몇 주 전, 이탈리아의 희토류 재활용 회사에서 사다리꼴 모양의 NdFeB 블랭크 하나를 저희에게 보냈습니다. 윗변 24mm, 아랫변 38mm, 높이 48mm, 두께 3mm였습니다. 저희가 이 블랭크에서 세 가지 다른 시험편을 잘라낼 수 있는지 문의했습니다. 이 블랭크는 새로 생산된 자석이 아니었습니다. 수명이 다한 모터 스크랩에서 나온 것으로, 고객이 회수하여 재소결하여 재활용 NdFeB 블록으로 만든 것이었습니다. 재활용 NdFeB 절단은 저희 SGR 20이 제작된 소량 샘플 준비 작업에 정확히 해당하므로, 무료로 절단을 진행하고 파라미터, 결과 및 몇 가지 의견을 보고하기로 했습니다.
이 글은 작업 내용, 절단 설정 및 그 결과에 대해 설명합니다. 회수된 자석 재료를 다루고 있거나 재활용 원료를 평가하는 자석 OEM이라면 동일한 워크플로우가 적용됩니다.
고객은 누구이며 왜 이 테스트가 중요했는가
이 고객은 순환 경제 논리에 따라 운영되는 새로운 유럽 희토류 재활용 업체 중 하나입니다. 수명이 다한 모터와 전자기기를 분해하여 NdFeB 영구 자석을 회수하고, 기계화학 공정을 통해 정제한 후, 산업용 등급 자석으로 재소결하여 전기 모터 및 센서 산업에 공급합니다. [EU 재활용 자석 공급망에 대한 CEPS 분석에 따르면], 유럽의 NdFeB 수요는 2030년까지 연간 12,000톤에서 36,000톤으로 세 배 증가할 것으로 예상됩니다. 그리고 이 공급량의 대부분은 여전히 EU 외부에서 오고 있으므로, 유럽 내에서 사양에 맞는 재활용 자석 재료를 생산할 수 있는 모든 업체는 명확한 기회를 가집니다.
모든 자석 재활용 업체에게 상업적 장애물은 동일합니다. 모터 및 센서 고객은 이야기에 현혹되지 않습니다. 그들은 자기 특성을 측정하고 재활용 재료가 순정 소결 NdFeB와 일치하는지 확인한 후에 구매합니다. 이는 모든 배치마다 B-H 곡선 테스트, 미세 구조 분석 및 치수 검증이 필요하다는 것을 의미합니다. 저희가 만든 절단 샘플은 최종 사용 부품이 아니라 QC 검증을 위한 시험편. 이었습니다. 샘플 준비가 주변 단계에서 반복적인 생산 비용으로 전환되는 지점입니다.
샘플 및 세 가지 목표 절단
입력 블랭크의 사다리꼴 모양 자체는 재활용의 흔적입니다. 많은 EV 트랙션 모터와 산업용 서보 모터는 쐐기 모양의 로터 자석을 사용하므로, 회수 및 재소결 시 원래의 형상을 갖게 되는 경우가 많습니다. 24 x 38 x 48mm 사다리꼴에서 고객은 세 가지를 원했습니다.
- 목표 1: 0.4mm의 절단 폭을 공유하는 두 개의 쌍으로 된 22 x 18.6mm 직사각형 (부품 A + 부품 B). 이들은 사다리꼴의 더 넓은 하단 절반에 위치합니다. 예상 용도: 투자율계에서 B-H 곡선 테스트를 위한 쌍으로 된 시험편.
- 목표 2: 직사각형 26 × 30mm. 원래 사양은 26 × 41.5mm였지만, 41.5mm는 38mm 너비의 사다리꼴 어디에도 맞지 않아 이 부분을 지적했고, 그들은 긴 치수를 30mm로 줄였습니다.
- 목표 3: 얇은 조각 26 × 30 × 1.5mm. 1.5mm 두께가 결정적인 단서였습니다. 이 조각은 B-H 테스트용이 아니라 미세 구조 분석(SEM, EBSD 또는 자기 도메인 관찰)용입니다.
두께 사양에 대해서도 반대했습니다. 그들은 3mm 두께의 부품을 요청했지만, 완성된 자석 워크플로우를 실행하는 사람은 누구나 최종 치수에 맞추기 위해 절단면에 측면당 약 0.5mm의 연삭 여유가 필요하다는 것을 알고 있습니다. 순수하게 3mm로 절단하면 사양보다 낮게 연삭됩니다. 대신 4mm 두께의 블랭크를 보내도록 요청했고, 1mm 여유는 와이어톱이 아닌 연삭기에서 제거됩니다. 이 단 한 번의 대화로 낭비될 수 있는 배치 하나를 절약했을 것입니다.
