CN103887056B - 钕铁硼粘接磁体的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了钕铁硼粘接磁体的加工工艺，包括混料、造粒、挤出成型、退磁以及切割五个步骤，本加工工艺，具有工序少、加工周期短、加工的效率高等特点，通过此加工工艺加工出的产品‑钕铁硼永磁体的各项性能指标均有较大幅度的提高。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁体加工设备和加工工艺，具体地说，涉及一种粘接磁体成型机及粘接磁体的加工工艺。
背景技术
二十世纪末，人类发明了钕铁硼(NdFeB)永磁，用丰富廉价的钕取代稀有昂贵的钴制造稀土永磁，不但大幅度提高了磁性能，而且大大减少了对战略性资源——钴的依赖。由于成本的大幅度降低，使大量制造和广泛应用稀土永磁成为可能。
钕铁硼永磁具有更高的剩磁、矫顽力、磁能积，并且具有良好的动态回复性，是目前世界上发现的磁性材料中磁性最强的一种，其磁性能比广泛应用的铁氧体永磁大几倍到几十倍，比第一代、第二代稀土磁体(钐钴永磁)将近高一倍。由于具有很高的性能价格比，使其正成为制造高效能、小体积、轻重量磁性功能器件的理想材料，也逐步取代了传统永磁体在各行业应用中的地位。
目前，无论是钕铁硼永磁体的加工设备还是钕铁硼永磁体的加工工艺还都不完善，存在诸多的缺陷。如加工设备复杂、成本高，不容易操作；加工工艺的工序繁多、效率低下以及加工出的产品质量较差、性价比低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种结构简单、成本低、易操作的钕铁硼粘接磁体成型机。此外，还提供钕铁硼粘接磁体的加工工艺，该加工工艺工序少，效率高，加工出的产品质量较高、性价比高。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
钕铁硼粘接磁体成型机，包括螺旋推料装置，其特征在于：所述螺旋推料装置的出料端安装有压缩分料装置，所述压缩分料装置远离螺旋推料装置的一端安装有磁场取向线圈。
压缩分料装置可以将混合物料充分压缩，同时将压缩后的物料再挤出，保证物料的充分混合，而且保证加工出的产品自身刚度。
作为一种改进：
所述压缩分料装置包括位于螺旋推料装置出料口处的多孔板和分料器，分料器连接有压缩头，压缩头的外周设有模头，所述模头连接有口模，所述口模的外部设有加热圈，所述磁场取向线圈位于加热圈的外部。
磁场取向线圈能够将物料进行磁场取向，使物料在加工的过程中便实现了磁场取向，节省了工序，提高了工作效率，降低了生产成本。
所述磁场取向线圈与加热圈之间设有隔热垫。
隔热垫可以有效地阻止加热圈的热传递，防止加热圈的热量影响磁场取向线圈的正常磁场取向，保证磁场取向的顺利进行。
作为进一步的改进：
所述口模的出料端连接有冷却装置。
冷却装置与口模直接连接，防止挤出地磁体在高温时暴露在空气中被氧化，有效地保护了磁体。
所述螺旋推料装置包括机筒，机筒的两端设有机头，所述机筒的进料端设有加料器，加料器与靠近加料器的机头之间设有减速机，所述减速机传动连接有动力装置；所述机筒内设有螺旋推料杆，螺旋推料杆靠近加料器的一端与减速机传动连接。
所述机筒的外周固定包裹有加热层。
加热层可以保证机筒内的温度，且能稳定机筒内的温度，为物料的充分混合奠定基础。
作为再进一步的改进：
一种钕铁硼粘接磁体的加工工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：
A将尼龙12和磁粉及添加剂按重量比4.5∶92.5∶3混合，加热180～200℃温度下混炼至近糕粉状；
B将步骤A中的糕粉状原料加入造粒机中造粒，使原料形成颗粒；
C先将挤出成型机的各段分别加热至260～300℃，再将颗粒加入成型机中搅拌、熔化，形成粘流态的磁粉混合物，粘流态的磁粉混合物通过多孔板混合分流均匀后，将成型机的挤出速度稳定在5～10rpm，得到成型后的各向异性钕铁硼粘接磁体；
D退磁，将成型的各向异性钕铁硼粘接磁体进行退磁；
E切割，根据实际的需要将各向异性钕铁硼粘接磁体切割成符合尺寸要求的小磁体。
其中，尼龙12是从丁二烯线性，半结晶-结晶热塑性材料，在本罚命中尼龙12作为粘接剂使用。尼龙12具有吸水率低，尺寸稳定性好，耐低温性优良，可达-70℃，熔点低，成型加工容易，成型温度范围较宽；柔软性、化学稳定性、耐油性、耐磨性均较好，且属自熄性材料，可采用注塑、挤出等方法加工成单丝、薄膜、板、棒、型材，粉末可采用流动床浸渍法、静电涂装法、旋转成型等方法加工，尤其适宜在金属表面涂覆和喷涂；尼龙12是很好的电气绝缘体并且和其它聚酰胺一样不会因潮湿影响绝缘性能，它有很好的抗冲击性机化学稳定性；尼龙12的粘性主要取决于湿度、温度和储藏时间；它的流动性很好，收缩率在0.5％到2％之间。
