Sinterlenmiş NdFeB'de Anizotropik Yönü Anlamak
Sinterlenmiş neodimyum mıknatıslar anizotropiktir; manyetik alanda presleme sırasında belirlenen, tercih edilen bir mıknatıslanma yönüne sahiptirler. Yeşil kompakt (sinterlenmemiş toz) 1,5-2,0 Tesla'lık bir manyetik alanda hizalanır, ardından sinterlenir. Sinterlemeden sonra mıknatıs yalnızca orijinal hizalama yönü boyunca mıknatıslanabilir. Başka herhangi bir yöndeki mıknatıslanma, zayıf, kararsız bir alan üretir (tipik olarak hizalanmış yönün Br'sinin %10-20'si). Sonuç olarak, eksenel olarak bastırılmış bir bloğu, çapsal olarak mıknatıslanmış bir blok halinde "yeniden mıknatıslayamazsınız".
Dolayısıyla mıknatıslanma yönünün belirlenmesi, presleme takımını ve imalat sürecini belirleyen bir tasarım kararıdır. Belirli bir mıknatıs şekli için genellikle iki olası hizalama yönü vardır (örneğin, kalınlık boyunca veya uzunluk boyunca). Müşteri, uygulamanın gerekli akış yoluna göre seçim yapmalıdır.
Eksenel, Çapsal ve Radyal Mıknatıslanmanın Açıklaması
Silindirik bir mıknatıs için (yükseklik H, çap D):
Eksenel mıknatıslanma: iki dairesel yüzdeki manyetik kutuplar (üst yüzde kuzey, alt yüzde güney). Alan silindir eksenine paraleldir. Sabit mıknatıslı kaplinlerde, eksenel akılı motorlarda ve manyetik yaylarda kullanılır.
Çapsal mıknatıslanma: silindirin dış yüzeyinin karşıt taraflarındaki manyetik kutuplar (kuzey bir tarafta, güney 180 derece zıt). Alan, çap boyunca geçen eksene diktir. Tek-çift fırçasız DC fan motorlarında, hall efekt sensörlerinde ve küçük döner kodlayıcılarda kullanılır.
Radyal mıknatıslama: özellikle halka mıknatıslar (OD, ID) için. Kutuplar iç ve dış silindirik yüzeylerdedir (kuzey OD'de, güney ID'de veya tam tersi). Akı radyal olarak akar. Çok kutuplu halkalara sahip yüksek-hızlı rotorlarda ve manyetik yataklarda kullanılır.
Çok-kutuplu çapsal/radyal: mıknatıslar, çevre çevresinde birden fazla alternatif kutupla mıknatıslanır (örneğin, 4-kutuplu, 8 kutuplu, 12 kutuplu). Basıldıktan sonra çok kutuplu bir mıknatıslama fikstürü gerektirir.
Yüksek-Hızlı Rotorlar için Radyal Mıknatıslama Ne Zaman Seçilmeli?
Yüksek-hızlı kalıcı mıknatıslı rotorlar için (20.000 rpm'nin üzerinde), yüzeye monteli ark mıknatısları-merkezkaç kuvvetlerine tabidir. Çok kutuplu radyal olarak mıknatıslanmış bir halka mıknatıs (OD'sinde değişen kutuplara sahip tek-parçalı halka) yapıştırılmış bölümlere sahip değildir; monolitik sinterlenmiş bir halkadır. Bu, segment ayrılması riskini ortadan kaldırır. Radyal halkalar ayrıca bölümlü yaylarla karşılaştırıldığında daha düzgün bir manyetik alan profili oluşturarak tork dalgalanmasını %30-50 oranında azaltır.
Bununla birlikte, radyal halkalar özel mıknatıslama düzenekleri (halkanın çevresi etrafındaki bobinler) gerektirir. Fikstür maliyeti eksenel/çapsal mıknatıslara göre daha yüksektir (kutup sayısı başına 2000-5000 $), ancak fikstür aynı boyutlara ve kutup sayısına sahip tüm halkalar için yeniden kullanılabilir.
