Stručný úvod k radiálně orientovaným NdFeB prstencovým magnetům

Mnoho uživatelů magnetů má tendenci zaměňovat radiální magnetizaci s diametrální magnetizací. Jak název napovídá, směr magnetizace radiálně magnetizovaných prstencových magnetů je podél radiálního vektoru. U slinutých magnetů NdFeB je radiální magnetizace založena na radiální orientaci, ale radiálně orientovaný prstencový magnet NdFeB slouží spíše jako základ pro získání vícepólových prstencových magnetů NdFeB.

Kromě konvenčního procesu práškové metalurgie lze radiálně orientované prstencové magnety NdFeB vyrábět také procesem deformace za tepla. Procesem práškové metalurgie není snadné vyrobit magnet s malým průměrem nebo vysokou výškou vzhledem k anizotropii Youngova modulu. Mezitím je také obtížné dosáhnout vysokého stupně orientace a magnetického výkonu kvůli poměrně komplikovanému návrhu orientačního pole. Proces deformace za tepla využívá nanokrystalický prášek NdFeB jako surovinu a dále jej při určité teplotě lisuje do hustého polotovaru, z něhož se nakonec procesem deformace za tepla získá prstencový magnet s plnou hustotou.

Proces práškové metalurgie

Orientace magnetického pole během lisovacího procesu využívá interakce mezi práškem NdFeB a vnějším magnetickým polem k uspořádání snadného směru magnetizace prášku a jeho konzistentnosti s konečným směrem magnetizace. Hlavní proud generování režimu radiálně orientovaného pole zahrnuje technologii běžné odpudivé orientace a unikátní čínskou technologii rotační orientace.

Technologie odpudivé orientace

Magnetický obvod technologie repulse orientace se skládá z elektrických cívek a formy. Konkrétněji trn formy a montážní pouzdro samičí formy využívají magnetický vodivý materiál. Děrovací a samičí forma je vyrobena z nemagnetického vodivého materiálu. Elektrické cívky jsou umístěny na koncích trnu formy. Směr proudu dvou cívek je opačný, a tak odpudivé magnetické pole vytvoří radiální magnetické pole pro orientaci prášku. Technologie odpudivé orientace má vynikající osovou symetrii a tím lze zaručit rovnoměrnost magnetického výkonu po obvodu. Magnetická siločára výškového směru se však odchýlí od horizontální roviny a pak omezí výšku magnetu.

Technologie rotační orientace

Technologie rotační orientace využívá elektrickou cívku, vějířovité třmenové železo a trn formy k vytvoření vějířovitého magnetického pole, poté se prášek v různých úhlech postupně orientuje v důsledku otáčení vnější formy. Technologie rotační orientace může účinně snížit plochu orientačního pole a zlepšit sílu magnetického pole. Mechanická přesnost rotačního mechanismu však ovlivní soustřednost prstencového magnetu a rovnoměrnost magnetického výkonu po obvodu.

Za tepla deformovaný proces

Nd₂Fe₁₄Hlavní fáze B má tetragonální strukturu a modul pružnosti osy snadné magnetizace je relativně nízký. U izotropních nanokrystalických magnetů NdFeB bude jeho snadný směr magnetizace tvořit preferovanou orientaci ve směru tlaku během procesu deformace za tepla. Nejpozoruhodnějším rysem procesu deformace za tepla je to, že k orientaci prášku nepotřebuje magnetické pole. Proces deformace za tepla je vhodný pro vysoký poměr L/D a tenkostěnné prstencové magnety.