Производство ферритовых магнитов.

Производство ферритовых магнитовПрежде чем рассказывать про производство ферритовых магнитов, нужно вспомнить историю появления этого материала. В первой половине девятнадцатого столетия ученые получили альнико — сплав, в который входит кобальт, никель и алюминий.

На протяжении долгих лет на этот материал был стабильно высокий спрос. Неудивительно, ведь альнико имел отличные магнитные качества и стоил недорого. Но японские исследователи создали более совершенный материал — феррит, причем получился он у них случайно. В следующие годы технология изготовления ферритовых магнитов улучшалась. Как результат — магнитный материал с высоким уровнем индукции. В промышленных масштабах изготовление ферритов запустили сначала в Японии, а потом уже — в Советском Союзе.

Учитывая то, что в составе этого материала около 90% приходится на оксид железа, феррит стоит намного дешевле конкурентов. В сплаве может присутствовать феррит бария или стронция. Кстати, именно благодаря такому составу он выдерживает как минусовые (до -40 градусов), так и высокие температуры (до 250 градусов с плюсом).

Учитывая дешевизну сырья и простой технологический процесс ферритовый магнит пользуется высоким спросом среди производителей различного оборудования, устройств (электродвигателей, телевизоров, стиральных машин, бортовых автомобильных компьютеров и пр.). Из достоинств материала, помимо приемлемой стоимости, стоит отметить стойкость к коррозии, отличное сопротивление электричеству и пр.

В Украине широко распространено изготовление ферритовых магнитов, которые часто используются при производстве сувенирных магнитиков, зажимов, офисных настенных досок и пр.

Особенности изготовления ферритов

Производство ферритовых магнитовФерритовые магниты отличаются в зависимости от используемой при производстве технологии:

  • Изотропные. Их изготавливают сухим методом. Имеют меньшую мощность, чем анизотропные. Главные достоинства — возможность намагнитить в любом направлении.
  • Анизотропные. Изготавливают «мокрым» методом, когда в технологическую форму происходит впрыск под магнитным воздействием. Стоит сказать, что намагничивание возможно лишь в одном направлении. И оно задается при изготовлении.

Если говорить подробнее о производстве анизотропных магнитов, то сырье сначала проходит мелкое измельчение, а позже — устранение влаги и дезагрегацию. После этого порошок прессуется и спекается.  Это порошковая металлургия.

Нужно сказать, что при таком способе магнитные свойства полученных материалов небольшие. Это происходит из-за того, что во время сушки мелкая дисперсия создает конгломераты, в результате чего становится сложным ориентирование частичек в магнитном поле в процессе прессовки.

Еще популярно получение анизотропных ферритов, предполагающее измельчение порошков, а затем смешивание добытой смеси с другими компонентами. При этом одновременно происходит обезвоживание массы (минус 5-10% влажности). Высушенные блоки измельчаются, прессуются и спекаются. Главным недостатком данного метода является его большая трудоемкость.

Многие специалисты считают оптимальным способ, когда порошок при подготовке к прессовке делят на частицы, из-за чего он получает меньшую плотность. Хотя недостатки также имеются — это длительность прессовки, невысокая точность габаритов ферромагнитов.

Решение проблемного вопроса заключается в деагрегации порошка до нормальной плотности с последующим контролем стабильности показателей. В результате порошки ферритов (бариевых/стронциевых) сохраняют свои параметры. Это позволяет уменьшить продолжительность технологического процесса, использовать многогнездное прессование. Изделия получают отменные магнитные качества, их габариты соответствуют заданным.

Производство ферритовых магнитовЧто касается порошков с плотностью менее 0,6 г/см3, то проблем с прессованием также не должно возникнуть. Но есть один недостаток — время деагрегации увеличивается в два-три раза, что негативно сказывается на продолжительности загрузки в прессовки. Да и не исключено появление дефектов на готовых изделиях.

Хорошо поддаются прессованию и порошки плотностью свыше 0,8 г/см3, хотя нужно учитывать большой объем неразделенных частиц. Они недостаточно хорошо могут ориентироваться в магнитном поле. Использовать материалы с такими параметрами нерационально в оборудовании и различного рода устройствах.

В целом же можно отметить:

  • Порошки плотностью 0,6-0,8 г/см3  — оптимальный вариант сырья. Зная, как сделать ферритовый магнит, вы получите материал с отличными характеристиками и точными линейными размерами.
  • Порошки малой плотности нуждаются в более длительной дезагрегации и прессовке. Только так можно получить образцы без дефектов. Хотя на улучшение линейности габаритов и эксплуатационных характеристик рассчитывать не приходится.
  • Порошки высокой плотности позволяют получить образцы с отличной производительностью и точными линейными размерами. Из минусов — низкие магнитные свойства.

Технология изготовления магнитов будет выглядеть следующим образом:

  • подготовка сырья;
  • прессовка (будущий магнит получает заданную форму);
  • спекание заготовок при температуре более 1100 градусов, что по времени занимает 1-2 суток и более;
  • шлифование полученных основ на оборудовании;
  • промывание готовых к использованию изделий;
  • намагничивание и контроль полученных качеств.

Срок использования ферромагнитов обычно указывается в сопроводительной документации. Хотя, в принципе, они могут служить вплоть до того момента, когда вы решите их заменить новыми. Обращайтесь в раздел контакты.