Dibandingkan dengan proses metalurgi serbuk tradisional, pencetakan NdFeB memiliki dua karakteristik utama orientasi medan magnet dan perlindungan oksidasi. Proses pencetakan menentukan geometri, ukuran, dan orientasi magnet, dan merupakan penghubung utama dalam pembuatan NdFeB yang disinter. Cetakan umumnya dibagi menjadi dua kategori: pengepresan kering dan pengepresan basah.
1. Cetakan Basah
Proses pencetakan basah banyak digunakan pada keramik fungsional dan bidang lainnya. Pada tahun 2001, Hitachi menggunakan minyak mineral sebagai pelarut dan menambahkan surfaktan metil oleat untuk membuat magnet berkinerja tinggi dengan Br=1,46 T (14,6 kG) dan 1,20 MA/m (15,1 kOe). Efek pelumasan reagen organik dapat meningkatkan fluiditas dan orientasi bubuk, sehingga menghasilkan kompaksi dengan keseragaman tinggi. Namun, proses pencetakan basah rumit dan sangat tidak efisien. Banyaknya pelarut yang dilepaskan selama proses sintering akan merusak sistem vakum, dan sisa karbon juga akan mempengaruhi kinerja magnet, sehingga metode pencetakan basah secara bertahap ditinggalkan.
2. Cetakan Kering
Setelah bertahun-tahun berlatih dan melakukan perbaikan oleh praktisi material magnetik, pencetakan kering telah menjadi metode pilihan untuk produksi massal skala besar. Serbuk magnet diorientasikan oleh medan magnet dalam rongga cetakan dengan bentuk tertentu, dan indentor ditutup untuk melengkapi tekanan. Namun, seiring dengan meningkatnya kepadatan benda hijau, orientasinya pasti akan hancur. Cetakan kering dapat dibagi menjadi pengepresan paralel dan pengepresan vertikal sesuai dengan hubungan yang sesuai antara arah medan magnet dan arah pengepresan. Metode pengepresan vertikal lebih banyak digunakan karena menyebabkan lebih sedikit kerusakan pada orientasi serbuk. Di Cina, metode pengepresan dua langkah sering digunakan, yaitu kepadatan kompak hijau ditekan hingga 3.8-4.1g/cm3, dan kemudian pengurangan tekanan yang sama (sekitar 180MPa) digunakan untuk meningkatkan warna hijau kepadatan kompak (sekitar 4,5g/cm3) tanpa merusak tingkat orientasi yang ada. Dengan cara ini berbagai jenis cetakan seperti cetakan otomatis dan cetakan gabungan dapat dicoba, dengan efisiensi produksi yang tinggi dan kinerja yang stabil. Namun, metode pengepresan vertikal, pengepresan isostatik, pasca penggilingan, dan proses pemotongan memiliki kelemahan sebagai berikut:
(1) Karena keterbatasan jumlah deformasi blanko dan lapisan oksida, maka kelonggaran pemrosesan blanko besar dan tingkat luluhnya rendah;
(2) Metode pengepresan sekunder memerlukan penyegelan vakum setelah benda hijau, yang memiliki siklus proses yang panjang dan tingkat otomatisasi yang rendah;
(3) Derajat orientasi masih akan rusak selama proses penutupan dan pengepresan cetakan.
Arah utama perbaikan saat ini adalah: pertama, menghapuskan pengepresan isostatik dan mewujudkan produksi otomatis mulai dari pencetakan hingga sintering; kedua, menggunakan cetakan tanpa tekanan dan metode lain untuk lebih meningkatkan derajat orientasi; selain itu, untuk lembaran berbentuk ubin, berbentuk cincin, tipis dan berbagai bentuk kompleks, Produk telah mengembangkan proses pencetakan hampir bersih dan proses pencetakan bebas pemrosesan untuk secara langsung menghasilkan produk yang sama atau mendekati bentuk. produk akhir.
A. Proses Pencetakan satu kali
Dengan meningkatkan tekanan mesin cetak, kepadatan benda hijau ditingkatkan hingga di atas 4,2g/cm3, sehingga menghilangkan pengepresan isostatik. Setelah ditekan oleh mesin cetak otomatis, secara otomatis dimasukkan ke dalam kotak sintering oleh robot dan diangkut melalui saluran tertutup yang dilindungi oleh gas inert. Ke tungku sintering kontinu, tungku dimasukkan melalui katup gerbang, yang mewujudkan produksi otomatis dan mengurangi biaya tenaga kerja. Seluruh proses dilakukan di lingkungan rendah oksigen, yang kondusif bagi stabilitas proses dan kinerja.
Untuk menghilangkan kerusakan derajat orientasi selama proses pencetakan, orientasi dilakukan dalam keadaan longgar atau tekanan mikro, dan cetakan digunakan untuk sintering vakum atau tekanan tinggi. Metode ini memiliki persyaratan tinggi pada bahan cetakan, permeabilitas magnetik, dan kekasaran dinding rongga bagian dalam. Namun, karena celah serbuk terlalu besar, maka sulit untuk dipadatkan hanya melalui aksi kapiler selama proses sintering, dan mudah menyusut dan berubah bentuk.
B. Cetakan medan magnet pulsa tekanan isostatik dari film karet
Cetakan karet berisi bubuk magnet ditempatkan di cetakan logam. Melalui orientasi medan magnet pulsa, indentor logam menekan lapisan karet dan bubuk magnet. Karena keterbatasan rongga cetakan logam, cetakan karet mengembang menuju rongga bagian dalam dan memberikan tekanan isostatik pada bubuk. Pada sampel, karena tidak ada pergerakan relatif antara dinding bagian dalam rongga cetakan dan bubuk, orientasinya tetap terjaga dengan baik. Namun, karena perbedaan kekerasan dan modulus Young antara film karet dan cetakan baja, maka compact tersebut rentan terhadap deformasi yang tidak seragam.
C. Proses pencetakan hampir bersih (pengepresan satu bagian)
Orientasi medan magnet pada pengepres paralel sama dengan arah pengepresan, sehingga tingkat kerusakan orientasinya jauh lebih tinggi dibandingkan dengan pengepres vertikal. Selain itu, karena keterbatasan ukuran tiang orientasi, area pengepresan produk menjadi lebih kecil. Namun, karena keunggulan pengumpanan dan orientasi, metode pengepresan paralel dapat membentuk dan mengepres produk berbentuk silinder, melingkar, berbentuk khusus, dan satu bagian sekaligus. Ini memiliki akurasi pengepresan yang tinggi dan konsistensi sifat magnetik yang baik, yang mengurangi tunjangan pemrosesan dan meningkatkan pemanfaatan material. Namun, proses pengepresan satu bagian memiliki persyaratan yang lebih tinggi pada fluiditas bubuk, pengepresan (akurasi kontrol servo, ukuran dan keseragaman medan magnet, distribusi bubuk otomatis, dll.), cetakan, dan proses sintering.