgie

Orientácia magnetického poľa počas procesu formovania využíva interakcie medzi práškom NdFeB a vonkajším magnetickým poľom, aby sa zabezpečil ľahký smer magnetizácie prášku a aby bol konzistentný s konečným smerom magnetizácie. Hlavný prúd generovania radiálneho orientačného poľa zahŕňa technológiu bežnej odpudivej orientácie a čínsku unikátnu technológiu rotačnej orientácie.

Technológia odpudzujúcej orientácie

Magnetický obvod technológie repulse orientácie sa skladá z elektrických cievok a formy. Konkrétnejšie, tŕň formy a montážna objímka samičej formy využívajú magnetický vodivý materiál. Dierovacia a samičia forma je vyrobená z nemagnetického vodivého materiálu. Elektrické cievky sú umiestnené na koncoch tŕňa formy. Smer prúdu dvoch cievok je opačný, a preto odpudivé magnetické pole vytvorí radiálne magnetické pole na orientáciu prášku. Technológia odpudzujúcej orientácie má vynikajúcu osovú symetriu, a tak možno zaručiť rovnomernosť magnetického výkonu po obvode. Magnetická siločiara smeru výšky sa však odchýli od horizontálnej roviny a potom obmedzí výšku magnetu.

Technológia rotačnej orientácie

Technológia rotačnej orientácie využíva elektrickú cievku, vejárovitú žehličku a tŕň formy na vytvorenie magnetického poľa v tvare vejára, potom sa prášok v rôznych uhloch postupne orientuje v dôsledku otáčania samice formy. Technológia rotačnej orientácie môže účinne zmenšiť oblasť orientačného poľa a zlepšiť silu magnetického poľa. Mechanická presnosť otáčania mechanizmu však ovplyvní sústrednosť prstencového magnetu a rovnomernosť magnetického výkonu pozdĺž obvodu.

Proces deformovaný za tepla

Nd₂Fe₁₄Hlavná fáza B má tetragonálnu štruktúru a modul pružnosti osi ľahkej magnetizácie je relatívne nízky. Pre izotropné nanokryštalické magnety NdFeB bude jeho ľahký smer magnetizácie tvoriť preferovanú orientáciu pozdĺž smeru tlaku počas procesu deformácie za tepla. Najpozoruhodnejšou vlastnosťou procesu deformácie za tepla je, že na orientáciu prášku nepotrebuje magnetické pole. Proces deformácie za tepla je vhodný pre vysoký pomer L/D a tenkostenné prstencové magnety.