magnesów neodymowych, znane również jako Magnesy NdFeB, to silne magnesy trwałe wykonane ze stopu neodymu, żelaza i boru. Są najsilniejszym dostępnym rodzajem magnesów trwałych i dzielą się na klasy zależnie od ich parametrów magnetycznych, na przykład N35, N42, N52, N54 oraz N55. Wyższe liczby oznaczają lepsze właściwości magnetyczne. Klasy te decydują o przydatności magnesów do różnych zastosowań. Ze względu na wysoką siłę magnetyczną magnesy neodymowe znajdują szerokie zastosowanie.

Zastosowania magnesów neodymowych

Zastosowania magnesów neodymowych w elektronice i urządzeniach elektrycznych

Dyski twarde (HDD)

Magnesy neodymowe są niezbędne do działania dysków HDD. Stosuje się je w głowicach odczytująco-zapisujących w celu wydajnego zapisywania i odczytywania danych, co zapewnia szybki dostęp i dużą pojemność pamięci. Precyzja i niezawodność zapewniane przez te magnesy mają kluczowe znaczenie dla wydajności współczesnych systemów komputerowych, umożliwiając szybkie zapisywanie i odczytywanie ogromnych ilości danych.

Głośniki i mikrofony

W branży audio magnesy neodymowe są cenione za możliwość uzyskania dźwięku wysokiej jakości. Wykorzystuje się je w produkcji głośników, mikrofonów i słuchawek. Wytwarzane przez nie silne pole magnetyczne usprawnia ruch membrany głośnika, zapewniając lepsze parametry audio oraz wyraźniejszą i bardziej precyzyjną reprodukcję dźwięku.

Telefony komórkowe

Optymalne działanie różnych podzespołów telefonów komórkowych, w tym głośników i modułów wibracyjnych, zależy od magnesów neodymowych. Niewielkie wymiary i silne pole magnetyczne sprawiają, że magnesy te doskonale odpowiadają wymaganiom smukłych i lekkich konstrukcji współczesnych smartfonów, przyczyniając się do poprawy jakości dźwięku i zwiększenia wydajności funkcji wibracji.

Magnesy neodymowe w silnikach i generatorach

Silniki elektryczne

Magnesy neodymowe mają kluczowe znaczenie w opracowywaniu silników elektrycznych stosowanych w pojazdach elektrycznych (EV), dronach i maszynach przemysłowych. Ich silne pola magnetyczne zwiększają sprawność i wydajność silników, przyczyniając się do większej efektywności energetycznej i obniżenia kosztów eksploatacji. W pojazdach elektrycznych magnesy te umożliwiają stosowanie mocniejszych i bardziej wydajnych silników, co przekłada się na większy zasięg jazdy i lepsze ogólne osiągi.

Turbiny wiatrowe

W turbinach wiatrowych magnesy neodymowe są stosowane w generatorach w celu zwiększenia ich sprawności, przyczyniając się do bardziej zrównoważonej produkcji energii. Magnesy te pomagają skuteczniej przekształcać energię wiatru w energię elektryczną, dzięki czemu energetyka wiatrowa staje się bardziej opłacalnym i perspektywicznym źródłem energii odnawialnej.

Magnesy neodymowe w zastosowaniach medycznych

Aparaty MRI wykorzystują silne pola magnetyczne magnesów neodymowych do tworzenia szczegółowych obrazów struktur wewnętrznych ludzkiego ciała. Obrazy te mają kluczowe znaczenie dla dokładnego diagnozowania i leczenia różnych schorzeń. Siła i stabilność magnesów neodymowych zapewniają obrazy o wysokiej rozdzielczości, umożliwiając lepsze wykrywanie i analizę nieprawidłowości w organizmie.

Magnesy neodymowe w zastosowaniach przemysłowych

Separatory magnetyczne i magnesy do podnoszenia

Magnesy neodymowe są stosowane w separatorach przemysłowych do oddzielania materiałów ferromagnetycznych od nieferromagnetycznych w branży recyklingowej i górnictwie. Zapewniają niezawodną i wydajną metodę separacji materiałów, poprawiając jakość i czystość surowców pochodzących z recyklingu. Ponadto wykorzystuje się je w urządzeniach podnoszących do przenoszenia ciężkich przedmiotów metalowych, zapewniając bezpieczny i wydajny sposób przemieszczania oraz transportu dużych i ciężkich elementów w środowisku przemysłowym.

