Tecnología y aplicación de imanes sinterizados de ndfeb.

El concepto de imán sinterizado fue desarrollado en 1957 por el profesor Peter Eisenman y se utilizó por primera vez en la construcción de paneles fotovoltaicos en Alemania y Estados Unidos. El concepto de imán sinterizado se basa en la reacción química natural que forma un compuesto al combinar un elemento con un núcleo no magnético. Con la tecnología sinterizada, las propiedades del material central de bajo bricolaje cambian significativamente por el cambio dependiente de la temperatura en la temperatura de procesamiento que produjo un pico en la conductividad térmica a 880 C con un enfriamiento posterior de la conductividad térmica por debajo de 810 C, lo que da como resultado un polvo sinterizado con mayor conductividad térmica. El nuevo material sinterizado también presenta una alta resistencia a la compresión a temperatura ambiente.

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El uso de este recubrimiento de ndfeb sinterizado se utilizó por primera vez para recubrir láminas de acero con la intención de mejorar la resistencia y la vida a la fatiga. Se descubrió que el recubrimiento tiene una gran resistencia al desgaste, con una reducción tanto del calor como de las tensiones mecánicas para aplicaciones que requieren altas cargas de compresión. Más tarde se descubrió que el efecto combinado de las dos propiedades conducía a la mejora en la salida eléctrica de las láminas metálicas, con la capacidad de generar una gran capacidad de corriente por unidad de área del recubrimiento. La capacidad de aumentar la fuerza de compresión necesaria para soportar la carga, junto con el aumento del tamaño de las placas metálicas, permitiría el desarrollo de estructuras mucho más grandes con resistencias a la tracción mucho mayores que las que se podían lograr anteriormente. Otras industrias pronto aplicaron el concepto a recubrimientos de otros metales con resultados similares.

La aplicación de este recubrimiento sinterizado único también es útil en la industria manufacturera donde la aplicación y función de los imanes permanentes son fundamentales para el desempeño de muchos procesos. Además de los beneficios ya descritos, el revestimiento sinterizado también proporciona resistencia y durabilidad adicionales en comparación con el revestimiento no magnético estándar. El uso de materiales sinterizados ofrece una serie de ventajas respecto a otros métodos de fabricación. Por ejemplo, las láminas sinterizadas no necesitan el uso de fundente. Además, pueden ofrecer una mejora del 50 % en el nivel de conductividad en comparación con los laminados de láminas no magnetizados. Esto significa que el uso de materiales sinterizados en lugar de laminados de aluminio en aplicaciones de alta carga, como amoladoras vibratorias con alivio de tensión y lijadoras vibratorias, permitirá que estas máquinas funcionen con eficiencias óptimas durante períodos de tiempo significativamente más largos.

Debido a las propiedades eléctricas y magnéticas únicas de los materiales sinterizados, el componente metálico sinterizado en estas aplicaciones tiene la capacidad de soportar una capacidad de corriente mucho mayor que los componentes no sinterizados. En particular, láminas de metal sinterizado con un espesor de aproximadamente 0,15 para ofrecer una capacidad de corriente positiva que permite que estas máquinas funcionen continuamente con altos niveles de carga. Además, debido a que la capacidad de carga actual de las láminas sinterizadas es mucho mayor, estos componentes ofrecen la capacidad única de manejar materiales de mayor peso y calibre más grueso.

La aplicación de componentes sinterizados requiere un tipo diferente de recubrimiento para lograr las propiedades mecánicas beneficiosas. Se puede utilizar un proceso de aplicación de dos partes conocido como imanes de ndfeb y galvanoplastia de grano metálico. En el proceso de imanes ndfeb, la forma del imán plano de una lámina de metal se recubre con un material abrasivo que deja un acabado granulado en la lámina del imán plano. El material metálico sinterizado también puede contener tintes que se recubren tanto sobre la lámina magnética plana como sobre la superficie metálica plana. Los granos de los imanes de ndfeb pueden ser de cualquier tamaño, pero normalmente tienen entre un cuarto y medio milímetro de ancho.

Si bien el proceso descrito anteriormente se considera de mantenimiento relativamente bajo, es importante tener en cuenta que los aceites mecánicos y el polvo deben eliminarse de los componentes metálicos sinterizados después de su uso. Si estos componentes no reciben el mantenimiento adecuado, existe la posibilidad de que los aceites mecánicos u otros tratamientos se sequen y fallen prematuramente. La sinterización por plasma por chispa también se considera de bajo mantenimiento, pero debido a que los metales sinterizados deben tener suficiente superficie para aceptar el compuesto sinterizado, es necesario aplicar el compuesto sinterizado durante un largo período de tiempo. Si los componentes metálicos sinterizados se exponen a la humedad, se pueden formar grietas.

Estas dos tecnologías proporcionan un método alternativo para lograr una alta fricción inducida y una mayor resistencia con las mismas propiedades mecánicas. A diferencia de los materiales sinterizados, la microestructura en el tratamiento térmico permite un aumento significativo en la formación de grandes puentes moleculares y granos de tamaño nanométrico. Esta capa adicional proporciona un nivel mucho más alto de resistencia a la tracción que cualquier otra tecnología conocida. El tratamiento térmico también es capaz de proporcionar un aumento significativo en la generación de altos niveles de energía mecánica.

Los imanes diseñados basados ​​en microestructuras pueden proporcionar una alternativa práctica a los productos de factor de alineación magnético sinterizado nd-fe-b actuales en el mercado. Debido a que las partículas en el material magnético diseñado son tan pequeñas, las propiedades mecánicas mejoran enormemente. Las partículas formadas son mucho más grandes, lo que permite que las partículas diseñadas formen capas metálicas huecas con granos de tamaño casi micrométrico. Luego, estos huecos se rellenan con metal nd-Fe-b sinterizado, lo que mejora enormemente tanto la resistencia a la tracción como las propiedades mecánicas.