Suntem în curs de traducere a magazinului nostru în limba română!
Deoarece avem multe produse și pagini, va dura ceva timp. Între timp, catalogul nostru de produse va fi în limba engleză. Vă mulțumim pentru răbdare!
Magneți din neodim: Caracteristici speciale, producție și utilizări
Magneții din neodim sunt cei mai puternici magneți permanenți disponibili și pot genera câmpuri magnetice foarte puternice în cele mai mici spații. Această proprietate le permite să fie integrați în diverse dispozitive și aplicații, chiar și atunci când spațiul este limitat.
Ce face ca magneții din neodim să fie atât de puternici, ce aplicații sunt disponibile, cum sunt fabricați și ce trebuie luat în considerare atunci când îi utilizați - sunt noțiuni discutate în acest articol.
Ce este neodimul?
Neodimul este un element chimic care aparține grupului de lantanoizi. Este un metal de pământ rar și, în forma sa naturală, se găsește numai în compușii chimici și în prezența altor lantanoizi, în special în mineralele monacit și bastneazit. Neodimul este relativ comun în scoarța pământului, dar concentrația elementului este de obicei atât de scăzută, încât mineritul economic nu este posibil. Prin urmare, acesta este obținut adesea ca produs secundar atunci când se extrag minereuri mai concentrate. Cu peste 90% din producția anuală de neodim din lume, China este de departe cel mai important furnizor al acestui metal (2023).
Neodimul este un metal foarte reactiv și oxidează în aer. În sine, are o forță magnetică relativ slabă, dar obține o capacitate de magnetizare foarte ridicată atunci când este combinat cu fier și bor.
Ce este un magnet din neodim?
Magneții din neodim sunt dintr-un aliaj din bor cu neodimi, abreviat și ca NdFeB. Acești compuși sunt caracterizați de forța lor magnetică puternică și în prezent sunt materialul disponibil cu cea mai mare forță magnetică. Uneori, la aliaj se adaugă elemente suplimentare pentru a afecta proprietățile magnetului ulterior. Forța magnetică a respectivilor magneți de neodim depinde în mare măsură de calitatea și compoziția acestora. MISUMI face de obicei diferența între magneții puternici din neodim, magneții din neodim și magneții din neodim rezistenți la căldură. Pentru diferitele tipuri de magneți oferite în atelierul nostru, puteți găsi densitatea fluxului suprafeței magnetice respective în Gauss (G) sau Tesla și forța de atracție a magnetului în N sub formă de masă clar structurată.
Producția magneților din neodim
Magneții din neodim sunt produși prin alierea neodimului, a fierului și a borului, controlând în același timp cu atenție compoziția exactă. De exemplu, producția este împărțită în următoarele etape:
| Pas | Descriere |
|---|---|
| Selectarea materialului | În primul pas, materialele necesare bor, fier și neodimiu și posibil alte componente din aliaj sunt topite separat și formate în bare rotunde. |
| Aliaj | Metalele pentru aliaj sunt selectate și lichefiate într-un cuptor topit. Procesul de topire cauzează amestecarea atomilor la nivel atomic. Amestecarea se realizează prin amestecare sau turnare, de exemplu. Atomii diferitelor metale se combină pentru a forma un aliaj omogen. Fiecare magnet din neodim are o compoziție diferită, de ex. Nd2Fe14B. |
| Turnarea de benzi | În timpul turnării benzilor, materialele sunt amplasate într-o mașină de turnat matrițe de mari dimensiuni. În această mașină, aliajul fierbinte de până la 1450°C este topit într-un cuptor cu inducție cu vid, ghidat sub presiune pe un tambur de răcire și răcit extrem de rapid acolo. Răcirea rapidă creează lamele mici, care formează baza pentru etapele ulterioare de procesare. |
| Decrepitarea hidrogenului (fragilizare) | Materialul este acum supus unui tratament cu hidrogen. Infuzia de hidrogen conduce la întărirea și reducerea suplimentară a aliajului sub influența atmosferei de hidrogen. Acest lucru facilitează procesarea materialului în timpul procesului de frezare. |
| Procesul de frezare | Amestecul este apoi măcinat sub o atmosferă protectoare într-o pulbere foarte fină și omogenă și este direcționat către dispozitivul de presare. |
