Hersteller von gebundenen NdFeB-Magneten in China

Schrittweiser Herstellungsprozess von gebundenen NdFeB-Magneten

1. Rohstoffaufbereitung und Pulverherstellung

Alles beginnt mit hochreinen Inhaltsstoffen: Neodym (Nd), Eisen (Fe), Bor (B) und geringfügige Zusätze wie Dysprosium (Dy) für Hitzebeständigkeit oder Kobalt (Co) für Stabilität.

• Diese werden in einem Vakuuminduktionsofen bei 1.400–1.500 °C geschmolzen, um einen Legierungsbarren zu bilden.
• Der Barren wird schnell abgeschreckt (z. B. durch Schmelzspinnen), um Bänder oder Flocken zu erzeugen, die dann zu feinem Pulver (1–10 Mikrometer) gemahlen werden. Durch diese „schnelle Verfestigung“ bleibt die magnetische Mikrostruktur erhalten.
• Pulver werden gesiebt und manchmal beschichtet, um Oxidation zu verhindern und so hochwertige, gleichmäßige Partikel zu gewährleisten.

Profi-Tipp: Größe und Form des Pulvers wirken sich direkt auf die Dichte und Stärke des endgültigen Magneten aus.

2. Mischen mit Bindemittel

Das NdFeB-Pulver (70-95% nach Volumen) wird mit einem Polymerbindemittel (5-30%) vermischt, beispielsweise einem Thermoplast (Nylon) für den Spritzguss oder einem Duroplast (Epoxid) für die Kompression.

• Das Mischen erfolgt in einem Hochschermischer oder Extruder bei kontrollierten Temperaturen (Raumtemperatur bis 200 °C), um eine homogene Verbindung zu erzeugen.
• Additive wie Schmiermittel oder Haftvermittler verbessern Fließfähigkeit und Haftung.

Dieser Schritt verwandelt das magnetische Material in einen formbaren „Ausgangsstoff“, ähnlich wie Kunststoffpellets.

3. Formen und Gestalten

Die Verbindung wird mithilfe von Techniken wie diesen in die gewünschte Form gebracht:

• Spritzguss: Erhitzt und unter Druck in Formen gespritzt (ideal für komplexe, dünnwandige Teile).
• Formpressen: Bei 100–300 MPa und mäßiger Hitze in Matrizen gepresst.
• Extrusion oder Kalandrierung: Für Endlosformen wie Platten oder Stäbe.
• Bei anisotropen Magneten wird während des Formens ein Magnetfeld angelegt, um die Partikel auszurichten, wodurch die Leistung um 20-30% gesteigert wird.

Das Ergebnis ist ein „grünes“ Teil, das fest, aber nicht vollständig ausgehärtet ist.

4. Aushärtung und Entbinderung

So fixieren Sie das Bindemittel und entfernen alle flüchtigen Bestandteile:

• Duroplastische Bindemittel werden stundenlang in Öfen bei 150–250 °C ausgehärtet, wodurch das Polymer vernetzt wird und so seine Festigkeit erhält.
• Thermoplastische Versionen kühlen auf natürliche Weise ab oder werden geglüht, um Spannungen abzubauen.
• Wenn Bindemittel Lösungsmittel enthalten, werden diese durch einen Entbinderungsschritt (thermische Extraktion oder Lösungsmittelextraktion) entfernt, ohne die Struktur zu beschädigen.

Dadurch wird der Magnet auf 5–7 g/cm³ verdichtet (im Vergleich zu 7,5 g/cm³ bei gesintertem Magneten), wodurch ein leichter Verbundwerkstoff entsteht.

5. Bearbeitung und Endbearbeitung

Gebundene Magnete lassen sich aufgrund ihres Polymeranteils leichter bearbeiten als gesinterte:

• Durch Trimmen, Bohren oder Schleifen werden Formen mit Standardwerkzeugen verfeinert (keine Diamanten erforderlich).
• Zum Schutz vor Korrosion und Feuchtigkeit werden Schutzbeschichtungen (z. B. Parylen oder Farbe) aufgetragen, da NdFeB zum Rosten neigt.

Die Toleranzen können bis zu ±0,05 mm betragen, was sie für Fließbänder präzise macht.

6. Magnetisierung und Qualitätsprüfung

Das Formstück wird in einem Impulsmagnetisierer oder Elektromagneten magnetisiert, um die NdFeB-Partikel zu sättigen.

• Durch Tests werden Eigenschaften wie Remanenz (Br), Koerzitivfeldstärke (Hc) und Energieprodukt mithilfe von Vibrometern oder Pull-Testern überprüft.
• Prüfungen auf Defekte, Dichte und Bindemittelintegrität gewährleisten Zuverlässigkeit, häufig gemäß ISO 9001-Standards.

Die Endprodukte werden bei Bedarf für einen sicheren Versand entmagnetisiert.