MRI, czyli obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego

Zdajemy sobie sprawę ze znaczenia badań MRI w przypadku wielu schorzeń. Silny magnes, taki jak magnes neodymowy, umożliwia przeprowadzenie tego procesu, oddziałując na elektrony atomów obecnych w naszym organizmie. Pomaga to uzyskać wyraźne obrazy diagnostyczne badanego obszaru.

Chirurgia

W zwykłych zabiegach chirurgicznych bez naruszania ciągłości tkanek magnesy są mikromagnesem, często stosowanym do łączenia dwóch narzędzi podczas operacji. Jednak w czasie wojny, ze względu na dużą liczbę rannych, w ciałach osób poszkodowanych znajdowało się zazwyczaj więcej kawałków żelaza. Lekarze wykorzystują materiał neodymowo-żelazowo-borowy do usuwania kawałków żelaza z ran lub sprawdzania, czy w ciele nadal pozostały fragmenty żelaza, bez wykonywania badania rentgenowskiego.

Generatory i silniki

Magnesy odgrywają ważną rolę również w tych urządzeniach. Magnesy trwałe uczestniczą w przekształcaniu energii elektrycznej w energię mechaniczną, umożliwiając działanie urządzenia.

Podnoszenie ciężkich ładunków

Nie jest to nietypowe zastosowanie — magnesy neodymowe są wykorzystywane w przemyśle do podnoszenia ciężkich ładunków. Dzięki dużej sile magnetycznej dobrze sprawdzają się w tym zadaniu.

Biżuteria

Często poszukiwane są zapięcia łatwe w obsłudze. Małe magnesy neodymowe ułatwiają więc łączenie łańcuszków. Umożliwiają również noszenie atrap kolczyków bez przekłuwania skóry, przytrzymując je siłą magnetyczną.

Chwytaki drzwiowe

Nikt nie chce zostać uderzony przez niekontrolowanie poruszające się drzwi. Dlatego stosuje się magnetyczne chwytaki drzwiowe, które skutecznie przytrzymują drzwi, a jednocześnie umożliwiają ich łatwe odłączenie.

Zabawki

Magnes nie jest zabawką i może być niebezpieczny. Nie należy dawać silnych magnesów niemowlętom ani dzieciom. Wiele zabawek zawiera jednak magnesy, na przykład płytki magnetyczne i drewniane zestawy dla dzieci.

Opakowania

Wiele pudełek prezentowych zawiera magnesy, które ułatwiają ich otwieranie i zamykanie.

Sztuka

Specjalne efekty magnetyczne można uzyskać za pomocą opiłków żelaza i farby. Następnie należy umieścić duży magnes za płótnem, a farba zmieszana z żelazem zacznie się poruszać, tworząc bardzo interesujące, wirujące wzory.

Oto kilka ważnych zastosowań magnesów neodymowych. Są one szeroko wykorzystywane w różnych dziedzinach, a dalsze prace koncentrują się na badaniu ich innych możliwości. Można oczekiwać, że wkrótce znajdą zastosowanie w jeszcze większej liczbie produktów.

Specyfikacja magnesów neodymowych

• Temperaturowy współczynnik remanencji (Br): -0,09 – -0,11%/°C 
• Temperatura Curie: 320 °C – 380 °C 
• Współczynnik rozszerzalności cieplnej (pionowy): 1,0 – 3,0 x 10-6 °C-1 
• Współczynnik rozszerzalności cieplnej (równoległy): +5,0 – +8,0 x 10-6 °C-1 
• Rezystywność: 120–160 O·cm 
• Gęstość: 7,4–7,8 g/cm3 
• Ciepło właściwe: 0,12 Kcal (Kg, °C) 
• Przewodność cieplna: 77 Kcal/(m.h°C) 
• Sztywność: 0,64 N/m2 
• Współczynnik Poissona: 0,24 
• Twardość Vickersa: 550 – 650 Hv 
• Moduł Younga: 150 – 170 kN·mm-2 
• Wytrzymałość na zginanie: 0,18 – 0,29 kN·mm-2 
• Wytrzymałość na ściskanie: 0,8 – 1,0 kN·mm-2 
• Względna przenikalność powrotna: 1,05 
• Rezystywność elektryczna: 1,5 x 10-4 Ω/cm 