| Procesul de turnare | Procesul de turnare presează pudra în forma de pornire aspră (de ex. bloc, cilindru). Aveți grijă să vă asigurați că oxigenul nu se amestecă din nou._x000D_ La acest pas, un câmp magnetic puternic este aplicat pentru prima aliniere a particulelor în direcția câmpului magnetic dorit ulterior._x000D_ Într-un alt proces de presare, materialul este compactat suplimentar și formele finale sunt create la o presiune de până la 1.000 bari. O presă de ulei comprimă apoi mai mult formele la o presiune de până la 1.600 bari._x000D_ Există următoarele metode de presare:_x000D_ Axială: Materialul este amplasat într-o cavitate a sculei, unde este comprimat prin realizarea de perforații. Câmpul de aliniere magnetică este aplicat înainte de comprimare, paralel cu direcția de comprimare. În timpul apăsării încrucișate, câmpul de aliniere rulează perpendicular pe direcția de comprimare._x000D_ Izostatic: Câmpul de aliniere este aplicat pe un recipient flexibil umplut cu pulbere. Recipientul este apoi introdus în presa izostatică, unde se aplică presiune din exterior, de ex. cu apă. Ca rezultat, materialul se compactează uniform pe toate părțile._x000D_ |
| Sinterizare | În timpul sinterizării, semifabricatele sunt acum amplasate într-un cuptor și sunt sinterizate timp de câteva ore la temperaturi cuprinse între 250°C și 900°C. Acest proces poate dura aproximativ 20 de ore pentru magneții de grad N35 și până la 36 de ore pentru magneții de grad N52._x000D_ Aproape întreaga forță magnetică se pierde în timpul sinterizării, dar alinierea este menținută._x000D_ Răcirea rapidă după sinterizare previne formarea de faze nedorite și reduce stresul asupra materialului prin călire. |
| Procesul de turnare | După sinterizare, semifabricatele sunt aduse în forma lor finală. De exemplu, cilindrii sunt împământați până când au diametrul dorit. Blocurile sunt aduse în forma corectă pe roțile abrazive, iar suprafața este măcinată până la un finisaj neted._x000D_ Blocurile sunt foarte dure și sunt necesare scule speciale pentru prelucrare. Cipurile și pudra trebuie, de asemenea, răcite cu lichid de răcire pentru a evita aprinderea spontană._x000D_ Magneții pot fi produși într-o varietate de variante:_x000D_ Magnet din neodim cu orificiu_x000D_ Magnet din neodim cauciucat_x000D_ Magneți dreptunghiulari, rotundi, cilindrici_x000D_ Magneți autoadezivi din neodim_x000D_ Magneți mici și mari din neodim_x000D_ |
| Acoperire | Aceasta este urmată de o acoperire care va proteja magnetul împotriva oxidării viitoare. Stratul de acoperire poate fi realizat, de exemplu, din nichel sau epoxidic și conferă magnetului aspectul său tipic. |
| Magnetizare | În cadrul ultimului pas, magnetul este în sfârșit magnetizat. În acest moment, nu rămân proprietăți magnetice datorită tratamentului termic. Pentru magnetizare, magnetul neodim este expus unui câmp magnetic extrem de puternic și aliniat intenționat. |
După magnetizare, magneții sunt gata de utilizare:
Proprietățile magneților de neodim
Magneții din neodim au o serie de proprietăți benefice:
- Forță magnetică crescută: Magneții din neodim sunt extrem de puternici.
- Dimensiune compactă: În comparație cu alți magneți, aceștia pot fi fabricați pentru a fi foarte ușori și compacți datorită forței magnetice ridicate.
- Miniaturizare: Dimensiunea lor mică la aceeași forță magnetică influențează dispozitivele pe care sunt instalate. Prin urmare, componentele electronice și alte dispozitive pot fi construite mult mai mici.
- Conversia eficienta a energiei: Aceștia sunt, de exemplu, utilizați la turbinele eoliene, unde cresc eficiența motoarelor electrice datorită forței magnetice mai mari și a capacității de a reduce masa inertă, contribuind astfel la producerea de energie curată.
- Durabilitate: Magneții din neodim își păstrează proprietățile magnetice pentru o perioadă lungă de timp.
Cu toate acestea, sunt și fragili, ceea ce îi face susceptibili la fragmentare. Sinterizarea îi face foarte greu de prelucrat. Magneții din neodim sunt sensibili la șocuri și sunt susceptibili la coroziune fără înveliș. Trebuie acordată atenție și câmpurilor magnetice străine atunci când le utilizați. Câmpurile magnetice străine, orientate diferit, pot duce la pierderea parțială până la totală a proprietăților magnetice ale magneților de neodim.
