特殊形状の磁性部品異形の磁石と金属部品で作られています、プラスチック部品、軸、ハウジングまたは他の機能コンポーネントの組み合わせによって形成される磁気システム。一般的な構造には扇形の磁気タイルが含まれます、曲磁鋼、磁気リング、多極ローター、トゥースマグネット、穴あき磁石および磁石とブラケットを一体成形したアセンブリ。
通常の四角形や円筒形の磁石と比較して,特殊な形状の磁性部品の材料選択はより複雑になります。エンジニアは磁力の大きさだけを考慮する必要はありません,使用温度なども総合的に評価する必要があります、減磁リスク、耐食性、寸法精度、機械的強度、処理方法とバッチコスト。
1つ、まず磁気回路に基づいて材料特性を決定します
磁石の選択は表面磁束密度のみに基づいて行うことはできません。表面磁石は磁石の大きさに影響されます、測定場所、エアギャップ、極数と周囲の磁性導電体の影響,同じ素材を違う形に加工した後、,表面磁気の結果は大きく異なる可能性があります。
より信頼性の高い設計パラメータには残留磁気Brが含まれます、固有保磁力Hcj、最大磁気エネルギー積 (BH) max、減磁曲線と透磁率係数。薄壁用、フラットまたは開回路動作のための特殊な形状の磁石,浸透性が低下する可能性があります,自身の減磁場の影響を受けやすくなる,したがって、保磁力の評価に重点を置く必要があります。。
モーターのローターに、ロボットアクチュエーターなどの用途に,エアギャップ磁密度も有限要素解析によって評価する必要があります。、逆起電力、トルクリップル、局部減磁と温度上昇,直接最高グレードを選択するのではなく、。
二、使用温度に基づいて磁性材料を選択する
磁石温度上昇後,通常、残留磁束密度と保磁力は減少します。動作点が減磁曲線の変曲点を横切る場合,磁石は冷却後、元の磁気特性を回復しない場合があります。。
設計時には周囲温度を区別する必要があります、実際の磁石温度と短期ピーク温度。モーター巻線、ベアリングや金属ハウジングから発生する熱,磁石の温度が周囲温度より大幅に高くなる可能性があります。
| 磁気材料 | 磁気性能レベル | 温度適応性 | 耐食性特性 | 変則成形能力 | 典型的なアプリケーション |
| 焼結ndfeb | 非常に高い | グレードにより異なります | 通常はメッキまたはコーティングが必要です | 円弧状に加工可能、セクター構造と穴あき構造 | ハイパワーモーター、ロボット、風力 |
| 射出成形NdFeB | 中くらい | 磁性粉や樹脂の影響を受ける | より良い | とても強い,一体成型可能 | マイクロローター、センサー、3C品 |
| サマリウム鉄窒素ボンド磁石 | 中~高 | 接着剤による制限 | より良い | とても強い | 多極磁気リング、マイクロモーター、精密部品 |
| サマリウムコバルト焼結体 | より高い | 素晴らしい | より良い | 加工可能だが材質が脆い | 高温モーター、航空宇宙、センサー |
| フェライト | より低い | 安定させる | 良い | 焼結または射出成形可能 | 家電用モーター、スピーカー、低コストのコンポーネント |
| アルミニウムニココバルト | 中程度の低 | 良好な高温安定性 | より良い | 複雑な構造物の鋳造に最適 | メーター、センサー、高温設備 |
表中の特性は一般的な特性です,具体的な許容温度と磁気特性は実際のグレードに基づく必要があります。、寸法および磁気回路の検証結果は以下のとおりです。。
三つ、複雑な形状は製造プロセスも考慮する必要がある
焼結ndfeb高い磁気特性を持っています,しかし硬くてもろい材質なので、。壁の厚さが薄すぎる、鋭い角、深い穴やアスペクト比が大きいと、加工中のチッピングが増加します。、亀裂や寸法変動の危険性。複雑な構造を完全に研削に依存する場合、EDMまたはワイヤーカット製造,材料の使用率と生産効率が低下する可能性があります。
磁性粉末と熱可塑性樹脂を混合した射出成形磁石,金型を一度に通過させるだけで薄壁を形成可能、ギヤ、多極リングとインサート構造。当社の射出成形磁石は、形状の自由度が高い、寸法精度と複合成形能力,大量生産が必要な複雑な磁性部品に最適。