Wymiary magnesów neodymowych wykonywanych na zamówienie

Magnesy neodymowe wykonywane na zamówienie mogą mieć różne kształty, w tym prętów, dysków, bloków oraz wielu innych nieregularnych form. Wymiary poszczególnych kształtów oznacza się jednak na różne sposoby. Bez większego doświadczenia z magnesami oznaczenia te mogą być niejasne.
Osenc jest dostawcą magnesów neodymowych wykonywanych na zamówienie. Przygotowaliśmy zestawienie wyjaśniające sposób odczytywania ich wymiarów. Informacje te mogą ułatwić komunikację z dostawcami.

1. Okrągłe i walcowe magnesy neodymowe

Wymiary okrągłych i walcowych magnesów neodymowych zapisuje się w następujący sposób: D10 × 2 mm
Jeśli okrągły lub walcowy magnes ma wymiary D10 × 2 mm, jego średnica wynosi 10 mm, a grubość 2 mm. 

Uwaga:

• Obecnie większość osób stosuje oznaczenie D zamiast Φ, ponieważ literę D łatwo wpisać na komputerze lub telefonie komórkowym

2. Pierścieniowe / kołowe magnesy neodymowe

Wymiary pierścieniowych / kołowych magnesów neodymowych oznacza się w podobny sposób.

• D (lub OD) — średnica zewnętrzna
• d (lub ID) — średnica wewnętrzna
• H — grubość (wysokość)

Jeśli wymiary pierścieniowego / kołowego magnesu neodymowego podano jako D10 × d7 × 3 mm, oznacza to, że:

• Jego średnica zewnętrzna wynosi 10 mm, średnica wewnętrzna 5 mm, a grubość 2 mm.

W pierścieniowych magnesach neodymowych występują dwa rodzaje otworów: proste i z pogłębieniem stożkowym.

• Otwory proste wierci się prostopadle do powierzchni magnesów.
• Otwory z pogłębieniem stożkowym (nazywane również otworami pod śruby) obejmują otwór podstawowy oraz otwór o większej średnicy.

W przypadku pierścieniowych lub okrągłych magnesów neodymowych z otworem z pogłębieniem stożkowym:

• D — średnica zewnętrzna
• M oznacza średnicę większego otworu

Jeśli magnes pierścieniowy ma wymiary D10 × M7 × 2 mm, oznacza to:

• Jego średnica zewnętrzna wynosi 10 mm, średnica większego otworu 5 mm, a grubość 2 mm.
• Oprócz wymiarów zawsze warto podać kąt pogłębienia stożkowego.

3. Neodymowe magnesy blokowe

Wymiary neodymowych magnesów blokowych:

• Długość × szerokość × wysokość
• Zapis wymiarów zwykle rozpoczyna się wielką literą F

Jeśli neodymowy magnes blokowy ma wymiary F8 × 4 × 2 mm, oznacza to:

• Jego długość wynosi 8 mm, szerokość 4 mm, a wysokość 2 mm.

Magnesy blokowe: długość × szerokość × wysokość (na przykład 10 × 10 × 10 mm)

Magnesy blokowe z otworem: długość × szerokość × wysokość × średnica otworu (na przykład 10 × 10 × 10 × D5 mm)

Magnes blokowy z otworem z pogłębieniem stożkowym: długość × szerokość × wysokość × średnica większego otworu (na przykład 10 × 10 × 10 × M5 mm)

Domyślnie kierunek magnesowania tego magnesu odpowiada ostatniemu podanemu wymiarowi.

• Kierunek magnesowania przebiega zatem wzdłuż wymiaru 2 mm, czyli w kierunku grubości.
• Bieguny N i S znajdują się natomiast na dwóch większych powierzchniach, czyli powierzchniach 8 × 4 mm.
  Po jednej stronie znajduje się biegun N, a po drugiej biegun S.

4. Łukowe magnesy neodymowe

W oznaczeniu wymiarów łukowych magnesów neodymowych należy uwzględnić:

• Promień zewnętrzny (R1)
• Promień wewnętrzny (R2)
• Radian
• Szerokość

Domyślnie powierzchniami magnetycznymi są wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia łuku.

