Az anizotrop irány megértése szinterezett NdFeB-ben
A szinterezett neodímium mágnesek anizotrópok – előnyös mágnesezési irányuk van, amelyet a mágneses mezőben történő préselés során állítanak be. A zöld kompaktot (szintereletlen por) 1,5-2,0 Tesla mágneses térbe igazítják, majd szinterelik. Szinterezés után a mágnes csak az eredeti beállítási irány mentén mágnesezhető. Bármilyen más irányú mágnesezés gyenge, instabil mezőt eredményez (tipikusan az igazított irány Br értékének 10-20%-a). Következésképpen egy tengelyirányban préselt blokkot nem lehet átmágnesezni átmérősen mágnesezetté.
Így a mágnesezési irány megadása tervezési döntés, amely meghatározza a présszerszámokat és a gyártási folyamatot. Egy adott mágnesforma esetén általában két lehetséges igazítási irány létezik (pl. átmenő vastagság vs. hossz mentén). Az ügyfélnek az alkalmazás kívánt fluxusútja alapján kell választania.
Axiális, átmérőjű és radiális mágnesezés magyarázata
Hengeres mágneshez (H magasság, D átmérő):
Axiális mágnesezés: mágneses pólusok a két körlapon (északi a felső oldalon, délen az alsó oldalon). A mező párhuzamos a henger tengelyével. Állandó mágneses tengelykapcsolókban, axiális fluxusmotorokban és mágnesrugókban használható.
Átmérőjű mágnesezés: mágneses pólusok a henger külső felületének ellentétes oldalán (az egyik oldalon északon, délen 180 fokkal szemben). A mező merőleges a tengelyre, átmegy az átmérőn. Egy-pár kefe nélküli egyenáramú ventilátormotorokban, Hall-effektus-érzékelőkben és kis forgó jeladókban használatos.
Radiális mágnesezés: kifejezetten gyűrűs mágnesekhez (OD, ID). A pólusok a belső és külső hengeres felületeken vannak (északon az OD-n, délen az ID-n, vagy fordítva). A fluxus sugárirányban áramlik. Többpólusú gyűrűs, nagy sebességű-rotorokban és mágneses csapágyakban használják.
Több pólusú átmérő/radiális: a mágneseket a kerületükön több váltakozó pólussal mágnesezik (pl. 4-pólusú, 8 pólusú, 12 pólusú). A préselés után többpólusú mágnesező rögzítést igényel.
Mikor válasszuk a radiális mágnesezést a nagy sebességű{0}}rotorokhoz
A nagy sebességű-permanens mágneses rotoroknál (20 000 ford./perc felett) a felületre szerelt ívmágnesek centrifugális erőknek vannak kitéve. A többpólusú, sugárirányban mágnesezett gyűrűmágnesnek (egy darabból álló gyűrű váltakozó pólusokkal az OD-ján) nincsenek ragasztott szegmensek – ez egy monolitikus szinterezett gyűrű. Ez kiküszöböli a szegmensleválás kockázatát. A radiális gyűrűk a szegmentált ívekhez képest egyenletesebb mágneses térprofilt is produkálnak, így 30-50%-kal csökkentik a nyomaték hullámzását.
A radiális gyűrűkhöz azonban speciális mágnesezési szerelvényekre van szükség (tekercsek a gyűrű kerülete körül). A lámpatest költsége magasabb (2000-5000 USD pólusszámonként), mint az axiális/átmérőjű mágneseknél, de a rögzítő újrafelhasználható minden azonos méretű és pólusszámú gyűrűhöz.
A 20 mm-től 150 mm-ig terjedő rotorátmérőhöz sugárirányban mágnesezett gyűrűket kínálunk 2-16 pólussal. Minimális falvastagság: 3 mm a repedésmentes, megbízható szinterezés érdekében.
Hogyan befolyásolja a mágnesezés iránya a szerszámköltségeket
A szerszámok és a gyártási költségek jelentősen eltérnek egymástól:
| Mágnesezés iránya | A Szerszámozási komplexitás megnyomása | Mágneses rögzítés költsége (egyedi) | Tipikus hozam (%) |
|---|---|---|---|
| Axiális (átmenő vastagság) | Egyszerű (párhuzamos lemezforma) | Alacsony (300-500 USD) | 95-98% |
| Axiális (átmenő hossz) tömbökhöz | Standard | Alacsony | 92-96% |
| Átmérő a hengeren | Egyszerű, de különleges tájékozódást igényel | Közepes (800-1500 USD) | 85-90% (magasabb elutasítás az igazítási hiba miatt) |
| Radiális gyűrű, egypólusú (ID/OD) | Komplex (orientált poráramlást igényel) | Közepes (1000-2000 USD) | 80-85% |
| Radiális gyűrű, több{0}}pólus (4+ pólus) | Nagyon összetett | Magas (3000-6000 USD) | 70-80% |
| Halbach{0}}típusú egyéni szöget | Csak speciális szerszámokkal | Egyéni berendezés (${0}}) | 60-75% |
Prototípuskészítéshez izotróp kötésű mágnesek vagy szabványos mágnesezés használatát javasoljuk egyszerű alakzatokon, majd a tervezés validálása után térjen át a gyártáshoz anizotrop szinterezettre.
A speciális mágnesezési irányokat – axiális, átmérőjű, radiális vagy több{0}}pólusú – igénylő egyedi motormágnesek esetén kérjük, látogassa meg Rotormágnes termékoldalunkat. Minden rendeléshez mágnesező rögzítőelemeket szállítunk, amelyek lehetővé teszik a polaritás ellenőrzését összeszerelés előtt.
A motor szükséges fluxusmintájának és térerősségének megbeszéléséhez forduljon műszaki csapatunkhoz. A mágnesezési irány ellenőrzését Hall szondák és Helmholtz tekercsek segítségével biztosítjuk.
Gyakran Ismételt Kérdések
K: Megmágnesezhetem ugyanazt a neodímium gyűrűt először axiálisan, majd diametrálisan?
V: Nem. Miután egy irányba mágnesezték, a mágnes megtartja ezt az irányt. A második mágnesezési irány megkísérlése lemágnesezi az anyagot, vagy összetett több-doménes állapotot hoz létre, 50%-kal alacsonyabb teljes fluxussal.
K: Hogyan adhatom meg a mágnesezési irányt egy rajzon egy egyedi blokkmágneshez?
V: Használjon egy „Mágnesezési irány” feliratú nyilat a rajzon. Mutassa meg a nyilat az alkatrész méreteihez viszonyítva. Adjon meg egy 3D CAD-fájlt (STEP vagy STL) a nyíllal referenciaként. Visszaigazolással igazoljuk.
K: Hány pólus lehet maximálisan mágnesezhető egy 30 mm átmérőjű radiális gyűrűn?
V: Akár 16 pólus (22,5 fok oszloponként). Minimális pólusív: 5 mm külső külső felületen. Nagyobb pólusszám esetén (pl. 24 pólus 30 mm-es külső átmérőjűen) a pólusok közötti mágnesezhető anyag túl keskeny lesz, ami nagy szivárgást okoz. Az ellenőrzéshez használja az FE elemzést.
