عملیات سطحی مختلف آهنرباهای NdFeB

1. آبکاری

آبکاری الکتریکی به دلیل بلوغ و اثربخشی آن در ایجاد مقاومت در برابر خوردگی، یکی از پرکاربردترین روش‌های عملیات سطحی برای آهنرباهای NdFeB است. فرآیند آبکاری الکتریکی شامل رسوب یک لایه نازک از فلز روی سطح آهنربا از طریق یک واکنش الکترولیتی است. فلزاتی که معمولاً برای آبکاری آهنرباهای NdFeB استفاده می‌شوند شامل نیکل (Ni)، روی (Zn)، مس (Cu) و فلزات گرانبها مانند طلا (Au) و نقره (Ag) هستند.

مرور کلی فرآیند

فرآیند آبکاری الکتریکی معمولاً از دو مرحله اصلی تشکیل شده است: پیش تصفیه و آبکاری الکتریکی.

• پیش تصفیه این مرحله برای اطمینان از کیفیت پوشش آبکاری شده بسیار مهم است. این شامل سنگ‌زنی سایشی و پخ‌زنی برای صاف کردن سطح آهنربا و به دنبال آن غوطه‌ور کردن در محلول‌های چربی‌زدای شیمیایی برای از بین بردن روغن‌ها و آلودگی‌ها است. سپس آهنربا برای حذف لایه‌های اکسید، اسیدشویی شده و برای افزایش چسبندگی با یک محلول اسید ضعیف فعال می‌شود. تمیز کردن اولتراسونیک اغلب در طول این مراحل انجام می‌شود تا از تمیز کردن کامل اطمینان حاصل شود.
• آبکاری پس از پیش تصفیه، آهنربا در محلول الکترولیتی حاوی یون‌های فلزی که باید رسوب داده شوند، غوطه‌ور می‌شود. جریان الکتریکی از محلول عبور داده می‌شود و باعث می‌شود یون‌های فلزی به سطح آهنربا مهاجرت کرده و یک پوشش نازک و یکنواخت تشکیل دهند.

مزایا

• مقاومت در برابر خوردگی پوشش‌های آبکاری شده محافظت عالی در برابر خوردگی ایجاد می‌کنند و عمر مفید آهنربا را افزایش می‌دهند.
• جذابیت زیبایی‌شناختی آبکاری الکتریکی می‌تواند با ایجاد یک روکش براق و فلزی، ظاهر آهنربا را بهبود بخشد.
• سفارشی‌سازی فلزات مختلفی را می‌توان برای آبکاری الکتریکی استفاده کرد که امکان سفارشی‌سازی بر اساس الزامات کاربردی خاص را فراهم می‌کند.

کاربردها

آهنرباهای NdFeB آبکاری شده به طور گسترده در حسگرها، محرک‌ها و موتورهای الکتریکی خودرو، که در آنها مقاومت در برابر خوردگی و دوام بسیار مهم است، استفاده می‌شوند.

2. پوشش الکتروفورتیک

پوشش الکتروفورتیک، که به عنوان پوشش الکتریکی یا پوشش الکترونیکی نیز شناخته می‌شود، یکی دیگر از روش‌های مؤثر برای عملیات سطحی آهنرباهای NdFeB است. این شامل رسوب یک لایه رنگ یا رزین روی سطح آهنربا از طریق یک میدان الکتریکی است.

مرور کلی فرآیند

• پیش تصفیه مشابه آبکاری الکتریکی، پوشش الکتروفورتیک نیز نیاز به پیش تصفیه کامل برای حذف روغن‌ها، آلاینده‌ها و لایه‌های اکسید از سطح آهنربا دارد.
• کاربرد پوشش آهنربا در حمامی حاوی ذرات رنگ یا رزین پراکنده در آب غوطه‌ور می‌شود. جریان الکتریکی اعمال می‌شود و باعث می‌شود ذرات به سطح آهنربا مهاجرت کرده و یک پوشش یکنواخت تشکیل دهند.
• عمل آوری پس از پوشش‌دهی، آهنربا در فر پخته می‌شود تا پوشش سفت شده و چسبندگی آن به سطح افزایش یابد.

مزایا

• پوشش یکنواخت پوشش الکتروفورتیک، حتی روی آهنرباهای با شکل پیچیده، ضخامت پوشش یکنواختی را فراهم می‌کند.
• مقاومت بالا در برابر خوردگی : پوشش عمل‌آوری‌شده، یک مانع متراکم و نفوذناپذیر تشکیل می‌دهد که به‌طور مؤثر آهنربا را از خوردگی محافظت می‌کند.
• سازگار با محیط زیست این فرآیند حداقل ضایعات را تولید می‌کند و از پوشش‌های پایه آب استفاده می‌کند که آن را سازگار با محیط زیست می‌سازد.