Uwaga:

• Do jednoznacznego określenia kształtu łukowych magnesów neodymowych potrzeba większej liczby wymiarów.
• Podany powyżej wzór wymiarowy uproszczono, aby ułatwić jego zrozumienie.
• Najlepiej przedstawić wszystkie informacje wymiarowe na szkicach technicznych.

5. Kuliste magnesy neodymowe

W porównaniu z innymi kształtami sposób wymiarowania kulistych magnesów neodymowych jest najprostszy:

• D oznacza średnicę

Na przykład wymiar D5 mm magnesu kulistego oznacza, że jego średnica wynosi 5 mm.

Jak bezpiecznie używać magnesów neodymowych

1) Magnesy neodymowe są kruche i łamliwe. 

Magnesy neodymowe wyglądają jak metale, ale w rzeczywistości nimi nie są. Zwykle na ich powierzchni znajduje się powłoka cynkowa lub powłoka niklowa, przez co wyglądają jak metale. 

Są kruche i łamliwe, dlatego mogą pęknąć lub rozprysnąć się po upuszczeniu albo pod wpływem zbyt dużej siły.  

Aby prawidłowo ich używać, należy obchodzić się z nimi ostrożnie oraz unikać ich upuszczania i narażania na uderzenia. 

2) Magnesy neodymowe ulegają rozmagnesowaniu w wysokiej temperaturze. 

Magnesy neodymowe tracą właściwości magnetyczne, jeśli są używane w środowisku pracy rozgrzanym do ich temperatury Curie, która dla większości magnesów neodymowych wynosi około 310-370 °C (590-700 °F).  

Po ostygnięciu magnes może odzyskać część swoich właściwości magnetycznych, jednak prawdopodobnie będą one słabsze niż przed nagrzaniem. Jeśli magnes neodymowy ma być używany w zastosowaniu wysokotemperaturowym, można rozważyć kilka rozwiązań: 

• Zastosowanie magnesu innego typu

Niektóre magnesy, na przykład magnesy samarowo-kobaltowe, są bardziej odporne na rozmagnesowanie w wysokiej temperaturze.

• Zastosowanie układu chłodzenia

Jeśli magnesy neodymowe są używane w środowisku o wysokiej temperaturze, można zastosować układ chłodzenia, np. wentylator lub płaszcz chłodzący, aby utrzymać niższą temperaturę magnesu.

• Obniżenie temperatury

Jeśli to możliwe, należy obniżyć temperaturę w środowisku, w którym magnes będzie używany. Można w tym celu zastosować izolację termiczną lub inne środki kontroli temperatury.

Należy pamiętać, że nawet jeśli magnes nie utraci całkowicie swoich właściwości magnetycznych, w wysokiej temperaturze mogą one ulec osłabieniu. Przy doborze magnesu do konkretnego zastosowania trzeba dokładnie uwzględnić jego odporność temperaturową. 

3) Magnesy neodymowe mogą korodować. 

Magnesy neodymowe są wykonane ze stopu neodymu, żelaza i boru. Zwykle mają powłokę z niklu lub innych materiałów, która chroni je przed korozją.  

Powłoka może jednak z czasem ulec zużyciu, zwłaszcza gdy magnesy są narażone na ścieranie lub trudne warunki środowiskowe. Po uszkodzeniu powłoki magnesy mogą zacząć korodować, co może je osłabić i skrócić ich żywotność. 

Aby zapobiec korozji i chronić magnesy neodymowe, można zastosować następujące środki ostrożności: 

• Prawidłowe przechowywanie magnesów:

Nie należy przechowywać magnesów w mokrych ani wilgotnych warunkach, ponieważ wilgoć może przyspieszyć korozję. Jeśli magnesy muszą być przechowywane przez dłuższy czas, można owinąć je materiałem ochronnym, np. folią z tworzywa sztucznego, lub umieścić w plastikowym worku, aby zabezpieczyć je przed wilgocią.

• Zastosowanie skuteczniejszej powłoki ochronnej:

Jeśli magnesy będą używane w trudnych warunkach środowiskowych, można zastosować skuteczniejszą powłokę ochronną, np. PTFE lub Parylene. Powłoki te są trwalsze i pomagają zapobiegać korozji.