SGR 20에서 절단 설정
이 작업을 다음에서 실행했습니다. SGR 20 — 회전축이 있는 갠트리 구조, 최대 절단 범위 Ø200 × 200mm, 테이블탑 풋프린트. 이 크기의 일회성 실험실 시편의 경우 SGR 20이 적합한 도구입니다. QC 실험실에 둘 수 있을 만큼 작고, 회전축을 사용하면 매번 재고정 없이 절단 사이에 작업물을 재배치할 수 있습니다.
작업을 단순화한 한 가지 점은 샘플이 탈자 상태로 도착했다는 것입니다. 자화된 NdFeB를 절단하는 것은 그 자체로 문제입니다. 강자성 먼지가 가이드 휠, 모터 하우징 및 강철이 있는 모든 곳에 달라붙어 하루의 절반을 기계 청소에 소비합니다. 탈자된 재료의 경우 먼지는 여전히 생성되지만 달라붙지 않습니다. 우리는 두 가지 상태 모두를 절단했습니다. 탈자된 상태가 항상 더 쉽습니다. QC 샘플을 준비하는 경우 절단 전에 탈자하십시오.
최종 절단 매개변수:
| 매개변수 | 가치 |
| 와이어 직경 | 0.35mm |
| 와이어 장력 | 100 N |
| 와이어 선형 속도 | 40 m/s |
| 이송 속도 | 0.03 mm/min |
| 냉각수 | 화이트 미네랄 오일 |
| 절단 폭 | 약 0.4mm |
냉각수 선택에 대한 참고 사항. 우리의 자석 절단 참조 페이지 NdFeB에 대해 수성 냉각수 또는 백색 미네랄 오일을 나열합니다. 퍼미어미터 또는 SEM으로 바로 가는 시험편의 경우 미네랄 오일을 선택했습니다. NdFeB는 물에서 빠르게 녹슬기 때문에 희토류상이 몇 시간 안에 산화되고 녹슨 표면은 자기 측정 및 미세 구조 이미징 모두를 방해합니다. 오일은 샘플을 깨끗하게 유지합니다. 취급하기가 약간 더 번거롭지만 QC 작업에는 그럴 만한 가치가 있습니다.
결과
세 개의 타겟 모두 평평하고 평행한 면, 눈에 보이는 가장자리 칩핑 없음, 사양에서 0.03mm 이내의 치수 편차를 가지고 와이어에서 분리되었습니다. 파트 A와 파트 B 사이의 공유된 0.4mm 커프는 유지되었습니다. 두 파트 모두 22.0 × 18.6mm로 나왔으며 어느 쪽도 과도하게 절단되지 않았습니다. 1.5mm 얇은 슬라이스는 가장 위험한 절단이었습니다. 얇은 섹션은 커프 후반에 와이어가 구부러지면서 두께 드리프트가 발생하기 쉽기 때문입니다. 피드를 1.5mm/min으로 늦추고 와이어 장력을 작업 범위의 상한선(해당 절단의 경우 140N)으로 유지하여 공차 내로 유지했습니다.
표면 마감은 소결 NdFeB에 대한 일반적인 0.35mm 다이아몬드 와이어의 모래 질감과 같았습니다. 고객은 측정 전에 최종 치수로 표면 연삭할 것입니다. 와이어 절단 표면은 연삭기의 입력이지 완성된 면이 아닙니다.
재활용 NdFeB 절단이 자석 재활용업체에 의미하는 바
산업 생산에 진입하는 재활용업체의 경우, 단일 테스트 절단에 대한 것이 아니라 샘플 준비가 예산에 포함해야 하는 반복적인 비용 항목이라는 것입니다. 재활용된 NdFeB의 모든 배치에는 자기 테스트 및 미세 구조 검증을 위한 절단 시험편이 필요하고, 모든 고객 자격 주기에는 더 많은 것이 필요하며, QC 실패 시에는 와이어 톱으로 돌아가야 합니다. 끝없는 다이아몬드 와이어는 절단력이 낮게 유지되고, 열 입력이 최소화되며(재자화 후 열 탈자 위험 없음), 0.4mm 커프가 충분히 좁아 작은 재활용 블랭크에서도 여러 시험편을 얻을 수 있기 때문에 이를 깨끗하게 처리합니다.
NdFeB를 처리하는 경우 작은 샘플을 보내주시면 무료 테스트 절단을 실행합니다. 일치하는 기계에서 부품을 다시 보내고 매개변수와 사진을 제공합니다. 이메일 levy@endlesswiresaw.com 설정을 위해.
