بالمقارنة مع عملية تعدين المساحيق التقليدية، فإن صب NdFeB له خاصيتين رئيسيتين: اتجاه المجال المغناطيسي وحماية الأكسدة. تحدد عملية التشكيل الشكل الهندسي للمغناطيس وحجمه واتجاهه، وهي حلقة وصل رئيسية في تحضير NdFeB الملبد. ينقسم القولبة بشكل عام إلى فئتين: الضغط الجاف والضغط الرطب.
1. صب الرطب
يتم استخدام عملية القولبة الرطبة على نطاق واسع في السيراميك الوظيفي والمجالات الأخرى. في عام 2001، استخدمت شركة هيتاشي الزيوت المعدنية كمذيب وأضافت أوليات ميثيل الخافض للتوتر السطحي لتحضير مغناطيس عالي الأداء مع Br=1.46 T (14.6 كيلو جرام) و1.20 MA/m (15.1 kOe). يمكن أن يؤدي تأثير التشحيم للكواشف العضوية إلى تحسين سيولة واتجاه المسحوق، وبالتالي تحضير مضغوط ذو تجانس عالي. ومع ذلك، فإن عملية التشكيل الرطب معقدة وغير فعالة للغاية. ستؤدي الكمية الكبيرة من المذيبات التي يتم إطلاقها أثناء عملية التلبيد إلى إتلاف نظام التفريغ، وسيؤثر الكربون المتبقي أيضًا على أداء المغناطيس، لذلك يتم التخلي عن طريقة القولبة الرطبة تدريجيًا.
2. صب الجاف
بعد سنوات من الممارسة والتحسين من قبل ممارسي المواد المغناطيسية، أصبح القولبة الجافة هي الطريقة المفضلة للإنتاج الضخم على نطاق واسع. يتم توجيه المسحوق المغناطيسي بواسطة مجال مغناطيسي في تجويف القالب ذو شكل معين، ويتم إغلاق إندينتر لإكمال الضغط. ومع ذلك، مع زيادة كثافة الجسم الأخضر، سيتم تدمير الاتجاه حتماً. يمكن تقسيم القولبة الجافة إلى ضغط متوازي وضغط عمودي وفقًا للعلاقة المقابلة بين اتجاه المجال المغناطيسي واتجاه الضغط. يتم استخدام طريقة الضغط العمودي على نطاق أوسع لأنها تسبب ضررًا أقل لاتجاه المسحوق. في الصين، غالبًا ما يتم استخدام طريقة الضغط المكونة من خطوتين، أي يتم ضغط الكثافة الخضراء المضغوطة إلى 3.8-4.1g/cm3، ثم يتم استخدام تقليل الضغط المتساوي (حوالي 180MPa) لزيادة اللون الأخضر كثافة مدمجة (حوالي 4.5 جم/سم 3) دون تدمير مستوى التوجه الحالي. بهذه الطريقة، يمكن تجربة أنواع مختلفة من القوالب مثل القوالب الأوتوماتيكية والقوالب المركبة، مع كفاءة إنتاج عالية وأداء مستقر. ومع ذلك، فإن طرق الضغط العمودي، والضغط المتوازن، وما بعد الطحن، ومعالجة التقطيع بها أوجه القصور التالية:
(1) بسبب محدودية كمية التشوه للطبقة الفارغة والأكسيد، فإن بدل المعالجة للفارغة كبير ومعدل العائد منخفض؛
(2) تتطلب طريقة الضغط الثانوية الختم الفراغي بعد الجسم الأخضر، والذي لديه دورة عملية طويلة ودرجة منخفضة من الأتمتة؛
(3) ستظل درجة التوجيه معطوبة أثناء عملية إغلاق القالب والضغط.
