Kaip gaminami neodimio žiediniai magnetai?

Jei kada nors esate išpakavę žiedinių magnetų partiją, kuri netiko jūsų rotoriui, prarado tvirtumą po mėnesio arba surūdijo dar prieš įdiegiant, žinote tą jausmą. Problema dažniausiai būna ne medžiagoje, o magneto pagaminimo būde.

Stebėjau, kaip pirkėjai mano, kad visi žiediniai magnetai pagaminti iš tos pačios linijos. Taip nėra. Skirtumas tarp „pakankamai gero“ žiedinio magneto ir tokio, kuris daugelį metų veikia variklyje ar jutiklyje, priklauso nuo gamybos etapų, kurių niekada nematote.

Taigi, štai kas iš tikrųjų vyksta individualių magnetų dirbtuvėse – ir kur padaromos daugiausia brangiai kainuojančių klaidų.

Greitas paėmimas

Medžiagos paruošimas
Sukepinimo procesas
Apdirbimas ir dengimas
Magnetizacijos kryptis
Kokybės kontrolės bandymai

Pagrindinės neodimio žiedinių magnetų specifikacijos

Prieš eidami pro gamyklos cechą, išsiaiškinkime vieną dalyką. Negalite teisingai pagaminti žiedinio magneto, jei specifikacijos yra neaiškios.
Tinkamų žiedinio magneto matmenų apibrėžimas yra pirmasis filtras tarp detalės, kuri įkrenta į jūsų surinkimą, ir detalės, kuri užstringa ar svyruoja. Prie tolerancijų grįšime vėliau, tačiau žinokite, kad kiekvienas tolesnis žingsnis priklauso nuo jūsų brėžinio.

 

Neodimio žiedinio magneto gamybos proceso apžvalga

Medžiagų paruošimas

Pradžioje naudojamas neapdorotas neodimis, geležis ir boras, pridėjus keletą priedų, tokių kaip disprozis arba terbis, kad būtų atsparesni karščiui. Lydinys išlydomas vakuuminėje indukcinėje krosnyje, o tada liejamas į plonus dribsnius. Tie dribsniai paverčiami stambiais milteliais.

Štai kur apsieita be kliūčių: pigūs gamintojai naudoja nenuoseklų metalo laužą arba praleidžia grynumo patikrinimus. Rezultatas? Žiediniai magnetai, kurie matuoja gerai, bet atlieka 15–20 % prastesnę už specifikaciją kokybę. Kiekvieną žaliavos partiją siunčiame į išorinę laboratoriją. Jei anglies ar deguonies kiekis neatitinka 0,05 %, ją atmetame. Tai skamba kaip obsesyvumas, kol nepakeičiate 10 000 žiedų, nes jie prarado srautą karštame variklyje.

Sukepinimo procesas (miltelių metalurgija)

Smulkūs milteliai presuojami matricoje, veikiami stiprio magnetinio lauko. Žiedinių magnetų atveju šis laukas išlygiuoja daleles – šis išlygiavimas tiesiogiai lemia galutinę magnetinę galią. Tada supresuoti „žali“ kompaktai patenka į sukepinimo krosnį.

Sukepinimo metu medžiaga vakuume arba inertinėse dujose įkaitinama beveik iki lydymosi temperatūros (apie 1060–1100 °C). Dalelės susilieja, kontroliuojamai sumažindamos detalės dydį maždaug 15–20 %. Šis susitraukimas yra nuspėjamas, tačiau tik tuo atveju, jei krosnies temperatūra ir laikas yra tinkamai parinkti. Valandinis 10 °C temperatūros pokytis gali sukelti per porėtus arba per trapius žiedus.

Po sukepinimo magnetai aušinami ir keliais etapais sendinami (atleidžiami). Taip sukuriamas galutinis koercinis stiprumas – magneto atsparumas demagnetizacijai. Praleiskite atleidimo ciklą ir jūsų žiedinis magnetas šiltoje patalpoje pats demagnetizuosis.

Apdirbimas ir formavimas

Sukepinti žiediniai magnetai iš krosnies išeina kieti ir trapūs, bet dar nepasiekę galutinių matmenų. Apdirbimas atliekamas deimantais dengtais įrankiais arba elektroeroziniu apdirbimu (EDM), nes standartinis karbidas jo nepjauna.

Vidinis skersmuo (ID) ir išorinis skersmuo (OD) yra šlifuojami iki tolerancijos. Įprasto pramoninio žiedo ID ir OD tolerancija yra ±0,05 mm. Tiksliose taikymo srityse, tokiose kaip enkoderio žiedai, ji sumažinama iki ±0,01 mm. Pamenu partiją, kurioje klientas nurodė „standartinę toleranciją“, o tada skundėsi, kad 0,1 mm mušimo nuokrypis sukėlė guolio perkaitimą. Dabar mes visada klausiame: kokia yra jungiamoji dalis ir koks yra laisvumas?

