一种钕铁硼磁钢表面防氧化处理工艺的制作方法

一种钕铁硼磁钢表面防氧化处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种钕铁硼磁钢表面防氧化处理工艺，处理工艺包括表面处理、表面喷丸处理、磷化、打磨、喷漆、烘烤等步骤，本发明制得的磁钢防氧化时间长、耐高温、耐腐蚀，表面镀层不易脱皮；相比电泳制得的磁钢来说，无易氧化部位。
【专利说明】一种钕铁硼磁钢表面防氧化处理工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及永磁同步电机领域，尤其涉及一种防氧化、防腐蚀的钕铁硼磁钢表面防氧化处理工艺。
[0002]
【背景技术】
[0003]钕铁硼稀土永磁电机现已大量推广，其主要应用于电动汽车，风力发电机，数控机床伺服电机，电梯拽引机等新能源电机，由于永磁电机其工作环境及装配工艺的特殊性，永磁电机所采用的钕铁硼磁钢，其表面防氧化处理技术要求更高，现有的永磁电机磁钢表面处理有两大难题:1)磁钢表面的防氧化处理问题，钕铁硼磁钢表面处理主要有二种方式:第一种为电镀，包括镀锌，镀镍，镀镍铜镍等，其缺点是防氧化寿命短，防高温、防潮性能差，表面镀层容易脱皮；第二种为电泳，电泳能弥补电镀的各项缺点，但其加工过程中，必须用铁钩夹住产品才能加工，因此产品加工完成后，总有二个铁钩挂点无法被电泳层覆盖，这二个挂点极容易氧化，这就是电泳的最大缺点。
中国专利公布号CN 102780332 A，公布日2012年11月14日，名称为永磁电机转子磁钢固定方法，包括如下步骤:a、磁钢与转子预粘贴，准备好转子及磁钢，将所述磁钢与转子按磁钢的极性排列并进行预粘贴，干燥待用山、制备加工浇铸模具，用于固定所述经步骤a干燥处理的粘有磁钢的转子；c、配制环氧填料；d、涂覆脱模剂，将所述脱模剂均匀涂覆与所述浇铸模具的内表面；e、固定粘有磁钢的转子并浇铸环氧填料，将所述步骤a干燥处理的粘有磁钢的转子固定与所述浇铸模具内并进行环氧填料的浇铸；f、起模，所述起模的步骤在所述步骤e浇铸环氧填料后12小时后进行。其不足之处在于，防氧化寿命短，防高温、防潮性能差，表面镀层容易脱皮。
[0004]
【发明内容】

[0005]本发明的目的在于为了解决现有永磁电机磁钢表面处理后防氧化寿命短，防高温、防潮性能差，表面镀层容易脱皮的缺陷而提供一种防氧化寿命高、耐高温的钕铁硼磁钢表面防氧化处理工艺。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
一种钕铁硼磁钢表面防氧化的处理工艺，所述处理工艺包括以下步骤:
a)表面处理:在20-30°C下将磁钢浸没在除油清洗剂中l_2h，然后捞出晾干；
b)表面喷丸处理:将步骤a)得到的磁钢进行喷丸处理，将碳化硅或金刚砂，通过400-600m/s的气流速度喷至磁钢表面，喷丸时间为5_10min ；
c)磷化:将步骤b)得到的磁钢在20-30°C下浸入磷化液中，浸泡时间为30-50min，然后取出晾干；其中，磷化液由以下质量百分比的组分组成:磷酸7%-9%、硝酸1.5%-2.5%、柠檬酸 1.5%-2.5%、硝酸锌 19%-23.5%、硝酸镍 0.15%-0.5%、硝酸铜 0.8%-1.5%、钥酸铵 0.5%_2%、氧化锌4%-5%、硼氟酸钠0.1%-0.8%、双氧水0.5%-3%、磷酸二氢锰2%_3%、乙二胺四甲叉膦酸钠0.5%-1%、苯酐1%-1.5%，余量为水；
