钕铁硼磁性材料是第三代稀土永磁材料,凭借其高磁能积、高矫顽力以及高剩磁等特点,被广泛应用于通信、医疗、汽车制造等领域,应用广泛。随着人民生活水平的提高,国内外对钕铁硼磁性材料的需求量日益增加,对其生产效率提出了更高的要求。当前对于钕铁硼磁性材料的加工方式仍为线切割、磨削、切片、钻孔等传统机械加工方式,设备较多且占用空间大,加工效率较低。而激光加工作为一种新型特种加工方式,具有加工速度快、光束能量密度高的特点。基于此,本课题提出运用激光切割钕铁硼磁性材料,通过分析激光切割对钕铁硼磁性材料结构、磁性及加工质量的影响,探讨激光特种加工方式在磁性材料加工制造中应用的可行性。本课题主要研究内容为:1.从激光切割及钕铁硼磁性材料的特点入手,分析了激光切割钕铁硼磁性材料作用规律及激光切割过程中温度对钕铁硼磁性材料内部磁畴的影响,分析得出:激光在切割钕铁硼磁性材料过程中激光所产生光能转化为热能,作用于材料表面,致使材料熔化,从而达到切割的目的。激光对于钕铁硼磁性材料磁畴的影响主要为两部分,激光光斑作用区域受热熔化致使磁畴断裂,切口附近区域达到居里温度340℃,高温致使磁畴结构破坏,被破坏的磁畴可与附近磁畴结合形成新的磁畴结构,且两部分的影响可以忽略。2.基于有限元分析,模拟激光切割的热影响区域,对切割过程中各时段的温度场模拟结果进行观测,观察到激光加工钕铁硼磁性材料只为局部受热,在光斑作用区域温度升高速度快,冷却速度也快,在此区域温度对材料的影响最大。激光加工过程中所产生的温度对材料整体磁畴的影响并不明显。3.以电流、脉宽、频率及氧气气压为参量,以割缝宽度、粗糙度及挂渣量为衡量指标,通过单因素及正交试验对激光加工钕铁硼磁性材料进行工艺试验研究,并对试验数据进行方差及极差分析,得出各参数对切割质量影响的显著程度以及最优工艺试验参数为电流135A、脉宽0.75ms、频率210Hz、氧气气压0.9MPa。4.对钕铁硼磁性材料进行充磁性能研究,对切割后钕铁硼磁性材料进行充磁处理,进而测试其磁性能。分析测量后B-Y曲线,将传统加工方式与激光加工方式磁性能属性作对比,得出激光加工后的材料性能与传统加工后的材料性能近似,峰值、磁力面积、磁极宽、半高宽在正常变化范围内。并对温度影响下的钕铁硼磁性材料形貌进行宏观及微观观测分析,得出:激光切割中温度对钕铁硼磁性材料所破坏的磁畴结构几乎可以忽略,其对材料的磁性能无显著影响。综上所述,激光切割钕铁硼磁性材料在实际加工运用中是可行的。