Magneettikentän orientaation muodostaminen käyttää magneettijauheen ja ulkoisen magneettikentän välistä vuorovaikutusta jauhehiukkasten helpon magnetointisuunnan järjestämiseksi siten, että ne ovat yhdenmukaisia magneetin lopullisen magnetointisuunnan kanssa. Tämä on yleisimmin käytetty menetelmä anisotrooppisten magneettien saamiseksi. Jauheen valmistusprosessi hajottaa Nd-Fe-B-lejeeringin yksikiteisiksi hiukkasiksi, ja ne ovat yksiakselisesti anisotrooppisia. Jokaisella hiukkasella on vain yksi helppo magneettinen akseli - pääfaasiyksikkökennon c-akseli. Jauhe täytetään löyhästi muottiin. Täyttötiheys on noin 25 %-30 % todellisesta tiheydestä. Ulkoisen magneettikentän vaikutuksesta, joka on yli 0,8 A/m, nämä jauhehiukkaset muuttuvat monialueisista yksialueisiksi ja niitä pyöritetään tai siirretään. Helppo magnetointisuunta on säädetty ulkoisen magneettikentän suunnan mukaan.
Teollisessa tuotannossa nykyiset puristusmuovausmenetelmät jaetaan kahteen kategoriaan: kertamuovaukseen ja kaksinkertaiseen muovaukseen.
Kertamuovauksessa voidaan käyttää yksisuuntaista puristinta (paine on yleensä 50-100MPa, vihreä tiivistystiheys on 55 %-60% kiinteästä tiheydestä) tai kylmää isostaattista puristusta (paine on yleensä 200 MPa, vihreä kompakti tiheys on 60 % kiintoainetiheys) ).
Kaksivaiheisessa muovauksessa voidaan käyttää yksisuuntaista puristinta (paine on yleensä 20-30MPa, vihreä tiivis tiheys on 45 % kiintoainetiheydestä) sekä kylmä isostaattinen puristus (paine on yleensä 200 MPa, vihreä tiivistystiheys on 60 % kiintoainetta tiheys).
Orientaation muodostusprosessin aikana seosjauhe säilyttää periaatteessa c-akselin suuntausjärjestelyn. Kun puristus on suoritettu, aihio demagnetisoidaan (vierekkäisten hiukkasten orientaatiovaurion poistamiseksi, joka johtuu magneettisten jauhehiukkasten välisestä magneettisesta dipolista) ja puretaan sitten muotista. Voidaan saada aihio, jolla on hyvä suuntaus helposti magnetoituvaan suuntaan.
Jopa 100 MPa:n paineet pakottavat magneettisen jauheen tottelemaan mekaanisen voiman ja magneettisen voiman tasapainoolosuhteita, mikä väistämättä aiheuttaa magneettisten jauhehiukkasten liikettä tai pyörimistä, mikä saattaa aiheuttaa c-akselin poikkeamisen suunnasta. ulkoinen magneettikenttä ja vähentää aihion suuntausta. Siksi magneettikentän muodostusprosessin tarkoituksena on kohtuullisesti tasapainottaa magneettikentän intensiteetin ja muodostuspaineen välinen suhde olettaen, että aihion tiheys saavutetaan korkeimman mahdollisen orientaatioasteen saavuttamiseksi.
Jauheen orientoitumisasteeseen vaikuttaa myös jauheen sisäinen kitka. Vaikutus on erityisen vakava, kun irtotiheys on suuri. Varsinaisessa tuotannossa käytetään orgaanisia voiteluaineita vähentämään sisäistä kitkaa, mutta ne on poistettava ennen sintrausreaktion tapahtumista (yleensä noin 200 astetta). Voiteluaine vapautuu kokonaan estämään voiteluaineen hapettumista tai hiiltymistä heikentämästä magneetin suorituskykyä.
Varsinaisessa tuotannossa on yleensä kolmenlaisia muovausprosesseja:
Poikittaissuuntainen puristus, TDP
Aksiaalisuuntainen puristus, ADP
Isostaattinen puristus Isostaattinen puristus, IP (isostaattisessa puristuksessa käytetään yleensä nestemäistä väliainetta, ja isostaattista puristusta, jossa käytetään kumia väliaineena, kutsutaan kumin muovaukseksi Rubber Isostatic Pressing, RIP)
Yleisin niistä on pystypuristus, mikä tarkoittaa, että magneettikentän H suunta on kohtisuorassa puristussuuntaan P nähden; rinnakkaispuristus tarkoittaa, että magneettikentän suunta on samansuuntainen muodostuspaineen kanssa; ja isostaattinen puristus kohdistaa painetta tasaisesti magneettiseen jauheeseen kaikkiin suuntiin väliaineen, kuten neste- tai kumimuotin, läpi. . Kun prosessiparametrit, kuten magneettisen jauheen täyttö, magneettikentän voimakkuus ja muodostuspaine, ovat samat, isostaattisella puristamalla saadun magneetin suorituskyky on suurin, jota seuraa pystypuristus ja rinnakkainen puristus on alhaisin. Jos suuntausaste mitataan remanenssi- ja saturaatiomagnetoinnin suhteella, RIP on jopa 94 % ~ 96 %, TDP on 90 % ~ 93 % ja ADP on vain 86 % ~ 88 % välillä kolme (BH) maksimiarvot voivat erota 16-40kJ/m3 (2-5MGOe). Tämä ero heijastaa tyypillisesti mekaanisen paineen, magneettisen dipolin vuorovaikutuksen ja sisäisten ja ulkoisten kitkavoimien välistä kilpailusuhdetta.
Kylmäisostaattista puristusta käytetään usein myös yksisuuntaisesti puristettujen aihioiden toissijaiseen paineistukseen. Kun orientaatiomagneettikenttä on rajoitettu, käytetään ensin alhaisempaa painetta sopivan suuntausasteen saavuttamiseksi, ja sitten käytetään isostaattista puristusta lisäämään edelleen puristimen tiheyttä. Älä tuhoa olemassa olevia suuntaustasoja.
