Geleneksel toz metalurjisi işlemiyle karşılaştırıldığında, NdFeB'nin kalıplanması iki ana özelliğe sahiptir: manyetik alan yönlendirmesi ve oksidasyon koruması. Kalıplama işlemi mıknatısın geometrisini, boyutunu ve yönünü belirler ve sinterlenmiş NdFeB'nin hazırlanmasında önemli bir bağlantıdır. Kalıplama genel olarak iki kategoriye ayrılır: kuru presleme ve ıslak presleme.
1. Islak Kalıplama
Islak kalıplama işlemi fonksiyonel seramiklerde ve diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. 2001 yılında Hitachi, solvent olarak madeni yağ kullanmış ve Br=1.46 T (14.6 kG) ve 1.20 MA/m (15.1 kOe) ile yüksek performanslı bir mıknatıs hazırlamak için yüzey aktif madde metil oleatı eklemiştir. Organik reaktiflerin yağlama etkisi, tozun akışkanlığını ve yönelimini iyileştirebilir, böylece yüksek homojenliğe sahip bir kompakt hazırlanabilir. Ancak ıslak kalıplama işlemi karmaşıktır ve son derece verimsizdir. Sinterleme işlemi sırasında açığa çıkan büyük miktarda solvent, vakum sistemine zarar verecektir ve kalan karbon da mıknatısın performansını etkileyecektir, bu nedenle ıslak kalıplama yöntemi yavaş yavaş terk edilir.
2. Kuru Kalıplama
Manyetik malzeme uygulayıcıları tarafından yıllar süren uygulama ve iyileştirmelerden sonra kuru kalıplama, büyük ölçekli seri üretim için tercih edilen yöntem haline geldi. Manyetik toz, belirli bir şekle sahip bir kalıp boşluğundaki manyetik alan tarafından yönlendirilir ve girinti, basıncı tamamlamak için kapatılır. Ancak yeşil cismin yoğunluğu arttıkça yönelimin bozulması kaçınılmazdır. Kuru kalıplama, manyetik alan yönü ile presleme yönü arasındaki ilgili ilişkiye göre paralel presleme ve dikey presleme olarak ikiye ayrılabilir. Dikey presleme yöntemi, tozun yönüne daha az zarar verdiği için daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Çin'de sıklıkla iki aşamalı bir presleme yöntemi kullanılır, yani yeşil kompakt yoğunluğu 3.8-4.1g/cm3'e kadar preslenir ve ardından yeşili arttırmak için eşit basınç azaltma (yaklaşık 180MPa) kullanılır. mevcut yönlendirme seviyesini bozmadan kompakt yoğunluk (yaklaşık 4,5 g/cm3). Bu sayede yüksek üretim verimliliği ve istikrarlı performansa sahip, otomatik kalıplar ve kombine kalıplar gibi çeşitli kalıp türleri denenebilir. Ancak dikey pres presleme, izostatik presleme, öğütme sonrası ve dilimleme işlemlerinin yöntemleri aşağıdaki eksikliklere sahiptir:
(1) İşlenmemiş parçanın ve oksit tabakasının deformasyon miktarının sınırlandırılmasından dolayı, işlenmemiş parçanın işlem payı büyüktür ve verim oranı düşüktür;
(2) İkincil presleme yöntemi, uzun bir işlem döngüsüne ve düşük otomasyon derecesine sahip olan yeşil gövdeden sonra vakumlu sızdırmazlık gerektirir;
(3) Kalıp kapatma ve presleme işlemi sırasında yönlendirme derecesi yine de zarar görecektir.
Şu anda iyileştirmeye yönelik ana yönler şunlardır: ilk olarak, izostatik preslemenin iptal edilmesi ve kalıplamadan sinterlemeye kadar otomatik üretimin gerçekleştirilmesi; ikincisi, yönlendirme derecesini daha da geliştirmek için basınçsız kalıplama ve diğer yöntemlerin kullanılması; Buna ek olarak, karo şekilli, halka şekilli, ince levhalar ve çeşitli karmaşık şekiller için ürün, şekline eşit veya ona yakın ürünler doğrudan üretmek için ağa yakın bir kalıplama işlemi ve işlem gerektirmeyen bir kalıplama işlemi geliştirmiştir. nihai ürün.
A. Tek seferlik Kalıplama işlemi
Kalıplama presinin basıncının arttırılmasıyla ham gövdenin yoğunluğu 4,2g/cm3'ün üzerine çıkarılır, böylece izostatik presleme ortadan kalkar. Tam otomatik kalıplama presinde preslendikten sonra bir robot tarafından otomatik olarak sinterleme kutusuna istiflenir ve inert gazla korunan kapalı bir kanaldan taşınır. Sürekli sinterleme fırınına, otomatik üretim gerçekleştiren ve işçilik maliyetlerini azaltan sürgülü vana aracılığıyla fırına girilir. Tüm süreç, sürecin ve performansın istikrarına katkıda bulunan düşük oksijenli bir ortamda gerçekleştirilir.
Kalıplama işlemi sırasında yönlendirme derecesine verilen zararı ortadan kaldırmak için yönlendirme gevşek durumda veya mikro basınç durumunda gerçekleştirilir ve kalıp, vakum veya yüksek basınçlı sinterleme için kullanılır. Bu yöntemin kalıp malzemesi, manyetik geçirgenlik ve iç boşluk duvar pürüzlülüğü konusunda yüksek gereksinimleri vardır. Ancak toz aralığının çok büyük olması nedeniyle sinterleme işlemi sırasında yalnızca kılcal etki ile yoğunlaştırılması zordur ve büzülmesi ve deforme olması kolaydır.
B. Kauçuk filmin izostatik basınç darbesi manyetik alan kalıplaması
Manyetik tozla doldurulmuş kauçuk kalıp metal kalıbın içine yerleştirilir. Darbeli manyetik alan yönlendirmesi sayesinde metal girinti, kauçuk filmi ve manyetik tozu sıkıştırır. Metal kalıp boşluğunun kısıtlanması nedeniyle kauçuk kalıp iç boşluğa doğru genişler ve izostatik basıncını toza uygular. Numune üzerinde kalıp boşluğunun iç duvarı ile toz arasında göreceli bir hareket olmadığından yönelim iyi korunur. Bununla birlikte, kauçuk film ile çelik kalıp arasındaki sertlik ve Young modülü farkından dolayı kompakt, üniform olmayan deformasyona eğilimlidir.
C. Ağa yakın kalıplama işlemi (tek parça presleme)
Paralel presin manyetik alan yönelimi, presleme yönü ile aynı olduğundan, yönelimdeki hasar derecesi dikey prese göre çok daha yüksektir. Ayrıca yönlendirme direğinin boyutunun sınırlı olması nedeniyle ürün presleme alanı daha küçüktür. Ancak besleme ve yönlendirme avantajları nedeniyle paralel presleme yöntemiyle silindirik, dairesel, özel şekilli ve tek parçalı ürünler tek seferde şekillendirilip preslenebilir. İşleme payını azaltan ve malzeme kullanımını artıran yüksek presleme doğruluğuna ve iyi manyetik özellik tutarlılığına sahiptir. Bununla birlikte, tek parça presleme işleminin toz akışkanlığı, pres (servo kontrol doğruluğu, manyetik alan boyutu ve tekdüzelik, otomatik toz dağıtımı vb.), kalıp ve sinterleme işlemi açısından daha yüksek gereksinimleri vardır.