Paagutatud neodüümmagnetite töötlemine on keeruline, kuna materjal on rabe (murdetugevus<5 MPa·m½, similar to ceramic) and prone to chipping, cracking, or edge breakage during cutting and grinding. Managing yield rates (the percentage of raw magnet blocks that become usable finished parts) directly impacts your unit cost. A typical slicing yield (from block to plates) is 70-85%; grinding yield (to final dimensions) is 85-95%; overall yield is 60-80% depending on part complexity. This guide explains why NdFeB is difficult to machine, compares diamond wire slicing vs. multi-blade cutting techniques, covers controlling tolerances and surface finish during centerless grinding, and shows how minimizing scrap improves unit cost.
Hapruse tegur: miks on NdFeB-d raske töödelda?
Paagutatud NdFeB kõvadus on 500–600 HV (sarnane pehmele terasele), kuid purunemistugevus on vaid 4–6 MPa·m½ (teras on 50–100 MPa·m½). See tähendab, et materjalil on madal vastupidavus pragude levimisele: igasugune pingekontsentratsioon (nt terav lõikeserv, vibratsioon, soojuspaisumine) tekitab pragusid, mis levivad läbi tera piiride, põhjustades killustumist või täielikku purunemist.
Levinud töötlusvead:
Serva lõhenemine: materjali kadu teravas servas, tavaliselt 0,1–0,5 mm.
Delaminatsioon: pinnakihi ja puistematerjali eraldumine jääkpinge tõttu.
Mikro-praod: pinnaalused praod, mis on nähtamatud, kuid vähendavad magnetilist jõudlust ja mehaanilist tugevust.
Puhaste lõigete ja lihvimiste saavutamiseks kasutame teemantabrasiivtööriistu (terad, rattad) koos jahutusvedeliku üleujutusega, et eemaldada soojust (lõiketsooni temperatuur peab jääma alla 150 kraadi, et vältida termilist demagnetiseerumist ja pragunemist). Etteanne on aeglane: 5-20 mm/min viilutamisel võrreldes 100-500 mm/min terase puhul.
Teemanttraadi viilutamine vs. mitme-tera lõikamise tehnikad
Kaks peamist meetodit suurte neodüümplokkide (nt 100x100x50mm) lõikamiseks õhemateks (nt 5 mm paksusteks) plaatideks:
Teemanttraadi lõikamine: üks õhuke teemant{0}}immutatud traat (läbimõõt 0,3–0,5 mm) jookseb üle rihmarataste ja lõikab kitsa soone (0,4–0,6 mm). Traadi kiirus: 300-600 m/min, etteandekiirus: 10-30 mm/min. Eelised: minimaalne lõikekadu (vähem materjalijäätmeid), sile lõikepind (Ra 0,8-1,5μm), madal pragunemisoht. Puudused: aeglane (ühe ploki viilutamine võib võtta 1-2 tundi), kõrge traadi maksumus (20-50 dollarit meeter, kulub ühe viilu kohta).
Mitme teraga (rühm) lõikamine: 20-50 teemantterast koosnev virn (1,2–2,0 mm paksune) lõikab ühe käiguga mitu plaati. Eelised: kiire (50 mm ploki saab lõigata 10 plaadiks 15 minutiga), madalam osakulu suurte mahtude puhul. Puudused: laiem lõhe (suurem materjalikadu), karedam pind (nõuab rohkem lihvimisvaru), suurem lõhenemisoht tera vibratsiooni tõttu.
| Parameeter | Teemanttraat (üksik) | Multi-Blade (rühm) |
|---|---|---|
| Kerfi laius (mm) | 0.4-0.6 | 1.2-2.0 |
| Materjali kadu plaadi kohta (sh lõhe) | 0,8-1,2 mm | 2,0-3,0 mm |
| Pinna karedus Ra (μm) pärast lõikamist | 0.8-1.5 | 2.0-4.0 |
| Lõikekiirus (plaadid tunnis) | 1-5 | 20-50 |
| Sobiv maht | Prototüübid, väikesed partiid (vähem kui 100 tk või sellega võrdne) | High-volume production (>500 tk) |
| Suhteline saagis (materjal kuni valmistooteni) | 75-85% | 60-75% |
| Tööriistade maksumus tellimuse kohta | Madal (traat kuluv) | Kõrge (investeering terakomplekti) |
Meie tavapäraste eritellimuste jaoks kasutame teemanttraati, mille mõõtmed on alla 20 mm paksused, ja rühmlõikamist plaatide puhul, mille paksus on üle 10 mm, kus lõikekadu on väiksem.
Tolerantside ja pinnaviimistluse juhtimine tsentrita lihvimise ajal
Pärast viilutamist on plaatidel kare lõikepind. Tsentreerimata lihvimine viib detaili lõpliku tolerantsi (±0,05 mm või parem) ja pinnaviimistluseni (Ra 0,4–0,8 μm enamiku rakenduste puhul, Ra 0,2 μm täppisandurite puhul).
