Fabricant d'aimants en ferrite en Chine

Processus de fabrication étape par étape des aimants en ferrite

1. Préparation des matières premières

La base est constituée de matières premières de haute pureté : oxyde de fer (Fe2O3, environ 80-90%), carbonate de strontium ou de baryum (10-20%) et des additifs mineurs comme la silice ou l'oxyde de calcium pour des propriétés améliorées.

• Les matériaux sont pesés avec précision et souvent pré-broyés pour garantir leur uniformité. Les impuretés sont éliminées pour éviter tout défaut dans l'aimant final.
• Pour la ferrite de strontium (plus courante et plus résistante), SrCO3 est l'additif clé.

Cette étape prépare le terrain pour une composition chimique cohérente, cruciale pour les performances magnétiques.

2. Mélange et calcination

Les poudres sont mélangées par voie humide dans un broyeur à boulets avec de l'eau pour former une boue, assurant une distribution uniforme.

• La boue est séchée puis calcinée (préfrittée) dans un four rotatif à 900-1 200 °C pendant 1 à 2 heures. Cette étape décompose les carbonates et forme la phase ferritique (par exemple, SrFe12O19).
• Le matériau calciné est broyé en particules grossières, créant un « clinker » prêt pour un traitement plus fin.

La calcination élimine les substances volatiles et initie la formation du composé magnétique. Considérez-la comme la cuisson de la « pâte » pour votre aimant.

3. Broyage fin et raffinage de poudre

Le clinker calciné est à nouveau broyé à boulets (humide ou sec) pour réduire la taille des particules à 0,5-2 microns, produisant une poudre fine.

• Des additifs tels que des dispersants ou des liants peuvent être inclus pour améliorer l'écoulement.
• Pour les aimants anisotropes, la poudre est alignée ultérieurement, mais ici elle est préparée pour le pressage.

Cette poudre ultra-fine assure un compactage dense et un frittage optimal.

4. Pressage et compactage

La poudre est compactée en formes à l'aide de presses hydrauliques sous une pression de 100 à 500 MPa.

• Le pressage à sec (avec des liants) ou le pressage humide (sous forme de suspension) est utilisé pour des formes telles que des blocs, des anneaux ou des arcs.
• Pour les ferrites anisotropes, un champ magnétique (jusqu'à 10 000 Oe) est appliqué pendant le pressage pour aligner les particules, améliorant ainsi le magnétisme dans une direction.

Le compact « vert » est fragile mais conserve la forme souhaitée, avec des densités autour de 50-60%.

5. Frittage

Les pièces vertes sont frittées dans un four tunnel ou à caisson à 1 100-1 300 °C pendant 1 à 4 heures sous air ou atmosphère contrôlée.

• Cela fusionne les particules en une céramique solide, atteignant une densité de 90-95%.
• Le refroidissement lent empêche la fissuration et le processus affine la structure cristalline pour une coercivité maximale.

Le frittage est le cœur du processus, transformant la poudre en un aimant dur et permanent.

6. Usinage, magnétisation et tests

Les ferrites sont cassantes, l'usinage utilise donc un meulage au diamant ou des outils à ultrasons pour la mise en forme et le lissage finaux.

• L'aimant est magnétisé dans un champ électromagnétique puissant pour aligner les domaines.
• Les tests de qualité mesurent des propriétés telles que la rémanence (Br), la coercivité (Hc) et le produit énergétique à l'aide de perméamètres. Des inspections visuelles permettent de vérifier la présence de fissures ou l'uniformité.

Des revêtements optionnels (par exemple, de la peinture) ajoutent une protection et les aimants sont prêts à l'emploi !