数週間前、イタリアのレアアースリサイクル企業から、台形のネオジム磁石（上辺24mm、下辺38mm、高さ48mm、厚さ3mm）が1枚送られてきました。この磁石から3種類の異なる試験片を切り出せるかどうか、という依頼でした。この磁石は新しく製造されたものではありませんでした。顧客が回収し、再焼結してリサイクルネオジム磁石ブロックにした、寿命を迎えたモーターのスクラップから作られたものでした。リサイクルネオジム磁石の切断は、まさに当社のSGR 20が設計された小ロットサンプル前処理に最適です。そのため、無料で切断を行い、パラメータ、結果、そしていくつかの意見を報告することに同意しました。.
本記事では、依頼内容、切断セットアップ、そしてその結果について説明します。回収された磁石材料を扱っている場合、またはリサイクルされた原料を評価している磁石OEMである場合、同じワークフローが適用されます。.
お客様は誰か、そしてこのテストがなぜ重要だったのか
お客様は、循環型経済の思想に基づいて事業を展開する、新しい波の欧州レアアースリサイクラーの一社です。寿命を迎えたモーターや電子機器を解体し、ネオジム磁石を回収し、メカノケミカルプロセスで精製し、電気モーターおよびセンサー産業向けの工業グレード磁石に再焼結しています。 [EUリサイクル磁石サプライチェーンのCEPS分析によると], 、欧州のネオジム磁石の需要は2030年までに3倍（年間12,000トンから36,000トン）になると予測されており、その供給の大部分は依然としてEU域外から来ています。そのため、欧州域内で仕様通りのリサイクル磁石材料を生産できる事業者は、明確な成長機会があります。.
すべての磁石リサイクラーにとって、商業的な障害は同じです。モーターおよびセンサーの顧客は、ストーリーで買いません。彼らは、磁気特性を測定し、リサイクル材料がバージンの焼結ネオジム磁石と同等であることを確認した後に購入します。これは、すべてのバッチでBH曲線試験、微細構造分析、および寸法検証が必要であることを意味します。当社が行った切断サンプルは最終製品ではなく、 QC検証のための試験片. でした。ここで、サンプル前処理は周辺的なステップから、繰り返し発生する製造コストへと変わります。.
サンプルと3つの目標切断
入力ブロックの台形形状自体が、リサイクルの痕跡です。多くのEVトラクションモーターや産業用サーボモーターは、ウェッジ形状のローター磁石を使用しているため、回収して再焼結すると、元の形状になることがよくあります。24×38×48mmの台形から、お客様は以下の3つのものを求めていました。
- 目標1： 2つのペアになった22×18.6mmの長方形（パートA + パートB）、0.4mmのカーフを共有。これらは台形のより広い下半分に配置されます。用途の可能性：パーミアメーターでのBH曲線試験用のペアサンプル。.
- 目標2： 26 × 30 mm の長方形 1 つ。元の仕様は 26 × 41.5 mm でしたが、41.5 mm は幅 38 mm の台形にはどこにも収まりません。この点を指摘したところ、長い寸法が 30 mm に短縮されました。.
- 目標 3: 26 × 30 × 1.5 mm の薄切り 1 つ。厚さ 1.5 mm は決め手でした。これは BH テスト用ではなく、微細構造解析 (SEM、EBSD、または磁区観察) 用です。.
厚さの仕様についても、私たちは反対しました。彼らは厚さ 3 mm の部品を要求しましたが、完成磁石のワークフローを実行している人なら誰でも、最終寸法に合わせるためには切断面に片側約 0.5 mm の研削代が必要であることを知っています。正味 3 mm に切断すると、仕様を下回る研削になります。代わりに厚さ 4 mm のブランクを送るように指示しました。これにより、1 mm の余裕がワイヤーソーではなくグラインダーで除去されます。この 1 回の会話で、彼らは無駄なバッチを 1 つ救った可能性があります。.
SGR 20 でのカット設定
この作業は、 SGR 20 — ロータリー軸を備えたガントリー構造、最大カットエンベロープ Ø200 × 200 mm、テーブルトップフットプリント — で実行しました。このサイズのワンオフラボサンプルには、SGR 20 が適切なツールです。QC ラボに設置できるほど小さく、ロータリー軸により、毎回再固定することなくカット間でワークピースを再配置できます。.
作業を簡略化した点の一つは、サンプルが非磁化状態で届いたことです。磁化された NdFeB を切断するのはそれ自体が問題です。強磁性粉塵はガイドホイール、モーターハウジング、鋼材のあるあらゆる場所に付着し、1 日の半分を機械の清掃に費やすことになります。非磁化材の場合、粉塵は依然として発生しますが、付着しません。両方の状態を切断したことがあります。非磁化の方が常に簡単です。QC サンプルを準備する場合は、切断前に非磁化してください。.
最終切断パラメータ:
| パラメータ | 価値 |
| ワイヤーの直径 | 0.35 mm |
| ワイヤーテンション | 100 N |
| ワイヤー直線速度 | 40 m/s |
| 送り速度 | 0.03 mm/min |
| 冷却水 | ホワイトミネラルオイル |
| 切り込み幅 | 約0.4mm |
クーラントの選択に関する注記。私たちの 磁石切断参照ページ NdFeBには、水性クーラントまたは白色鉱物油のいずれかがリストされています。パーミアメーターまたはSEMに直接行く試験片には、鉱物油を選択しました。NdFeBは水中で急速に錆びます。希土類相は数時間以内に酸化し、錆びた表面は磁気測定と微細構造イメージングの両方を狂わせます。油はサンプルを清潔に保ちます。取り扱いは少し面倒ですが、QC作業にはそれだけの価値があります。.
結果
3つのターゲットすべてが、平坦で平行な面、目に見えるエッジの欠けがなく、寸法偏差が仕様の0.03 mm以内である状態でワイヤーから取り外されました。パートAとパートB間の共有0.4 mmのカーフは維持され、両方のパートは22.0 × 18.6 mmで、どちらかの側をオーバーカットすることなく取り出されました。1.5 mmの薄いスライスは最もリスクの高いカットでした。なぜなら、薄いセクションはカーフの後半でワイヤーがたわむため厚さのドリフトを起こしやすいためです。送り速度を1.5 mm/minに落とし、ワイヤー張力を作業範囲の上限（そのカットでは140 N）に保つことで、許容範囲内に収まりました。.
表面仕上げは砂状のテクスチャで、焼結NdFeB用の0.35 mmダイヤモンドワイヤーに典型的です。顧客は最終寸法に表面研削してから測定します。ワイヤーカットされた表面はグラインダーへの入力であり、完成した面ではありません。.
リサイクルされたNdFeBの切断が磁石リサイクラーにとって何を意味するか
産業生産に移行しているリサイクラーにとって、重要なのは単一のテストカットではなく、サンプル準備が予算を計上する必要のある継続的なコスト項目であるということです。リサイクルされたNdFeBの各バッチは、磁気試験と微細構造検証のためにカットサンプルを必要とし、顧客の各認定サイクルはさらに多くのサンプルを必要とし、QCの失敗はワイヤーソーに戻ることを意味します。無限のダイヤモンドワイヤーは、切断力が低く、熱入力が最小限（再磁化後の熱減磁リスクなし）、そして0.4 mmのカーフが十分に狭いため、小さなリサイクルブランクからでも複数のサンプルが得られるため、これをクリーンに処理します。.
NdFeBを処理している場合は、小さなサンプルをお送りください。 無料テストカットを実行します マッチングマシンで部品を発送し、パラメーターと写真とともに返送します。メールで levy@endlesswiresaw.com 設定してください。.
