磁粉流动性对模压粘结NdFeB 磁体成型的影响

2019-07-11卞毅

中国金属通报 2019年5期

卞毅

（天津忠旺铝业有限公司，天津 301700）

关键字：模压磁体；松装密度；加料稳定性；磁性能；破碎强度；尺寸稳定性；填充比；收缩率

粘结钕铁硼磁体自面世以来由于具有尺寸精度高、磁性均匀性好、形状可塑性强、原料利用率高、易于大批量生产等优点[1]，在信息技术、办公自动化、消费类电子、家用电器、汽车工业等领域获得了广泛的应用，是现代工业不可缺少的功能材料之一。近年来，随着全球节能、减排、轻量化的发展，消费类电子产品、家用电器和汽车关联产品都在向“小型化、轻量化、节能化”发展[2]，微、精、轻已成为一种趋势，也对薄壁、精细、微小型磁体的要求越来越多。

尤其对压制磁体在生产成型过程中的以下发面提出了更高的挑战：①加料稳定性和重量稳定性的保证，避免生产过程中的频繁调整，进一步提高产品的生产效率和合格率；②磁体尺寸精度要求越来越高，满足产品精度的更高要求；③解决薄壁产品在成型过程中填充比的问题，降低模具成本。本课题拟通过改善磁粉的流动性解决或改善以上的问题。

1 实验方法

实验条件：采用同一批快淬NdFeB磁粉，保证实验中的磁粉性能相同；磁粉流动性分别选择32.3s、29.1s、25.8s三个范围；成型条件采用相同的环形磁体模具，相同的压机进行。

实验方法：①改变磁粉流动性测试不同流动性时的松装密度、加料量，计算填充比，实验次数20次；②研究不同流动性磁粉成型后的磁体性能的变化，实验次数20次；③研究不同流动性下磁体的破碎强度，实验次数20次；④不同流动性下磁体的尺寸稳定性，采用测试磁体高度的方式进行，实验数据100次。

1.1 流动性对成型过程的影响

首先从图1流动性对成型过程的影响，看磁粉流动性对成型过程参数的影响，可以看出松装密度随流动性的增加而增加；还可以看出加料稳定性随着随流动性的增加趋于稳定，从流动性为32.3 s时的偏差1.52wt%降到25.8s时的0.71wt%。

图1 流动性对成型过程

1.2 流动性对成型后磁体的影响

从图2流动性对磁体磁性能的影响，可以看出随磁粉流动性的增加模压成型磁体的iHc、Br和（BH）max基本上没有变化，细微的数据波动考虑为测试的正常波动，所以认为流动性变化不影响模压成型磁体的磁性能。

图2 流动性的磁体磁性能

从图3流动性对磁体破碎强度的影响，可以看出随磁粉流动性的提高对模压磁体的破碎力基本上无影响，在流动性29.1s时破碎力降低考虑为测试的正常波动，故认为不会导致磁体的机械强度的降低。

图3 磁体破碎强度分析

从图4 流动性对磁体尺寸稳定性的影响，可以看出随磁粉流动性的提高，成型后磁体的内、外径的尺寸几乎没有变化，说明磁粉流动性不会影响磁体的收缩率；但是随着流动性的增加高度稳定性都得到了明显提高，从流动性为32.3 s时的偏差1.5%降到25.8s时的0.7%，尺寸稳定性提升了一倍多。得出流动性会有效提升磁体的尺寸稳定性，却不会影响磁体的收缩率。