CN103915229A - 超大尺寸钕铁硼材料制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大尺寸钕铁硼的制造方法，主要对超大规格钕铁硼取向面方向尺寸进行分解，使其按照正常规格毛坯进行生产，进而得到性能、尺寸合格的单块毛坯，再将尺寸、外观、形状配合最合理的单块配为一组，采用多粘一的方式粘接，得到所需的超大规格毛坯。这种方法性价比高，节约成本，性能合格率高，对于高性能产品尤为显著；无需对现有压机设备进行改造，就可满足规格要求，降低成本。同时模具制造简单，安装方便；按照现有生产工序即可得到所需规格毛坯，无需开设专门生产线，节约人力、物力；大大提高了劳动效率，缩短劳动周期，使得产量大大提升。

Description

超大尺寸钕铁硼材料制备方法

技术领域

本发明涉及永磁材料加工领域，特别涉及超大尺寸钕铁硼永磁材料的制备方法。

背景技术

目前，公知烧结钕铁硼的生产经过熔炼、制粉、成型、烧结、机械加工、表面处理等工序。最近几年来，核磁共振、选矿、磁悬浮列车等方面的应用，使得永磁材钕铁硼的产量增加，同时促进了超大尺寸永磁材料钕铁硼的生产。制造超大尺寸钕铁硼磁体，其毛坯分为三个方向：自由、压制、取向，压制毛坯时，模具下压方向即为毛坯的压制方向，其取向充磁的方向即为取向方向，与压制、取向方向垂直的即为自由方向，三个方向中最大尺寸方向为取向方向，当自由、压制方向尺寸在40mm以上，则称为超大尺寸。若按照原有的生产方式进行生产，在成型阶段，一方面其所需的压制模具规格大，十分笨重，不易安装，且容易损伤毛坯；另一方面，现有成型压机本体部分，左右线圈磁体两个极头间距基本固定，大模具安装时，极头间距调整时超出范围，安装极为费力。即使安装完成，现有磁场强度也不易满足要求，故不得不对现有设备进行改造或是引进新的设备，无形增加一笔费用。在烧结过程中，毛坯尺寸过大，由于内应力的动作，使得毛坯极易出现裂纹甚至断裂，造成原料的浪费。尤其对于高性能产品，毛坯规格越大，性能越难达到。这样一来，生产周期变长，生产难度加大，效率大大降低，性能无法保证，同时造成大量原料、人力、时间的浪费，损失大笔费用。所以现有超大尺寸永磁材料钕铁硼的生产方法有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的超大尺寸钕铁硼的生产方法，以解决现有生产方法对其产品性能及生产效率方面的限制问题。

