永磁组件的种类、设计与制造

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永磁组件是广泛应用于各类工业领域的核心部件,可以在无需外部电源输入的情况下维持实现稳定的磁场。永磁组件主要使用钕铁硼、铁氧体、钐钴和铝镍钴等永磁材料,配合不锈钢、铁、铝、铜、塑胶等材料,通过压装、粘结、镶嵌、注塑等工艺结合制成,永磁组件能够显著提升各类总成与设备的性能与效率。

永磁组件种类

磁传动组件

主要是磁性联轴器,包含内转子、外转子、隔离套,内/外转子的材质多为不锈钢等金属材质。采用磁耦合原理,实现无接触式动力传递,常用于磁力泵等零泄漏液体传输。

磁传感组件

磁钢与霍尔等感应元件配合输出电信号,用于位置、角度或速度检测。磁传感组件已有部分产品发展为标准系列,如磁栅尺与ABS磁性圈。其他非标磁性传感器,多为磁钢与五金或塑胶结合而成的组件,以实现特定要求下的磁场。

磁吸附组件

磁钢与五金件组合而成的磁性工具,可产生一定的磁吸附力,用于钢铁制品的吸附或固定,已发展为多种标准系列磁性工具:POT磁,磁性捡拾器,永磁起重器,磁性清扫器,磁性焊接固定器,办公文具磁组件,磁性表座等。

磁分离组件

利用梯度磁场中矿物颗粒所受磁场力大小的差异,来实现磁性颗粒与非磁性颗粒的分离,用于铁质物料的回收,或非磁性物料中铁质杂质的去除,已发展为磁力棒,磁力板,磁力架,磁选机,磁辊筒,除铁机等标准系列产品。

强磁场组件

通过特殊的磁路设计,在一定空间内实现特定磁场分布(强度、空间、均匀度)的组件,常用于核磁共振、磁化等应用。常见磁路有海尔贝克阵列或聚磁结构。

电机组件

磁钢与钢轴组装为转子组件,或磁钢与钢壳组装为定子组件。之后转子或定子再与其他部件组装为电机,实现高速稳定运动,输出符合要求的力矩。

电声组件

通电线圈在磁场作用下,通过电流快速变换方向,推动锥体高频振动,激发扬声器产生声音。电声磁钢多为圆片型或圆环型。

磁控溅射组件

通过一定空间内的磁场分布,实现在溅射过程中对电子的有效控制,提高溅射效果。常用于磁控溅射镀膜领域,常见结构有平面靶、旋转靶、圆盘靶等形式。

3C组件

磁钢相互之间的精确定位吸合。配合手机、笔记本电脑、平板电脑、无线耳机、智能手表等数码产品和配件的充电与吸附等功能使用。

永磁材料种类

钕铁硼

钕铁硼磁铁是目前磁性能最强的永磁材料,由钕、铁、硼等材料组成,广泛用于电机、传感等各类永磁工具与设备中。抗热和抗腐蚀性较差,因此需要使用镍等保护涂层。

铝镍钴

铝镍钴磁铁由铝、镍和钴组成,耐温性能优异,可以在极端高温环境下稳定工作,适用于电动机、传感器和各种工业应用。

钐钴

烧结钐钴磁铁具有卓越的温度稳定性和抗腐蚀性,产品成本较高,大多应用在高性能和长寿命要求较高的应用中,如航空航天与石油钻探等。

铁氧体

烧结铁氧体磁铁的特点是低成本和良好的磁性能,广泛用于冰箱贴、玩具、扬声器和各种电气设备中。烧结铁氧体能耐较高温度,比烧结钕铁硼更适用于苛刻环境。

设计制造

产品设计

永磁组件的设计不仅需要满足客户的功能需求,还需要考虑材料特性和加工工艺的可行性。在设计阶段首先选择合适的永磁材料,以及配合的金属或塑料,并根据产品应用环境(如温度、湿度、磁场等因素)进行优化。设计过程中,常常需要使用有3D机械设计软件进行结构设计,并使用电磁仿真软件(FEA)进行磁场分布模拟,确保实现最优的磁性能,同时兼顾到形状、尺寸、重量、结构、强度等方面的合理性。

制造加工

永磁组件的制造工艺涵盖了从粉末冶金到精密加工的多个环节。为了加速产品的验证和优化,往往需要采用快速打样技术,如高精度CNC加工,进行工程迭代开发与小批量样品生产,快速调整设计或工艺,确保样品的磁性能、机械性能和尺寸精度均符合要求,确保在最短的时间内将设计调整到最佳状态。对于复杂形状的永磁组件与批量的产品加工,还需要设计制作特殊的工装夹具与充磁夹具。

质量控制

与磁钢的质量控制相比,永磁组件的要求更为严格,范围更加广泛,除了常规的外观、磁性能与尺寸精度检测,根据不同的终端应用,还需要有针对性的检测永磁组件的机械性能,环境适应性,动平衡,扭矩,磁场分布与均匀性,磁吸力,输出功率,电信号等指标,从而确保产品符合严格的设计要求指标,并在实际应用中保持卓越的性能。


发布时间: 25-01-09

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