مقدمه ای کوتاه بر آهنرباهای حلقه ای NdFeB جهت شعاعی

بسیاری از کاربران آهنربا تمایل دارند مغناطیس شعاعی را با مغناطیس قطری اشتباه بگیرند. همانطور که از نام آن پیداست، جهت مغناطیسی آهنرباهای حلقه ای شعاعی در امتداد بردار شعاعی است. برای آهنرباهای NdFeB متخلخل، مغناطش شعاعی مبتنی بر جهت شعاعی است، اما آهنربای حلقه ای NdFeB جهت شعاعی بیشتر به عنوان پایه ای برای به دست آوردن آهنرباهای حلقه ای چند قطبی NdFeB عمل می کند.

علاوه بر فرآیند متالورژی پودر معمولی، آهنرباهای حلقه ای NdFeB جهت شعاعی نیز می توانند از طریق فرآیند تغییر شکل گرم تولید شوند. فرآیند متالورژی پودر به دلیل ناهمسانگردی مدول جوان برای ساخت آهنربا با قطر کم یا ارتفاع زیاد آسان نیست. در همین حال، به دلیل طراحی میدان جهت گیری نسبتاً پیچیده، به دست آوردن درجه جهت گیری بالا و عملکرد مغناطیسی نیز دشوار است. فرآیند تغییر شکل داغ از پودر نانوکریستالی NdFeB به عنوان ماده خام استفاده می کند و بیشتر آن را در دمایی معین به شکل خالی متراکم فشرده می کند، سپس در نهایت از طریق فرآیند تغییر شکل داغ، آهنربای حلقه ای با چگالی کامل به دست می آید.

فرآیند متالورژی پودر

جهت گیری میدان مغناطیسی در طول فرآیند قالب گیری از فعل و انفعالات بین پودر NdFeB و میدان مغناطیسی خارجی استفاده می کند تا جهت مغناطیسی آسان پودر را سفارش داده و آن را با جهت مغناطیسی نهایی مطابقت دهد. حالت تولید جریان اصلی میدان جهت گیری شعاعی شامل فناوری جهت گیری دافعه منظم و فناوری جهت گیری چرخشی منحصر به فرد چینی است.

فناوری جهت گیری دافعه

مدار مغناطیسی فناوری جهت گیری دافعه از سیم پیچ های الکتریکی و قالب تشکیل شده است. به ویژه، سنبه قالب و آستین نصب قالب ماده از مواد رسانای مغناطیسی استفاده می کنند. پانچ و قالب ماده از مواد رسانای غیر مغناطیسی ساخته شده است. کویل های الکتریکی در انتهای سنبه قالب قرار می گیرند. جهت جریان دو سیم پیچ مخالف است و بنابراین میدان مغناطیسی دافعه میدان مغناطیسی شعاعی را برای جهت گیری پودر تشکیل می دهد. فناوری جهت گیری دافعه دارای تقارن محوری عالی است و بنابراین یکنواختی عملکرد مغناطیسی در امتداد محیط را می توان تضمین کرد. با این حال، خط نیروی مغناطیسی جهت ارتفاع از صفحه افقی منحرف می شود و سپس ارتفاع آهنربا را محدود می کند.

فناوری جهت گیری چرخشی

فناوری جهت گیری چرخشی از سیم پیچ الکتریکی، آهن یوغی فن شکل و سنبه قالب برای تشکیل یک میدان مغناطیسی فن شکل استفاده می کند، سپس به دلیل چرخش قالب ماده، پودر در زوایای مختلف متوالی جهت گیری می شود. فن آوری جهت گیری چرخشی می تواند به طور موثر ناحیه میدان جهت را کاهش دهد و قدرت میدان مغناطیسی را بهبود بخشد. با این حال، دقت برازش مکانیکی مکانیزم چرخش بر متمرکز بودن آهنربای حلقه و یکنواختی عملکرد مغناطیسی در طول محیط تأثیر می‌گذارد.

فرآیند تغییر شکل داغ

Nd₂آهن₁₄فاز اصلی B ساختار چهار ضلعی دارد و مدول الاستیک محور مغناطیسی آسان نسبتاً کم است. برای آهنرباهای نانوکریستالی NdFeB همسانگرد، جهت مغناطیسی آسان آن جهت گیری ترجیحی را در امتداد جهت فشار در طول فرآیند تغییر شکل داغ ایجاد می کند. قابل توجه ترین ویژگی فرآیند تغییر شکل گرم این است که برای جهت دهی پودر به میدان مغناطیسی نیاز ندارد. فرآیند تغییر شکل داغ برای نسبت L/D بالا و آهنرباهای حلقه نازک به خوبی مناسب است.