Aimants NdFeB
Fabricant en Chine

Processus de fabrication étape par étape des aimants frittés en NdFeB

1. Préparation des matières premières et alliage

Des éléments de haute pureté — néodyme (Nd : 25-35%), fer (Fe : 60-70%), bore (B : 1-2%) et des additifs comme le dysprosium (Dy) ou le terbium (Tb) pour la résistance à la chaleur — sont obtenus.

• Ceux-ci sont fondus dans un four à induction sous vide à 1 400-1 500 °C pour former un lingot, empêchant ainsi l'oxydation.
• Le lingot est coulé en bande (refroidi rapidement sur une roue) en minces rubans, qui sont ensuite décrépités à l'hydrogène ou broyés au jet en poudres fines (2 à 10 microns).

La qualité de la poudre est primordiale : toute contamination par l’oxygène peut dégrader les performances.

2. Préparation du mélange de poudre et de l'alignement

Les poudres sont mélangées pour plus d'uniformité, souvent avec des lubrifiants pour faciliter le pressage.

• Pour les aimants anisotropes (standard pour les hautes performances), les particules sont alignées dans un champ magnétique lors des étapes suivantes.
• Le mélange est stocké dans des atmosphères inertes pour éviter les réactions avec l'air ou l'humidité.

Cela garantit un matériau de départ uniforme pour le compactage.

3. Pressage et compactage

La poudre est pressée sous 500 à 1 000 MPa dans une presse hydraulique, formant un compact « vert ».

• Un champ magnétique puissant (10 000 à 20 000 Oe) est appliqué pendant le pressage pour aligner les grains de cristal, créant ainsi une anisotropie.
• Un pressage isostatique peut être effectué pour une densité uniforme, atteignant une densité théorique de 50 à 60%.

Des formes telles que des blocs, des cylindres ou des arcs sont formées ici, bien que des géométries complexes nécessitent un post-usinage.

4. Frittage et densification

Le compact vert est fritté dans un four à vide à 1 000-1 100 °C pendant 1 à 4 heures, fusionnant les particules en un solide dense (7,4-7,6 g/cm³).

• Le frittage en phase liquide se produit lorsque les phases à bas point de fusion aident à lier les grains.
• Le refroidissement contrôlé évite les fissures et le processus est réalisé sous argon ou sous vide pour minimiser l’oxydation.

Cette étape verrouille les propriétés magnétiques, avec des limites de grains affinées pour une coercivité élevée.

5. Traitement thermique et usinage

Après le frittage, les aimants subissent un recuit à 500-900°C pour optimiser la microstructure et soulager les contraintes.

• L'usinage utilise des outils diamantés ou des fils EDM pour obtenir des formes précises, car le NdFeB fritté est très dur.
• Les revêtements protecteurs (par exemple, nickel, zinc, époxy ou parylène) sont appliqués par galvanoplastie ou pulvérisation pour lutter contre la corrosion.

Les tolérances peuvent être aussi strictes que ±0,01 mm pour les applications exigeantes.

6. Magnétisation et tests de qualité

L'aimant fini est magnétisé dans un magnétiseur à impulsions avec des champs allant jusqu'à 50 000 Oe.

• Les tests comprennent une analyse de boucle d'hystérésis pour Br, Hc et BHmax, ainsi que des contrôles de densité, de microstructure et de défauts à l'aide de méthodes à rayons X ou à ultrasons.
• Le respect des normes telles que RoHS garantit l'absence de substances nocives.

Les aimants approuvés sont souvent expédiés démagnétisés pour des raisons de sécurité.