Magnetische Materialien können in zwei Kategorien eingeteilt werden: isotrope Magnete und anisotrope Magnete:
Isotrope Magnete weisen in allen Richtungen die gleichen magnetischen Eigenschaften auf und können in jede Richtung magnetisiert werden.
Anisotrope Magnete weisen in verschiedenen Richtungen unterschiedliche magnetische Eigenschaften auf und haben eine Vorzugsrichtung für optimale magnetische Leistung, die sogenannte Orientierungsrichtung.
Zu den üblichen anisotropen Magneten gehören:gesintertes NdFeBUndgesintertes SmCo, die beide hartmagnetische Materialien sind.
Die Ausrichtung ist ein entscheidender Prozess bei der Herstellung gesinterter NdFeB-Magnete
Der Magnetismus eines Magneten entsteht durch die magnetische Ordnung (wobei sich einzelne magnetische Domänen in einer bestimmten Richtung ausrichten).Gesintertes NdFeB entsteht durch Komprimieren von Magnetpulver in Formen.Bei diesem Verfahren wird magnetisches Pulver in eine Form gegeben, mithilfe eines Elektromagneten ein starkes Magnetfeld angelegt und gleichzeitig mit einer Presse Druck ausgeübt, um die Achse der leichten Magnetisierung des Pulvers auszurichten.Nach dem Pressen werden die Grünkörper entmagnetisiert, aus der Form entnommen und es entstehen Rohlinge mit gut ausgerichteten Magnetisierungsrichtungen.Diese Rohlinge werden dann in bestimmte Abmessungen geschnitten, um die endgültigen magnetischen Stahlprodukte gemäß den Kundenanforderungen herzustellen.
Die Pulverorientierung ist ein entscheidender Prozess bei der Herstellung von Hochleistungs-NdFeB-Permanentmagneten.Die Qualität der Orientierung während der Rohlingsproduktionsphase wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst, darunter der Orientierungsfeldstärke, der Form und Größe der Pulverpartikel, der Formungsmethode, der relativen Orientierung des Orientierungsfelds und des Formungsdrucks sowie der lockeren Dichte des orientierten Pulvers.
Der in der Nachbearbeitungsphase erzeugte magnetische Versatz hat einen gewissen Einfluss auf die Magnetfeldverteilung der Magnete.
Die Magnetisierung ist der letzte Schritt, um Magnetismus zu verleihengesintertes NdFeB.
Nachdem die magnetischen Rohlinge auf die gewünschten Abmessungen zugeschnitten wurden, werden sie beispielsweise einer Galvanisierung unterzogen, um Korrosion zu verhindern und zu den endgültigen Magneten zu werden.Zu diesem Zeitpunkt weisen die Magnete jedoch keinen externen Magnetismus auf und erfordern eine Magnetisierung durch einen Prozess, der als „Aufladungsmagnetismus“ bekannt ist.
Die zum Magnetisieren verwendete Ausrüstung wird Magnetisierer oder Magnetisierungsmaschine genannt.Der Magnetisierer lädt zunächst einen Kondensator mit hoher Gleichspannung auf (d. h. speichert Energie) und entlädt ihn dann über eine Spule (Magnetisierungsvorrichtung) mit sehr niedrigem Widerstand.Der Spitzenstrom des Entladeimpulses kann extrem hoch sein und mehrere Zehntausend Ampere erreichen.Dieser Stromimpuls erzeugt ein starkes Magnetfeld innerhalb der Magnetisierungshalterung, das den darin platzierten Magneten dauerhaft magnetisiert.
Während des Magnetisierungsprozesses kann es zu Unfällen wie unvollständiger Sättigung, Rissbildung an den Magnetisierungspolen und Bruch der Magnete kommen.
Eine unvollständige Sättigung ist hauptsächlich auf eine unzureichende Ladespannung zurückzuführen, bei der das von der Spule erzeugte Magnetfeld nicht das 1,5- bis 2-fache der Sättigungsmagnetisierung des Magneten erreicht.
Bei der Multipolmagnetisierung ist es auch schwierig, Magnete mit dickeren Ausrichtungsrichtungen vollständig zu sättigen.Dies liegt daran, dass der Abstand zwischen den oberen und unteren Polen des Magnetisierers zu groß ist, was dazu führt, dass die magnetische Feldstärke der Pole nicht ausreicht, um einen ordnungsgemäß geschlossenen Magnetkreis zu bilden.Dadurch kann der Magnetisierungsprozess zu ungeordneten Magnetpolen und unzureichender Feldstärke führen.
Risse an den Polen des Magnetisiergeräts werden hauptsächlich dadurch verursacht, dass die Spannung zu hoch eingestellt ist und die sichere Spannungsgrenze der Magnetisiermaschine überschreitet.
Ungesättigte Magnete oder Magnete, die teilweise entmagnetisiert wurden, sind aufgrund ihrer anfänglich ungeordneten magnetischen Domänen schwieriger zu sättigen.Um eine Sättigung zu erreichen, muss der Widerstand durch die Verschiebung und Rotation dieser Domänen überwunden werden.In Fällen, in denen ein Magnet jedoch nicht vollständig gesättigt ist oder eine Restmagnetisierung aufweist, gibt es in seinem Inneren Bereiche mit umgekehrtem Magnetfeld.Unabhängig davon, ob die Magnetisierung in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung erfolgt, erfordern einige Bereiche eine umgekehrte Magnetisierung, was die Überwindung der intrinsischen Koerzitivkraft in diesen Bereichen erforderlich macht.Daher ist zur Magnetisierung ein stärkeres Magnetfeld als theoretisch erforderlich erforderlich.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18. August 2023