d)打磨、吹粉:用砂纸打磨步骤c)得到的磁钢10-15min,然后用毛刷刷打磨后的磁钢表面,最后用气枪吹磁钢表面；
e)喷漆:将步骤d)得到的磁钢均匀放置在网板上，磁钢的凹面向下，将氨基烘干磁漆均匀喷涂在磁钢的外表面上；
f)烘烤:将步骤e)得到的磁钢放入烘箱，烘箱温度为180-200°C，保温2_2.5h，然后冷却至35°C以下，取出磁钢。
[0007]在本技术方案中，步骤a表面处理是为了去除磁钢表面的锈迹、油污以及污泥；步骤b表面喷丸处理是为了磁钢表面均匀，从而在磷化后在表面形成的保护膜结合力
强，从而提升磁钢的防氧化、耐腐蚀性能，
步骤c磷化是为了在磁钢表面形成一层氧化层，防止磁钢内部被氧化，以达到防氧化的目的；
步骤d打磨、吹粉是为了使得磁钢表面光滑干净，以免在喷涂烤漆时形成气泡；
步骤e喷漆是为了在磁钢表面形成一层烤漆层，保护磁钢，达到防氧化、防潮、耐高温、防腐蚀的要求；
步骤f烘烤是为了喷涂在磁钢表面的烤漆形成一层致密的保护膜。本发明不采用传统的电镀或电泳来对磁钢进行表面处理，而采用烤漆来对磁钢进行处理，在喷漆前先对磁钢表面除油去污、磷化，然后进行喷漆，喷漆后烘烤，形成的漆膜光亮坚硬，具有良好的耐光性、耐久性、柔韧性及耐化学腐蚀性，并具有较好的耐湿热、耐酸雾性，喷涂在磁钢表面可以起到防潮、防高温的作用，且漆膜不容易脱落。
[0008]作为优选，步骤e)喷漆时，磁钢放置在网板上时，每片磁钢之间的间距为5-7cm。
[0009]作为优选，步骤e)喷漆中，磁钢凹面的端部分别放置用于将凹面与网板的空隙挡住的挡板。在本技术方案中，在磁钢凹面的端部放置挡板，是为了避免喷漆时，磁钢凹面上被喷到。
[0010]作为优选，步骤a)表面处理所用的除油清洗剂中各组分及含量为:异辛醇聚氧乙烯醚2-3g/L、硫脲0.8-1.8 g/L、苯并三氮唑0.1-0.5 g/L、醋酸钠3-5 g/L、磷酸三钠50-70g/L与三乙醇胺10-15 g/L，其余为水。在本技术方案中，磷酸三钠有一定的皂化能力和缓冲作用，还起到一定的乳化作用；异辛醇聚氧乙烯醚作为渗透剂，起到渗透作用；三乙醇胺、苯并三氮唑与硫脲起到缓蚀的作用，同时三乙醇胺可以提高碱性来提高去污能力；醋酸钠作为络合剂。
[0011]作为优选，步骤b)表面喷丸处理时，碳化硅或金刚砂的粒度范围为150-280目。
[0012]作为优选，步骤c)磷化中，磷化液的pH为2.9-3.8。
[0013]作为优选，步骤f)烘烤中，保温2-2.5h后，关闭电源使烘箱温度自然冷却至70-800C，然后打开烘箱门，使烘箱温度冷却至35°C以下，取出磁钢。
[0014]本发明的有益效果是:
1)本发明制得的磁钢防氧化时间长、耐高温、耐腐蚀，磁钢表面的漆膜不易脱皮；
2)本发明制得的磁钢相比电泳制得的磁钢来说，无易氧化部位。
[0015]【具体实施方式】
[0016]以下结合具体实施例,对本发明做进一步的解释:
氨基烘干磁漆购自温州市造漆厂，牌号为无光黑色A04-84。
[0017]实施例1
一种钕铁硼磁钢表面防氧化的处理工艺，所述处理工艺包括以下步骤:
a)表面处理:在20°C下将磁钢浸没在除油清洗剂中lh，去除磁钢表面的锈迹、油污以及污泥，然后捞出晾干；除油清洗剂的各组分及含量见表I
b)表面喷丸处理:将步骤a)得到的磁钢进行喷丸处理，将粒径为150目的碳化硅，通过400m/s的气流速度喷至磁钢表面,喷丸时间为5min ；
c)磷化:将步骤b)得到的磁钢在20°C下浸入磷化液中，浸泡时间为30min，然后取出晾干；磷化液的pH为2.9 ;磷化液各组分及含量见表2 ；
d)打磨、吹粉:用砂纸打磨步骤c)得到的磁钢lOmin，然后用毛刷刷打磨后的磁钢表面，最后用气枪吹磁钢表面；
e)喷漆:将步骤d)得到的磁钢均匀放置在网板上，每片磁钢之间的间距为5cm，磁钢的凹面朝下，将氨基烘干磁漆均匀喷涂在磁钢的表面上；凹面的端部分别放置用于将凹面与网板的空隙挡住的挡板；为了使磁钢的凹面不被氨基烘干磁漆喷到；
f)烘烤:将步骤e)得到的磁钢放入烘箱，烘箱温度为180°C，保温2h，关闭电源使烘箱温度自然冷却至70°C，然后打开烘箱门，使烘箱温度冷却至30°C，取出磁钢。
[0018]实施例2
一种钕铁硼磁钢表面防氧化的处理工艺，所述处理工艺包括以下步骤:
a)表面处理:在25°C下将磁钢浸没在除油清洗剂中1.5h，去除磁钢表面的锈迹、油污以及污泥，然后捞出晾干；除油清洗剂各组分及含量见表I ;
b)表面喷丸处理:将步骤a)得到的磁钢进行喷丸处理，将粒径为200目的金刚砂，通过500m/s的气流速度喷至磁钢表面,喷丸时间为8min ；
c)磷化:将步骤b)得到的磁钢在25°C下浸入磷化液中，浸泡时间为40min，然后取出晾干；磷化液的pH为3.2 ;磷化液各组分及含量见表2 ；
d)打磨、吹粉:用砂纸打磨步骤c)得到的磁钢12min，然后用毛刷刷打磨后的磁钢表面，最后用气枪吹磁钢表面；
e)喷漆:将步骤d)得到的磁钢均匀放置在网板上，每片磁钢之间的间距为6cm，磁钢的凹面朝下，将氨基烘干磁漆均匀喷涂在磁钢的表面上；凹面的端部分别放置用于将凹面与网板的空隙挡住的挡板；为了使磁钢的凹面不被氨基烘干磁漆喷到；
f)烘烤:将步骤e)得到的磁钢放入烘箱，烘箱温度为190°C，保温2.2h，关闭电源使烘箱温度自然冷却至75°C，然后打开烘箱门，使烘箱温度冷却至32°C，取出磁钢。
[0019]实施例3
一种钕铁硼磁钢表面防氧化的处理工艺，所述处理工艺包括以下步骤:
a)表面处理:在30°C下将磁钢浸没在除油清洗剂中2h，去除磁钢表面的锈迹、油污以及污泥，然后捞出晾干；除油清洗剂各组分及含量见表I ;
b)表面喷丸处理:将步骤a)得到的磁钢进行喷丸处理，将粒径为280目的金刚砂，通过600m/s的气流速度喷至磁钢表面,喷丸时间为IOmin ；
c)磷化:将步骤b)得到的磁钢在30°C下浸入磷化液中，浸泡时间为50min，然后取出晾干；磷化液的pH为3.8 ;磷化液各组分及含量见表2 ；
d)打磨、吹粉:用砂纸打磨步骤c)得到的磁钢15min，然后用毛刷刷打磨后的磁钢表面，最后用气枪吹磁钢表面；
e)喷漆:将步骤d)得到的磁钢均匀放置在网板上，每片磁钢之间的间距为7cm，磁钢的凹面朝下，将氨基烘干磁漆均匀喷涂在磁钢的表面上；凹面的端部分别放置用于将凹面与网板的空隙挡住的挡板；为了使磁钢的凹面不被氨基烘干磁漆喷到；