 

Magnetizavimo ir dengimo procesas

Ašinis ir radialinis įmagnetėjimas

Čia žiedinis magnetas tampa arba naudingas, arba nenaudingas. Įmagnetinimas nėra numatytasis nustatymas – jį reikia nurodyti.

- Ašinis įmagnetėjimas reiškia, kad šiaurės ir pietų poliai yra ant dviejų plokščių paviršių. Tai įprasta magnetinėms jungtims, laikymo žiedams ir garsiakalbių mazgams.
- Radialinis įmagnetėjimas reiškia, kad poliai yra vidiniame ir išoriniame skersmenyse – viena pusė yra šiaurinė, kita – pietinė, bet magnetinis laukas sklinda radialiai. To reikia bešepetėliniams nuolatinės srovės variklių rotoriams, magnetiniams guoliams ir kai kuriems jutikliams.

Mačiau inžinierius, užsisakiusius 5000 radialiai įmagnetintų žiedų, tik tam, kad suprastų, jog pamiršo gamyklai nurodyti polių skaičių (2 polių, 4 polių, 8 polių). Gamykla juos visus pagamino 2 polių. Žiedai veikė, tik ne pagal paskirtį. Visada patikrinkite žiedinių magnetų įmagnetinimo kryptį brėžiniu, kuriame parodyta polių orientacija griovelio ar žymėjimo atžvilgiu.

Dengimo metodai ir jų poveikis

Neodimio žiediniai magnetaisudaro maždaug 60 % geležies – drėgname ore jos surūdys per kelias valandas. Danga nėra kosmetinė.

- NiCuNi (nikelio-vario-nikelio): standartas sausam pramoniniam naudojimui. Kietas, laidus ir plonas (10–20 µm). Tačiau vos vienas įbrėžimas ir prasideda korozija.
- Epoksidinė derva: storesnė (25–50 µm), nelaidi ir daug atsparesnė druskos purslams bei drėgmei. Ji negraži, bet tvirta. Ją naudojame lauko jutikliams ir laivybos reikmėms.
- Cinkas: pigus ir nebrangus. Tinka naudoti patalpose, kur niekada nesikaupia kondensatas.
- Pasyvavimas / fosfatavimas: Labai plonas – tik magnetams, kurie bus klijuojami arba liejami ant paviršiaus, nes klijai geriau limpa prie šiurkštaus, porėto paviršiaus.

Kartą klientas atsisakė epoksidinės dervos ir panaudojo nikelį ant vandens siurblio jutiklio žiedų. Po trijų mėnesių kiekvienas žiedas buvo aprūdijęs. Garantinė pretenzija kainavo daugiau nei visa partija. Nespėliokite – išbandykite pavyzdį realiomis sąlygomis.

 

Kokybės kontrolė magnetų gamyboje

Matmenų tolerancija ir bandymai

Kiekvienas žiedinis magnetas yra patikrinamas, tačiau ne kiekviena gamykla tai daro vienodai. 100 % individualių užsakymų išoriniam, vidiniam skersmeniui ir storiui matuoti naudojame automatinius optinius matavimus. Lazerinis mikrometras nuskaito kiekvieną detalę per mažiau nei sekundę. Bet koks žiedas, viršijantis sutartą toleranciją, keliauja į metalo laužo konteinerį.

Bet štai kur spąstai: tolerancija taikoma visiems trimsmatmenys nepriklausomaiŽiedas gali turėti idealų išorinį skersmenį, 0,03 mm per mažą vidinį skersmenį ir 0,1 mm netikslų storį. Vis tiek nepavyks surinkti. Štai kodėl reikia nurodyti, kurie matmenys yra kritiniai, o kurie – orientaciniai.

Našumo bandymai ir patvarumas

Magnetinis srautas matuojamas Helmholco rite arba Gauso matuokliu keliuose žiedo taškuose. Ašiniu būdu įmagnetintų žiedų atveju tikrinamas centrinis laukas ir laukas šalia kraštų. Radialiniu būdu įmagnetintų žiedų atveju pasukame detalę ir ieškome polių nuoseklumo – didesnis nei 3 % pokytis reiškia, kad presavimo metu išlyginimas buvo netolygus.

Temperatūros bandymas yra dar vienas etapas. Iš kiekvienos partijos paimame penkis žiedus, dvi valandas įdedame juos į orkaitę, kurioje yra jūsų nurodyta maksimali temperatūra (pvz., 120 °C), ataušiname ir iš naujo išmatuojame srautą. Jei jie praranda daugiau nei 5 % pradinės produkcijos, partija atmetama. Tai standartinis bandymas, kurio daugelis „pigių“ tiekėjų praleidžia, nes tai užima laiko ir praranda medžiagas.