کاربردها

آهنرباهای NdFeB با پوشش الکتروفورتیک معمولاً در بلندگوها، میکروفون‌ها و سایر تجهیزات صوتی، که در آن‌ها پوشش یکنواخت و بادوام ضروری است، استفاده می‌شوند.

3. عملیات فسفاته کاری

فسفاته کاری یک فرآیند پوشش تبدیلی شیمیایی است که لایه‌ای از ترکیبات فسفات نامحلول را روی سطح آهنربا تشکیل می‌دهد. این فرآیند به ویژه برای محافظت موقت در برابر خوردگی در حین انبارداری و حمل و نقل مؤثر است.

مرور کلی فرآیند

• چربی زدایی سطح آهنربا تمیز می‌شود تا روغن‌ها و آلودگی‌ها از بین بروند.
• شستشو : آهنربا با آب شسته می‌شود تا هرگونه عامل چربی‌زدای باقی‌مانده از بین برود.
• ترشی انداختن آهنربا در محلول اسیدی غوطه‌ور می‌شود تا لایه‌های اکسید از بین رفته و سطح فعال شود.
• فسفاته کاری : سپس آهنربا در محلول فسفاته حاوی اسید فسفریک و سایر مواد شیمیایی غوطه‌ور می‌شود. این محلول با سطح آهنربا واکنش می‌دهد و لایه‌ای از ترکیبات فسفات نامحلول تشکیل می‌دهد.
• آب بندی و خشک کردن آهنربای فسفاته شده با یک ماده محافظ آب‌بندی و خشک می‌شود تا مقاومت در برابر خوردگی افزایش یابد.

مزایا

• مقرون به صرفه : عملیات فسفاته در مقایسه با سایر روش‌های عملیات سطحی نسبتاً ارزان است.
• فرآیند سریع : این فرآیند می‌تواند به سرعت تکمیل شود، که آن را برای تولید در مقیاس بزرگ مناسب می‌کند.
• حفاظت موقت فسفاته کاری محافظت موقت و موثری در برابر خوردگی در حین انبارداری و حمل و نقل ایجاد می‌کند.

کاربردها

آهنرباهای NdFeB فسفاته شده اغلب در کاربردهایی استفاده می‌شوند که محافظت در برابر خوردگی کوتاه مدت کافی است، مانند انبارداری یا به عنوان محصولات واسطه قبل از عملیات سطحی بیشتر.

4. درمان غیرفعال سازی

عملیات غیرفعال‌سازی یک فرآیند شیمیایی است که یک لایه نازک اکسید محافظ روی سطح آهنربا تشکیل می‌دهد. این لایه محافظ مانند یک مانع عمل می‌کند و از رسیدن عوامل خوردگی به فلز زیرین جلوگیری می‌کند.

مرور کلی فرآیند

• چربی زدایی سطح آهنربا تمیز می‌شود تا روغن‌ها و آلودگی‌ها از بین بروند.
• شستشوی اسیدی : آهنربا در محلول اسیدی غوطه‌ور می‌شود تا زنگ‌زدگی از بین برود و سطح آن فعال شود.
• غیرفعال‌سازی سپس آهنربا در یک محلول غیرفعال کننده حاوی عوامل اکسید کننده غوطه ور می شود. این محلول با سطح آهنربا واکنش می‌دهد و یک لایه نازک اکسید تشکیل می‌دهد.
• شستشو و خشک کردن آهنربای غیرفعال شده با آب شسته شده و خشک می‌شود تا هرگونه عامل غیرفعال کننده باقی مانده از بین برود.

مزایا

• مقاومت در برابر خوردگی افزایش یافته : عملیات غیرفعال‌سازی (پسیواسیون) مقاومت آهنربا در برابر خوردگی را به طور قابل توجهی بهبود می‌بخشد.
• فرآیند ساده : این فرآیند نسبتاً ساده است و به راحتی می‌توان آن را در خطوط تولید موجود ادغام کرد.
• کم هزینه عملیات غیرفعال‌سازی مقرون‌به‌صرفه است و آن را برای کاربردهای در مقیاس بزرگ مناسب می‌کند.

کاربردها

آهنرباهای NdFeB غیرفعال به طور گسترده در کاربردهایی که مقاومت در برابر خوردگی طولانی مدت مورد نیاز است، مانند محیط‌های دریایی یا تجهیزات فرآوری شیمیایی، مورد استفاده قرار می‌گیرند.