磁场取向3D打印各向异性钕铁硼磁体的装置及方法制造方法及图纸

一种磁场取向3D打印各向异性钕铁硼磁体的装置及方法，属于稀土永磁材料制造领域。装置包括成型腔和控制单元两部分。成型腔由电子束枪、隔热罩、粉仓、粉耙、加工台、传送装置、充磁器组成。设备特征在于：在传统3D打印设备上安置了充磁器，在加热过程之前对磁粉进行充磁取向，从而获得各向异性钕铁硼磁体。将钕铁硼主合金粉与低熔点稀土‑铜(铝)辅合金粉混合，采用铺粉形式装料，对单层粉末充磁取向；在电子束作用下，控制温度在500－900℃，使低熔点稀土‑铜(铝)辅合金熔融，而2:14:1钕铁硼主相不熔融，从而使主辅相紧密结合；重复此过程逐层累积，直至产品成型。本发明专利技术可快速制造成型，形状复杂，不需要模具，工艺稳定，操作性强，可重复性高，零有机物，省去排胶工艺。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于稀土永磁材料制造领域，特别提供了磁场取向3D打印各向异性钕铁硼磁体的装置及方法。
技术介绍
钕铁硼磁体传统成型工艺多采用模压、注射、挤出，伴随着生产中大量不同规格模具的使用，会消耗大量的成本和占地空间，并且后期的维护和维修也需要大量的人力，再加上设计和制作模具会需要较长的周期，这些就会延迟交货期或导致不能及时交货。另外，采用传统工艺成型生产的毛坯尺寸不能做到精确到位，后期还需要对其进行机加工，不利于磁体规格的变更，而且加工成本很高，同时制作超薄厚度（小于1毫米）的磁体有很大的加工难度。3D打印技术借助CAD等软件将产品结构数字化，驱动机器设备加工制造成器件。把三维结构的物体先分解成二维层状结构，逐层累加形成三维物品。原理上3D打印技术可以制造出任何复杂的结构，而且制造过程更柔性化。从下而上的堆积方式对于实现非匀致材料、功能梯度的器件更有优势。任何高性能难成型的部件均可通过“打印”方式一次性直接制造出来，不需要通过组装拼接等复杂过程来实现。此工艺流程短、全自动、可实现现场制造，制造更快速、更高效。检索3D打印钕铁硼磁体设备的相关专利，如CN201510580637.7专本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁场取向3D打印各向异性钕铁硼磁体的装置，其特征是：在传统3D打印设备上安置了充磁器，在加热过程之前对磁粉进行充磁取向，从而获得各向异性钕铁硼磁体；装置包括成型腔和控制单元两部分；成型腔由电子束枪、隔热罩、粉仓、粉耙、加工台、传送装置、充磁器组成。

【技术特征摘要】
1.一种磁场取向3D打印各向异性钕铁硼磁体的装置，其特征是：在传统3D打印设备上安置了充磁器，在加热过程之前对磁粉进行充磁取向，从而获得各向异性钕铁硼磁体；装置包括成型腔和控制单元两部分；成型腔由电子束枪、隔热罩、粉仓、粉耙、加工台、传送装置、充磁器组成。2.如权利要求1所述一种磁场取向3D打印各向异性钕铁硼磁体的装置，其特征在于所述电子束枪由上至下由灯丝(1)，像散透镜(2)，聚焦透镜(3)，偏转透镜(4)构成；电子束枪加热温度低于钕铁硼主相熔点；电子束枪下面是隔热罩(5)，隔热罩上部两侧各有一个粉仓(6)，粉仓上部为进料口与料罐对接，下部为出料口，由控制单元(12)控制出料，出料口出有粉耙(7)，粉耙运动将粉末铺展在加工台(8)表面，加工台在控制单元(12)的控制下，经由传送装置(9)下移，右移进入(10)充磁器中；充磁器为上下两个电磁铁，磁极面积为加工台的2-10倍，电源控制器(11)控制磁场大于1.5T。3.一种采用权利要求1或2所述装置磁场取向3D打印各向异性钕铁硼磁体的方法，其特征是：以电子束熔融金属方式，制备一种形状复杂的各向异性钕铁硼磁体；选取钕铁硼磁粉与低熔点稀土-铜或铝辅合金粉末的混合粉,铺粉后对单层粉末进行充磁取向；低熔点稀土-铜或铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：高学绪，汤明辉，阎群，包小倩，李纪恒，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11