Định hướng và từ hóa của thép từ NdFeB thiêu kết

Định hướng là một quá trình quan trọng trong sản xuất thép từ tính bo sắt neodymium thiêu kết

Từ tính của nam châm bắt nguồn từ trật tự từ tính (sắp xếp các miền từ tính theo một cách có trật tự theo một hướng), và bo sắt neodymium thiêu kết được hình thành bằng cách ép bột từ tính trong khuôn. Đặt bột từ tính vào khuôn có hình dạng nhất định, áp dụng từ trường mạnh thông qua nam châm điện và áp dụng một áp suất nhất định vào bột từ tính thông qua máy ép, để trục từ hóa dễ dàng của bột từ được căn chỉnh. Sau khi ép hoàn tất, khử từ phôi và sau đó tháo khuôn để thu được phôi có định hướng tốt về hướng từ hóa dễ dàng. Sau đó, cắt thành các sản phẩm thép từ tính có kích thước được chỉ định theo nhu cầu của người dùng.

Định hướng bột là một quá trình quan trọng để chế tạo nam châm vĩnh cửu neodymium sắt boron hiệu suất cao. Định hướng tốt của nam châm trong giai đoạn sản xuất phôi bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm cường độ từ trường định hướng, hình dạng và kích thước của các hạt bột, phương pháp đúc, hướng tương đối của từ trường định hướng và áp suất đúc, và mật độ đóng gói lỏng lẻo của bột định hướng.

Độ từ thiên sinh ra trong giai đoạn hậu xử lý có tác động nhất định đến sự phân bố từ trường của thép nam châm

Độ từ thiên là góc giữa hướng của đường sức từ và mặt phẳng định hướng của nam châm. Trạng thái lý tưởng của độ từ thiên là vuông góc với mặt phẳng định hướng, nhưng trong quá trình xử lý sau, do hoạt động của kỹ thuật dán và cắt, có thể có một góc nhất định giữa hướng cắt và mặt phẳng phân cực. Sau khi từ hóa tiếp theo, cường độ từ trường của mặt phẳng định hướng sẽ thấp hơn cường độ từ trường bình thường.

Từ hóa là bước cuối cùng trong quá trình thiêu kết sắt neodymium boron để thu được từ tính

Phôi nam châm được cắt để đạt được kích thước mà người sử dụng yêu cầu, sau đó được xử lý chống ăn mòn như mạ điện để trở thành sản phẩm thép từ thành phẩm. Tuy nhiên, tại thời điểm này, bản thân nam châm không biểu hiện từ tính với thế giới bên ngoài và cần được từ hóa để "magnetize" nam châm.

Thiết bị chúng tôi sử dụng để từ hóa thép từ là một máy từ hóa, còn được gọi là magnetizer. Máy từ hóa đầu tiên sẽ nạp tụ điện bằng điện áp DC cao (tức là lưu trữ năng lượng), sau đó xả tụ điện qua một cuộn dây điện trở rất nhỏ (thiết bị từ hóa). Giá trị cực đại của dòng xung xả rất cao, đạt tới hàng chục nghìn ampe. Xung dòng điện này tạo ra một từ trường mạnh bên trong thiết bị từ hóa, có thể từ hóa vĩnh viễn nam châm được đặt trong thiết bị từ hóa.

Trong quá trình từ hóa cũng có thể xảy ra những tình huống bất ngờ như từ hóa không bão hòa, cực từ của máy từ hóa nổ, nam châm bị gãy.

🔸 Độ không bão hòa của từ hóa chủ yếu là do điện áp từ hóa không đủ, từ trường do cuộn dây tạo ra không thể đạt tới cường độ từ hóa bão hòa từ 1,5 đến 2 lần của nam châm.

🔸 Nếu là từ hóa đa cực, nam châm có hướng định hướng dày hơn cũng khó từ hóa đến bão hòa vì khoảng cách giữa cực trên và cực dưới của máy từ hóa quá lớn, cường độ từ trường do các cực tạo ra không đủ mạnh để hình thành mạch từ khép kín bình thường. Từ trường đi qua nam châm không thể xuyên qua nam châm, do đó sẽ gây ra tình trạng nhầm lẫn cực từ và cường độ từ trường không đủ.

🔸 Việc nổ cực từ chủ yếu là do điện áp cài đặt quá cao, vượt quá điện áp an toàn của máy từ.

Nam châm không bão hòa hoặc nam châm khử từ khó bão hòa hơn vì các miền từ ban đầu là hỗn loạn và không biểu hiện từ tính ra bên ngoài. Để bão hòa, người ta chỉ cần vượt qua sức cản của sự dịch chuyển và quay của các miền từ của riêng chúng. Tuy nhiên, khi nam châm không bão hòa hoàn toàn hoặc đã khử từ nhưng chưa khử từ hoàn toàn, thì có một vùng từ trường ngược bên trong nó. Cho dù là từ hóa thuận hay từ hóa ngược, có một số vùng từ hóa cần được từ hóa theo hướng ngược lại, đòi hỏi phải khắc phục thêm lực kháng từ nội tại của vùng từ trường ngược. Do đó, cần có một từ trường mạnh hơn từ trường lý thuyết.