しかし,ポリマーバインダーにより、単位体積あたりの磁性粒子の割合が減少します。,したがって、射出成形磁石の磁気エネルギー積は、通常、焼結磁石の磁気エネルギー積よりも低くなります。。選択する際には、磁気性能と構造的統合の間でトレードオフを行う必要があります。。
4、機械的負荷によってコンポーネントがどのように固定されるかが決まります
永久磁石材質通常、ストレスに耐える能力が優れています,しかし、引張、限られた曲げ耐性と耐衝撃性。高速ローターの磁石は遠心力の影響を受けます、熱応力と電磁力,磁石自体の強さだけを頼りにしないでください。
一般的な固定方法には次のものがあります。:
- 構造用接着剤による接合;
- ステンレススチールまたはカーボンファイバーシース;
- 圧入または締まりばめ;
- カードスロットと機械的ロック;
- 射出オーバーモールディングまたはインサート成形。
接着剤は磁石コーティングおよび金属基材と互換性がある必要があります,せん断強度を確認します、耐熱性、耐湿性、耐熱性、耐老化性。高速ローター用,応力解析と過速度試験は、最大速度と安全率と組み合わせて実行する必要があります。。
五、コーティングが必要かどうかは環境条件によって決まります
焼結NdFeB中の豊富なネオジムは比較的活性です,湿気の中で、塩水噴霧または結露環境では腐食が発生する可能性があります。一般的な保護方法には、ニッケル銅ニッケルが含まれます。、電気泳動エポキシ、リン酸塩処理およびその他の複合コーティング。
コーティングは見た目だけでは選べません。コンポーネントを接着する必要がある場合,コーティングと接着剤の密着性を確認する必要があります;プレスインストールが必要な場合,コーティングの厚さとエッジの損傷を考慮する必要があります;塩水噴霧に長時間さらされた場合、冷却剤または化学媒体,対象を絞った環境試験も必要。
サマリウムコバルト、フェライトおよび SmFeN 磁性粉末は、一般に NdFeB とは異なる腐食特性を持っています。,ただし、コンポーネント内の軸、シェルや接着剤のラインが依然として障害点になる可能性があります。したがって,耐食性設計はアセンブリ全体に対応する必要があります,磁石を評価するだけではなく。
六、特殊形状磁性部品の選定プロセス
| 設計段階 | 確認が必要なパラメータ | 影響を与える可能性のある選択 |
| 磁気特性の定義 | エアギャップ磁密度、吸引、トルク、極数 | 材質の種類、グレードと着磁方法 |
| 温度分析 | 連続温度、ピーク温度、放熱条件 | HCJレベル、SmCoまたは耐熱性接着剤 |
| 構造設計 | 壁の厚さ、穴の位置、フィレットと公差 | 焼結加工または射出成形 |
| 環境アセスメント | じめじめして暑い、塩水噴霧、油および化学媒体 | コーティング、材質とシール方法 |
| 機械的分析 | スピード、インパクト、振動と遠心力 | のり、シースまたは機械的ロック |
| 生産計画 | 年間需要、工具コストと歩留まり | 機械加工、プレスまたは射出成形ルート |
| 検証フェーズ | 磁束、消磁、長寿命と信頼性 | 最終グレードと安全マージン |
セブン、材料の選択は磁気アセンブリ全体に役立つ必要があります
単位体積あたりに高い磁気エネルギーを必要とする製品の場合,焼結ndfeb通常好ましい;使用温度が高く、安定した磁気性能が必要な場合,評価できるサマリウムコバルト;構造が複雑な場合、高い寸法精度と大きなバッチサイズ,射出成形された NdFeB または SmFeN 磁石より有利な;コスト重視の場合、十分な設置スペース,フェライト経済的になる傾向がある;高温機器および特定のセンサー用,アルニコも考えられる。
Jinliでは焼結NdFeBを提供しています、射出成形磁石、圧縮成型磁石、サマリウム鉄窒素、サマリウムコバルト、フェライトおよびマルチタイプの磁性部品。特殊形状の磁性部品プロジェクト向け,より合理的なプロセスは、使用条件と磁気回路の目的から始めることです。,材質を再度確認する、商標、形、コーティング、着磁方法と組立工程。磁気設計と構造製造を同時に考慮した場合のみ,才能はパフォーマンスに宿る、信頼性とコストのより良いバランス。




