NdFeB ճառագայթային օղակի տեխնոլոգիայի կիրառման հեռանկարները

NdFeB ճառագայթային օղակ. հիմնական տեխնոլոգիաների նոր սերունդ, որն առաջնորդում է մագնիսական շղթայի դիզայնի փոխակերպումը

Բարձրակարգ սերվո շարժիչների արտադրության արտադրամասում ինժեներները զգուշորեն կարգավորում են մագնիսական սալիկների միացման անկյունները՝ փորձելով վերացնել թույլ մագնիսական դաշտի աղավաղումները, մի խնդիր, որը տանջում է արդյունաբերությանը տասնամյակներ շարունակ: Այսօր այս մարտահրավերը հանգիստ լուծվում է անխափան օղակի միջոցով:

Պղտորված NdFeB ճառագայթային կողմնորոշված ​​մագնիսական օղակները աստիճանաբար փոխարինում են ավանդական հատվածավորված մագնիսական սալիկների միացման լուծումներին: Այս ինտեգրված մագնիսական օղակը հաղթահարում է ավանդական սալիկաձև բլոկների միացման թերությունները, ինչպիսիք են մագնիսական կորուստը և դժվար հավաքումը:

Ի տարբերություն ավանդական զուգակցված մագնիսական օղակների, որոնք պահանջում են փափուկ մագնիսական նյութի շրջանակի կառուցվածք՝ մագնիսական սալիկները ամրացնելու համար, ճառագայթային մագնիսական օղակները հատուկ կողմնորոշված ​​օղակաձև մշտական ​​մագնիս են՝ ավելի միասնական մագնիսական դաշտի բաշխմամբ՝ արդյունավետորեն բարելավելով շարժիչի օդային բացվածքի մագնիսական դաշտի սինուսոիդային աստիճանը:

01 Տեխնոլոգիական արդիականացման նախապատմություն

Ավանդական մշտական ​​մագնիս առանց խոզանակների շարժիչները հիմնականում օգտագործում են մագնիսական սալիկների միացում՝ օղակաձև մագնիսական միացում ձևավորելու համար, սակայն այս դիզայնը ակնհայտ թերություններ ունի: Մագնիսական սալիկների միացման լուծումը պահանջում է փափուկ մագնիսական նյութի շրջանակի կառուցվածք՝ սալիկները ամրացնելու համար, ինչը հանգեցնում է մագնիսական հոսքի զգալի կորստի և մեծապես ազդում է շարժիչի հզորության գործոնի և արդյունավետության վրա:

Ավելի կարևոր է, որ միացված մագնիսական օղակները տառապում են մշակման բարձր ճշգրտության պահանջներից, դժվար հավաքումից, մագնիսական բևեռների անցումների վատ հարթությունից և շարժիչի ուժեղ աղմուկից: Արհեստական ​​ինտելեկտի և ավտոմատացման տեխնոլոգիաների արագ զարգացման հետ մեկտեղ մանրացված, թեթև և արդյունավետ շարժիչների շուկայի պահանջարկը շարունակում է ընդլայնվել՝ մագնիսական սալիկների միացման ավանդական տեխնոլոգիան ավելի ու ավելի անհամապատասխան դարձնելով ընթացիկ տեխնիկական պահանջներին:

Այս տեխնոլոգիական դժվար իրավիճակը խթանել է նոր սերնդի մշտական ​​մագնիսական լուծույթների՝ NdFeB ճառագայթման մագնիսական օղակների հետազոտությունն ու կիրառումը: Ավանդական մագնիսական սալիկների համեմատ՝ ճառագայթային օղակները հայտնվել են որպես նախընտրելի հիմնական նյութական բաղադրիչ փոքր, բարձր արդյունավետությամբ մշտական ​​մագնիսական շարժիչների և սենսորների արտադրության համար:

02 Հիմնական տեխնոլոգիայի համեմատություն. Ճառագայթման օղակ ընդդեմ հատվածավորված մագնիսական սալիկների

Ճառագայթային օղակները և ավանդական հատվածավորված մագնիսական սալիկները զգալիորեն տարբերվում են բազմաթիվ չափսերում: առումով Կառուցվածքային ամբողջականության ճառագայթային մագնիսական օղակները ձևավորվում են անբաժանելիորեն, մինչդեռ հատվածավորված մագնիսական սալիկները հավաքվում են բազմաթիվ անկախ մագնիսական բլոկներից:

առումով Մագնիսական դաշտի միատեսակության ճառագայթման մագնիսական օղակներն ունեն շարունակական մագնիսական դաշտի բաշխում՝ սինուսոիդային ալիքի ձևով և մագնիսական բևեռների միջև փոքր անցումային գոտիներով, մինչդեռ հատվածավորված մագնիսական սալիկներն ունեն ակնհայտ մագնիսական դաշտի աղավաղումներ և տեղական թուլության տարածքներ:

