I materiali magnetici possono essere classificati in due categorie: magneti isotropi e magneti anisotropi:
I magneti isotropi mostrano le stesse proprietà magnetiche in tutte le direzioni e possono essere magnetizzati in qualsiasi direzione.
I magneti anisotropi mostrano proprietà magnetiche diverse in direzioni diverse e hanno una direzione preferita per prestazioni magnetiche ottimali, nota come direzione di orientamento.
I magneti anisotropi comuni includonoNdFeB sinterizzatoEsinterizzato SmCo, che sono entrambi materiali magnetici duri.
L'orientamento è un processo cruciale nella produzione di magneti NdFeB sinterizzati
Il magnetismo di un magnete ha origine dall'ordine magnetico (dove i singoli domini magnetici si allineano in una direzione specifica).Il NdFeB sinterizzato si forma comprimendo la polvere magnetica all'interno degli stampi.Il processo prevede il posizionamento della polvere magnetica in uno stampo, l’applicazione di un forte campo magnetico utilizzando un elettromagnete e l’esercizio simultaneo di pressione con una pressa per allineare l’asse di facile magnetizzazione della polvere.Dopo la pressatura, i corpi verdi vengono smagnetizzati, rimossi dallo stampo e si ottengono gli sbozzati risultanti con direzioni di magnetizzazione ben orientate.Questi pezzi grezzi vengono quindi tagliati nelle dimensioni specificate per creare i prodotti finali in acciaio magnetico in base alle esigenze del cliente.
L'orientamento della polvere è un processo cruciale nella produzione di magneti permanenti NdFeB ad alte prestazioni.La qualità dell'orientamento durante la fase di produzione del grezzo è influenzata da vari fattori, tra cui l'intensità del campo di orientamento, la forma e le dimensioni delle particelle di polvere, il metodo di formatura, l'orientamento relativo del campo di orientamento e la pressione di formatura e la densità libera della polvere orientata.
La distorsione magnetica generata nella fase di post-elaborazione ha un certo impatto sulla distribuzione del campo magnetico dei magneti.
La magnetizzazione è il passaggio finale a cui impartire magnetismoNdFeB sinterizzato.
Dopo aver tagliato gli spazi magnetici alle dimensioni desiderate, vengono sottoposti a processi come la galvanica per prevenire la corrosione e diventare i magneti finali.Tuttavia, in questa fase, i magneti non mostrano magnetismo esterno e richiedono la magnetizzazione attraverso un processo noto come “magnetismo di carica”.
L'attrezzatura utilizzata per la magnetizzazione è chiamata magnetizzatore o macchina magnetizzante.Il magnetizzatore carica prima un condensatore con un'elevata tensione continua (ovvero, immagazzina energia), quindi lo scarica attraverso una bobina (dispositivo di magnetizzazione) con una resistenza molto bassa.La corrente di picco dell'impulso di scarica può essere estremamente elevata, raggiungendo decine di migliaia di ampere.Questo impulso di corrente genera un potente campo magnetico all'interno del dispositivo magnetizzante, che magnetizza permanentemente il magnete posto all'interno.
Durante il processo di magnetizzazione possono verificarsi incidenti, come saturazione incompleta, rottura dei poli del magnetizzatore e frattura dei magneti.
La saturazione incompleta è dovuta principalmente a una tensione di carica insufficiente, dove il campo magnetico generato dalla bobina non raggiunge da 1,5 a 2 volte la magnetizzazione di saturazione del magnete.
Per la magnetizzazione multipolare, anche i magneti con direzioni di orientamento più spesse sono difficili da saturare completamente.Questo perché la distanza tra i poli superiore e inferiore del magnetizzatore è troppo grande, con conseguente intensità del campo magnetico dai poli insufficiente per formare un circuito magnetico chiuso adeguato.Di conseguenza, il processo di magnetizzazione può portare a poli magnetici disordinati e ad un’intensità di campo insufficiente.
La rottura dei poli del magnetizzatore è causata principalmente dall'impostazione di una tensione troppo elevata, che supera il limite di tensione di sicurezza della macchina magnetizzante.
Magneti insaturi o magneti parzialmente smagnetizzati sono più difficili da saturare a causa dei loro domini magnetici inizialmente disordinati.Per raggiungere la saturazione, è necessario superare la resistenza derivante dallo spostamento e dalla rotazione di questi domini.Tuttavia, nei casi in cui un magnete non è completamente saturo o presenta una magnetizzazione residua, al suo interno sono presenti regioni di campo magnetico inverso.Sia che si magnetizzino in direzione avanti o indietro, alcune aree richiedono una magnetizzazione inversa, rendendo necessario il superamento della forza coercitiva intrinseca in queste regioni.Pertanto, per la magnetizzazione è necessario un campo magnetico più forte di quanto teoricamente necessario.
Orario di pubblicazione: 18 agosto 2023