粘结磁性材料（Bonded Magnetic Materials）是将磁性粉末与粘结剂（如高分子树脂、塑料或橡胶）混合，通过特定的成型工艺制成的磁体。与烧结磁体相比，它无需高温烧结，具有更高的尺寸精度、更好的可塑性和更低的生产成本，但磁性能通常较低。
以下是粘结磁性材料（以粘结钕铁硼为例）的详细生产工艺流程，以及在各步骤中涉及的粉尘控制与回收方案。
磁粉制备阶段
此阶段的目的是生产出适合与粘结剂混合的磁性粉末。
1. 合金制备与雾化制粉
将原材料熔炼成合金，并通过雾化技术将其制成所需粒度范围的磁粉。
详细步骤：
- 原材料熔炼：将钕、铁、硼等原材料按比例称重，在真空感应熔炼炉中熔化，制成合金。
- 雾化制粉：将熔融的合金通过高压水流（水雾化）或高压惰性气体（气雾化）喷射，使其迅速冷却凝固成不规则或球形的细小粉末颗粒。水雾化通常产生不规则形状的粉末，气雾化则多为球形粉末。
- 干燥与筛分：雾化后的粉末（特别是水雾化粉）含有水分，需要进行干燥。干燥后的粉末再通过振动筛或气流筛进行筛分，分选出所需粒度范围的磁粉。
主要设备：真空感应熔炼炉、水雾化/气雾化制粉设备、真空干燥炉、振动筛/气流筛。
粉尘产生、除尘与回收需求及方案：
- 粉尘产生：
- 雾化过程：通常在密闭或半密闭环境中进行，直接粉尘逸散较少。
- 干燥、筛分与输送环节：在干燥后的粉末转移、筛分和包装过程中，会产生较多的细小金属粉尘。这些粉尘虽然活性不如烧结磁体的超细粉末高，但仍具有一定可燃性，且有价值，吸入对人体有害。
- 除尘/回收需求：高效捕集细小粉尘，防止环境污染和职业危害，并回收有价值的磁粉。
- 方案：
- 局部排风罩：在干燥机出料口、筛分机上部、粉末输送和包装点设置局部密闭罩或排风罩，将粉尘从源头抽走。
- 高效干式除尘器：连接至袋式除尘器或滤筒除尘器。
- 建议滤料：
- 材质：常用聚酯（Polyester）纤维滤料，具有良好的耐磨性和强度。
- 工艺：如果粉尘非常细且有轻微粘性，可选用PTFE（聚四氟乙烯）覆膜聚酯滤料，其表面光滑，清灰效果更佳，过滤效率更高。若粉尘具导电性或有静电产生，需选择抗静电滤料（在滤料中加入导电纤维或表面涂覆导电层），以防静电火花。
- 粉尘回收：收集到的磁粉可经过检测后，作为原材料回收利用，降低生产成本。
2. 磁粉表面处理/包覆（可选）
改善磁粉与粘结剂的界面结合性能，提高磁体强度或提供一定的绝缘性（特别是针对软磁复合材料）。
详细步骤
将磁粉与特定的化学溶液或包覆材料（如硅烷偶联剂、环氧树脂等）进行混合处理，使其表面形成均匀的包覆层。之后可能需要再次干燥。
主要设备：混合机、干燥设备。
粉尘产生、除尘与回收需求及方案：
- 粉尘产生：在粉末投料、混合和干燥后的出料环节可能产生少量粉尘。
- 除尘/回收需求：控制操作区域粉尘，防止化学试剂的挥发物逸散。
- 方案：局部排风罩连接小型袋式或滤筒除尘器。若有有机溶剂或挥发物，可能需要活性炭吸附装置。回收的粉尘通常价值较低，主要作为废弃物处理。
磁性材料成型阶段
此阶段将处理后的磁粉与粘结剂结合，并通过成型工艺制成最终形状的磁体。
1. 磁粉与粘结剂混合
将磁粉与高分子粘结剂（如环氧树脂、尼龙、PPS等）以及可能添加的润滑剂等助剂充分混合均匀，形成具有良好流动性的混合物料。
详细步骤
将磁粉和称量好的粘结剂投入到高速混合机或螺带混合机中，在一定温度下进行搅拌，使磁粉颗粒均匀分散在粘结剂中。
主要设备：高速混合机、螺带混合机、称重设备。
粉尘产生、除尘与回收需求及方案：
- 粉尘产生：在磁粉和粘结剂（如果是粉末状）的投料、混合及混合物出料时，会产生一定量的复合粉尘。
- 除尘/回收需求：控制混合过程中的粉尘逸散，保护操作人员健康。
- 方案：在混合机上方设置局部排风罩，连接至袋式或滤筒除尘器。
- 建议滤料：一般性粉尘可使用聚酯滤料。如果粘结剂粉尘具有一定粘性，可考虑表面光滑的PTFE覆膜滤料以利于清灰。收集的粉尘一般不进行回收利用，作为工业废弃物处理。
