{"id":1368,"date":"2024-10-25T08:34:58","date_gmt":"2024-10-25T08:34:58","guid":{"rendered":"https:\/\/nbaem.com\/?p=1368"},"modified":"2024-10-25T08:36:15","modified_gmt":"2024-10-25T08:36:15","slug":"how-to-make-ndfeb-magnet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nbaem.com\/es_es\/how-to-make-ndfeb-magnet\/","title":{"rendered":"C\u00f3mo hacer un im\u00e1n de NdFeB"},"content":{"rendered":"
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Im\u00e1n de neodimio<\/a> <\/span>sigue siendo el material de im\u00e1n permanente de tierras raras m\u00e1s potente y utilizado con mayor frecuencia en la actualidad. El im\u00e1n de neodimio puede clasificarse en im\u00e1n de neodimio sinterizado, im\u00e1n de neodimio bonded y im\u00e1n de neodimio prensado en caliente, de acuerdo con el proceso de fabricaci\u00f3n. Cada forma tiene sus diferentes propiedades magn\u00e9ticas, por lo que su \u00e1mbito de aplicaci\u00f3n superpuesto es menor y mantienen una relaci\u00f3n complementaria. Los usuarios de imanes se preguntan c\u00f3mo se fabrican los imanes de neodimio. El im\u00e1n de neodimio sinterizado se produce mediante un proceso convencional de metalurgia de polvos y ocupa una predominancia absoluta en la cuota de mercado.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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\u00bfC\u00f3mo se fabrican los imanes de neodimio?<\/strong><\/p>\n

El im\u00e1n de neodimio sinterizado se prepara fundiendo las materias primas bajo vac\u00edo o atm\u00f3sfera inerte en un horno de fundici\u00f3n por inducci\u00f3n, luego se procesa en el cortador de l\u00e1minas y se enfr\u00eda para formar una l\u00e1mina de aleaci\u00f3n Nd-Fe-B. Las l\u00e1minas de aleaci\u00f3n se pulverizan para formar un polvo fino de varios micrones de di\u00e1metro. El polvo fino se comprime posteriormente en un campo magn\u00e9tico de orientaci\u00f3n y se sinteriza en cuerpos densos. Los cuerpos se mecanizan luego en formas espec\u00edficas, se someten a tratamiento superficial y se magnetizan.<\/p>\n