Lihvimisprotsess:
Kare lihvimine: eemaldab 0,2-0,5 mm ühe läbikäigu kohta, etteandekiirus 5-15 mm/min.
Viimistluslihvimine: eemaldab 0,05-0,10 mm ühe käigu kohta, etteandekiirus 2-5 mm/min.
Jahutusvedelik: õli{0}}põhine jahutusvedelik (mitte vee-põhine), et vältida korrosiooni ja parandada pinnaviimistlust.
Saagikust mõjutavad kriitilised parameetrid:
Lihvketta tera: 120-220 töötlemata, 400-800 viimistluse korral.
Ratta kiirus: 20-30 m/s (suurem kiirus suurendab kuumust, pragunemise oht).
Riietusintervall: teravuse säilitamiseks tuleb teemantratast riietada (trued) iga 10-20 osa järel.
Faaside (servamurdude) jaoks kasutame pärast lihvimist{0}}harjade eemaldamise masinat. Falla suurus: 0,1-0,5 mm (45 kraadi). See vähendab servade lõhenemist montaaži ja magnetiseerimise ajal.
Kuidas praagi minimeerimine teie ühikukulu suurendab
Tootlusmäär=(valmis osade arv / kasutatud toorplokkide arv) × 100%. Iga praagitud plokk tähistab materjalikulu pluss töötlemistöö. Arvutamise näide:
Toores NdFeB ploki hind: 40 $/kg. 1kg ploki puhul maksis tooraine=$40.
Viilutamine: 80% → 0,8 kg kasutatavaid plaate. Lihvimissaagis: 90% → 0,72kg viimistletud detaile.
Üldsaagis: 72% → valmis materjali maksumus=$40 / 0.72=$55.60/kg.
Kui saagis paraneb 85%-ni (teemanttraati ja hoolikat lihvimist kasutades), maksab valmismaterjal=$40 / 0.85=$47.06/kg.
Sääst: 8,54 $/kg ehk 15% materjalikulust.
500 kg valmismagnetite tellimuse korral säästab see 4270 dollarit. Suuremahuliste-tellimuste korral annab teemanttraadi viilutamisesse investeerimine tulu 2–3 tellimusega.
Optimeerime saagikust:
Minimaalse ploki suuruse määramine, et see sobiks teie osadega kõige väiksema väljalõikega.
Vees-lahustuva jahutusvedeliku kasutamine koos korrosioonivastaste-lisanditega.
Järelevaatuse rakendamine-(mõõtmete kontroll iga 10 osa järel), et kõrvalekalded varakult tuvastada.
Pärast-lihvimist visuaalne kontroll 10-kordse suurendusega mikro-pragude tuvastamiseks.
Kohandatud magneti valmistamiseks (sh viilutamine, lihvimine ja faasimine) külastage meie ettevõtte profiili lehte või konkreetse kujuga toodete lehti meie veebisaidil.
Oma kohandatud magneti mõõtmete saagikuse prognoosi ja kulude jaotuse saamiseks saatke meile oma joonis koos tolerantsidega. Meie insenerimeeskond soovitab kõige ökonoomsemat lõikamismeetodit ja partii suurust.
Korduma kippuvad küsimused
K: Mis on minimaalne paksus, milleks saame neodüümmagnetploki viilutada?
V: Minimaalne lõplik paksus 0,5 mm paagutatud NdFeB (N35-N52) puhul. Alla 0,5 mm on magnet liiga habras ja kipub lihvimisel pragunema. Õhemate magnetite jaoks kasutage liimitud või survevaluga NdFeB.
K: Kas lihvimine mõjutab magnetilist jõudlust?
V: Lihvimine ei demagnetiseeri materjali (välja arvatud juhul, kui detaili temperatuur lihvimisel ületab 150 kraadi, mida me takistame jahutusvedelikuga). Kuid lihvimispinged võivad põhjustada mikro-pragusid, mis vähendavad mehaanilist tugevust 10-20%. Tugeva vibratsiooniga osade jaoks soovitame pärast lihvimist pingevaba lõõmutamist (200 kraadi 2 tundi).
K: Kuidas puhastate neodüümmagneteid pärast lihvimist (õli ja rästide eemaldamiseks)?
V: Kasutame ultrahelipuhastust nõrga leeliselise pesuainega (pH 8-9) temperatuuril 50-60 kraadi 15 minutit, millele järgneb deioniseeritud veega loputamine ja kuuma õhu kuivatamine (80 kraadi). Ärge kasutage happelisi puhastusvahendeid, kuna need kahjustavad terade piire. Pärast puhastamist lähevad magnetid 24 tunni jooksul oksüdeerumise vältimiseks kohe kattele (Ni-Cu-Ni või epoksü).
