[发明专利]降低烧结钕铁硼磁偏角的一种制备方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及永磁体制造方法及其装置，特别是一种降低烧结钕铁硼磁偏角的制造方法及其装置。

背景技术

烧结钕铁硼永磁材料以其优异的磁性能已广泛地应用于电机制造领域。理论上钕铁硼永磁体物理形状上的磁极轴线应该与磁体充磁后的磁极方向重合，但是由于磁体制备过程中，尤其是成型工艺和加工工艺等各种因素的影响，实际上磁体物理形状上的磁极轴线与磁体充磁后的磁极方向存在夹角，此夹角为磁偏角φ。由于磁偏角的存在使磁体非磁化方向产生磁场，形成杂散磁场，降低了永磁体的磁性能，因而影响了电机的精度。

随着电机精度要求越来越高，要求所采用的永磁材料的磁偏角要求小于3°。目前磁性材料生产厂家为达到磁偏角小于3°的要求，针对充磁产品，只有通过全检的方式挑出磁力线均匀、磁偏角小的部分进行加工，增加了加工废料量，材料利用率仅有30～40%，远低于普通产品60%的材料利用率，生产成本大幅提高。而针对不充磁发货的产品，许多企业无法生产控制确保磁偏角在3°以内。CN101447273A提出一种克服永磁体磁偏角的方法和装置，该方法利用其装置对已烧结永磁体的两个磁场取向面进行机械加工，使磁场取向面与磁场取向磁力线垂直，这种方法和装置仅用机械切割永磁体，造成磁体性能破坏，对降低磁体磁偏角没实质性改进。

发明内容

本发明专利针对上述技术现状而提供一种降低烧结钕铁硼磁偏角的永磁体制备方法和装置。

一种降低烧结钕铁硼磁偏角的永磁体制备方法，包括以下步骤：

（1）配料：将原料按配方比例配制；

（2）熔炼：将配制好的原料装入真空感应炉中，将感应炉抽真空≤5Pa，加热熔炼至炉内原料发红时，关闭真空阀，充入氩气，待材料熔清后速凝浇铸，然后关闭加热电源，待铸片温度低于40℃出炉；

（3）制粉：将上述铸片放入氢碎炉中进行氢破，控制氢破粉氧含量≤1000PPM，经气流磨机制粉，粉末粒度控制在2.5～5.0μm，然后按每公斤粉料添加1～2ml添加剂和2～5ml航空汽油，经过60～120min搅拌；

（4）成型：将上述混好的粉料称重放入成型压机的模具内，通过调节模具支架调节上下压头和模具处在磁场的中心位置，使粉料在取向压制的过程中处于磁场的中心位置；使松装粉料沿磁场取向方向的中心线所在水平面S1与压机磁场两极头圆心连接线所在水平面S2之间距离D≤10mm，成型模具沿磁场取向方向长度L≤150mm，且成型模具腔体垂直磁场方向的截面需在压机极头面积范围之内，施加磁场强度H≥2.0T的磁场取向、压制成型，退磁后取出生坯，迅速抽真空封装，再将封装好的坯料放入等静压机中加压150～200MPa，保压1～3min后取出制成的生坯；

（5）烧结：将上述成型生坯装入料盒内，放入真空烧结炉内烧结，在1000～1100℃下烧结3.5～5.0h后，即制成钕铁硼磁体毛坯料；

为了降低烧结钕铁硼磁偏角，实施取向压制成型工艺，必须对现有取向压制成型机进行结构改进，本发明提出一种结构改进的取向压制成型装置。

一种降低烧结钕铁硼磁偏角的装置，它包括线圈、极头、上下压制油缸，以及设在所述极头与上下压制油缸中间的成型模具，上下压制油缸活塞的相对应端分别从成型模具上下两端伸入成型模具腔内滑动，所述成型模具下端连接一模具支架，在所述模具支架下端的支撑面连接一由调节油缸支撑的调节活塞。

所述模具支架由下支撑面、上支撑面，连接固定上、下支撑面的中间支撑杆组成，上支撑面为支撑成型模具的接触面，上下支撑面的中间为通过下压制油缸活塞的圆筒面，下支撑面的下端面与调节油缸活塞相固接。所述下支撑面中间滑动穿过下压制油缸活塞。下压制油缸活塞滑动穿过所述调节油缸活塞内。

所述模具支架也可用步进电机带动升降。