 

Ką pirkėjai turėtų patvirtinti prieš užsakydami neodimio žiedinius magnetus

Matmenys ir tolerancija

Būkite konkretūs. Nerašykite „OD 20mm“. Rašykite „OD 20.00 ±0.05 mm, ID 10.00 +0.02/-0.00 mm, thickness 5.00 ±0.03 mm“. Nurodykite gamintojui, kurie paviršiai yra liečiamieji paviršiai. Ir visada, prieš pradedant visapusišką gamybą, paprašykite pirmosios gaminio patikros ataskaitos.

Medžiagų rūšys

N35–N55 klasės nurodo didžiausią energijos sandaugą. Didesnis N skaičius = stipresnis, bet trapesnis ir mažiau atsparus karščiui. N52 žiedinis magnetas kambario temperatūroje yra įspūdingas. N52 žiedinis magnetas 70 °C temperatūroje praranda 12 % savo stiprumo. N42SH toje pačioje temperatūroje beveik nieko nepraranda. Pasirinkite klasę pagal savo darbinę temperatūrą, o ne tik pagal katalogo numerį.

Magnetizacijos kryptis

Tai nėra „malonu turėti“. Tai dažniausiai klaidingai nurodytas parametras. Pažymėkite rodyklę savo brėžinyje. Parašykite „ašinis įmagnetintas, šiaurė viršutiniame paviršiuje“. Arba „radialinis 4 polių, išorinis skersmuo šiaurė“. Jei negalite to vizualizuoti, paprašykite įmagnetinto pavyzdžio – popieriaus lapas ir geležies drožlės akimirksniu parodys modelį.

 

Neodimio žiedinių magnetų gamyba pagal užsakymą

Sukurti ir spausdinti procesas

Jei jums reikia žiedinio magneto, kurio nėra kataloge – nestandartinio vidinio ir išorinio skersmens santykio, specifinės dangos, daugiapolio rašto – jums reikia...nestandartiniai neodimio magnetaiProcesas paprastas: jūs atsiunčiate brėžinį arba pavyzdį, mes peržiūrime tolerancijas ir įrankių tinkamumą, tada pateikiame įrankių kainos (jei yra) ir detalės kainos pasiūlymą.

Žiedinių magnetų įrankiai paprastai yra matricų ir šlifavimo įtaisų rinkinys. Nestandartinių dydžių magnetams iš anksto reikia sumokėti 500–2000 USD. Ši kaina amortizuojama pagal užsakymo kiekį. Dideliems kiekiams (10 000 ir daugiau vienetų) įrankių kaina vienai detalei yra nereikšminga.

MOQ ir gamybos laikas

Minimalus individualiai pagamintų žiedinių magnetų užsakymo kiekis, pagrįstas sukepinimo technologija, paprastai prasideda nuo 2000–5000 vienetų. Kai kurie tiekėjai naudoja mažesnius kiekius (500–1000 vienetų), naudodami suklijuotus neodimio arba modifikuotus ruošinius, tačiau našumas nėra toks pats – suklijuoti magnetai yra apie 30 % silpnesni.

Gamybos terminai: 4–6 savaitės įrankiams ir pirmiesiems pavyzdžiams, po pavyzdžio patvirtinimo – dar 4–6 savaitės gamybai ir padengimui. Galimi skubūs užsakymai (iš viso 2–3 savaitės), tačiau tikėkitės mokėti 30–50 % didesnę kainą ir sutikti su griežtesniais gamyklos, o ne jūsų, grafiko nuokrypiais.

 

Neodimio žiediniai magnetai naudojami visur – nuo ​​elektromobilių variklių iki medicininių enkoderių ir tvirtinimo įtaisų. Gamybos procesas yra brandus, bet negailestingas. Tinkamai nustatykite specifikacijas, išbandykite prototipą ir dirbkite su tiekėju, kuris užduoda klausimus, o ne su tuo, kuris tiesiog sako „taip“ į kiekvieną jūsų užrašytą skaičių.

Jei prieš pateikdami didmeninį užsakymą norite, kad jūsų žiedinio magneto brėžinį pamatytų ir antroji pora akių, susisiekite. Esame aptikę tolerancijos klaidų, kurios mūsų klientams būtų kainavusios šešiaženklę sumą. Tai tokia klaida, kurią padarote tik kartą.

„Fullzen“ technologija | Individualių neodimio magnetų gamintojas

Nuo medžiagos iki įmagnetinimo – pagaminta taip, kaip jums reikia.