Pesaje<\/strong><\/p>\n

La pesaje de la materia prima calificada est\u00e1 directamente relacionada con la precisi\u00f3n de la composici\u00f3n del im\u00e1n. La pureza de la materia prima y la estabilidad de la composici\u00f3n qu\u00edmica son la base de la calidad del producto. El im\u00e1n de Neodimio sinterizado normalmente selecciona aleaciones de tierras raras como Praseodimio-Neodimio Pr-Nd, Mischmetal de Lantano-Cerio La-Ce y aleaciones de Hierro-Dysprosio Dy-Fe por motivos de coste. Elementos de alto punto de fusi\u00f3n como Boro, Molibdeno o Niobio se a\u00f1aden en forma de ferroaleaciones. La capa de \u00f3xido, inclusiones, \u00f3xidos y suciedad en la superficie de la materia prima deben ser eliminados mediante una m\u00e1quina de microabrasi\u00f3n. Adem\u00e1s, la materia prima debe tener un tama\u00f1o adecuado para cumplir con la eficiencia en el proceso de fundici\u00f3n posterior. El Neodimio posee baja presi\u00f3n de vapor y propiedades qu\u00edmicas activas, por lo que los metales de tierras raras presentan cierto grado de volatilizaci\u00f3n y p\u00e9rdida por oxidaci\u00f3n durante el proceso de fundici\u00f3n, por lo tanto, el proceso de pesaje del im\u00e1n de Neodimio sinterizado debe considerar a\u00f1adir tierras raras adicionales para garantizar la precisi\u00f3n de la composici\u00f3n del im\u00e1n.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Fundici\u00f3n y Colada en Banda<\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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El fundido y el casting en tira son fundamentales para la composici\u00f3n, el estado cristalino y la distribuci\u00f3n de fases, influyendo as\u00ed en el proceso posterior y en el rendimiento magn\u00e9tico. Las materias primas se calientan hasta alcanzar el estado fundido mediante fundici\u00f3n por inducci\u00f3n de baja y media frecuencia en vac\u00edo o en atm\u00f3sfera inerte. El casting puede realizarse cuando la aleaci\u00f3n fundida ha alcanzado la homogeneizaci\u00f3n, la eliminaci\u00f3n de gases y la eliminaci\u00f3n de escoria. Una buena microestructura del lingote fundido debe poseer cristales columnar bien desarrollados y de tama\u00f1o fino, y la fase rica en Nd debe distribuirse a lo largo de la frontera de grano. Adem\u00e1s, la microestructura del lingote fundido debe estar libre de la fase \u03b1-Fe. El diagrama de fases de la fase Re-Fe indica que la aleaci\u00f3n ternaria de tierras raras es inevitable para producir la fase \u03b1-Fe durante un enfriamiento lento. Las propiedades magn\u00e9ticas blandas a temperatura ambiente de la fase \u03b1-Fe da\u00f1ar\u00e1n gravemente el rendimiento magn\u00e9tico del im\u00e1n, por lo que deben ser inhibidas mediante enfriamiento r\u00e1pido. Para lograr el efecto de enfriamiento r\u00e1pido deseado y inhibir la producci\u00f3n de la fase \u03b1-Fe, Showa Denko K. K. desarroll\u00f3 la tecnolog\u00eda de fundici\u00f3n en tira y pronto se convirti\u00f3 en una tecnolog\u00eda habitual en la industria. La distribuci\u00f3n uniforme de la fase rica en Nd y el efecto inhibidor sobre la fase \u03b1-Fe pueden reducir eficazmente el contenido total de tierras raras, lo que favorece la fabricaci\u00f3n de imanes de alto rendimiento y la reducci\u00f3n de costes.<\/p>\n

Decrepitaci\u00f3n por hidr\u00f3geno<\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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El comportamiento de hidrogenaci\u00f3n del metal de tierras raras, aleaciones o compuestos intermet\u00e1licos y las propiedades fisicoqu\u00edmicas del hidruro siempre han sido temas importantes en la aplicaci\u00f3n de las tierras raras. La barra de aleaci\u00f3n Nd-Fe-B tambi\u00e9n muestra una tendencia muy fuerte a la hidrogenaci\u00f3n. Los \u00e1tomos de hidr\u00f3geno ingresan en sitios intersticiales entre la fase principal del compuesto intermet\u00e1lico y la fase de frontera de grano rica en Nd, formando compuestos intersticiales. Luego, la distancia interat\u00f3mica aumenta y el volumen de la red se expande. La tensi\u00f3n interna resultante producir\u00e1 grietas en la frontera de grano (fractura intergranular), fractura de cristal (fractura transcristal) o fractura d\u00factil. Estas decrepita\u00e7\u00f5es, que vienen acompa\u00f1adas de crujidos, son conocidas como decrepitaci\u00f3n por hidr\u00f3geno. El proceso de decrepitaci\u00f3n por hidr\u00f3geno de im\u00e1n de Neodimio sinterizado tambi\u00e9n se conoce como proceso HD. La formaci\u00f3n de grietas en la frontera de grano y la fractura de cristal que se generan en el proceso de decrepitaci\u00f3n por hidr\u00f3geno... El polvo de la materia prima NdFeB es muy fr\u00e1gil y altamente ventajoso para el proceso posterior de molienda por chorro. Adem\u00e1s de mejorar la eficiencia del proceso de molienda por chorro, el proceso de decrepitaci\u00f3n por hidr\u00f3geno tambi\u00e9n es favorable para ajustar el tama\u00f1o medio del polvo fino.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Molienda por chorro<\/strong><\/p>\n

