Vergeleken met het traditionele poedermetallurgieproces heeft het vormen van NdFeB twee belangrijke kenmerken: magnetische veldoriëntatie en oxidatiebescherming. Het gietproces bepaalt de geometrie, grootte en oriëntatie van de magneet en is een belangrijke schakel bij de bereiding van gesinterd NdFeB. Vormen wordt over het algemeen in twee categorieën verdeeld: droogpersen en natpersen.
1. Nat vormen
Het natte vormproces wordt veel gebruikt in functionele keramiek en andere gebieden. In 2001 gebruikte Hitachi minerale olie als oplosmiddel en voegde de oppervlakteactieve stof methyloleaat toe om een krachtige magneet te bereiden met Br=1.46 T (14,6 kG) en 1,20 MA/m (15,1 kOe). Het smerende effect van organische reagentia kan de vloeibaarheid en oriëntatie van het poeder verbeteren, waardoor een compact met hoge uniformiteit wordt verkregen. Het natte vormproces is echter complex en uiterst inefficiënt. De grote hoeveelheid oplosmiddel die vrijkomt tijdens het sinterproces zal het vacuümsysteem beschadigen, en resterende koolstof zal ook de prestaties van de magneet beïnvloeden, dus de natte vormmethode wordt geleidelijk verlaten.
2. Droog vormen
Na jaren van oefenen en verbeteren door beoefenaars van magnetische materialen, is droogvormen de voorkeursmethode geworden voor grootschalige massaproductie. Het magnetische poeder wordt door een magnetisch veld in een vormholte met een bepaalde vorm georiënteerd en de indenter wordt gesloten om de druk te voltooien. Naarmate de dichtheid van het groene lichaam echter toeneemt, zal de oriëntatie onvermijdelijk worden vernietigd. Droogvormen kan worden onderverdeeld in parallel persen en verticaal persen volgens de overeenkomstige relatie tussen de magnetische veldrichting en de persrichting. De verticale persmethode wordt op grotere schaal gebruikt omdat deze minder schade aan de poederoriëntatie veroorzaakt. In China wordt vaak een tweestapspersmethode gebruikt, dat wil zeggen dat de groene compacte dichtheid wordt geperst tot 3,8-4.1g/cm3, en vervolgens wordt een gelijke drukreductie (ongeveer 180 MPa) gebruikt om de groene druk te vergroten. compacte dichtheid (ongeveer 4,5 g/cm3) zonder het bestaande oriëntatieniveau te vernietigen. Op deze manier kunnen verschillende soorten matrijzen, zoals automatische matrijzen en gecombineerde matrijzen, worden uitgeprobeerd, met een hoge productie-efficiëntie en stabiele prestaties. De methoden van verticaal persen, isostatisch persen, naslijpen en snijden hebben echter de volgende tekortkomingen:
(1) Vanwege de beperking van de vervormingshoeveelheid van het plano en de oxidelaag is de verwerkingscapaciteit van het plano groot en is de opbrengst laag;
(2) De secundaire persmethode vereist vacuümafdichting na het groene lichaam, dat een lange procescyclus en een lage mate van automatisering heeft;
(3) De oriëntatiegraad zal nog steeds worden beschadigd tijdens het sluiten en persen van de mal.
De belangrijkste verbeterpunten op dit moment zijn: ten eerste het isostatisch persen stopzetten en een geautomatiseerde productie realiseren, van het vormen tot het sinteren; ten tweede, drukloos gieten en andere methoden gebruiken om de mate van oriëntatie verder te verbeteren; bovendien heeft het product voor tegelvormige, ringvormige, dunne platen en verschillende complexe vormen een bijna-net-vormproces en een verwerkingsvrij vormproces ontwikkeld om direct producten te produceren die gelijk zijn aan of dicht bij de vorm van het eindproduct.
A. Eenmalig gietproces
Door de druk van de vormpers te verhogen, wordt de dichtheid van het groene lichaam verhoogd tot boven 4,2 g/cm3, waardoor isostatisch persen wordt geëlimineerd. Nadat het door de volautomatische vormpers is geperst, wordt het door een robot automatisch in de sinterkast gestapeld en door een afgesloten kanaal, beschermd door inert gas, getransporteerd. De oven wordt via de schuifafsluiter naar de continu sinteroven gevoerd, waardoor geautomatiseerde productie wordt gerealiseerd en de arbeidskosten worden verlaagd. Het gehele proces wordt uitgevoerd in een zuurstofarme omgeving, wat bevorderlijk is voor de stabiliteit van het proces en de prestaties.
Om de schade aan de oriëntatiegraad tijdens het vormproces te elimineren, wordt de oriëntatie uitgevoerd in een losse toestand of onder microdruk, en wordt de mal gebruikt voor sinteren onder vacuüm of hoge druk. Deze methode stelt hoge eisen aan het malmateriaal, de magnetische permeabiliteit en de ruwheid van de binnenwand van de holte. Omdat de poederspleet echter te groot is, is het moeilijk om tijdens het sinterproces uitsluitend door capillaire werking te verdichten, en is het gemakkelijk om te krimpen en te vervormen.
B. Isostatische drukpuls magnetisch veldgieten van rubberfilm
De rubberen mal gevuld met magnetisch poeder wordt in de metalen mal geplaatst. Door de oriëntatie van het pulsmagnetisch veld comprimeert het metalen indenter de rubberfilm en het magnetische poeder. Als gevolg van de beperking van de metalen malholte zet de rubberen mal uit naar de binnenholte en oefent zijn isostatische druk uit op het poeder. Op het monster wordt de oriëntatie goed gehandhaafd, aangezien er geen relatieve beweging is tussen de binnenwand van de vormholte en het poeder. Vanwege het verschil in hardheid en Young-modulus tussen de rubberfilm en de stalen mal is de compact echter gevoelig voor niet-uniforme vervorming.
C. Near-net-vormproces (persen uit één stuk)
De magnetische veldoriëntatie van de parallelpers is hetzelfde als de persrichting, dus de mate van schade aan de oriëntatie is veel groter dan die van de verticale pers. Bovendien is, vanwege de beperking van de afmeting van de oriëntatiepaal, het productaandrukgebied kleiner. Vanwege de voordelen van aanvoer en oriëntatie kan de parallelle persmethode echter in één keer cilindrische, cirkelvormige, speciaal gevormde en uit één stuk bestaande producten vormen en persen. Het heeft een hoge persnauwkeurigheid en een goede consistentie van de magnetische eigenschappen, waardoor de verwerkingscapaciteit wordt verminderd en het materiaalgebruik wordt verbeterd. Het persproces uit één stuk stelt echter hogere eisen aan de vloeibaarheid van het poeder, de pers (nauwkeurigheid van de servocontrole, grootte en uniformiteit van het magnetische veld, automatische poederverdeling, enz.), schimmel en sinterproces.