• Ostrożne obchodzenie się z magnesami:

Nie należy upuszczać magnesów ani narażać ich na uderzenia, ponieważ może to uszkodzić powłokę i wystawić ich powierzchnię na działanie czynników zewnętrznych.

Przestrzeganie tych środków ostrożności pomaga utrzymać magnesy neodymowe w dobrym stanie i zachować ich skuteczne działanie. 

Technologie produkcji magnesów neodymowych

Ogólnie stosuje się dwie popularne technologie produkcji magnesów neodymowych — wytwarzanie magnesów spiekanych i magnesów wiązanych. Różnią się one głównie procesem formowania.  

Wiązane magnesy neodymowe wytwarza się przez dodanie proszku neodymowego do spoiwa. Proces wiązania przebiega zasadniczo tak samo jak formowanie wtryskowe. 

Spiekanie odbywa się natomiast w próżni i w wysokiej temperaturze. Spiekane magnesy neodymowe wytwarza się metodą metalurgii proszków. Stopiony stop jest przetwarzany na proszek, a następnie prasowany w polu magnetycznym w celu uformowania wypraski.  

Wypraski są spiekane w atmosferze gazu obojętnego lub w próżni w celu uzyskania odpowiedniego zagęszczenia. Aby zwiększyć koercję magnesów, zwykle konieczna jest obróbka cieplna polegająca na starzeniu. 

Powłoka magnesu neodymowego

Powłoka galwaniczna

Galwanizacja to technika wykorzystująca energię elektryczną do osadzania jonów metali na powierzchni magnesów neodymowych, tworzącą ochronną warstwę powłoki. Technikę tę zaczęto stosować na magnesach neodymowych w latach 1985 – 1995. Po latach rozwoju i optymalizacji stała się ona optymalnym wyborem dla magnesów neodymowych. Obecnie nadszedł czas na ciągłe unowocześnianie tej techniki powlekania.

Obecnie główne opcje dostępne na rynku obejmują cynkowanie galwaniczne, niklowanie galwaniczne, galwaniczne powłoki ze stopu niklu i cynku oraz inne kompozytowe warstwy powłokowe z różnych stopów.

Powłoka bezprądowa

Technika bezprądowa nie wykorzystuje energii elektrycznej do wytwarzania powłok na magnesach neodymowych. Powłoka powstaje w wyniku osadzania jonów metali z roztworu chemicznego na powierzchni podłoża, w oparciu o reakcję redoks.

Technika ta ma kilka istotnych cech, w tym: zjawisko autokatalityczne samego podłoża, wysoką gęstość i jednorodność warstw powłoki, niską porowatość oraz stosunkowo proste wyposażenie aplikacyjne.

Dzięki tym cechom powlekanie bezprądowe stało się najczęściej stosowaną techniką powlekania magnesów neodymowych. Jest ono podstawowym etapem produkcji, umożliwiającym zapewnienie magnesom neodymowym ochronnej warstwy przed korozją i zużyciem.

Obecnie do głównych powłok bezprądowych stosowanych na magnesach neodymowych należą:

niklowo-fosforowe, niklowo-miedziowo-fosforowe, niklowo-wolframowo-fosforowe, niklowo-miedziowo-fosforowe itp.

Roztwory do powlekania bezprądowego można podzielić na 2 typy – kwaśne i zasadowe.

W środowisku kwaśnym powstaje zazwyczaj niemagnetyczna powłoka o wysokiej zawartości fosforu; w środowisku zasadowym powstaje zazwyczaj magnetyczna powłoka o niskiej zawartości fosforu, wykazująca pewne właściwości ekranowania magnetycznego.

Kwaśny roztwór do powlekania wykazuje jednak wyraźny efekt absorpcji wodoru, który poważnie wpływa na jakość powierzchni magnesów neodymowych. Dlatego w produkcji najczęściej stosuje się zasadowy roztwór do powlekania.

Powłoka organiczna

Technika ta jest jedną z najczęściej stosowanych metod ochrony metali. Żywice i organiczne materiały polimerowe stanowią główne powłoki organiczne stosowane na spiekanych magnesach neodymowych, przy czym najczęściej wykorzystuje się żywicę epoksydową. Wynika to z jej doskonałej odporności na wodę i korozję chemiczną, zdolności do wiązania oraz odpowiedniej twardości.