本发明提供一种超大尺寸钕铁硼制造方法，其包括如下工艺步骤：

1）经熔炼、氢破、制粉、成型、烧结、磨切，得到单块毛坯，所述单块毛坯为低性能毛坯产品时，取向方向尺寸为≤70mm；为高性能毛坯产品时，取向方向尺寸为≤50mm；

2）将多块毛坯清洁打磨后经拼接成所需超大尺寸毛坯。

其中，在稀土行业，一般定义为磁能积（BH）m+内禀矫顽力（Hc j）≥60。

对于N系列：Hc j≥12，则N48及其以上性能即为高性能；

对于M系列：Hc j≥14，则M46及其以上性能即为高性能；

对于H系列：Hc j≥17，则43H及其以上性能即为高性能；

如此类推，即可初步确定高性能范围，相应地其余即为低性能。

其中，步骤2）的拼接过程为粘接。

所述粘接步骤具体步骤为：

a）将各块毛坯的粘接面在磨床上磨平，其各面的光洁度Ra≤0.2um；

b）选择尺寸规格一样的毛坯，在取向方向一致的情况下，用有机溶剂清洁与取向方向垂直的粘接面；

c）在需要粘接的面均匀涂抹粘合剂，按设定顺序叠加各单块，使粘合剂全面均匀覆盖粘接面。

其中,粘接步骤b）的有机溶剂为丙酮。

其中，粘接步骤c）的粘合剂为AB型胶。

其中，所述粘接时还需要物理固定以确保粘接牢固。

其中，所述的物理固定具体步骤为：所述的物理固定具体步骤为：将粘接好的一组毛坯用固定设备固定，并用铅棒敲齐，保证各块面之间平整，保持10-15分钟，以加固结合。

其中，所述物理固定的固定设备为虎钳和/或平口钳。

这样使得大尺寸毛坯分解为几块正常规格毛坯，易于生产。在成型方面，模具的安装简易方便，磁场强度能够达到要求，性能得到保证。在烧结方面，虽有内应力的动作，毛坯却不易出现裂纹或者断裂现象。

超大尺寸钕铁硼尺寸经分解加工后再粘接组合，这种发明的有益效果是：1）有着极高的性价比，不仅节约原料的投入，降低了成本，而且尺寸规格符合要求，性能得到保证，对于高性能产品尤为显著，同时满足客户对产品的要求；2）无需对现有压机设备进行改造，就可满足规格要求，降低成本。同时模具制造简单，安装方便；3）按照现有生产工序即可得到所需规格毛坯，无需开设专门生产线，节约人力、物力；4）大大提高了劳动效率，缩短劳动周期，使得产量进一步提升。

具体实施方式

对超大尺寸钕铁硼进行取向面方向和非取向面方向尺寸分解，使其分解为几块正规毛坯，按照现有生产方式进行生产，经过熔炼、制粉、成型、烧结工序后制成毛坯，将单块毛坯粘接面经过机械加工处理，进行如下步骤：1）选择尺寸、外观、形状配合最合理的单块配为一组，并划线标识，以期达到所粘的一组；2）清洗粘接面：用已浸丙酮的棉纱擦拭每个粘接面，去其油渍和杂质。3）将A、B两管胶各挤出5mm于粘接面，并用搅棒充分搅拌均匀（只涂两个粘接面的一面即可）。4）按单块原来的标识线顺序，依次叠加，并在叠加时，将单块的粘合面进行研磨使粘接面胶水覆盖全面均匀。5）固化：将粘合好的一组单块用虎钳固定，并用铅棒敲齐（保证三面平整），然后用虎钳夹紧，保持10-15分钟，放开虎钳，取出产品。随后转入下道工序。

对比现有的粘接方式，这种粘接形式使用的材料器具有：丙酮，AB胶，虎钳，铅棒等。丙酮，一种很好地溶剂、清洗剂，能够有效去除毛坯上的油渍与杂质；AB胶，两液混合硬化胶的别称,一液是本胶,一液是硬化剂,两液相混,才能硬化,是不须靠温度来硬应熟成的,所以是常温硬化胶的一种，它所含的催化剂可以控制固化时间，其他助剂可以控制性能（如粘度、钢性、柔性、粘合性等等）；虎钳，铅棒，可以有效地固定产品。三者结合，能够使毛坯粘接牢固，且缩短粘接时间，大大提高生产效率。

现分别就本发明方法所述对高性能、低性能取向方向尺寸的产品做如下实验，其中高性能（取向方向尺寸≤50mm）产品规格尺寸为50*50*192，低性能（取向方向尺寸≤70mm）产品规格尺寸为50*50*228.9。

实施例1.

现以规格50*50*192（此规格性能为N50，为高性能）的大块毛坯用常规方法压制和50*50*39.9小块毛坯按本申请发明方法粘接固定为例，做如下对比试验：

通过本领域常规方法经过熔炼、制粉、成型、烧结工序后压制成型超大规格毛坯共50块，每块规格为50*50*192，经烧结出炉，观察其外观，测其尺寸记录相关数据并统计，作为实验组1；

按照本发明提供的方法步骤，成型部分按分解毛坯规格取向方向39.9mm压制，也即分解毛坯的单块规格为50*50*39.9的小毛坯，烧结出炉观其外观，测其性能及规格，记录相关数据并统计，随后在取向方向一致的情况下，选择尺寸、外观、形状配合最合理的单块小毛坯配为一组，在磨床上将每块单块小毛坯磨平，使各面光洁度Ra≤0.2μm，经磨平后的单块小毛坯规格为50*50*38.4。进而采用五粘一，即将单块规格为50*50*38.4的小毛坯经本发明方法粘接固定为规格为50*50*192的超大毛坯，共50块（共由250块小毛坯粘接固定而成），记录产品相应数据并统计，作为实验组2；

由以上对比实验可以看出，采用方法二，也即本发明提供的方法做出来的相同规格的超大尺寸毛坯破损比例大幅降低，而且从外观、性能、规格上都可以满足需求，而方法一，即常规方法生产的相同规格的超大尺寸毛坯的残破比例高，外观性能均无法满足需求。故本发明提供的方法更为适合超大尺寸规格毛坯的生产。

实施例2.

现以规格50*50*229（此规格性能为N45，低性能）的大块毛坯用常规方法压制和50*50*39.6小块毛坯按本申请发明方法粘接固定为例，做如下对比试验：

通过本领域常规方法经过熔炼、制粉、成型、烧结工序后压制成型超大规格毛坯共50块，每块规格为50*50*229，经烧结出炉，观察其外观，测其尺寸记录相关数据并统计，作为实验组1；

按照本发明提供的方法步骤，成型部分按分解毛坯规格取向方向39.6mm压制，也即分解毛坯的单块规格为50*50*39.6的小毛坯，烧结出炉观其外观，测其性能及规格，记录相关数据并统计，随后在取向方向一致的情况下，选择尺寸、外观、形状配合最合理的单块小毛坯配为一组，在磨床上将每块单块小毛坯磨平，使各面光洁度Ra≤0.2μm，经磨平后的单块小毛坯规格为50*50*38.2。进而采用六粘一，即将单块规格为50*50*38.2的小毛坯经本发明方法粘接固定为规格为50*50*229的超大毛坯，共50块（共由300块小毛坯粘接固定而成），记录产品相应数据并统计，作为实验组2；

由以上对比实验可以看出，采用方法二，也即本发明提供的方法做出来的相同规格的超大尺寸毛坯破损比例大幅降低，而且从外观、性能、规格上都可以满足需求，而方法一，即常规方法生产的相同规格的超大尺寸毛坯的残破比例高，外观性能均无法满足需求。故本发明提供的方法更为适合超大尺寸规格毛坯的生产。

Claims (6)

1.一种超大尺寸钕铁硼生产方法，其包括如下工艺步骤：

1）经熔炼、氢破、制粉、成型、烧结、磨切，得到单块毛坯，所述单块毛坯为低性能毛坯产品时，取向方向尺寸为≤70mm；为高性能毛坯产品时，取向方向尺寸为≤50mm；

2）将多块毛坯清洁打磨后拼接成所需超大尺寸毛坯。

2.如权利要求1所述的方法，其中，步骤2）的拼接为粘接。

3.如权利要求2所述的方法，其中，粘接步骤具体步骤为：

a）将各块毛坯的粘接面在磨床上磨平，其各面的光洁度Ra≤0.2μm；

b）选择尺寸规格一样的毛坯，在取向方向一致的情况下，用有机溶剂清洁与取向方向垂直的粘接面；

c）在需要粘接的面均匀涂抹粘合剂，按设定顺序叠加各单块，使粘合剂全面均匀覆盖粘接面。

4.如权利要求3所述的方法，其中步骤b）的有机溶剂为丙酮。

5.如权利要求3所述的方法，其中步骤c）的粘合剂为AB型胶。

6.如权利要求3所述的方法，其中粘接时需要物理固定以确保粘接牢固。