Q&R - Questions et réponses
Comment les aimants en néodyme sont-ils fabriqués ?
Le processus de fabrication des superaimants à partir de néodyme-fer-bore (NdFeB) est assez complexe.
La production se fait en Chine où la matière première nécessaire est également extraite.
Nous vous montrons ci-après les différentes étapes de la fabrication des aimants.
Table des matières
Qu'est-ce que le néodyme ?
Le néodyme est un élément chimique qui appartient à la famille des lanthanides, mieux connus comme métaux des terres rares. Le néodyme est blanc argenté à l'aspect brillant et s'oxyde à l'air en rose-violet. Des aimants néodyme sont constitués d'un alliage de néodyme, fer et bore et d'autres matières. Cet alliage est représenté par la formule chimique NdFeB.À propos : L'alliage NdFeB a été découvert en 1984 et ouvert de toutes nouvelles possibilités en matière de fabrication d'aimants. Grâce à la recherche, à de nouvelles compositions et méthodes de fabrication, les aimants néodyme sont devenus encore un peu plus forts. C'est ainsi que les aimants permanents les plus puissants au monde à ce jour ont été créés.
Extraction et traitement
Les plus grandes réserves de néodyme se trouvent en Chine où il est également extrait. Pour la fabrication d'aimants en néodyme, il est d'abord extrait du minerai selon un procédé complexe. Ensuite, du fer, du bore et d'autres matières sont ajoutés et fondus pour créer un alliage. Le rapport de mélange peut influer sur la résistance à la corrosion et sur la température d'utilisation du produit final.
Fabrication des ébauches et frittage
L'alliage est légèrement magnétisé et ensuite coulé dans un moule de base (souvent de forme cylindrique ou parallélépipédique) et refroidi. Durant la prochaine étape, les lingots bruts ainsi produits sont "fragilisés" par un procédé particulier. Ils sont broyés en une poudre micrométrique. Pour que la poudre ne puisse pas s'oxyder, ce processus est effectué dans un environnement étanche. Ensuite, la poudre est soumise à un champ magnétique et mise en forme sous pression. Pendant cette étape, le sens de la magnétisation des aimants est déterminé. Ensuite, par une température et une pression élevées lors du frittage, le matériau est comprimé et le volume de l'aimant diminue. À ce moment, l'aimant ainsi créé possède sa forme définitive, mais sa surface est encore irrégulière. Sa structure cristalline unique se prête particulièrement bien à la magnétisation ultérieure.
Égaliser la surface
L'aimant brut est poncé et rectifié pour supprimer sa surface rugueuse. En raison de sa dureté, l'usinage du néodyme nécessite des outils diamantés. Pour réduire le risque d'incendie, les outils sont refroidis avec de l'eau.
Revêtir des aimants bruts
Du néodyme-fer-bore s'oxyde à l'air et il est extrêmement cassant. Afin de rendre les aimants plus résistants, ils sont maintenant revêtus. Le revêtement le plus fréquent, à savoir en nickel-cuivre-nickel (Ni-Cu-Ni), est très fin pour que la perte de force d'adhérence soit le plus minime possible. Dans nos Q&R Quels revêtement existent-ils pour les aimants ?, nous vous informons sur les revêtements alternatifs.
Magnétisation et contrôle de qualité
Pendant la dernière étape de fabrication, les aimants finis sont posés dans une bobine magnétique qui est traversée pendant une milliseconde par un courant de forte intensité. Les aimants sont magnétisés par ce champ magnétique, c'est à dire la structure cristalline s'oriente sur le champ magnétique de la bobine. Lorsque la bobine est éteinte, les aimants restent magnétisés de manière permanente. Ils sont ensuite soumis à un contrôle de qualité pour vérifier leurs dimensions, leur revêtement et magnétisation.