Analyse de la technologie des anneaux magnétiques moulés par injection à deux voies

Précision au niveau du micron ! Anneau magnétique moulé par injection à deux voies : le « champion invisible » dans le domaine des capteurs

Dans le domaine de la mesure et du contrôle de précision, un composant apparemment petit mais crucial repousse discrètement les limites des systèmes hautes performances : le anneau magnétique moulé par injection à deux voies . Avec ses avantages uniques de précision de tolérance au niveau du micron et d'assemblage serré avec des arbres , cette technologie est devenue un composant essentiel indispensable dans l'industrie haut de gamme, l'électronique automobile et l'instrumentation de précision.

Qu'est-ce qu'un anneau magnétique à deux pistes ?

Comme son nom l'indique, un anneau magnétique à deux pistes comporte deux pistes de signaux magnétiques indépendantes formées simultanément sur un seul anneau grâce à un moulage par injection de précision. Ces pistes sont généralement disposées avec différents numéros de paires de pôles ou méthodes de codage. Ils peuvent produire de manière synchrone des informations de position et de vitesse, et même permettre une mesure de position absolue sur plusieurs tours, offrant ainsi une double assurance des données pour un contrôle de mouvement complexe.

Pourquoi la tolérance au niveau micronique est-elle essentielle ?

Dans les applications de rotation à grande vitesse ou de positionnement de précision, le moindre écart dimensionnel peut entraîner une distorsion du signal, des erreurs de mesure ou même une défaillance du système.

• 1/70ème d'un cheveu humain : la tolérance au niveau du micron signifie que la précision dimensionnelle est contrôlée entre 1 et 10 micromètres, ce qui équivaut à 1/7ème à 1/70ème du diamètre d'un cheveu humain. Cette précision garantit la cohérence et la stabilité du cycle du signal magnétique.

• Élimination de la gigue du signal : des tolérances de battement radial et axial extrêmement faibles permettent à l'anneau magnétique de produire des signaux fluides et à faible bruit même pendant un fonctionnement à grande vitesse, améliorant considérablement le rapport signal/bruit du système.

• Assurer l'interchangeabilité : la fabrication de haute précision garantit l'interchangeabilité des pièces, éliminant le besoin d'étalonnage individuel lors de l'assemblage par lots, améliorant ainsi considérablement l'efficacité de la production et la cohérence du produit.

Processus de moulage par injection : la fusion parfaite entre précision et résistance

Les anneaux magnétiques traditionnels utilisent souvent des méthodes de poudre magnétique liée ou d'assemblage divisé, qui se heurtent à des goulots d'étranglement tels qu'une résistance insuffisante, un risque de délaminage ou une mauvaise concentricité. La technologie de moulage par injection réalise une avancée révolutionnaire en formant directement un matériau magnétique et un plastique technique à l'état fondu :

• Structure impeccable : L'aimant et le substrat se lient au niveau moléculaire sans interfaces adhésives, éliminant complètement le risque de détachement. Ceci est particulièrement adapté aux environnements à grande vitesse et à fortes vibrations.

• Moulage en une étape de structures complexes : des éléments tels que des pistes doubles, des bossages de positionnement et des fermoirs d'assemblage peuvent être formés avec précision en une seule étape. Cela réduit le traitement ultérieur, diminue les coûts et évite les erreurs secondaires.

• Performances optimisées des matériaux : le substrat de moulage peut être fabriqué à partir de plastiques techniques spéciaux résistants à la température et à la corrosion, permettant à l'anneau magnétique de résister à des environnements de fonctionnement de -40°C à 150°C ou à des conditions encore plus difficiles.

Assemblage serré avec des arbres : plus qu'un simple « ajustement à la presse »

Les performances finales d'un anneau magnétique dépendent fortement de la qualité de son assemblage sur l'arbre rotatif. La conception avancée garantit que l'assemblage est à la fois une liaison physique et une garantie de performance :

• Calcul scientifique de l'ajustement par interférence : l'analyse par éléments finis simule la déformation sous différentes températures et vitesses pour optimiser le niveau d'interférence, garantissant qu'aucun desserrage ne se produit même dans des conditions extrêmes.

• Conception intelligente anti-désalignement : des rainures de clavette intégrées, des languettes asymétriques ou des marquages ​​laser empêchent les erreurs d'angle d'assemblage, garantissant un alignement de phase précis des deux pistes.

• Processus d'assemblage sans contrainte : des techniques telles que l'assemblage thermique ou un outillage spécialisé sont utilisées pour éviter les dommages causés par l'impact à l'aimant ou les contraintes internes, préservant ainsi la précision du signal d'origine.

Scénarios d'application : responsabiliser les domaines de haute technologie

• Direction assistée électrique automobile : les deux voies fournissent des signaux redondants, répondant au niveau de sécurité fonctionnelle le plus élevé (ASIL D), garantissant une direction précise et sûre.

• Articulations de robots industriels : une précision de l’ordre du micron permet un positionnement des articulations inférieur au degré, ce qui entraîne des mouvements de robot fluides et précis.

• Cardan et moteurs de drone : un assemblage serré résiste aux vibrations à haute fréquence, maintenant des images stables et un vol contrôlable dans des environnements dynamiques.

• Équipement médical haut de gamme : fournit un retour de position silencieux et fiable dans les composants rotatifs des scanners CT et les robots chirurgicaux.

Perspectives d'avenir et mise en œuvre de la technologie

À mesure que les tendances en matière d’électrification, d’automatisation et d’intelligence progressent, les exigences en matière de précision et de fiabilité des capteurs deviendront de plus en plus strictes. La technologie des anneaux magnétiques moulés par injection à deux pistes évolue vers une plus grande précision, une taille plus petite et une plus grande adaptabilité environnementale.

Il est encourageant de constater que cette technologie de pointe a trouvé une application industrielle avec succès. L'anneau magnétique moulé par injection à deux pistes, tolérant au micron, développé indépendamment par SDM , est officiellement entré en production . Ce produit intègre parfaitement les technologies de moulage de précision, d'intégration à double voie et d'assemblage serré susmentionnées, garantissant ainsi une production de masse de hautes performances et de haute fiabilité. Il constitue une solution solide pour le développement de composants de base nationaux pour les capteurs de précision.

La précision commence au niveau microscopique et permet des réalisations au niveau du système. De la percée théorique à la mise en œuvre industrielle, l’anneau magnétique moulé par injection à deux voies, bien que caché dans l’équipement, démontre de manière éclatante comment une précision extrême de micro-fabrication peut tirer parti des performances des macrosystèmes. Il s’agit non seulement d’une pierre angulaire de l’ingénierie de précision moderne, mais marque également une avancée solide dans nos capacités indépendantes d’innovation et de fabrication dans le domaine des composants de précision de base.