La molienda por chorro ha demostrado ser la soluci\u00f3n m\u00e1s pr\u00e1ctica y eficiente en el proceso de polvos. La molienda por chorro utiliza un chorro de gas inerte a alta velocidad para acelerar el polvo grueso hasta alcanzar una velocidad supers\u00f3nica e impactar el polvo entre s\u00ed. El objetivo principal del proceso de polvos es buscar un tama\u00f1o de part\u00edcula promedio adecuado y una distribuci\u00f3n de tama\u00f1o de part\u00edcula. La diferencia en estas caracter\u00edsticas muestra distintas propiedades a escala macrosc\u00f3pica, lo cual impacta directamente en el llenado del polvo, la orientaci\u00f3n, el compactado, el desmoldeo y la microestructura generada en el proceso de sinterizaci\u00f3n, influyendo de manera sensible en el rendimiento magn\u00e9tico, las propiedades mec\u00e1nicas, la termoel\u00e9ctrica y la estabilidad qu\u00edmica del im\u00e1n de Neodimio sinterizado. La microestructura ideal es de grano de fase principal fina y uniforme, rodeado por una fase adicional suave y delgada. Adem\u00e1s, la direcci\u00f3n de magnetizaci\u00f3n f\u00e1cil del grano de fase principal debe estar alineada en la direcci\u00f3n de orientaci\u00f3n de la manera m\u00e1s coherente posible. Los vac\u00edos, los granos grandes o la fase magn\u00e9tica blanda provocar\u00e1n una reducci\u00f3n significativa en la coercitividad intr\u00ednseca. La remanencia y la cuadratura de la curva de desmagnetizaci\u00f3n disminuir\u00e1n simult\u00e1neamente cuando la direcci\u00f3n de magnetizaci\u00f3n f\u00e1cil del grano se desv\u00ede de la direcci\u00f3n de orientaci\u00f3n. Por lo tanto, las aleaciones deben pulverizarse hasta obtener part\u00edculas de cristal \u00fanico de entre 3 y 5 micrones de di\u00e1metro.<\/p>\n

Compactaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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La compactaci\u00f3n por orientaci\u00f3n en campo magn\u00e9tico se refiere a utilizar la interacci\u00f3n entre el polvo magn\u00e9tico y el campo magn\u00e9tico externo para alinear el polvo a lo largo de la direcci\u00f3n de magnetizaci\u00f3n f\u00e1cil y hacer que sea coherente con la direcci\u00f3n de magnetizaci\u00f3n final. La compactaci\u00f3n por orientaci\u00f3n en campo magn\u00e9tico es la v\u00eda m\u00e1s com\u00fan para fabricar imanes anisotr\u00f3picos. La aleaci\u00f3n Nd-Fe-B ha sido triturada en part\u00edculas de cristal \u00fanico en procesos previos de molienda por chorro. La part\u00edcula de cristal \u00fanico presenta anisotrop\u00eda uniaxial y cada una de ellas tiene \u00fanicamente una direcci\u00f3n de magnetizaci\u00f3n f\u00e1cil. El polvo magn\u00e9tico se transformar\u00e1 en dominio \u00fanico desde mult dominio bajo la acci\u00f3n del campo externo. El campo magn\u00e9tico despu\u00e9s de llenarlo de manera suelta en el molde, luego ajustar su direcci\u00f3n de magnetizaci\u00f3n f\u00e1cil en el eje c para que sea coherente con la direcci\u00f3n del campo magn\u00e9tico externo mediante rotaci\u00f3n o movimiento. El eje c del polvo de aleaci\u00f3n b\u00e1sicamente conserv\u00f3 su estado de disposici\u00f3n durante el proceso de compactaci\u00f3n. Las piezas compactadas deben someterse a un tratamiento de desmagnetizaci\u00f3n antes de desmoldar. El \u00edndice m\u00e1s importante del proceso de compactaci\u00f3n es el grado de orientaci\u00f3n. El grado de orientaci\u00f3n de los imanes de neodimio sinterizados est\u00e1 determinado por varios factores, incluyendo la intensidad del campo magn\u00e9tico de orientaci\u00f3n, el tama\u00f1o de part\u00edcula, la densidad aparente, el m\u00e9todo de compactaci\u00f3n, la presi\u00f3n de compactaci\u00f3n, etc.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Sinterizaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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La densidad de la pieza compactada puede alcanzar m\u00e1s de 95% de densidad te\u00f3rica despu\u00e9s del proceso de sinterizaci\u00f3n sometido a vac\u00edo alto o atm\u00f3sfera inerte pura. Por lo tanto, los vac\u00edos en el im\u00e1n de Neodimio sinterizado est\u00e1n cerrados, lo que garantiza la uniformidad de la densidad del flujo magn\u00e9tico y la estabilidad qu\u00edmica. Dado que las propiedades magn\u00e9ticas permanentes de los imanes de Neodimio sinterizados est\u00e1n estrechamente relacionadas con su propia microestructura, el tratamiento t\u00e9rmico despu\u00e9s del proceso de sinterizaci\u00f3n tambi\u00e9n es fundamental para ajustar el rendimiento magn\u00e9tico, especialmente la coercitividad intr\u00ednseca. La fase de frontera de grano rica en Nd act\u00faa como la fase l\u00edquida que puede promover la reacci\u00f3n de sinterizaci\u00f3n y restaurar defectos superficiales en el grano de la fase principal. La temperatura de sinterizaci\u00f3n del im\u00e1n de Neodimio suele oscilar entre 1050 y 1180 grados Celsius. Una temperatura excesiva provocar\u00e1 crecimiento de grano y disminuir\u00e1 la coercitividad intr\u00ednseca. Para obtener una coercitividad intr\u00ednseca ideal, una curva de desmagnetizaci\u00f3n cuadrada y una p\u00e9rdida irreversible a altas temperaturas, el im\u00e1n de Neodimio sinterizado generalmente requiere un tratamiento t\u00e9rmico de templado en dos etapas a 900 y 500 grados Celsius.<\/p>\n

