자석종류 및 제조방법

안녕하세요!

해외 제조매칭 기업  CROSSFINGER 입니다. 

이번 제조기술 자료는    자석제조기술        입니다.

1. 자석종류

Steel 자석

1. 구성요소: 철 + 탄소 :영구자석
2. 분류 :영구자석중에서도 상대적으로 약한편
3. 사용분야: 전자기기, 전동기, 발전기

 

Ferrite 자석

1. 페라이트자석은 주로 세라믹물질로 만들어진 자석입니다.
2. 구성요소: 철산염 +산화아연(ZnO) :영구자석으로 분류
3. 비교적 저렴하고 널리 사용되는 자석 : 강한 자기력을 생성하지는 않지만, 매우 안정적이고 오랜시간 자기력유지
4. 낮은 자기적 힘과 고/저온에 대한 내성을 가지고 있다.
5. 전자기파 차폐 재료로 사용될 수 있어 전자기 잡음을 감소시키는데 오움 :가공이 용이하여 다양한 형태로 제조 가능
6. 상대적으로 낮은 자기력을 가지고 있다
7. 자기장의 온도의존성이 있어 고온환경에서 자기력이 감소할 수 있다.

Alnico 자석

1.구성요소: 알루미늄 + Nikel + Cobalt 합금
2. 영구자석으로 분류, 비철 자석으로 독특한 특성을 가진다.
3. 고온에서 안정적인 자기력을 유지한다.
4. 자기력이 상당히 강하여 다양한 형태로 제작가능
5. 사용청: 음향장비, 마이크로폰, 스피커, 전자기기, 전동기(강한 자기장을 발생시켜 음향신호 변환 및 전달)
6. 자기 선형성 자기력을 가지고 있어, 측정기기 및 센서에 사용될 수 있다.
7. 내식성이 상대적으로 낮고 강성을 유지하는 성질을 가지고 있다. : 자석이 부서지기 쉽고 가공이 어렵다.

Sm-Co 자석

1. 구성요소: 사마륨(Samarium) + 코발트(Cobalt)합금 
2. 강한 자기력을 가지고 있고 상당한 온도에서 내열성을 갖고 있다.
3. 휘토류 금속인 사마륨을 포함하고 있어 희귀하고 비용이 비싸고 가공이 어렵다.
4.사용처: 항공우주, 자동차제조, 센서, 자기저장장치, 의료장비

 

Nd-Fe_B 자석

1. 구성요소:네오디움(2)+ 철(14) + 붕소(1) 로 만들어진 영구자석
2. 현재 가장많이 사용되는 자석으로, 대부분 자석보다 훨씬 높은 에너지 밀도
3. 사용처: 하드디스크, 전동기계, 자동차 모터, 의료장비, 스피커
4. 산화에 민감하고, 고온에서 변형되거나 손상될 수 있다
5. 가공 및 제조과정이 복잡하고 고가로 제조된다.

[네오디움 자석 조성비]

원소	Neodymium (Nd)	Iron(Fe)	Boron(B)	Aluminium (Al)	Niobium (Nb)	Dysprosium (Dy)
wt(%)	29032	64.2-68.5	1.0~1.2	0.2~0.4	0.5~1.0	0.8~1.2

 

[네이디움 자석에 사용되는 휘토류]

 

 

2.제작방법

 

1차 공장 진행

• 용해
  네오디뮴 자석의 원료를 비율에 맞추어 용해시킨다. 이때 외부 다른 물질과의 반응에 의한 불순물 생성을 막기 위해, 진공상태의 용해로에서 강력한 코일을 사용해 금속체에 와전류를 생성시키는 방식으로 열을 가해 녹인다.
• 밀링
  잘 용해되어 섞인 혼합체를 '제트 밀링 머신'을 통해 곱게 가루를 내어 분사한다.
• 성형
  분사된 입자를 고온 고압의 환경에서 원하는 모양으로 압축한다. 이때, 제작하고자 하는 형상에 따라 방법은 다르지만 1차적으로 자화시키는 과정이 포함된다.
• 소결
  일반적인 금속의 소결과정과 같은 공정으로, 분말이 서로 접착될때까지 고온 고압의 환경에서 압축시킨다.

2차 공장 진행

• 가공
  소결과정을 끝낸 물질을 다시 제작 목적에 맞는 형태로 가공한다. 형태에 따라 다르나, 절단 등의 방법으로 모양을 만들며, 일부 복잡한 형태는 전기를 이용한 가공 과정을 거친다.
  이 가공공정은 아래 6가지로 구분됩니다.
  

  1. #Adhesive Material Process
  2. #Cutting process
  3. #Cooking Process
  4. #Grinding Process
  5. #Special Shaping machining
  6. #Inspection Process
• 코팅
  이렇게 제작된 네오디뮴 자성체는 부식에 취약[4]하므로 니켈, 구리-니켈, 아연 등의 3중 전기코팅 과정을 거친다. 이때 비로소 은백색의 우리가 알고 있는 네오디뮴 자석의 형태가 갖춰진다.
     
• 자화
  하지만 높은 온도에 노출되는 자성체는 열 에너지에 의해 자극이 흐트러지며 자성을 잃는다. 이는 소결과정이라 해도 예외는 아니며, 다만 성형 과정에서 1차적으로 어느정도 자화가 되어 정렬이 된 상태이나, 자석이라고 할 수는 없는 상태이기 때문에 2차 자화 공정을 통해 완전히 자석으로 만들어주는 과정을 거친다. 이 때, 착자용 코일은 매우 큰 자석에 코일이 둘러진 형태의 전자석과 같은 형태를 하고 있다. 강한 전압에 의한 순간적인 고전류로 짧은 시간동안 자기장을 걸어 자극을 정렬하여 네오디뮴 자석은 비로소 자성체가 된다.
• 검사
  이후 QC 과정을 거쳐 포장을 하고 출하되어 각 용도에 맞게 제품이 공급된다.

 

 

• 자석연마공정

자석 치수를 정확히 하기 위한 자석연마공정

 

• 자석품질 검사 및 수량체크

페라이트자석 품질검사 및 수량체크

 

 

• 자석 수량 확인 및 포장

자석수량 카운팅 및 포장

 

• 자석 선별자동화기기

자석생산] 자석 선별자동화기기

 

• 자석 검사 자동화 공정

자석제작] 자석검사 자동화 공정

 

• 자석 가우스 측정방법

자석 가우스 측정 어떻게 할까요?

 

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