Obróbka magnesów: jak kształtowane są magnesy z precyzją?

Wiele osób myśli, że magnesy są kształtowane raz podczas produkcji — ale to nieprawda. Większość magnesów, szczególnie tych rzadko-ziarnistych, wymaga starannej obróbki, aby osiągnąć ostateczny rozmiar i tolerancję.

Obróbka magnesów rzadko-ziarnistych jest niezbędna, ponieważ ich twarda i łamliwa natura uniemożliwia wykonanie ich do ostatecznych wymiarów za jednym razem. Cięcie, wiercenie i szlifowanie to kluczowe kroki w osiągnięciu precyzji.

Nawet przy mocnych materiałach magnetycznych, takich jak NdFeB i SmCo, niemożliwe jest pominięcie obróbki. Oto dlaczego — i jak do tego podchodzę z klientami z branży magnesów.

Czym jest obróbka magnesów?

Obróbka magnesów nie może być pominięta. Większość magnesów nie może być formowana lub prasowana do ostatecznego kształtu, szczególnie typu spiekanego rzadko-ziarnistego.

Obróbka magnesów odnosi się do procesu modyfikacji kształtu, rozmiaru i powierzchni magnesów za pomocą metod takich jak cięcie, szlifowanie lub wiercenie, aby osiągnąć precyzyjne wymiary.

Wielokrotne cięcie drutem

Dlaczego nie możemy pominąć obróbki?

Magnesy rzadko-ziarniste, takie jak spiekany NdFeB, są bardzo twarde, ale także łamliwe. Podczas etapów prasowania i spiekania nie można kontrolować kształtu z dużą precyzją. Bloki magnesów wychodzą szorstkie, za duże i często z tolerancjami.

W tym miejscu wchodzi obróbka. Bez niej nie można spełnić wymagań dotyczących ścisłych wymiarów, które są konieczne w branżach takich jak silniki, czujniki i urządzenia medyczne.

Jakie są główne techniki obróbki?

Każda metoda ma swoje zastosowanie w zależności od rodzaju materiału, złożoności kształtu i wymaganego precyzji.

Jak obrabia się magnesy?

Obróbka magnesów różni się od obróbki stali czy plastiku. Wymaga dodatkowej ostrożności ze względu na właściwości materiału magnetycznego.

Magnesy są obrabiane przy użyciu narzędzi takich jak diamentowe ostrza lub tarcze szlifierskie. Metoda zależy od rodzaju magnesu, kształtu i zastosowania. Precyzja i ostrożność są kluczowe.

1. Techniki cięcia

Cięcie ostrzem

Używamy ostrzy pokrytych diamentem lub CBN. Grubość ostrza, prędkość i posuw wpływają na jakość i końcową tolerancję.

Podtypy:

• Cięcie cylindryczne: Często używane do magnesów w kształcie dysku.
• Cięcie wewnętrzne: Używane do wycinania otworów lub profili wewnętrznych.

Cięcie drutem i laserowe

Te metody są świetne do tworzenia skomplikowanych kształtów. Obrabiarki EDM drutowe i lasery dają precyzyjne rezultaty, ale są wolniejsze i droższe. Zazwyczaj polecam je do małych serii lub elementów o wysokiej precyzji.

Cięcie piłą drutową

To metoda podstawowa do cięcia cienkich plasterków lub delikatnych kształtów z minimalnym uszkodzeniem.

2. Techniki wiercenia

Magnesy z otworami wewnętrznymi — szczególnie typu pierścień i łuk — często wymagają wiercenia po sinterowaniu.

Rodzaje wiercenia:

• Wiercenie na sucho: Wykonywane przy użyciu narzędzi diamentowych lub laserowych. Najlepsze do małych otworów.
• Wiercenie na mokro: Używane, gdy otwory mają większą średnicę niż 4 mm. Możemy ponownie wykorzystać rdzeń z otworu do produkcji innych elementów, poprawiając wykorzystanie materiału.

3. Techniki szlifowania

Ten krok zapewnia równość powierzchni, ścisłe tolerancje i estetyczny wygląd.

Rodzaje szlifowania:

• Szlifowanie cylindryczne
• Szlifowanie wewnętrzne
• Szlifowanie powierzchniowe
• Szlifowanie kopiowe: Projektujemy koła szlifierskie dopasowane do końcowego konturu.

Dla większości moich klientów, szlifowanie jest najczęstszym etapem obróbki, szczególnie przy produkcji magnesów do silników lub czujników.

4. Obróbka barrowa / fazowanie

Niektórzy klienci proszą o bezpieczne krawędzie — szczególnie w zespołach, które wymagają obsługi. Obróbka walcowa pomaga usunąć ostre krawędzie, czyniąc montaż bezpieczniejszym i bardziej ergonomicznym.

Czym jest produkcja magnesów?

Wiele osób myli produkcję magnesów z obróbką magnetyczną. To różne etapy procesu.

Produkcja magnesów obejmuje wszystkie etapy od surowego proszku do końcowego elementu magnetycznego, w tym prasowanie, spiekanie i czasami obróbkę skrawaniem.

Główne etapy produkcji

Obróbka skrawaniem odbywa się po spiekaniu i przed powlekiem. Dlatego wybór odpowiedniej metody obróbki jest kluczowy — szczególnie jeśli stosowane są powłoki takie jak Ni-Cu-Ni lub epoksyd. Nieprawidłowa obróbka może uszkodzić powierzchnię, prowadząc do słabego przylegania lub korozji.

Jak magnesy są wykorzystywane w maszynach?

Magnesy obrabiane są niezbędne w nowoczesnych maszynach. Prawie każdy system elektromechaniczny ich używa.

Magnesy w maszynach zamieniają energię elektryczną na ruch, wykrywają pozycję lub utrzymują elementy. Precyzyjnie obrabiane magnesy umożliwiają kompaktowe, wysokowydajne systemy.

zdjęcie silnika bezrdzeniowego od projektów Assun Motor

Gdzie trafiają magnesy obrabiane?

1. Silniki

Silniki z magnesami trwałymi potrzebują magnesów o precyzyjnych kształtach, aby zrównoważyć dynamikę wirnika. Większość wirników używa magnesów łukowych, które szlifujemy z dużą dokładnością.

2. Czujniki

Czujniki efektu Halla używają małych magnesów, które muszą idealnie pasować do obudów. Kilka mikronów niedopasowania może wpłynąć na wydajność.

3. Urządzenia medyczne

Maszyny MRI, narzędzia chirurgiczne i pompy używają małych niestandardowych magnesów. Muszą być szlifowane i wiercone z wysoką precyzją i bez zadziorów.

4. Lotnictwo i robotyka

Zastosowania kosmiczne i robotyczne wymagają lekkich i mocnych zespołów magnetycznych. Obrabiamy je zgodnie z dokładnymi specyfikacjami, aby zapewnić wydajność i bezpieczeństwo.

Rozważania dotyczące rodzaju magnesu

Magnesy klejone, takie jak wtryskowe, wymagają jedynie drobnego przycięcia. Jednak magnesy wytwarzane metodą prasowania nadal wymagają szlifowania, szczególnie jeśli potrzebna jest precyzyjna wysokość lub płaskość.

Wnioski

Obróbka magnesów jest kluczowym etapem zapewniającym wydajność i dopasowanie. Przekształca surowe bloki magnetyczne w precyzyjne, użyteczne komponenty.