Mecanizado<\/strong><\/p>\n

Adem\u00e1s de la forma regular de tama\u00f1o moderado, el im\u00e1n de Neodimio sinterizado es dif\u00edcil de lograr directamente la forma requerida y la precisi\u00f3n dimensional en un solo proceso debido a las limitaciones t\u00e9cnicas en el proceso de compactaci\u00f3n con orientaci\u00f3n del campo magn\u00e9tico, por lo tanto, el mecanizado es un proceso inevitable para el im\u00e1n de Neodimio sinterizado. Como material cer\u00e1mico t\u00edpico, el im\u00e1n de Neodimio sinterizado es considerablemente duro y fr\u00e1gil, por lo que solo se pueden realizar corte, taladro y rectificado. aplicable a su proceso de mecanizado entre la tecnolog\u00eda de mecanizado convencional. La corte de cuchillas generalmente utiliza cuchillas recubiertas de diamante o recubiertas de CBN. El corte por hilo y el corte por l\u00e1ser son adecuados para el mecanizado de imanes de forma especial, pero se les acusa de baja eficiencia de producci\u00f3n y alto coste de procesamiento al mismo tiempo. El proceso de taladrado de im\u00e1n de Neodimio sinterizado se realiza principalmente con diamante y l\u00e1ser. Es necesario seleccionar el proceso de trepanado cuando el agujero interior del im\u00e1n en anillo sea mayor de 4 mm. Como subproducto en el proceso de trepanado, el n\u00facleo trepanado puede ser utilizado para fabricar otros imanes m\u00e1s peque\u00f1os adecuados, mejorando as\u00ed significativamente la tasa de utilizaci\u00f3n del material. La rueda de amolar para amolado por copia se produce en funci\u00f3n de la superficie de amolado.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Tratamiento de superficie<\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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El tratamiento protector de la superficie es un procedimiento necesario para el im\u00e1n de Neodimio, especialmente para el im\u00e1n de Neodimio sinterizado. El im\u00e1n de Neodimio sinterizado posee una microestructura de m\u00faltiples fases y est\u00e1 compuesto por la fase principal Nd2Fe14B, una fase rica en Nd y una fase rica en B. La fase rica en Nd presenta una tendencia muy fuerte a la oxidaci\u00f3n y constituir\u00e1 la bater\u00eda primaria junto con la fase principal en ambientes h\u00famedos. Una peque\u00f1a cantidad de elementos sustitutivos puede mejorar la estabilidad qu\u00edmica de los imanes, pero a costa del rendimiento magn\u00e9tico. Por lo tanto, la protecci\u00f3n del im\u00e1n de Neodimio sinterizado est\u00e1 principalmente dirigida a su superficie. El tratamiento superficial del im\u00e1n de Neodimio sinterizado puede clasificarse en proceso h\u00famedo y proceso seco. El proceso h\u00famedo se refiere a que los imanes reciben un tratamiento protector superficial en agua pura o soluci\u00f3n. El proceso h\u00famedo incluye fosfato, galvanoplastia, electrodeposici\u00f3n sin cianuro, electrodeposici\u00f3n, pulverizaci\u00f3n y inmersi\u00f3n en recubrimiento. El proceso seco se refiere a que los imanes reciben un tratamiento protector superficial mediante procesos f\u00edsicos o qu\u00edmicos sin contacto con soluci\u00f3n. El proceso seco generalmente incluye deposici\u00f3n f\u00edsica de vapor (PVD) y deposici\u00f3n qu\u00edmica de vapor (CVD).<\/p>\n

