En la fabricación de imanes de neodimio de alta tecnología y alta calidad, hay muchos pasos importantes de producción, además de muchos pasos secundarios. Cada paso es muy importante, y cada paso es una parte importante de una operación altamente refinada.
1. Minería de minerales de tierras raras
Primero, las minas de tierras raras se descubren y luego se extraen. Dado que las minas de tierras raras son en su mayoría minería a cielo abierto, se requiere equipo a gran escala para extraer el mineral después de eliminar la cubierta del suelo.
2. Procesamiento y refinación de minerales
A continuación, el mineral de tierras raras se tritura y muele. Luego, el mineral se mezcla con agua y productos químicos especiales para separar los elementos de tierras raras de los relaves. Dependiendo de la fuente del mineral, los concentrados también se pueden electrorrefinar. Los metales de tierras raras se pueden refinar y extraer mediante electroquímica, destilación, intercambio iónico u otras técnicas. Luego se funden los concentrados (mineral refinado). Esto significa que se calienta a temperaturas muy altas (~1500 grados) para que los metales valiosos puedan separarse de los materiales inútiles en el mineral.
3. Aleación
Durante el proceso de aleación, se agregan pequeñas cantidades de otros metales a la aleación de NdFeB para refinar y modificar la microestructura del producto final, mejorar sus propiedades magnéticas y mejorar el efecto de otros procesos.
4. Tira fundida
La aleación NdFeB ahora está lista para fundirse y colarse en tiras. Se calienta en un horno de vacío, donde se fuerza una corriente de metal fundido bajo presión hacia un tambor de enfriamiento, donde se enfría rápidamente a unos 100,000 grados por segundo. Las altas tasas de enfriamiento producen partículas de metal muy pequeñas, lo que ayuda a simplificar y mejorar el procesamiento posterior. Además, las partículas pequeñas son una parte importante de la producción de imanes de alta calidad.
5. Fragmentación de hidrógeno
Aunque los granos de fundición de la cinta son muy pequeños, el material de la fundición de la cinta sale de la máquina de fundición en forma de escamas, que deben reducirse a polvo para fabricar imanes. El siguiente paso después de esto es el craqueo de hidrógeno, un proceso en el que se introduce hidrógeno para descomponer a propósito el material del imán. El metal ahora es quebradizo y se puede romper fácilmente en pedazos más pequeños, por lo que se llama craqueo de hidrógeno. Al mecanizar la mayoría de los metales, los procesadores evitan introducir hidrógeno en el metal.
6. Molino de chorro
Un molino de chorro utiliza un flujo de gas inerte de alta velocidad para moler bloques de metal NdFeB en polvo. El metal golpea otros polvos metálicos dentro del ciclón. Cyclone clasifica automáticamente el tamaño de las partículas a medida que pasan por el sistema, por lo que se mantiene una distribución estrecha y muy favorable del tamaño de las partículas.
7. Orientación de formación
El polvo se mantiene en una atmósfera de gas inerte y se manipula en una caja de guantes antes de ingresar a la imprenta automática. El polvo entra en el molde y se presiona entre las placas bajo la acción de un fuerte campo magnético, formando un bloque de material. El campo magnético orienta el grano, manteniendo los dominios magnéticos en la orientación diseñada a través de todos los pasos de procesamiento posteriores.
8. Prensado isostático
El material a granel se embolsa y se sumerge en una prensa isostática en frío (CIP) bajo una enorme presión. Esto elimina cualquier vacío restante en la piedra, y el aire que sale de esta presión es mucho más pequeño que cuando entró.
9. Sinterización
The compacts are removed from the bag and sintered. Sintering involves placing a metal block in a furnace at a very high temperature, just below the melting point of the metal. At temperatures >1000 grados, hay un gran movimiento de átomos individuales, lo que permite que la masa tenga propiedades magnéticas y mecánicas adecuadas.
10. Temperamento
Después de la sinterización, existen tensiones acumuladas en el metal debido a todo el movimiento durante la sinterización, por lo que a temperaturas más bajas, el bloque se trata térmicamente en etapas para reducir la tensión.
11. Corte, mecanizado y rectificado
Debido a todos los pasos anteriores, los imanes de NdFeB ya tienen mucho valor agregado. El corte, mecanizado y rectificado se realizan según un estricto plan de control, diseñado para minimizar los residuos.
12. Tratamiento de superficies
La mayoría de los imanes de neodimio ahora tienen un acabado final antes de salir de fábrica. El tratamiento básico es el recubrimiento de níquel-cobre-níquel, que protege los imanes de la corrosión en la mayoría de los entornos de uso típicos.
13. Prueba
Los materiales magnéticos se prueban y evalúan en casi todos los pasos del proceso y se mantienen registros para cada punto de datos. Frente a demandas de pruebas tan intensivas, BJMT mantiene un gran inventario de equipos de prueba internamente para mantener y mejorar la calidad del producto, la eficiencia de producción y el costo.
Las pruebas rigurosas garantizan que solo se entreguen a los clientes productos de alta calidad.
14. Magnetización
Uno de los pasos finales es la magnetización. El material se coloca dentro de una bobina energizada que genera un fuerte campo magnético durante un corto período de tiempo. Después de que se desactiva la bobina, el campo magnético en el imán permanece.