Na magnesy neodymowe, które mają już warstwę powłoki cynkowej lub niklowej, nakłada się dodatkową warstwę powłoki z żywicy epoksydowej. Magnesy uzyskują wtedy zwiększoną odporność na rdzę, znacznie przewyższającą odporność konwencjonalnych powłok cynkowych i niklowych.

Oprócz żywicy epoksydowej jako powłoki stosuje się również inne materiały żywiczne – poliakrylan, poliamid, poliimid itp. – a także mieszaniny dwóch lub większej liczby tych żywic. Możemy również dodawać powłoki zabezpieczające przed rdzą, takie jak minia, tlenek chromu itp.

Powłoka nanoszona metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej

Fizyczne osadzanie z fazy gazowej to nowa technologia powlekania, różniąca się od galwanizacji i powlekania bezprądowego.

Powłoka nanoszona tą metodą charakteryzuje się lepszą jakością połączenia z podłożem. Takie warstwy powłoki mają większą gęstość, są gładsze i mniej porowate.

Jednocześnie technika ta umożliwia wyeliminowanie pozostałości elektrolitów w warstwie powłoki podczas galwanizacji, zapobiegając wtórnym uszkodzeniom warstwy powłoki powodowanym przez ciecz resztkową. Może również ograniczyć ryzyko kruchego pękania powłoki, wywoływanego przez wodór powstający w wyniku reakcji pola magnetycznego podczas powlekania bezprądowego.

Typowe metody fizycznego osadzania z fazy gazowej obejmują powlekanie przez naparowywanie próżniowe, powlekanie metodą rozpylania magnetronowego, powlekanie jonowe metodą wielołukową itp.

Do powszechnie stosowanych materiałów należą Al, Ti\/Al, Al\/Al2O3, TiN, Ti itd.

Powłoki wytwarzane tą techniką charakteryzują się doskonałą jakością połączenia z podłożem i doskonałą odpornością na korozję, a także nie powodują powstawania ścieków ani innych zanieczyszczeń.

Z tych względów technika ta wyznacza kierunek rozwoju technologii ochrony antykorozyjnej magnesów neodymowych.

Rozwiązania dotyczące chropowatości magnesów neodymowych

Chropowatość powierzchni oznacza niewielkie odstępy oraz nierówności w postaci małych wierzchołków i zagłębień na obrabianej powierzchni. Odległość (długość fali) między dwoma wierzchołkami lub dwoma zagłębieniami jest bardzo mała (poniżej 1 mm), co należy do mikroskopowych błędów kształtu geometrycznego. Im mniejsza chropowatość powierzchni, tym gładsza jest powierzchnia.
Zwiększenie chropowatości powierzchni NdFeB może zwiększyć powierzchnię i głębokość zakotwienia kleju, poprawiając siłę wiązania między magnesem a elementami wsporczymi oraz zapewniając niezawodność i trwałość produktu.

Jak wyraża się chropowatość powierzchni

Średnia arytmetyczna wartość “Ra” stosowana w pomiarach chropowatości, wyrażana w μm.

Dlaczego należy zwracać uwagę na chropowatość?

NdFeB, jako magnes trwały ziem rzadkich o najlepszych właściwościach użytkowych, jest szeroko stosowany w elektronice użytkowej, silnikach wibracyjnych smartfonów, głośnikach, silnikach z cewką drgającą itp. Stosuje się magnesy NdFeB o wysokiej wydajności. Wraz z ciągłym rozwojem technologii elektronicznej, technologii obrazowania i technologii komputerowej czujnik optyczny może rozpoznawać wadliwą powierzchnię produktu, a technologia rozpoznawania cech produktu jest szybko wdrażana na liniach produkcyjnych. Aby ułatwić dokładną identyfikację produktów NdFeB, dla chropowatości powierzchni produktów NdFeB obowiązują określone wymagania, tak aby automatyczny proces montażu przebiegał bez problemów.

Jakie czynniki wpływają na chropowatość

Na chropowatość magnesu wpływa wiele czynników, w tym właściwości samego materiału obrabianego, metoda obróbki, materiał ścierny, proces cięcia itd. Na chropowatość powierzchni magnesu wpływają również proces czyszczenia i proces galwanizacji.

