מבוא קצר למגנטים טבעתיים בעלי אוריינטציה רדיאלית של NdFeB
משתמשי מגנט רבים נוטים לבלבל בין מגנטיזציה רדיאלית לבין מגנטיזציה דימטרית. כפי שהשם מרמז, כיוון המגנטיזציה של מגנטים טבעתיים ממוגנטים רדיאלית הוא לאורך הווקטור הרדיאלי. עבור מגנטי NdFeB מחולבים, מגנטיות רדיאלית מבוססת על כיוון רדיאלי, אך מגנט טבעת NdFeB בעל כיוון רדיאלי משמש יותר כבסיס להשגת מגנטים טבעתיים NdFeB מרובי קוטבי.
מלבד תהליך מתכות אבקה קונבנציונלי, ניתן לייצר מגנטים טבעתיים בעלי אוריינטציה רדיאלית של NdFeB באמצעות תהליך מעוות חם. תהליך מטלורגיית אבקה אינו קל לייצור מגנט עם קוטר קטן או גובה גבוה בגלל האניזוטרופיה של מודול הצעיר. בינתיים, קשה גם להשיג דרגת אוריינטציה גבוהה וביצועים מגנטיים בשל עיצוב שדה ההתמצאות המסובך יחסית. תהליך מעוות חם משתמש באבקת NdFeB ננו-גבישית כחומר גלם ודוחס אותה עוד יותר לריק צפוף תחת טמפרטורה מסוימת, ולאחר מכן מתקבל בסופו של דבר מגנט טבעת בצפיפות מלאה באמצעות תהליך דפורמציה חם.
תהליך מטלורגיית אבקה
כיוון השדה המגנטי במהלך תהליך הדפוס משתמש באינטראקציות בין אבקת NdFeB לשדה המגנטי החיצוני כדי להזמין את כיוון המגנטיזציה הקל של האבקה ולהפוך אותה לתואמת לכיוון המגנט הסופי. מצב הדור המיינסטרים של שדה התמצאות רדיאלית כולל טכנולוגיית התמצאות דוחה רגילה וטכנולוגיית התמצאות סיבובית סינית ייחודית.
טכנולוגיית התמצאות דוחה
מעגל מגנטי של טכנולוגיית כיוון הדחייה מורכב מסלילים חשמליים ועובש. במיוחד, ציר התבנית ושרוול הרכבה של עובש נקבה מאמצים חומר מוליך מגנטי. תבנית אגרוף ונקבה עשויה מחומר מוליך לא מגנטי. סלילים חשמליים ממוקמים בקצות ציר התבנית. כיוון הזרם של שני סלילים הוא הפוך ולכן שדה מגנטי דוחה יצור את השדה המגנטי הרדיאלי כדי לכוון אבקה. לטכנולוגיית התמצאות דוחה יש סימטריה צירית מעולה וכך ניתן להבטיח אחידות ביצועים מגנטית לאורך ההיקף. עם זאת, קו הכוח המגנטי של כיוון הגובה יחרוג מהמישור האופקי ואז יגביל את גובה המגנט.
טכנולוגיית כיוון מסתובב
טכנולוגיית אוריינטציה מסתובבת משתמשת בסליל חשמלי, ברזל בצורת מניפה ומדרון תבנית ליצירת שדה מגנטי בצורת מניפה, ואז אבקה בזוויות שונות מכוונת ברצף עקב סיבוב התבנית הנשית. טכנולוגיית התמצאות מסתובבת יכולה להפחית ביעילות את שטח שדה ההתמצאות ולשפר את חוזק השדה המגנטי. עם זאת, דיוק התאמה מכאנית של מנגנון הסיבוב ישפיע על הריכוזיות של מגנט הטבעת ועל אחידות הביצועים המגנטיים לאורך ההיקף.
תהליך מעוות חם
Nd2Fe14לשלב ראשי B יש מבנה טטראגונלי ומודול האלסטי של ציר המגנטיזציה הקל נמוך יחסית. עבור מגנטים NdFeB ננו-גבישיים איזוטרופיים, כיוון המגנטיזציה הקל שלו יהווה כיוון מועדף לאורך כיוון הלחץ במהלך תהליך עיוות חם. התכונה הבולטת ביותר של תהליך מעוות חם היא שהוא אינו זקוק לשדה המגנטי כדי לכוון אבקה. תהליך מעוות חם מתאים היטב ליחס L/D גבוה ולמגנטים טבעתיים בעלי דופן דקה.
