Miten neodyymimagneetit valmistetaan?
Neodyymi-rauta-boori (NdFeB) -magneettien valmistus on melko vaativaa.
Tuotanto tapahtuu Kiinassa, jossa myös tarvittavat raaka-aineet louhitaan.
Alla esittelemme magneettien valmistuksen eri vaiheet.
Sisällysluettelo
Mitä on neodyymi?
Neodyymi on kemiallinen alkuaine ja kuuluu lantanoideihin, jotka tunnetaan paremmin harvinaisten maametallien ryhmänä. Se on hopeanvalkoinen, kiiltävä metalli, joka hapettuu ilmassa vaalean violetinpunaiseksi. Neodyymimagneetit valmistetaan neodyymin, raudan ja boorin sekä muiden aineiden seoksesta. Tämän seoksen kemiallinen kaava on NdFeB.Tiesitkö? NdFeB-seos löydettiin 1980-luvun alussa, ja se mullisti magneettien valmistuksen mahdollisuudet. Tutkimuksen, uusien koostumusten ja valmistusmenetelmien ansiosta neodyymimagneeteista on tullut entistäkin vahvempia. Näin syntyivät maailman tähän asti voimakkaimmat kestomagneetit.
Missä neodyymiä louhitaan ja jalostetaan?
Neodyymin suurimmat raaka-ainevarannot ovat Kiinassa, ja sitä louhitaan siellä. Neodyymimagneettien valmistuksessa se ensin erotetaan malmista vaativalla menetelmällä. Sen jälkeen lisätään rautaa, booria ja muita aineita ja ne sulatetaan seokseksi. Seossuhde voi vaikuttaa lopputuotteen korroosionkestävyyteen tai käyttölämpötilaan.Miten magneetit valmistetaan?
Vaihe 1: Aihioiden valmistus ja sintraus
Seos magnetoidaan kevyesti ja valetaan sitten perusmuotoon (useimmiten sylinteriksi tai suorakaiteeksi) ja jäähdytetään. Näin syntyvät raakaihioiset harkot tehdään seuraavassa vaiheessa erityisellä menetelmällä "hauraiksi". Tällöin ne jauhetaan vain muutaman mikrometrin hienoksi pulveriksi. Jotta pulveri ei hapettuisi, tämä tehdään suljetussa ympäristössä. Nyt pulveri altistetaan magneettikentälle ja puristetaan muotoonsa. Tässä valmistusvaiheessa määritetään magneettien magnetointisuunta. Seuraavassa sintrausvaiheessa, jossa käytetään korkeaa lämpötilaa ja painetta, materiaali tiivistyy ja magneetin tilavuus pienenee. Tässä vaiheessa syntynyt magneetti muistuttaa jo lopullista muotoaan, mutta sen pinta on vielä epätasainen. Sen ainutlaatuinen kiderakenne soveltuu erinomaisesti myöhempää magnetointia varten.
Vaihe 2: Pinnan tasoittaminen
Tässä vaiheessa syntyvät valmiit raakamagnetit. Raakamagnettien karkea pinta poistetaan hionta- ja leikkauskäsittelyllä. Neodyymi on kovuutensa vuoksi työstettävä timanttityökaluilla. Palovaaran vähentämiseksi työkaluja jäähdytetään vedellä.
Vaihe 3: Raakamagnettien pinnoitus
Neodyymi-rauta-boori hapettuu ilmassa ja on erittäin hauras. Jotta magneeteista tulisi kestävämpiä, ne pinnoitetaan nyt. Yleisin pinnoite on nikkeli-kupari-nikkeli (Ni-Cu-Ni). Se on hyvin ohut, jotta magneettinen pitovoima heikkenisi mahdollisimman vähän. Mitä vaihtoehtoisia pinnoitteita on mahdollista käyttää, selviää UKK-sivultamme Mitä pinnoitteita magneeteissa on?
Vaihe 4: Magnetointi ja laadunvalvonta
Viimeisessä valmistusvaiheessa valmiit magneetit asetetaan magneettikelaan, jonka läpi kulkee millisekunnin ajan voimakas virta. Tämä kela tuottaa vahvan magneettikentän. Supermagneetit magnetoidaan tässä magneettikentässä. Tällöin kiteinen rakenne asettuu kelan magneettikentän suuntaan. Kun kela sammutetaan, magneetit jäävät pysyvästi magnetoiduiksi. Sen jälkeen ne käyvät läpi lopullisen laadunvalvonnan, jossa tarkastetaan mitat, pinnoite ja magnetoituma.
Vaihe 5: Magneettien pakkaus ja lähetys
Neodyymimagneetit vetävät valtavan pitovoimansa vuoksi toisiaan puoleensa ja ne pakataan siksi huolellisesti. Suuret magneetit erotetaan toisistaan yksilöllisillä pakkauksilla.Erinomainen hinta-laatusuhde
Perusteellisen eri valmistajien arvioinnin jälkeen teemme yhteistyötä toimittajien kanssa, jotka tarjoavat magneetteja tasaisen korkealla laadulla ja edullisin hinnoin. Koska neodyymi kuuluu harvinaisiin maametalleihin, sen hinta vaihtelee jatkuvasti. Hallinnoimme suurta varastoa, minkä ansiosta voimme tehdä suurtilauksia toimittajiltamme houkuttelevin kappalehinnoin. Tämän hintahyödyn sekä korkean varastotilanteen voimme puolestamme siirtää suoraan Teille asiakkaana.Lisätietoa neodyymimagneeteista
Jos haluatte tietää lisää neodyymimagneeteista ja niiden ominaisuuksista, löydätte vastauksia UKK-osiostamme.
Jos olette kiinnostunut magneettien synnystä ja historiasta, voitte lukea siitä oppaastamme Magneettien historia.
