Разбиране на анизотропната посока в синтерован NdFeB
Спечените неодимови магнити са анизотропни – те имат предпочитана посока на намагнитване, която се задава по време на пресоване в магнитно поле. Зеленият компакт (несинтерован прах) се подравнява в магнитно поле от 1,5-2,0 Tesla, след което се синтерува. След синтероване, магнитът може да бъде магнетизиран само по тази оригинална посока на подравняване. Намагнитването във всяка друга посока води до слабо, нестабилно поле (обикновено 10-20% от Br на насочената посока). Следователно не можете да "ремагнетизирате" аксиално пресован блок в диаметрално магнетизиран.
По този начин определянето на посоката на намагнитване е проектно решение, което определя инструментите за пресоване и производствения процес. За дадена форма на магнита обикновено има две възможни посоки на подравняване (напр. през дебелина срещу дължина). Клиентът трябва да избере въз основа на необходимия път на потока на приложението.
Обяснение на аксиалното, диаметралното и радиалното намагнитване
За цилиндричен магнит (височина H, диаметър D):
Аксиално намагнитване: магнитни полюси на двете кръгли страни (север на горната страна, юг на долната страна). Полето е успоредно на оста на цилиндъра. Използва се в съединители с постоянен магнит, двигатели с аксиален поток и магнитни пружини.
Диаметрално намагнитване: магнитни полюси от противоположните страни на външната повърхност на цилиндъра (на север от едната страна, на юг 180 градуса срещуположно). Полето е перпендикулярно на оста, минаваща през диаметъра. Използва се в единични-двойки безчеткови DC вентилаторни двигатели, сензори с ефект на Хол и малки въртящи се енкодери.
Радиално намагнитване: специално за пръстеновидни магнити (OD, ID). Полюсите са на вътрешни и външни цилиндрични повърхности (на север на OD, на юг на ID или обратно). Потокът тече радиално. Използва се във високо-ротори с многополюсни пръстени и в магнитни лагери.
Много{0}}полюсни диаметрални/радиални: магнитите са намагнетизирани с множество редуващи се полюси около обиколката (напр. 4-полюсни, 8-полюсни, 12-полюсни). Изисква приспособление за многополюсно намагнитване след пресоване.
Кога да изберете радиално намагнитване за високо-скоростни ротори
За високо-скоростни ротори с постоянен магнит (над 20 000 об./мин), повърхностно{3}}монтираните дъгови магнити са обект на центробежни сили. Многополюсен радиално намагнетизиран пръстеновиден магнит (едно-пръстен с редуващи се полюси на OD) няма залепени сегменти – това е монолитен синтерован пръстен. Това елиминира риска от отделяне на сегмента. Радиалните пръстени също произвеждат по-гладък профил на магнитното поле в сравнение със сегментираните дъги, намалявайки пулсациите на въртящия момент с 30-50%.
Радиалните пръстени обаче изискват специализирани приспособления за намагнитване (намотки около обиколката на пръстена). Цената на приспособлението е по-висока ($2000-5000 за брой полюси), отколкото за аксиални/диаметрални магнити, но приспособлението може да се използва повторно за всички пръстени с еднакви размери и брой полюси.
За диаметри на ротора от 20 mm до 150 mm предлагаме радиално магнетизирани пръстени с 2 до 16 полюса. Минимална дебелина на стената: 3 мм за надеждно синтероване без пукнатини.
Как посоката на намагнитване влияе на вашите разходи за инструменти
Разходите за инструменти и производство варират значително:
| Посока на намагнитване | Сложност на инструментите за пресоване | Разходи за приспособление за намагнитване (за персонализиране) | Типичен добив (%) |
|---|---|---|---|
| Аксиален (по дебелина) | Обикновен (паралелна плоча) | Ниска ($300-500) | 95-98% |
| Аксиален (по дължина) за блокове | Стандартен | ниско | 92-96% |
| Диаметрално на цилиндър | Просто, но изисква специална ориентация | Среден ($800-1500) | 85-90% (по-голямо отхвърляне поради грешка в подравняването) |
| Радиален пръстен, еднополюсен (ID/OD) | Комплекс (изисква ориентиран поток от прах) | Среден ($1000-2000) | 80-85% |
| Радиален пръстен, много-полюс (4+ полюса) | Много сложно | Висок ($3000-6000) | 70-80% |
| Халбах-тип персонализиран ъгъл | Само специални инструменти | Персонализирано приспособление ($5000+) | 60-75% |
За създаване на прототипи препоръчваме да използвате изотропно свързани магнити или стандартно намагнитване върху прости форми, след което да преминете към анизотропно синтеровано за производство след валидиране на дизайна.
За персонализирани моторни магнити, изискващи специфични посоки на намагнитване – аксиално, диаметрално, радиално или много-полюсно – моля, посетете нашата продуктова страница за роторни магнити. Ние доставяме приспособления за намагнитване с всяка поръчка, което ви позволява да проверите полярността преди сглобяване.
За да обсъдите необходимия модел на потока и силата на полето на вашия двигател, свържете се с нашия технически екип. Ние осигуряваме проверка на посоката на намагнитване с помощта на сонди на Хол и намотки на Хелмхолц.
Често задавани въпроси
В: Мога ли да магнетизирам един и същ неодимов пръстен първо аксиално и след това диаметрално?
О: Не. Веднъж намагнетизиран в една посока, магнитът запазва тази ориентация. Опитът за втора посока на намагнитване демагнетизира материала или създава сложно много-домейн състояние с 50% по-нисък общ поток.
В: Как да посоча посоката на намагнитване на чертеж за персонализиран блок магнит?
A: Използвайте стрелка с надпис "Посока на намагнитване" на чертежа. Покажете стрелката спрямо размерите на частта. Предоставете 3D CAD файл (STEP или STL) със стрелката, моделирана като еталон. Потвърждаваме чрез обратен чертеж.
В: Какъв е максималният брой полюси, които можете да намагнетизирате на радиален пръстен с диаметър 30 мм?
О: До 16 полюса (22,5 градуса на полюс). Минимална полюсна дъга: 5 mm при OD. За по-висок брой полюси (напр. 24 полюса на 30 mm OD), магнетизиращият се материал между полюсите става твърде тесен, причинявайки голямо изтичане. Използвайте FE анализ за проверка.