Մոնտաժման բարդությունը նույնպես կարևոր նկատառում է: Ճառագայթային օղակների հավաքման գործընթացը պարզեցված է՝ վերացնելով ավելի քան տասը քայլեր, ինչպիսիք են մագնիսական սալիկների կտրումը, դիրքավորումը և կապումը: Ի հակադրություն, սեգմենտավորված մագնիսական սալիկները պահանջում են հավաքման բարդ գործընթացներ և մշակման մի քանի քայլեր:

տեսանկյունից Կառուցվածքային ամրության ՝ ճառագայթային օղակները ամբողջությամբ սինթրվում են՝ վերացնելով կապի ֆիզիկական թուլությունները միաձուլումից կամ կապումից, և նրանք ցուցաբերում են գերազանց ազդեցության դիմադրություն և թրթռումային դիմադրություն: Համեմատության համար, հատվածավորված մագնիսական սալիկներն ունեն ֆիզիկական կապի թույլ կողմեր:

առումով Ծախսերի արդյունավետության , չնայած ճառագայթային օղակներն ունեն ավելի բարձր սկզբնական արտադրության ծախսեր, դրանք զգալի առավելություններ են տալիս կյանքի ցիկլի ծախսերում: Մյուս կողմից, հատվածային մագնիսական սալիկները տուժում են երկարաժամկետ ծախսերի թերություններից՝ բարդ գործընթացների և կատարողականի սահմանափակումների պատճառով:

Բացի այդ, առումով շարժիչի կատարողականի ճառագայթային օղակները զգալիորեն բարելավում են շարժիչի օդային բացվածքի մագնիսական դաշտի սինուսոիդային աստիճանը՝ նվազեցնելով գործառնական աղմուկը և թրթռումը: Սեգմենտացված մագնիսական սալիկները, սակայն, առաջացնում են շարժիչի անկայուն աշխատանք և ավելի բարձր աղմուկ՝ մագնիսական դաշտի աղավաղումների և սալիկների միջև եղած բացերի պատճառով:

03 Տեխնիկական դասակարգում և արտադրական գործընթացներ

NdFeB ճառագայթման մագնիսական օղակները կարելի է դասակարգել մի քանի տեսակների` հիմնված արտադրական մեթոդների վրա. կապակցված NdFeB ճառագայթման մագնիսական օղակներ, տաք արտամղված NdFeB ճառագայթման մագնիսական օղակներ և փոշու մետալուրգիայի սինտերավորված NdFeB ճառագայթման մագնիսական օղակներ:

Միացման գործընթացը համեմատաբար հասուն է և էժան, ուստի կապակցված NdFeB ճառագայթային օղակները կազմում են արտադրության ամենամեծ մասնաբաժինը: Այնուամենայնիվ, կապակցված մագնիսական օղակներն ունեն ավելի ցածր խտություն և արդյունավետություն՝ սահմանափակելով դրանց զարգացումը բարձրակարգ կիրառման սցենարներում:

Ի հակադրություն, բարձր արդյունավետությամբ սինթերով և տաք սեղմված/տաք դեֆորմացված NdFeB ճառագայթման մագնիսական օղակներն առաջարկում են ավելի բարձր մագնիսական արդյունավետություն, սակայն բախվում են ավելի մեծ տեխնիկական մարտահրավերների: NdFeB հատիկների հեշտ մագնիսացման առանցքի և կոշտ մագնիսացման առանցքի ուղղությունների միջև կծկման գործակիցների և ջերմային ընդլայնման գործակիցների զգալի տարբերությունների պատճառով այս մագնիսական օղակները պատրաստման, մագնիսացման և հավաքման ընթացքում հակված են մասնատման, ինչը հանգեցնում է պատրաստի արտադրանքի ցածր տեմպերի և ընդհանուր առմամբ ավելի բարձր գների:

04 Բազմադոմենային հավելվածներ

NdFeB ճառագայթման մագնիսական օղակները ցուցադրել են կիրառման լայն հեռանկարներ բազմաթիվ բարձրակարգ դաշտերում: Արդյունաբերական ավտոմատացման ոլորտում ճառագայթային օղակները հատկապես հարմար են բարձր արագությամբ, բարձր ճշգրտության կառավարման շարժիչների համար, ինչպիսիք են սերվո շարժիչները և արդյունաբերական ռոբոտները:

