무역 전쟁으로 핵심 소재에 대한 통제력이 강화되자 희토류 자석에 의존하는 산업에 조용한 폭풍이 몰아쳤습니다. 오랫동안 기성품 수입 자석에 의존해 온 한 정밀 부품 제조업체는 갑자기 공급이 끊겼습니다. 배송도 안 되고. 대안도 없었습니다. 고객 주문은 쌓여만 가는데 이를 처리할 방법은 없었습니다.
자석이 실제로 어떻게 만들어지는지, 그리고 올바른 방법으로 자르는 방법을 이해함으로써 이 회사가 어떻게 의존적인 수입업체에서 자체 가공업체로 접근 방식을 전환했는지에 대한 이야기입니다.
희토류 자석을 구하기 어려워진 이유
NdFeB(네오디뮴철붕소)와 같은 희토류 자석은 필수 불가결한 요소입니다:
- 모터 및 발전기(특히 전기차 및 드론용)
- 의료용 영상 시스템
- 산업용 센서
- 항공우주 및 방위 기술
하지만 최근 몇 년 동안 지정학적 마찰로 인해 완제품 자석에 대한 접근이 예측 불가능해졌습니다. 수출 제한, 관세, 쿼터 제한으로 인해 비용이 상승하고 리드 타임이 길어졌습니다.
과거에는 단순히 해외 공급업체에 마그네틱 부품을 주문하던 기업들은 갑자기 새로운 방법을 찾아야 했습니다: "우리가 직접 처리할 수 있을까요?"
영구 자석은 실제로 어떻게 만들어지는가?
대부분의 엔지니어는 자석이 자성을 띤 후에야 자석을 이해합니다. 하지만 진정한 마법은 그 전에 일어납니다.
다음은 원자재에서 완성된 희토류 자석에 이르는 단순화된 경로입니다:
- 원재료 블렌딩
네오디뮴, 철, 붕소와 같은 원소를 녹여 합금으로 주조합니다. - 분쇄 및 밀링
합금은 산화를 방지하기 위해 불활성 분위기에서 미세한 분말(보통 3~5μm)로 분쇄됩니다. - 모양으로 누르기
분말을 자기장 아래에서 녹색 콤팩트로 압축하여 입자를 정렬합니다. - 진공 소결 및 열처리
컴팩트는 ~1000°C에서 소결한 후 숙성시켜 자기 특성을 개선합니다. - 정밀 커팅
소결된 블록은 정확한 크기나 복잡한 모양으로 절단되며, 일반적으로 아직 자화되지 않은 상태입니다. - 표면 코팅
NdFeB는 부식에 취약하기 때문에 표면을 Ni-Cu-Ni로 도금하거나 에폭시로 코팅합니다. - 최종 자화
모양이 있는 부품은 강한 자기장에 노출되는데, 이때 자석이 됩니다.
마지막 단계까지만 보면 딱딱하고 깨지기 쉬운 도자기일 뿐입니다. 그래서 커팅이 필요한 것입니다.
희토류 자석을 절단하는 것은 쉽지 않습니다.
이 회사는 처음에 소결 블록을 절단하기 위해 띠톱과 연마 휠을 사용해 보았습니다. 결과는 어땠나요?
- 가장자리 치핑
- 고르지 않은 표면
- 로컬 추출을 사용해도 사방에 먼지
- 운영자 안전 문제
그들은 사용 가능한 부품을 생산할 수 있는 속도보다 더 빨리 칼날과 폐자재를 태워버렸습니다. 그때 그들이 우리를 발견했습니다.
다이아몬드 와이어 톱이 모든 것을 바꾼 방법
빔펀 팀의 안내에 따라 이 회사는 SG20 그리고 SGI20 모델입니다. 이 기계는 미세 다이아몬드 와이어(0.3mm)의 끝없는 루프를 사용하여 소결된 NdFeB와 같이 단단하고 부서지기 쉬운 재료를 부드럽게 절단합니다.
전환 후 몇 주 만에 그들은 다음을 확인했습니다:
- 701TP3% 칩핑 및 재료 손실 감소
- 50% 후처리 시간 단축(폴리싱 필요성 감소)
- 한 번의 교대 근무로 숙련된 작업자 교육 및 커팅
비디오: SG20을 사용한 NdFeB 블록 절단 - 깨끗한 모서리, 빠른 사이클
더 이상 수입 부품에 의존하지 않았습니다. 공급업체가 된 것입니다.
작동하는 이유
자석용 다이아몬드 와이어 톱 절단의 장점
- 빠른 절단 속도 공격적인 접촉 없이
- 고품질 표면 최소한의 연삭이 필요함
- 얇은 커프(~0.35mm) 값비싼 재료 절약
- 습식 절단 = 저먼지사람과 클린룸에 더 안전한
- 간단한 설정 및 작동-공구 날카로움, 불꽃 없음
그리고 재료가 절단 시 자화되지 않음를 사용하면 자기 간섭에 문제가 없습니다.
정책 변화로 수입 희토류 자석에 대한 문이 닫히자, 이 회사는 자체 생산이라는 또 다른 길을 열었습니다. 하루아침에 전문가가 되지는 못했지만 적절한 장비와 몇 가지 지침을 통해 위기를 기회로 전환했습니다.