Instrucțiuni de utilizare
La instalarea magneților se aplică următoarele măsuri de precauție:
- Aceștia sunt foarte fragili, adică nu mai sunt disponibile alte opțiuni de prelucrare.
- Magnetul este sensibil la șocuri și trebuie instalat cu grijă.
- Radiațiile magnetice pot avea un efect negativ asupra următoarelor elemente: dispozitive electrice, cum ar fi telefoane mobile, computere, ceasuri și dispozitive medicale, cum ar fi stimulatoarele cardiace.
- La temperaturi peste temperatura maximă de funcționare, forța magnetică poate scădea.
- Șocul grav sau modificările magneților pot reduce forța magnetică. Trebuie menținută o distanță de 0,1 ~ 0,3 mm față de corpul bazei pentru a preveni impactul direct al șocurilor asupra magneților.
Instrucțiuni de instalare a magneților din neodim
- 1 = Piesă de prelucrat
- 2 - Carcasă
- 3 - Magnet din neodim
Prin urmare, ar trebui să se planifice cu atenție în avans în ce mediu este utilizat magnetul din neodim și ce grupuri de persoane pot avea permisiunea de a lucra în apropierea magnetului din neodim.
Următoarele intervale de temperatură sunt considerate a fi referință pentru diferiții magneți:
Intervale de temperatură pentru diferite compoziții de magneți
- 1 - Versiune de înaltă rezistență - Magnet din neodim
- 2 - Magnet din neodim
- 3 - Magnet din neodim rezistent la căldură
- 4 - Magnet din samariu-cobalt
- 5 - Magnet din ferită
- 6 - Magnet AlNiCo (AlNiCo)
Întreținerea magnetului din neodim
Întreținerea și îngrijirea magneților din neodim este importantă pentru a maximiza durata de viață a acestora și pentru a garanta că își păstrează proprietățile magnetice. Următoarele măsuri prelungesc durata de viață a magneților din neodim:
- Protecție împotriva șocurilor și a stresului mecanic: Datorită structurii lor casante, magneții din neodim se pot rupe ușor. Evitați să îi supuneți unor impacturi puternice sau să îi scăpați pe jos.
- Protecție împotriva coroziunii: Coroziunea poate cauza degradarea performanței magneților din neodim. Acest lucru poate fi prevenit printr-un strat de acoperire adecvat. De asemenea, aceștia trebuie depozitați într-un loc uscat.
- Protecție împotriva temperaturilor excesive: Temperaturile ridicate pot cauza pierderea proprietăților magnetice. Prin urmare, trebuie respectate întotdeauna limitele de temperatură. Aceștia trebuie depozitați într-un loc răcoros.
- Demagnetizare: Magneții din neodim se pot demagnetiza în apropierea altor câmpuri magnetice puternice. Prin urmare, aceștia trebuie utilizați sau stocați în afara intervalului acestor câmpuri magnetice.
Utilizarea magneților de neodim
Magneții din neodim sunt, de exemplu, utilizați în rotoare cu magnet permanent (de exemplu, motoare în trepte și servomotoare) sau în motoare liniare pentru poziționarea axelor, cum ar fi în aplicații CNC. Unele exemple sunt explicate mai detaliat mai jos.
Magneți din neodim în motoare liniare
Magneții din neodim sunt utilizați, de exemplu, în rotoarele ale motoarelor liniare. Aici, aceștia produc un câmp magnetic extrem de puternic. Dimpotrivă, un câmp magnetic este generat în stator de curentul electric (bobine). Rotorul se deplasează acum de-a lungul liniei induse de interacțiunea dintre cele două câmpuri magnetice. În funcție de designul motorului liniar, magneții permanenți pot fi plasați și pe stator, iar rotorul poate fi dotat cu bobine. Acest principiu este utilizat în general la multe motoare sau chiar generatoare. O selecție de motoare poate fi găsită și în magazinul nostru MISUMI.
Magneți din neodim în cuplaje și frâne
De exemplu, un câmp magnetic transferă cuplul fără contact mecanic direct între piesele rotative și cele staționare. Frânele și cuplajele magnetice constau dintr-un rotor și un stator. Și aici, rotorul este echipat cu un magnet din neodim. Interacțiunea magnetică dintre câmpurile magnetice ale rotorului și stator duce apoi la diferite reacții: într-un cuplaj, rotorul este conectat la stator, într-o frână, rotorul apasă pe stator.
MISUMI vă permite să alegeți dintr-o gamă largă de magneți din neodim, precum și de alți magneți.
