Comprensió de la direcció anisotròpica en NdFeB sinteritzat
Els imants de neodimi sinteritzats són anisòtrops: tenen una direcció preferida de magnetització que s'estableix durant la pressió en un camp magnètic. El compacte verd (pols no sinteritzat) s'alinea en un camp magnètic d'1,5-2,0 Tesla, després s'sinteritza. Després de la sinterització, l'imant només es pot magnetitzar al llarg d'aquesta direcció d'alineació original. La magnetització en qualsevol altra direcció produeix un camp feble i inestable (normalment el 10-20% del Br de la direcció alineada). En conseqüència, no podeu "re-magnetitzar" un bloc pressionat axialment en un de magnetitzat diametralment.
Per tant, especificar la direcció de magnetització és una decisió de disseny que determina l'eina de premsat i el procés de fabricació. Per a una forma d'imant determinada, normalment hi ha dues direccions d'alineació possibles (p. ex., a través del gruix en funció de la longitud). El client ha de triar en funció del camí de flux requerit de l'aplicació.
Explicació de la magnetització axial, diametral i radial
Per a un imant cilíndric (alçada H, diàmetre D):
Magnetització axial: pols magnètics a les dues cares circulars (nord a la cara superior, sud a la cara inferior). El camp és paral·lel a l'eix del cilindre. S'utilitza en acoblaments d'imants permanents, motors de flux axial i molles magnètiques.
Magnetització diametral: pols magnètics a costats oposats de la superfície exterior del cilindre (nord per un costat, sud 180 graus oposat). El camp és perpendicular a l'eix, passant pel diàmetre. S'utilitza en motors de ventilador de corrent continu sense escombretes d'un-parell, sensors d'efecte hall i codificadors rotatius petits.
Magnetització radial: específicament per a imants en anell (OD, ID). Els pols es troben a les superfícies cilíndriques interiors i exteriors (al nord a l'OD, al sud a l'ID o viceversa). El flux flueix radialment. S'utilitza en rotors-d'alta velocitat amb anells multipolars i en coixinets magnètics.
Multi-pol diametral/radial: els imants estan magnetitzats amb diversos pols alterns al voltant de la circumferència (p. ex., 4-pols, 8 pols, 12 pols). Requereix un accessori de magnetització multipol després de prémer.
Quan escollir la magnetització radial per a rotors d'-alta velocitat
Per als rotors d'imants permanents d'-alta velocitat (per sobre de 20.000 rpm), els imants d'arc-muntats a la superfície estan subjectes a forces centrífugues. Un imant d'anell magnetitzat radialment multipol (anell d'una -peça amb pols alterns al seu OD) no té segments enganxats; és un anell sinteritzat monolític. Això elimina el risc de despreniment del segment. Els anells radials també produeixen un perfil de camp magnètic més suau en comparació amb els arcs segmentats, reduint la ondulació del parell en un 30-50%.
Tanmateix, els anells radials requereixen accessoris de magnetització especialitzats (bobines al voltant de la circumferència de l'anell). El cost de l'aparell és més elevat (2000-5000 dòlars per recompte de pols) que per als imants axials/diametrals, però l'accessori és reutilitzable per a tots els anells de les mateixes dimensions i recompte de pols.
Per a diàmetres de rotor de 20 mm a 150 mm, oferim anells magnetitzats radialment de 2 a 16 pols. Gruix de paret mínim: 3 mm per a una sinterització fiable sense esquerdes.
Com afecta la direcció de magnetització els vostres costos d'eines
Els costos d'eines i de fabricació varien significativament:
| Direcció de magnetització | Complexitat d'eines de premsat | Cost de l'aparell de magnetització (per personalitzar) | Rendiment típic (%) |
|---|---|---|---|
| Axial (a través del gruix) | Simple (motlle de plaques paral·leles) | Baix (300-500 $) | 95-98% |
| Axial (longitud passant) per a blocs | Estàndard | Baixa | 92-96% |
| Diamètric sobre cilindre | Simple però requereix una orientació especial | Mitjà ($800-1500) | 85-90% (més rebuig a causa d'un error d'alineació) |
| Anell radial, un sol pol (ID/OD) | Complex (requereix un flux de pols orientat) | Mitjà (1000-2000 $) | 80-85% |
| Anell radial, multi-pol (4+ pols) | Molt complex | Alt (3000-6000 $) | 70-80% |
| Angle personalitzat de tipus Halbach- | Només eines especials | Equipament personalitzat ($5000+) | 60-75% |
Per a la creació de prototips, recomanem utilitzar imants enllaçats isotròpics o magnetització estàndard en formes simples, i després passar al sinteritzat anisotròpic per a la producció després de la validació del disseny.
Per als imants de motor personalitzats que requereixen direccions de magnetització específiques (axial, diametral, radial o multi-pol), visiteu la nostra pàgina de producte d'imants de rotor. Subministrem accessoris de magnetització amb cada comanda, que us permetran comprovar la polaritat abans del muntatge.
Per discutir el patró de flux necessari i la intensitat de camp del vostre motor, poseu-vos en contacte amb el nostre equip tècnic. Oferim verificació de la direcció de magnetització mitjançant sondes Hall i bobines Helmholtz.
Preguntes freqüents
P: Puc magnetitzar el mateix anell de neodimi primer axialment i després diametralment?
R: No. Un cop magnetitzat en una direcció, l'imant conserva aquesta orientació. Intentar una segona direcció de magnetització desmagnetitza el material o crea un estat complex de diversos -dominis amb un flux total un 50% més baix.
P: Com puc especificar la direcció de magnetització en un dibuix per a un imant de bloc personalitzat?
R: Utilitzeu una fletxa amb l'etiqueta "Direcció de magnetització" al dibuix. Mostra la fletxa relativa a les dimensions de la peça. Proporcioneu un fitxer CAD 3D (STEP o STL) amb la fletxa modelada com a referència. Confirmem mitjançant dibuix de devolució.
P: Quin és el nombre màxim de pols que podeu magnetitzar en un anell radial de 30 mm de diàmetre?
R: Fins a 16 pals (22,5 graus per pal). Arc de pols mínim: 5 mm a OD. Per a un recompte de pols més alt (p. ex., 24 pols amb 30 mm de diàmetre exterior), el material magnetitzable entre pols es fa massa estret, provocant una gran fuita. Utilitzeu l'anàlisi FE per comprovar-ho.