f )烘烤:将步骤e)得到的磁钢放入烘箱，烘箱温度为200°C，保温2.5h，关闭电源使烘箱温度自然冷却至80°C，然后打开烘箱门，使烘箱温度冷却至33°C，取出磁钢。
[0020]表1、除油清洗剂各组分及含量
【权利要求】
1.一种钕铁硼磁钢表面防氧化的处理工艺，其特征在于，所述处理工艺包括以下步骤:a)表面处理:在20-30°C下将磁钢浸没在除油清洗剂中l_2h，然后捞出晾干；b)表面喷丸处理:将步骤a)得到的磁钢进行喷丸处理，将碳化硅或金刚砂，通过400-600m/s的气流速度喷至磁钢表面，喷丸时间为5_10min ；c)磷化:将步骤b)得到的磁钢在20-30°C下浸入磷化液中，浸泡时间为30-50min，然后取出晾干；其中，磷化液由以下质量百分比的组分组成:磷酸7%-9%、硝酸1.5%-2.5%、柠檬酸 1.5%-2.5%、硝酸锌 19%-23.5%、硝酸镍 0.15%-0.5%、硝酸铜 0.8%-1.5%、钥酸铵 0.5%_2%、氧化锌4%-5%、硼氟酸钠0.1%-0.8%、双氧水0.5%-3%、磷酸二氢锰2%_3%、乙二胺四甲叉膦酸钠0.5%-1%、苯酐1%-1.5%，余量为水；d)打磨、吹粉:用砂纸打磨步骤c)得到的磁钢10-15min,然后用毛刷刷打磨后的磁钢表面,最后用气枪吹磁钢表面；e)喷漆:将步骤d)得到的磁钢均匀放置在网板上，磁钢的凹面向下，将氨基烘干磁漆均匀喷涂在磁钢的外表面上；f)烘烤:将步骤e)得到的磁钢放入烘箱，烘箱温度为180-200°C，保温2_2.5h，然后冷却至35°C以下，取出磁钢。
2.根据权利要求1所述的一种钕铁硼磁钢表面防氧化的处理工艺，其特征在于，步骤e)喷漆时，磁钢放置在网板上时，每片磁钢之间的间距为5-7cm。
3.根据权利要求1或2所述的一种钕铁硼磁钢表面防氧化的处理工艺，其特征在于，步骤e)喷漆中，磁钢凹面的端部分别放置用于将凹面与网板的空隙挡住的挡板。
4.根据权利要求1所述的一种钕铁硼磁钢表面防氧化的处理工艺，其特征在于，步骤a)表面处理所用的除油清洗剂中各组分及含量为:异辛醇聚氧乙烯醚2_3g/L、硫脲0.8-1.8 g/L、苯并三氮唑0.1-0.5 g/L、醋酸钠3-5 g/L、磷酸三钠50-70 g/L与三乙醇胺10-15 g/L，其余为水。
5.根据权利要求1或2或4所述的一种钕铁硼磁钢表面防氧化的处理工艺，其特征在于，步骤b)表面喷丸处理时，碳化硅或金刚砂的粒度范围为150-280目。
6.根据权利要求1或2或4所述的一种钕铁硼磁钢表面防氧化的处理工艺，其特征在于，步骤c)磷化中，磷化液的pH为2.9-3.8。
7.根据权利要求1或2或4所述的一种钕铁硼磁钢表面防氧化的处理工艺，其特征在于，步骤f )烘烤中，保温2-2.5h后，关闭电源使烘箱温度自然冷却至70-80°C，然后打开烘箱门，使烘箱温度冷却至35°C以下，取出磁钢。
【文档编号】C23C22/78GK103861791SQ201210537871
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月13日 优先权日:2012年12月13日
【发明者】俞洪峰 申请人:宁波市鄞州大宇星极磁钢厂