20 mm'den 150 mm'ye kadar rotor çapları için 2 ila 16 kutuplu radyal olarak mıknatıslanmış halkalar sunuyoruz. Minimum duvar kalınlığı: Çatlaksız güvenilir sinterleme için 3 mm.
Mıknatıslanma Yönü Takımlama Maliyetlerinizi Nasıl Etkiler?
Takım ve üretim maliyetleri önemli ölçüde farklılık gösterir:
| Mıknatıslanma Yönü | Presleme Takım Karmaşıklığı | Mıknatıslanma Fikstürü Maliyeti (özel için) | Tipik Verim (%) |
|---|---|---|---|
| Eksenel (kalınlık boyunca) | Basit (paralel plaka kalıbı) | Düşük (300-500$) | 95-98% |
| Bloklar için eksenel (boydan boya) | Standart | Düşük | 92-96% |
| Silindir üzerinde çapsal | Basit ama özel yönlendirme gerektiriyor | Orta (800-1500$) | %85-90 (hizalama hatası nedeniyle daha yüksek ret) |
| Radyal halka, tek kutuplu (ID/OD) | Kompleks (yönlendirilmiş toz akışı gerektirir) | Orta (1000-2000$) | 80-85% |
| Radyal halka, çok-kutuplu (4+ kutuplu) | Çok karmaşık | Yüksek (3000-6000$) | 70-80% |
| Halbach-özel açı yazın | Yalnızca özel takımlar | Özel fikstür ($5000+) | 60-75% |
Prototipleme için, basit şekillerde izotropik bağlı mıknatıslar veya standart mıknatıslama kullanılmasını, ardından tasarım doğrulamasından sonra üretim için anizotropik sinterlemeye geçmenizi öneririz.
Eksenel, çapsal, radyal veya çok-kutuplu gibi belirli mıknatıslanma yönleri gerektiren özel motor mıknatısları için lütfen Rotor Mıknatısı ürün sayfamızı ziyaret edin. Montajdan önce polariteyi kontrol etmenizi sağlayan mıknatıslama armatürlerini her siparişle birlikte sağlıyoruz.
Motorunuzun gerekli akı modelini ve alan gücünü görüşmek için teknik ekibimizle iletişime geçin. Hall problarını ve Helmholtz bobinlerini kullanarak mıknatıslanma yönü doğrulaması sağlıyoruz.
Sıkça Sorulan Sorular
S: Aynı neodimyum halkayı önce eksenel, sonra çapsal olarak mıknatıslayabilir miyim?
C: Hayır. Mıknatıs bir yönde mıknatıslandığında o yönü korur. İkinci bir mıknatıslama yönünü denemek, malzemenin manyetikliğini giderir veya %50 daha düşük toplam akı ile karmaşık bir çok-alanlı durum oluşturur.
S: Özel blok mıknatıs için çizimde mıknatıslanma yönünü nasıl belirlerim?
C: Çizimde "Mıknatıslanma Yönü" yazan oku kullanın. Oku parçanın boyutlarına göre gösterin. Referans olarak modellenen oku içeren bir 3D CAD dosyası (STEP veya STL) sağlayın. Dönüş çizimi ile onaylıyoruz.
S: 30 mm çaplı bir radyal halka üzerinde mıknatıslayabileceğiniz maksimum kutup sayısı nedir?
C: 16 kutba kadar (kutup başına 22,5 derece). Minimum kutup arkı: Dış Çapta 5 mm. Daha yüksek kutup sayıları için (örneğin, 30 mm dış çap üzerinde 24 kutup), kutuplar arasındaki mıknatıslanabilir malzeme çok dar hale gelir ve bu da yüksek sızıntıya neden olur. Kontrol etmek için FE analizini kullanın.