Jak poprawić chropowatość

Istnieją 4 główne sposoby poprawy chropowatości.

Szlifowanie magnesu

Zwykłe magnesy można polerować, aby wygładzić ich powierzchnię. Jednak bardzo małych magnesów nie można szlifować, ponieważ są zbyt małe do obróbki.

Nałożenie powłoki

Powłoki galwaniczne pomagają poprawić chropowatość. Spośród wszystkich powłok Teflon charakteryzuje się najmniejszą chropowatością i najlepszymi właściwościami. Parylene również zapewnia bardzo dobre właściwości, jednak różne rodzaje parylenu mają różną chropowatość. W przypadku powszechnie stosowanych powłok chropowatość powierzchni po cynkowaniu jest mniejsza niż po niklowaniu.

Nowy proces cięcia

Cięcie laserowe jest nową technologią, jednak nadal pozostaje niestabilne. 

Proces trawienia kwasem

Proces ten jest odpowiedni dla wszystkich rozmiarów NdFeB. Zgodnie z wnioskami z badania “Wpływ procesu trawienia kwasem azotowym na chropowatość powierzchni Ra spiekanych wyrobów Nd-Fe-B” proces trawienia pomaga poprawić chropowatość.

Najczęściej zadawane pytania

Dlaczego magnesy neodymowe wymagają fazowania?

Magnesy neodymowe są powszechnie stosowane w wielu dziedzinach ze względu na wysoką energię magnetyczną, remanencję i opłacalność.
Są jednak kruche i łatwo pękają, dlatego podczas produkcji lub użytkowania mogą ulec uderzeniu, co prowadzi między innymi do wyszczerbienia krawędzi i naroży. Z tego powodu magnesy neodymowe są zazwyczaj fazowane.

Który magnes jest silniejszy od magnesu neodymowego?

Przez ponad 10 lat prowadzono liczne badania eksperymentalne nad połączeniem żelaza i azotu w celu wytworzenia znacznie silniejszego magnesu z azotku żelaza. Początkowo uzyskiwano jedynie cienkie warstwy lub proszki, które nie nadawały się do wielu zastosowań.

Jednak po zastosowaniu procesu wytwarzania uzyskano magnes w postaci objętościowej, który może być wykorzystywany w wielu zastosowaniach. Ponadto proces ten jest w pełni zgodny z istniejącymi technikami produkcji masowej. Żelazo i azot są stosunkowo tanimi surowcami, co umożliwia wytwarzanie wyjątkowo tanich magnesów trwałych, przewyższających parametrami magnesy ziem rzadkich.

Jak rozmagnesować magnesy neodymowe

Magnesy neodymowe stopniowo tracą właściwości magnetyczne (ulegają rozmagnesowaniu) po ogrzaniu powyżej maksymalnej temperatury pracy. 

Po ogrzaniu powyżej temperatury Curie ich magnetyzm zanika całkowicie, a materiał przechodzi w stan paramagnetyczny. 

Po obniżeniu temperatury poniżej temperatury Curie materiał ponownie staje się ferromagnetyczny.  

Temperatury rozmagnesowania magnesów neodymowych

Temperatura pracy: 80 °C–240 °C (176 °F–464 °F) 

Temperatura Curie: 310 °C–350 °C (590 °F–662 °F) 

N: maksymalna temperatura pracy: 80 °C (176 °F), temperatura Curie: 310 °C (590 °F) 

M: maksymalna temperatura pracy: 100 °C (212 °F), temperatura Curie: 340 °C (644 °F) 

H: maksymalna temperatura pracy: 120 °C (248 °F), temperatura Curie: 340 °C (644 °F) 

SH: maksymalna temperatura pracy: 150 °C (302 °F), temperatura Curie: 340 °C (644 °F) 

UH: maksymalna temperatura pracy: 180 °C (356 °F), temperatura Curie: 350 °C (662 °F) 

EH: maksymalna temperatura pracy: 200 °C (392 °F), temperatura Curie: 350 °C (662 °F) 

AH: maksymalna temperatura pracy: 230 °C (446 °F), temperatura Curie: 350 °C (662 °F) 

Zobacz: Magnes neodymowy – wiki