Տնային պայմաններում մշակված ճառագայթային բազմաբևեռ մագնիսական օղակները անցել են փորձնական թեստեր և հաջողությամբ կիրառվում են ներքևում գտնվող ձեռնարկությունների սերվո շարժիչների նախագծերում՝ կոտրելով երկարաժամկետ կախվածությունը Չինաստանում ներմուծվող սերվո շարժիչներից: Ըստ թեստերի, նման մագնիսական օղակներ օգտագործող շարժիչները ցույց են տալիս հզորության առնվազն 10% աճ՝ համեմատած ավանդական մագնիսական սալիկների լուծույթների հետ:

Սենսորային տեխնոլոգիայի ոլորտում NdFeB մագնիսական օղակները նույնպես կարևոր դեր են խաղում: Չինաստանի Գիտությունների ակադեմիայի Հեֆեյի ֆիզիկական գիտությունների ինստիտուտի հետազոտողները մշակել են Faraday պտտման սպեկտրոսկոպիկ սենսոր՝ հիմնված NdFeB մշտական ​​մագնիսական օղակների զանգվածի վրա՝ ազոտի օքսիդի և ազոտի երկօքսիդի նման գազեր հայտնաբերելու համար:

Այս սենսորն օգտագործում է 14 նույնական NdFeB մշտական ​​մագնիսական օղակներ, որոնք դասավորված են ոչ հավասարաչափ ձևով, կայուն ստատիկ մագնիսական դաշտ ստեղծելու համար, որի միջին մագնիսական դաշտի ուժգնությունը հասնում է 346 Գաուսի: Համեմատած ավանդական էլեկտրամագնիսական կծիկի լուծումների հետ՝ սա զգալիորեն նվազեցնում է էներգիայի սպառումը:

Ավտոմոբիլային և բարձրակարգ սարքավորումների ոլորտներում , սարքավորումների ավտոմատացման, ճշգրիտ և մշտական ​​մագնիսների շարժիչների նախագծման և արտադրության տեխնոլոգիաների առաջընթացով, բարձր արդյունավետությամբ մշտական ​​մագնիսական սերվո շարժիչները, որոնք օգտագործում են սինտրացված NdFeB բազմաբևեռ ճառագայթման մագնիսական օղակներ, ունեն լայն կիրառման հեռանկարներ ավտոմեքենաներում, CNC հաստոցներում, ռոբոտների, կենցաղային տեխնիկայի և այլ դաշտերում:

05 Տեխնոլոգիական մարտահրավերներ և ապագա միտումներ

NdFeB ճառագայթային օղակի տեխնոլոգիան բախվում է բազմաթիվ մարտահրավերների, որոնցից ամենահայտնին բարդ պատրաստման տեխնոլոգիան է : NdFeB նյութերը պատրաստման, մագնիսացման և հավաքման ընթացքում հակված են մասնատման, ինչը հանգեցնում է Պատրաստի արտադրանքի ցածր գների և ընդհանուր առմամբ ավելի բարձր գների:

Չափերի սահմանափակումները նույնպես կարևոր խնդիր են: Տաք սեղմված ճառագայթման օղակները հիմնականում բարակ պատերով մագնիսական օղակներ են, որոնց տրամագծերը հիմնականում 30 մմ-ից ցածր են, իսկ պատերի հաստությունը 3 մմ-ից ցածր: Թեև սինտրացված ճառագայթային օղակները կարող են արտադրվել 200 մմ-ից ավելի արտաքին տրամագծերով, դրանք հիմնականում սահմանափակվում են փոքր տրամագծով մագնիսական օղակներով, որոնց արտաքին տրամագծերը 100 մմ-ից ցածր են շուկայում՝ որակավորված դրույքաչափի և ծախսերի սահմանափակումների պատճառով:

Այդուհանդերձ, Չինաստանն այս ոլորտում հետ է հասնում: «Մշտական ​​մագնիսական օղակի բաղադրիչը և դրա պատրաստման մեթոդը» թեմայով որոշակի թիմի հետազոտությունը ստացել է ազգային գյուտի արտոնագիր:

Քանի որ Sintered NdFeB ճառագայթային մագնիսական օղակների գործընթացը շարունակվում է օպտիմիզացվել և կատարելագործվել, հատկապես կողմնորոշման մագնիսական դաշտի նախագծման և կողմնորոշման մեթոդների հետագա մշակմամբ և օպտիմալացմամբ, ակնկալվում է, որ այս տեխնոլոգիան առաջիկա տարիներին ավելի մեծ առաջընթացի կհասնի:

SDM ճառագայթային օղակների արտադրանքները լայնորեն օգտագործվել են բարձր արդյունավետության մշտական ​​մագնիսական շարժիչների, ճշգրիտ սենսորների և մագնիսական դաշտի կայունության բարձր պահանջներով այլ դաշտերում: