So với quy trình luyện kim bột truyền thống, việc đúc NdFeB có hai đặc điểm chính là định hướng từ trường và chống oxy hóa. Quá trình đúc xác định hình dạng, kích thước và hướng của nam châm và là mắt xích quan trọng trong quá trình điều chế NdFeB thiêu kết. Đúc thường được chia thành hai loại: ép khô và ép ướt.
1. Đúc ướt
Quá trình đúc ướt được sử dụng rộng rãi trong gốm sứ chức năng và các lĩnh vực khác. Năm 2001, Hitachi sử dụng dầu khoáng làm dung môi và thêm chất hoạt động bề mặt metyl oleat để chế tạo nam châm hiệu suất cao với Br=1,46 T (14,6 kG) và 1,20 MA/m (15,1 kOe). Tác dụng bôi trơn của thuốc thử hữu cơ có thể cải thiện tính lưu động và định hướng của bột, từ đó tạo ra hỗn hợp nén có độ đồng đều cao. Tuy nhiên, quá trình đúc ướt rất phức tạp và cực kỳ kém hiệu quả. Lượng lớn dung môi thoát ra trong quá trình thiêu kết sẽ làm hỏng hệ thống chân không, đồng thời cacbon dư cũng sẽ ảnh hưởng đến hiệu suất của nam châm nên phương pháp đúc ướt dần bị loại bỏ.
2. Đúc khô
Sau nhiều năm thực hành và cải tiến của những người thực hành vật liệu từ tính, đúc khô đã trở thành phương pháp được ưa chuộng để sản xuất hàng loạt quy mô lớn. Bột từ tính được định hướng bởi một từ trường trong khoang khuôn có hình dạng nhất định và đầu vào được đóng lại để hoàn thành áp suất. Tuy nhiên, khi mật độ của vật thể xanh tăng lên thì khả năng định hướng chắc chắn sẽ bị phá hủy. Đúc khô có thể được chia thành ép song song và ép dọc theo mối quan hệ tương ứng giữa hướng từ trường và hướng ép. Phương pháp ép dọc được sử dụng rộng rãi hơn vì nó ít gây hư hỏng cho hướng bột. Ở Trung Quốc, phương pháp ép hai bước thường được sử dụng, tức là mật độ nén màu xanh lá cây được ép lên 3.8-4.1g/cm3, sau đó sử dụng mức giảm áp suất bằng nhau (khoảng 180MPa) để tăng màu xanh lá cây. mật độ nhỏ gọn (khoảng 4,5g/cm3) mà không phá hủy mức định hướng hiện có. Bằng cách này, có thể thử nhiều loại khuôn khác nhau như khuôn tự động và khuôn kết hợp, mang lại hiệu quả sản xuất cao và hiệu suất ổn định. Tuy nhiên, các phương pháp ép dọc, ép đẳng tĩnh, sau mài, cắt lát đều có những nhược điểm sau:
(1) Do hạn chế về mức độ biến dạng của phôi và lớp oxit, dung sai xử lý của phôi lớn và hiệu suất thấp;
(2) Phương pháp ép thứ cấp yêu cầu niêm phong chân không sau thân xanh, có chu trình xử lý dài và mức độ tự động hóa thấp;
(3) Mức độ định hướng vẫn sẽ bị hỏng trong quá trình đóng và ép khuôn.
Các hướng cải tiến chính hiện nay là: thứ nhất, hủy bỏ quá trình ép đẳng tĩnh và thực hiện sản xuất tự động từ đúc khuôn đến thiêu kết; thứ hai, sử dụng phương pháp đúc không áp lực và các phương pháp khác để cải thiện hơn nữa mức độ định hướng; Ngoài ra, đối với các tấm dạng ngói, hình vòng, tấm mỏng và nhiều hình dạng phức tạp khác nhau, Sản phẩm đã phát triển quy trình đúc gần lưới và quy trình đúc không cần gia công để trực tiếp sản xuất ra các sản phẩm có hình dạng bằng hoặc gần giống với hình dạng của sản phẩm cuối cùng.
Một. Quá trình đúc một lần
Bằng cách tăng áp suất của máy ép khuôn, mật độ của thân xanh được tăng lên trên 4,2g/cm3, từ đó loại bỏ quá trình ép đẳng tĩnh. Sau khi được ép bằng máy ép khuôn hoàn toàn tự động, nó sẽ được robot tự động xếp vào hộp thiêu kết và vận chuyển qua kênh kín được bảo vệ bằng khí trơ. Đến lò thiêu kết liên tục, lò được đưa vào thông qua van cổng, thực hiện sản xuất tự động và giảm chi phí nhân công. Toàn bộ quá trình được thực hiện trong môi trường ít oxy, có lợi cho sự ổn định của quy trình và hiệu suất.
Để loại bỏ thiệt hại về mức độ định hướng trong quá trình đúc, việc định hướng được thực hiện ở trạng thái lỏng lẻo hoặc trạng thái áp suất vi mô, và khuôn được sử dụng để thiêu kết chân không hoặc áp suất cao. Phương pháp này có yêu cầu cao về vật liệu khuôn, tính thấm từ và độ nhám của thành khoang bên trong. Tuy nhiên, do khe hở bột quá lớn nên khó có thể cô đặc chỉ bằng tác động mao dẫn trong quá trình thiêu kết và dễ bị co lại và biến dạng.
b. Đúc từ trường áp suất đẳng tĩnh của màng cao su
Khuôn cao su chứa đầy bột từ tính được đặt trong khuôn kim loại. Thông qua định hướng từ trường xung, đầu dò kim loại sẽ nén màng cao su và bột từ tính. Do sự hạn chế của khoang khuôn kim loại, khuôn cao su mở rộng về phía khoang bên trong và tạo áp suất đẳng tĩnh cho bột. Trên mẫu, do không có chuyển động tương đối giữa thành trong của khoang khuôn và bột nên hướng được duy trì tốt. Tuy nhiên, do sự khác biệt về độ cứng và mô đun Young giữa màng cao su và khuôn thép nên vật liệu nén dễ bị biến dạng không đồng đều.
c. Quy trình đúc gần lưới (ép một mảnh)
Hướng từ trường của máy ép song song giống như hướng ép nên mức độ hư hỏng hướng cao hơn nhiều so với hướng của máy ép dọc. Hơn nữa, do hạn chế về kích thước của cực định hướng nên diện tích ép sản phẩm cũng nhỏ hơn. Tuy nhiên, do ưu điểm về cấp liệu và định hướng, phương pháp ép song song có thể tạo hình và ép các sản phẩm hình trụ, hình tròn, hình dạng đặc biệt và sản phẩm đơn chiếc trong một lần. Nó có độ chính xác ép cao và tính nhất quán từ tính tốt, giúp giảm mức cho phép xử lý và cải thiện việc sử dụng vật liệu. Tuy nhiên, quy trình ép một mảnh có yêu cầu cao hơn về tính lưu động của bột, độ ép (độ chính xác của điều khiển servo, kích thước từ trường và tính đồng nhất, phân phối bột tự động, v.v.), khuôn và quá trình thiêu kết.