添加剂包括偶联剂，增塑剂，润滑剂等。
作为再进一步的改进：
所述步骤C中，所述成型机中压缩头将粘流态的磁粉混合物压入口模内的压力为50～200MPa。
所述步骤C中，粘流态的磁粉混合物被挤入口模的阶段用取向线圈进行恒定磁场取向，同时用脉冲磁场按50ms施加脉冲取向。
将取向好的各向异性钕铁硼磁体在保持恒定磁场的状态下快速将成型机降至80℃冷却定型，在整个加工工艺的过程中，保持的取向磁场一致。
由于采用了上述技术方案，本发明具有设备体积小，结构简单，易操作，运行成本低，与以往的破碎设备相比，具有相同产量耗能低、更换易损件快捷以及磁体质量高等特点。
本发明述说的加工工艺，具有工序少、加工周期短、加工的效率高等特点，通过此加工工艺加工出的产品-钕铁硼永磁体的各项性能指标均有较大幅度的提高。
为验证本发明制得的钕铁硼永磁体的性能，选取传统工艺制得的钕铁硼永磁体(P)若干块，作为对照组，同时选取本发明所述工艺制得的钕铁硼永磁体(B)若干块，作为实验组，对其性能指标：剩磁Br、矫顽力Hcj、磁能积(BH)max进行检测。检测结果如表一所示。
表一
从表一中可以看出，对照组采用普通设备以及传统工艺加工出的钕铁硼粘接磁体在剩磁Br、矫顽力Hcj、磁能积(BH)max三项指标中均大大落后于实验组，所以本发明所制得的钕铁硼粘接磁体具有质量好、性价比高的特点。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
附图1是本发明钕铁硼粘接磁体成型机的一种实施例的结构示意图；
附图2是附图1中A-A向的剖视图；
附图3是本发明钕铁硼粘接磁体成型机中压缩分料装置和磁场取向线圈的结构示意图；
附图4是附图3中B-B向的剖视图。
图中：1-减速机；2-进料器；3-机筒；4-机头；5-连接端盖；6-多孔板；7-冷却装置；8-传动轴；9-加热层；10-螺旋推料杆；11-分料器；12-压缩头；13-磁场取向线圈；14-隔热垫；15-口模；16功加热圈；17-模头。
具体实施方式
实施例：如图1和图2所示，钕铁硼粘接磁体成型机，包括螺旋推料装置，所述螺旋推料装置的出料端安装有压缩分料装置，压缩分料装置通过连接端盖5与机头4连接。
所述压缩分料装置远离螺旋推料装置的一端安装有磁场取向线圈13。
如图3和图4所示，所述压缩分料装置包括位于机筒3出料口处的多孔板6和分料器11，分料器11连接有压缩头12，压缩头12的外周设有模头17，模头17连接有口模15，所述分料器11和压缩头12位于连接端盖5和模头17内部。所述口模15的外部设有加热圈16，所述磁场取向线圈13位于加热圈16的外部。所述磁场取向线圈13与加热圈16之间设有隔热垫14。所述口模15的出料端连接有冷却装置7，所述冷却装置7为冷却头，冷却头与口模15连接在一起，冷却头内部设有与口模15直径相同的挤出通道，在挤出通道的外周设有冷却腔，冷却腔内可以注入冷却介质。
所述螺旋推料装置包括机筒3，机筒3的两端设有机头4，所述机筒3的进料端设有加料器2，加料器2与靠近加料器2的机头4之间设有减速机1，所述减速机1通过传动轴8传动连接有动力装置；所述机筒3内设有螺旋推料杆10，螺旋推料杆10靠近加料器2的一端与减速机1传动连接。所述机筒3的外周固定包裹有加热层9。
钕铁硼粘接磁体的加工工艺，所述工艺包括以下步骤：
A将尼龙12和磁粉及添加剂按重量比4.5∶92.5∶3混合，加热180-200℃温度下混炼至近糕粉状；
B将步骤A中的糕粉状原料加入造粒机中造粒，使原料形成颗粒；
C先将挤出成型机的各段分别加热至260-300℃，再将颗粒加入成型机中搅拌、熔化，形成粘流态的磁粉混合物，粘流态的磁粉混合物通过多孔板6混合分流均匀后，将成型机的挤出速度稳定在5～10rpm，得到成型后的各向异性钕铁硼粘接磁体；
D退磁，将成型的各向异性钕铁硼粘接磁体进行退磁；
E切割，根据实际的需要将各向异性钕铁硼粘接磁体切割成符合尺寸要求的小磁体。
所述步骤C中，所述成型机中压缩头12将粘流态的磁粉混合物压入口模15内的压力为50～200MPa。压力的大小可以根据实际情况或不同类型的产品进行调节。
所述步骤C中，粘流态的磁粉混合物被挤入口模的阶段用取向线圈进行恒定磁场取向，同时用脉冲磁场按50ms施加脉冲取向。
将取向好的钕铁硼磁体在保持恒定磁场的状态下快速将成型机降至80℃冷却定型，在整个加工工艺的过程中，保持的取向磁场一致。
