Блог

Jun 11, 2023

Придание формы редкоземельным магнитам

Спрос на редкоземельные магниты, такие как неодим и самарий-кобальт, быстро растет, которые необходимы для мировой экономики из-за их магнитной силы, способности производить энергию и

Спрос на редкоземельные магниты, такие как неодим и самарий-кобальт, быстро растет, которые необходимы для мировой экономики благодаря их магнитной силе, способности производить энергию и высокому соотношению энергии к весу.

Неодим (Nd2Fe14B), самый сильный магнит для своего веса, широко используется в генераторах, электромобилях, ветряных турбинах и бытовой электронике, а самарий-кобальт (SmCo5) используется в таких приложениях, как насосы, двигатели, машины и автоматизация.

Поскольку Китай в настоящее время доминирует в мировой цепочке поставок редкоземельных магнитов, конкуренция за сырье разворачивается на международной арене. Но также развивается и разработка более эффективных методов обработки, шлифования и отделки для изготовления редкоземельных магнитов. Чтобы удовлетворить эту потребность, используются современные автоматизированные вращающиеся плоскошлифовальные станки, которые доводят магниты до окончательного размера и отделки, требуемых перед постоянным намагничиванием. Благодаря усилению контроля поставщики магнитов могут поставлять более точную продукцию с добавленной стоимостью, соответствующую жестким спецификациям, с меньшими отходами, что делает отечественных поставщиков более конкурентоспособными на глобальном уровне.

Оптимизация обработки

Производство редкоземельных магнитов, таких как неодим или самарий-кобальт, требует множества этапов, прежде чем продукт можно будет намагничивать и отправлять. После того, как редкоземельная руда обнаружена, добыта, обработана и очищена, в нее добавляются определенные элементы для создания сплава.

Посредством ряда процессов сплав превращается в порошок, который прессуется в форме под давлением. Полученный блок спекается при высокой температуре в печи для уплотнения материала, а затем отжигается в процессе термообработки для снятия напряжения.

После этих действий спеченный магнитный материал должен быть точно обработан и отшлифован до необходимых форм и размеров с минимальными отходами. Спеченные магниты можно отшлифовать до гладкости и параллельности до определенного наружного или внутреннего диаметра или разрезать на более мелкие части. Поскольку материал хрупкий и очень твердый (от 57 до 61 по Роквеллу), для нарезки и шлифования обычно требуется алмазный круг. Эти процессы необходимо выполнять с осторожностью и точностью, чтобы свести к минимуму сколы и трещины.

Однако традиционные методы шлифования могут быть медленными и требовать значительного опыта, но при этом не иметь достаточного контроля и надежности для необходимых процессов, по словам Майка Андерсона, менеджера по продукции компании Winona, DCM Tech из Миннесоты, разработчика и производителя промышленных вращающихся плоскошлифовальных станков.

«Шлифмашины с возвратно-поступательным столом [в которых заготовка перемещается взад и вперед под шлифовальным кругом] могут быть точными, но скорость съема материала низкая, и требуется много проходов шлифования», — говорит Андерсон.

Еще одним вариантом являются старинные ротационные плоскошлифовальные станки, но они могут оказаться проблематичными в руках менее опытных операторов. Без контроля скорости шпинделя, а также ручного управления старое оборудование требует опытных операторов, которые могут физически чувствовать обратную связь от машины. Необходимы значительные знания и опыт, что может стать проблемой, поскольку квалифицированные операторы выходят на пенсию.

Производители промышленных магнитов открывают более быструю и надежную альтернативу современным плоскошлифовальным станкам с вертикальным шпинделем и поворотным столом, в которых стол вращается, а заготовка прочно удерживается на месте под вертикальным шпинделем. Шлифование производится не по периферийной кромке круга, а по всему диаметру абразивной поверхности, что способствует повышению производительности и постоянства шлифования.

«В плоскошлифовальных станках с вращающимся столом вся деталь проходит через круг, что более эффективно, чем в шлифовальных станках с возвратно-поступательным столом, в которых заготовки могут быть шире, чем шлифовальный круг», — говорит Андерсон.

Сегодня плоскошлифовальные станки оснащены гораздо более совершенными датчиками и средствами управления, которые автоматически поддерживают очень жесткие допуски, удаляя материал с точностью до одной десятитысячной дюйма от конечной толщины. Цифровые технологии позволяют использовать интерфейс с простым в использовании сенсорным управлением. В сочетании с автоматизацией операторам плоскошлифовальных станков больше не требуется быть высококвалифицированными специалистами.