Imantaci\u00f3n<\/strong><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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La mayor\u00eda de los imanes permanentes se magnetizan antes de servir para sus aplicaciones previstas. El proceso de magnetizaci\u00f3n se refiere a la aplicaci\u00f3n de un campo magn\u00e9tico a lo largo de la direcci\u00f3n de orientaci\u00f3n del im\u00e1n permanente y al logro de la saturaci\u00f3n t\u00e9cnica con el aumento de la intensidad del campo magn\u00e9tico externo. Cada tipo de material magn\u00e9tico permanente necesita una intensidad de campo magn\u00e9tico distinta para alcanzar la saturaci\u00f3n t\u00e9cnica en la direcci\u00f3n de magnetizaci\u00f3n. La remanencia y la coercitividad intr\u00ednseca ser\u00e1n inferiores a sus valores debidos a menos que la intensidad del campo magn\u00e9tico externo sea inferior al campo magn\u00e9tico de saturaci\u00f3n t\u00e9cnica. El im\u00e1n permanente se puede dividir en tipo isotr\u00f3pico y tipo anisotr\u00f3pico seg\u00fan tenga o no una direcci\u00f3n de magnetizaci\u00f3n f\u00e1cil. Como im\u00e1n anisotr\u00f3pico con alta coercitividad intr\u00ednseca, el im\u00e1n de neodimio sinterizado necesita ser magnetizado mediante magnetizaci\u00f3n por impulsos. El condensador se cargar\u00e1 despu\u00e9s de la rectificaci\u00f3n, luego la energ\u00eda el\u00e9ctrica en el condensador se descarga instant\u00e1neamente al dispositivo de magnetizaci\u00f3n. El dispositivo de magnetizaci\u00f3n puede generar el campo magn\u00e9tico pulsado durante la fuerte corriente instant\u00e1nea a trav\u00e9s de \u00e9l. Por lo tanto, el im\u00e1n permanente en la bobina se magnetizar\u00e1. Se pueden lograr varios patrones de magnetizaci\u00f3n en el im\u00e1n de neodimio sinterizado siempre que no entren en conflicto con su direcci\u00f3n de orientaci\u00f3n.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n<\/div>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Neodymium magnet is still the most powerful and frequently used rare earth permanent magnetic material nowadays. Neodymium magnet can be classified to into sintered Neodymium magnet, bonded Neodymium magnet, and hot pressed Neodymium magnet in accordance with the manufacturing process. Each form has their different magnetic properties, then their overlapped […]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"om_disable_all_campaigns":false,"_mi_skip_tracking":false,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-1368","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized"],"jetpack_featured_media_url":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/nbaem.com\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1368","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/nbaem.com\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/nbaem.com\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nbaem.com\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nbaem.com\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1368"}],"version-history":[{"count":3,"href":"https:\/\/nbaem.com\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1368\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1371,"href":"https:\/\/nbaem.com\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1368\/revisions\/1371"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nbaem.com\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1368"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nbaem.com\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1368"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nbaem.com\/es_es\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1368"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}