الاتجاهات الرئيسية للتحسين في الوقت الحاضر هي: أولاً، إلغاء الضغط المتوازن وتحقيق الإنتاج الآلي من القولبة إلى التلبيد؛ ثانيا، استخدام صب الضغط وغيرها من الأساليب لزيادة تحسين درجة التوجه؛ بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة للصفائح الرقيقة ذات الشكل البلاطي والحلقي والأشكال المعقدة المختلفة، فقد طور المنتج عملية قولبة قريبة من الشبكة وعملية قولبة خالية من المعالجة لإنتاج منتجات مساوية أو قريبة من شكل مباشرة المنتج النهائي.
أ. عملية صب لمرة واحدة
من خلال زيادة ضغط مكبس التشكيل، يتم زيادة كثافة الجسم الأخضر إلى أكثر من 4.2g/cm3، وبالتالي التخلص من الضغط المتوازن. بعد أن يتم ضغطها بواسطة مكبس القولبة الأوتوماتيكي بالكامل، يتم تكديسها تلقائيًا في صندوق التلبيد بواسطة روبوت ويتم نقلها عبر قناة مغلقة محمية بغاز خامل. إلى فرن التلبيد المستمر، يتم إدخال الفرن من خلال صمام البوابة، والذي يحقق الإنتاج الآلي ويقلل تكاليف العمالة. يتم تنفيذ العملية بأكملها في بيئة منخفضة الأكسجين، مما يساعد على استقرار العملية والأداء.
من أجل القضاء على الضرر الذي يلحق بدرجة التوجيه أثناء عملية التشكيل، يتم تنفيذ التوجيه في حالة فضفاضة أو حالة ضغط صغير، ويستخدم القالب للتلبيد بالفراغ أو الضغط العالي. هذه الطريقة لها متطلبات عالية على مادة القالب، والنفاذية المغناطيسية، وخشونة جدار التجويف الداخلي. ومع ذلك، نظرًا لأن فجوة المسحوق كبيرة جدًا، فمن الصعب تكثيفها فقط عن طريق العمل الشعري أثناء عملية التلبيد، كما أنه من السهل الانكماش والتشوه.
ب. ضغط متساوي الضغط نبض المجال المغناطيسي صب الفيلم المطاطي
يتم وضع القالب المطاطي المملوء بالمسحوق المغناطيسي في القالب المعدني. من خلال توجيه المجال المغناطيسي النبضي، يقوم المعدن بضغط الغشاء المطاطي والمسحوق المغناطيسي. بسبب تقييد تجويف القالب المعدني، فإن القالب المطاطي يتوسع نحو التجويف الداخلي ويطبق ضغطه المتوازن على المسحوق. في العينة، نظرًا لعدم وجود حركة نسبية بين الجدار الداخلي لتجويف القالب والمسحوق، يتم الحفاظ على الاتجاه جيدًا. ومع ذلك، نظرًا للاختلاف في الصلابة ومعامل يونج بين الفيلم المطاطي والقالب الفولاذي، فإن المضغوط يكون عرضة للتشوه غير المنتظم.
ج. عملية التشكيل القريبة من الشبكة (ضغط قطعة واحدة)
إن اتجاه المجال المغناطيسي للضغط الموازي هو نفس اتجاه الضغط، وبالتالي فإن درجة الضرر الذي يلحق بالاتجاه أعلى بكثير من الضغط العمودي. علاوة على ذلك، نظراً لمحدودية حجم عمود التوجيه، فإن منطقة ضغط المنتج تكون أصغر. مع ذلك، نظراً لمزايا التغذية والتوجيه، فإن طريقة الضغط المتوازي يمكنها تشكيل وضغط المنتجات الأسطوانية والدائرية والأشكال الخاصة والقطعة الواحدة دفعة واحدة. إنها تتمتع بدقة ضغط عالية وتماسك جيد للخصائص المغناطيسية، مما يقلل من بدل المعالجة ويحسن استخدام المواد. ومع ذلك، فإن عملية ضغط القطعة الواحدة لها متطلبات أعلى على سيولة المسحوق، والضغط (دقة التحكم المؤازر، وحجم المجال المغناطيسي، والتوحيد، والتوزيع التلقائي للمسحوق، وما إلى ذلك)، والعفن، وعملية التلبيد.