자석이 다른 재료가 다르기 때문에 제조 공정도 다릅니다. 많은 전자석은 표준 금속 주조 기술로 제조됩니다. 유연한 영구 자석은 플라스틱 압출 공정에서 형성됩니다. 공정 중에, 재료는 혼합되고 가열되고 압력하에 형성된 개구부를 통해 가압된다.
개선 된 분말 야금 공정은 미세 분말 금속이 최종 자석을 형성하기 위해 압력, 열 및 자력을받는 몇몇 자석을 형성하는데 사용된다. 이것은 약 3-10 제곱 인치 (20 ~ 65 평방 센티미터)의 단면을 갖는 NdFeB 영구 자석을 생산하기위한 일반적인 분말 야금 공정입니다.
1. 분말 금속의 제조
진공 상태에서 적당한 양의 네오디뮴, 철 및 붕소를 가열합니다. 진공은 최종 금속 합금을 오염시킬 수있는 공기와 용융 물질 사이의 화학 반응을 방지합니다.
일단 금속이 냉각되고 고형화되면, 부서지면서 작은 조각으로 부서집니다. 그런 다음 작은 조각을 볼 밀의 미세 분말로 분쇄합니다.
2.Pressing
분말 금속은 길이와 너비 (또는 직경, 둥근 자석)를 마감 자석으로하여 금형에 넣습니다. 분말 입자에 자기력을 가하여 분말 입자를 깔끔하게 배열합니다. 동시에 자력이 가해지면 분말은 상하부의 수압 또는 기계적 압축에 의해 압축되고 최종 예상 두께의 약 0.125 인치 (0.32 센티미터)로 압축됩니다. 일반적인 압력은 약 10000 psi ~ 15000 psi (70 MPa ~ 100 MPa)입니다. 일부 모양은 유연하고 밀폐 된 진공 용기에 분말 재료를 넣고 액체 또는 가스 압력을 사용하여 모양이 압축됩니다. 이것은 소위 정압 (isostatic) 압력입니다.
3.Heating
압축 된 슬러그를 몰드에서 꺼내고 오븐에 넣습니다. 압축 된 분말 금속을 용융 된 고체 금속으로 전환하는 공정을 소결 (sintering)이라고합니다. 이 과정은 일반적으로 세 단계로 구성됩니다. 제 1 단계에서, 압축 된 물질은 저온에서 가열되어 압출 공정에서 클램핑 될 수있는 수분 또는 다른 오염물을 천천히 구동시킨다. 두 번째 단계에서 온도는 금속 합금 융점의 약 70 % -90 %로 상승하고 작은 입자가 함께 융합되도록 몇 시간 또는 며칠 동안 유지됩니다. 마지막으로, 재료는 제어 된 증분 온도 증분에 의해 서서히 냉각됩니다.
4.Annealing
소결 된 물질은 어닐링 (annealing)으로 알려진 두 번째 제어 된 가열 및 냉각 공정을 거친다. 이 과정은 재료의 잔류 응력을 제거하고 강화시킵니다.
5. 마무리
어닐링 후의 재료는 필요한 모양과 크기에 매우 가깝습니다. 이 상황을 "가까운 그물 모양"이라고합니다. 최종 공정은 여분의 재료를 제거하고 필요할 때마다 부드러운 표면을 만듭니다. 그런 다음 표면을 밀봉하기 위해 재료에 보호 코팅을하십시오.
6. 자화
지금까지 재료는 압축되고 녹은 금속 조각 일뿐입니다. 프레싱 과정에서 자력이 가해지더라도, 힘은 재료를 자화시키지 않으며 단지 느슨한 분말 입자를 줄 지어 놓습니다. 이것을 자석으로 바꾸기 위해, 칩은 매우 강한 전자석의 극 사이에 배치되고 필요한 자화 방향으로 배향됩니다. 그런 다음 전자기 철이 일정 기간 전기가 흐릅니다. 자기력은 물질의 원자 또는 자기 구역을 강한 영구 자석으로 배열합니다.