Nella produzione di magneti al neodimio di alta qualità e ad alta tecnologia, ci sono molte fasi principali della produzione, oltre a molte fasi secondarie. Ogni passaggio è molto importante e ogni passaggio è una parte importante di un'operazione altamente raffinata.
1. Estrazione di minerali di terre rare
Per prima cosa vengono scoperte e poi estratte le miniere di terre rare. Poiché le miniere di terre rare sono per lo più miniere a cielo aperto, sono necessarie attrezzature su larga scala per rimuovere il minerale dopo aver rimosso la copertura del suolo.
2. Lavorazione e raffinazione del minerale
Successivamente, il minerale di terre rare viene frantumato e macinato. Il minerale viene quindi miscelato con acqua e sostanze chimiche speciali per separare gli elementi delle terre rare dagli sterili. A seconda della fonte del minerale, i concentrati possono anche essere elettroraffinati. I metalli delle terre rare possono essere raffinati ed estratti mediante elettrochimica, distillazione, scambio ionico o altre tecniche. I concentrati (minerale raffinato) vengono quindi fusi. Ciò significa che viene riscaldato a temperature molto elevate (~1500 gradi) in modo che i metalli preziosi possano essere separati dai materiali inutili nel minerale.
3. Legatura
Durante il processo di lega, alla lega NdFeB vengono aggiunte piccole quantità di altri metalli per raffinare e modificare la microstruttura del prodotto finale, migliorarne le proprietà magnetiche e potenziare l'effetto di altri processi.
4. Striscia fusa
La lega NdFeB è ora pronta per la fusione e la colata a nastro. Viene riscaldato in un forno a vuoto, dove un flusso di metallo fuso viene forzato sotto pressione su un tamburo di raffreddamento, dove si raffredda rapidamente a circa 100,000 gradi al secondo. Elevate velocità di raffreddamento producono particelle metalliche molto piccole, che aiutano a semplificare e migliorare l'elaborazione a valle. Inoltre, le piccole particelle sono una parte importante della produzione di magneti di alta qualità.
5. Frammentazione dell'idrogeno
Sebbene i grani della colata del nastro siano molto piccoli, il materiale della colata del nastro esce dalla macchina di colata sotto forma di scaglie, che devono essere ridotte in polvere per fare i magneti. Il passo successivo è il cracking dell'idrogeno, un processo in cui l'idrogeno viene introdotto per abbattere di proposito il materiale del magnete. Il metallo ora è fragile e può essere facilmente rotto in pezzi più piccoli, motivo per cui è chiamato cracking da idrogeno. Durante la lavorazione della maggior parte dei metalli, i trasformatori evitano di introdurre idrogeno nel metallo.
6. Mulino a getto
Un mulino a getto utilizza un flusso ad alta velocità di gas inerte per macinare blocchi di metallo NdFeB in polvere. Il metallo colpisce altre polveri metalliche all'interno del ciclone. Cyclone classifica automaticamente la dimensione delle particelle mentre attraversano il sistema, in modo da mantenere una distribuzione granulometrica stretta e molto favorevole.
7. Orientamento alla formazione
La polvere viene mantenuta in un'atmosfera di gas inerte e maneggiata in un vano portaoggetti prima di entrare nella macchina da stampa automatica. La polvere entra nello stampo e viene pressata tra le piastre sotto l'azione di un forte campo magnetico, formando un blocco di materiale. Il campo magnetico orienta il grano, mantenendo i domini magnetici nell'orientamento progettato attraverso tutte le successive fasi di lavorazione.
8. Pressatura isostatica
Il materiale sfuso viene insaccato e immerso in una pressa isostatica a freddo (CIP) sotto un'enorme pressione. Questo elimina tutti i vuoti rimanenti nella pietra e l'aria che esce da questa pressione è molto più piccola di quando è entrata.
9. Sinterizzazione
The compacts are removed from the bag and sintered. Sintering involves placing a metal block in a furnace at a very high temperature, just below the melting point of the metal. At temperatures >1000 gradi, c'è un grande movimento dei singoli atomi, che consente alla massa di avere adeguate proprietà magnetiche e meccaniche.
10. Temperamento
Dopo la sinterizzazione, ci sono sollecitazioni represse nel metallo dovute a tutto il movimento durante la sinterizzazione, quindi a temperature più basse, il blocco viene trattato termicamente in più fasi per ridurre la sollecitazione.
11. Taglio, lavorazione e rettifica
A causa di tutti i passaggi precedenti, i magneti NdFeB hanno già molto valore aggiunto. Taglio, lavorazione e rettifica vengono eseguiti secondo un rigoroso piano di controllo, studiato per ridurre al minimo gli sprechi.
12. Trattamento superficiale
La maggior parte dei magneti al neodimio ora ha una finitura finale prima di lasciare la fabbrica. Il trattamento di base è la placcatura in nichel-rame-nichel, che protegge i magneti dalla corrosione nella maggior parte degli ambienti di utilizzo tipici.
13. Prova
I materiali magnetici vengono testati e valutati in quasi ogni fase del processo e le registrazioni vengono conservate per ogni punto dati. Di fronte a richieste di test così intense, BJMT mantiene un ampio inventario di apparecchiature di test internamente per mantenere e migliorare la qualità del prodotto, l'efficienza produttiva e i costi.
Test rigorosi assicurano che solo prodotti di alta qualità vengano consegnati ai clienti
14. Magnetizzazione
Uno dei passaggi finali è la magnetizzazione. Il materiale è posto all'interno di una bobina eccitata che genera un forte campo magnetico per un breve periodo di tempo. Dopo che la bobina è stata diseccitata, il campo magnetico nel magnete rimane.