2. 成型
将混合好的物料通过特定工艺塑造成最终所需的磁体形状。
详细步骤：
- 压制成型（Compression Molding）：将混合物直接放入模具中，在室温或一定温度下，通过液压机进行高压压制成型。这种方法适用于生产形状相对简单、尺寸较大的磁体。
- 注射成型（Injection Molding）：将混合物料加热熔融后，通过注塑机将熔融物料注射到精密模具中，冷却凝固成型。此法适用于生产形状复杂、尺寸精密的小型磁体，效率高。
- 挤出成型（Extrusion Molding）：将混合物料通过挤出机的模具挤出，形成长条状或管状产品，再进行切割。适用于生产连续长条或环状产品。
主要设备：液压机、注塑机、挤出机。
粉尘产生、除尘与回收需求及方案：
- 粉尘产生：
- 压制成型：在粉末或混合物料投料和取出成型件时，可能产生少量粉尘。
- 注射/挤出成型：由于物料已加热熔融或呈膏状，此过程基本不产生干粉尘，但可能产生少量由粘结剂挥发产生的有机废气或烟雾。
- 除尘/回收需求：
- 压制：控制少量粉尘逸散。
- 注射/挤出：主要针对有机废气或烟雾的收集和处理。
- 方案：
- 压制工位：设置局部排风罩，连接小型袋式或滤筒除尘器。
- 注射/挤出工位：设置局部排风罩，连接废气处理系统，可能包含活性炭吸附装置或洗涤塔来处理有机废气。
- 建议滤料：
- 压制粉尘：与混合阶段类似，选择聚酯滤料或PTFE覆膜聚酯滤料。
- 有机废气/烟雾：除尘器滤料不适用，需配合活性炭过滤器或湿式洗涤器。
- 回收：成型过程中产生的废料（如注塑流道料）通常可以进行破碎并回收再利用。粉尘则不建议回收利用。
3. 固化（Curing）
通过加热使粘结剂完全固化，赋予磁体最终的机械强度和尺寸稳定性。
详细步骤
将成型好的磁体放入烘箱或固化炉中，在设定的温度和时间下进行热固化。
主要设备：烘箱、固化炉。
粉尘产生、除尘与回收需求及方案：
- 粉尘产生：此阶段不产生粉尘。但可能会有少量粘结剂挥发物或异味产生。
- 除尘/回收需求：主要控制和排出挥发物，保障空气质量。
- 方案：固化炉通常自带排风系统，排出废气可经活性炭吸附装置或催化燃烧装置处理。无需粉尘过滤或回收。
后处理阶段
此阶段是对已成型的粘结磁体进行最终的尺寸修正、表面防护和性能检测。
1. 机加工与表面处理
根据需要对磁体进行尺寸修正，并进行表面处理以提高耐磨、防腐蚀性能。
详细步骤：
- 机加工：根据产品精度要求，可能需要进行打磨、钻孔、切割等加工。由于粘结磁体相对较软，可以使用普通刀具或砂轮。
- 清洗：去除加工过程中产生的碎屑和污物。
- 表面涂层（可选）：根据应用环境，可能进行喷漆、涂覆等处理。
主要设备：磨床、钻床、清洗机、喷涂设备。
粉尘产生、除尘与回收需求及方案：
- 粉尘产生：主要产生混合粉尘（磁粉与粘结剂颗粒的混合物），颗粒大小不一。如果进行湿式加工，则产生含粉尘的废液。
- 除尘/回收需求：捕集混合粉尘，保护操作人员健康和环境。
- 方案：在机加工设备旁设置局部集尘罩，连接至袋式或滤筒除尘器。
- 建议滤料：根据粉尘颗粒大小和性质，选择聚酯滤料或覆膜滤料。如果是湿式加工，则需使用湿式除尘器。
- 回收：机加工产生的混合粉尘价值不高，通常不进行回收利用，作为工业废弃物处理。
2. 充磁与性能检测
赋予磁体磁性，并对其磁性能、尺寸、外观等进行全面检测。
详细步骤：
- 充磁：将磁体放入充磁机中进行充磁。
- 性能检测：使用高斯计、磁通计等设备测量磁场强度，并进行尺寸、外观等质量检查。
主要设备：充磁机、高斯计、磁通计、检测设备。
粉尘产生、除尘与回收需求及方案：
- 粉尘产生：此阶段不产生粉尘。
- 除尘/回收需求：无。
- 方案：无需专门的除尘设备。
通过上述详细的工艺流程和粉尘控制方案，可以确保粘结磁性材料的生产过程既高效又环保，同时保障操作人员的健康与安全。