上述造粒机为真空造粒机，为市售设备，生产厂家为潍坊德诺磁业有限公司，型号ZK-JB50L；成型机为本发明所述的钕铁硼粘接磁体成型机。
Claims (6)
1.钕铁硼粘接磁体的加工工艺，其特征在于：所述工艺包括以下步骤：
A将尼龙12和磁粉及添加剂按重量比4.5∶92.5∶3混合，加热180～200℃温度下混炼至近糕粉状；
B将步骤A中的糕粉状原料加入造粒机中造粒，使原料形成颗粒；
C先将成型机的各段分别加热至260～300℃，再将颗粒加入成型机中搅拌、熔化，形成粘流态的磁粉混合物；
所述成型机包括螺旋推料装置，所述螺旋推料装置的出料端安装有压缩分料装置，所述压缩分料装置远离螺旋推料装置的一端安装有磁场取向线圈(13)，所述压缩分料装置包括位于螺旋推料装置出料口处的多孔板(6)和分料器(11)，所述分料器(11)连接有压缩头(12)，压缩头(12)的外周设有模头(17)，所述模头(17)连接有口模(15)，所述口模(15)的外部设有加热圈(16)，所述磁场取向线圈(13)位于加热圈(16)的外部，所述磁场取向线圈(13)与加热圈(16)之间设有隔热垫(14)，所述口模(15)的出料端连接有冷却装置(7)；
粘流态的磁粉混合物通过多孔板(6)混合分流均匀后，将成型机的挤出速度稳定在5～10rpm，得到成型后的各向异性钕铁硼粘接磁体；
D退磁，将成型的各向异性钕铁硼粘接磁体进行退磁；
E切割，根据实际的需要将各向异性钕铁硼粘接磁体切割成符合尺寸要求的小磁体。
2.根据权利要求1所述的钕铁硼粘接磁体的加工工艺，其特征在于：所述螺旋推料装置包括机筒(3)，机筒(3)的两端设有机头(4)，所述机筒(3)的进料端设有加料器(2)，加料器(2)与靠近加料器(2)的机头(4)之间设有减速机(1)，所述减速机传动连接有动力装置；所述机筒(3)内设有螺旋推料杆(10)，螺旋推料杆(10)靠近加料器(2)的一端与减速机(1)传动连接。
3.根据权利要求2所述的钕铁硼粘接磁体的加工工艺，其特征在于：所述机筒(3)的外周固定包裹有加热层(9)。
4.根据权利要求1所述的钕铁硼粘接磁体的加工工艺，其特征在于：所述步骤C中，所述成型机中压缩头(12)将粘流态的磁粉混合物压入口模(15)内的压力为50～200MPa。
5.根据权利要求1所述的钕铁硼粘接磁体的加工工艺，其特征在于：所述步骤C中，粘流态的磁粉混合物被挤入口模的阶段用取向线圈进行恒定磁场取向，同时用脉冲磁场按50ms施加脉冲取向。
6.根据权利要求5所述的钕铁硼粘接磁体的加工工艺，其特征在于：将取向好的钕铁硼磁体在保持恒定磁场的状态下快速将成型机降至80℃冷却定型，在整个加工工艺的过程中，保持的取向磁场一致。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Wang Haibo Inventor after: Wang Xiaoyan Inventor before: Wang Haibo |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Neodymium-iron-boron adhesive magnet forming machine and machining process for neodymium-iron-boron adhesive magnet Effective date of registration: 20171206 Granted publication date: 20170704 Pledgee: Industrial Commercial Bank of China Ltd. Weicheng Weifang branch Pledgor: Weifang DawnMAG Co.,Ltd. Registration number: 2017980000538 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20190111 Granted publication date: 20170704 Pledgee: Industrial Commercial Bank of China Ltd. Weicheng Weifang branch Pledgor: Weifang DawnMAG Co.,Ltd. Registration number: 2017980000538 |
|
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170704 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |