Cincin Radiasi NdFeB: Teknologi Inti Generasi Baru yang Memimpin Transformasi Desain Sirkuit Magnetik
Di bengkel manufaktur motor servo kelas atas, para insinyur dengan hati-hati menyesuaikan sudut penyambungan ubin magnet, berupaya menghilangkan distorsi medan magnet yang lemah—masalah yang telah mengganggu industri ini selama beberapa dekade. Saat ini, tantangan ini diam-diam diselesaikan melalui cincin yang mulus.
Cincin magnetik berorientasi radial NdFeB yang disinter secara bertahap menggantikan solusi penyambungan ubin magnet tersegmentasi tradisional. Cincin magnet terintegrasi ini mengatasi kelemahan penyambungan blok berbentuk ubin tradisional, seperti kehilangan magnet dan perakitan yang sulit.
Tidak seperti cincin magnet sambungan tradisional, yang memerlukan struktur rangka bahan magnet lunak untuk memasang ubin magnet, cincin magnet radiasi adalah jenis magnet permanen berbentuk cincin yang berorientasi khusus dengan distribusi medan magnet yang lebih seragam, yang secara efektif meningkatkan derajat sinusoidal medan magnet celah udara motor.
01 Latar Belakang Peningkatan Teknologi
Motor tanpa sikat magnet permanen tradisional sebagian besar menggunakan penyambungan ubin magnet untuk membentuk sirkuit magnet berbentuk cincin, tetapi desain ini memiliki kekurangan yang jelas. Solusi penyambungan ubin magnet memerlukan struktur rangka bahan magnetis yang lembut untuk memasang ubin, yang menyebabkan hilangnya fluks magnet secara signifikan dan sangat memengaruhi faktor daya dan efisiensi motor.
Lebih penting lagi, cincin magnet yang disambung memiliki persyaratan akurasi pemrosesan yang tinggi, perakitan yang sulit, kelancaran transisi kutub magnet yang buruk, dan kebisingan motor yang parah. Dengan pesatnya perkembangan teknologi kecerdasan buatan dan otomasi, permintaan pasar akan motor mini, ringan, dan efisien terus meningkat, membuat teknologi penyambungan ubin magnet tradisional semakin tidak memadai untuk memenuhi persyaratan teknis saat ini.
Situasi sulit teknologi ini telah mendorong penelitian dan penerapan solusi magnet permanen generasi baru—cincin magnet radiasi NdFeB. Dibandingkan dengan ubin magnet tradisional, cincin radiasi telah muncul sebagai komponen material utama yang disukai untuk pembuatan motor dan sensor magnet permanen kecil dan berkinerja tinggi.
02 Perbandingan Teknologi Inti: Cincin Radiasi vs. Ubin Magnet Tersegmentasi
Cincin radiasi dan ubin magnet tersegmentasi tradisional berbeda secara signifikan di berbagai dimensi. Dalam hal integritas struktural , cincin magnet radiasi dibentuk secara integral, sedangkan ubin magnet tersegmentasi dirakit dari beberapa blok magnet independen.
Dalam hal keseragaman medan magnet , cincin magnet radiasi memiliki distribusi medan magnet kontinu dengan bentuk gelombang sinusoidal dan zona transisi kecil antar kutub magnet, sedangkan ubin magnet tersegmentasi menunjukkan distorsi medan magnet yang jelas dan area kelemahan lokal.
Kompleksitas perakitan juga merupakan pertimbangan penting. Proses perakitan cincin radiasi disederhanakan, menghilangkan lebih dari sepuluh langkah seperti pemotongan ubin magnet, penentuan posisi, dan pengikatan. Sebaliknya, ubin magnet tersegmentasi memerlukan proses perakitan yang rumit dan beberapa langkah Pemrosesan.
Dari perspektif kekuatan struktural , cincin radiasi disinter secara keseluruhan, menghilangkan kelemahan sambungan fisik akibat penyambungan atau pengikatan, dan menunjukkan ketahanan benturan dan ketahanan getaran yang sangat baik. Sebagai perbandingan, ubin magnet tersegmentasi memiliki kelemahan koneksi fisik.
Dalam hal efektivitas biaya , meskipun cincin radiasi memiliki biaya produksi awal yang lebih tinggi, cincin radiasi menawarkan keuntungan yang signifikan dalam biaya siklus hidup. Sebaliknya, ubin magnet tersegmentasi mengalami kerugian biaya jangka panjang karena proses yang rumit dan keterbatasan kinerja.
Selain itu, dalam hal kinerja motor , cincin radiasi secara signifikan meningkatkan derajat sinusoidal medan magnet celah udara motor, sehingga mengurangi kebisingan dan getaran operasional. Namun, ubin magnet yang tersegmentasi menyebabkan pengoperasian motor tidak stabil dan kebisingan yang lebih tinggi karena distorsi medan magnet dan celah antar ubin.
03 Klasifikasi Teknis dan Proses Pembuatan
Cincin magnet radiasi NdFeB dapat dikategorikan menjadi beberapa jenis berdasarkan metode pembuatannya: cincin magnet radiasi NdFeB terikat, cincin magnet radiasi NdFeB ekstrusi panas, dan cincin magnet radiasi NdFeB sinter metalurgi serbuk.
Proses pengikatan relatif matang dan murah, sehingga cincin radiasi NdFeB yang terikat merupakan bagian produksi terbesar. Namun, cincin magnetik terikat memiliki kepadatan dan kinerja yang lebih rendah, sehingga membatasi pengembangannya dalam skenario aplikasi kelas atas.
Sebaliknya, cincin magnet radiasi NdFeB yang disinter dan dipres panas/dideformasi panas berkinerja tinggi menawarkan kinerja magnetis yang lebih tinggi tetapi menghadapi tantangan teknis yang lebih besar. Karena perbedaan yang signifikan dalam rasio penyusutan dan koefisien ekspansi termal antara arah sumbu magnetisasi mudah dan arah sumbu magnetisasi keras butiran NdFeB, cincin magnetik ini rentan terhadap Fragmentasi selama persiapan, magnetisasi, dan perakitan, sehingga menghasilkan tingkat produk jadi yang rendah dan harga umumnya lebih tinggi.
04 Aplikasi Multi-Domain
Cincin magnet radiasi NdFeB telah menunjukkan prospek penerapan yang luas di berbagai bidang kelas atas. Di bidang otomasi industri , cincin radiasi sangat cocok untuk motor kontrol berkecepatan tinggi dan presisi tinggi, seperti motor servo dan robot industri.
Cincin magnet multi-kutub radiasi yang dikembangkan di dalam negeri telah lulus uji coba dan berhasil diterapkan pada proyek motor servo perusahaan hilir, memutus ketergantungan jangka panjang pada motor servo impor di Tiongkok. Menurut pengujian, motor yang menggunakan cincin magnet tersebut menunjukkan setidaknya peningkatan daya sebesar 10% dibandingkan dengan solusi ubin magnet tradisional.
Di bidang teknologi sensor , cincin magnet NdFeB juga memainkan peran penting. Para peneliti dari Institut Ilmu Fisika Hefei, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, telah mengembangkan sensor spektroskopi rotasi Faraday berdasarkan susunan cincin magnet permanen NdFeB untuk mendeteksi gas seperti oksida nitrat dan nitrogen dioksida.
Sensor ini menggunakan 14 cincin magnet permanen NdFeB identik yang disusun dalam bentuk tidak sama jaraknya untuk menghasilkan medan magnet statis yang stabil, dengan kuat medan magnet rata-rata mencapai 346 Gauss. Dibandingkan dengan solusi koil elektromagnetik tradisional, solusi ini secara signifikan mengurangi konsumsi daya.
Di bidang otomotif dan peralatan kelas atas , dengan kemajuan otomatisasi peralatan, presisi, dan desain motor magnet permanen serta teknologi manufaktur, motor servo magnet permanen berkinerja tinggi yang menggunakan cincin magnet radiasi multi-kutub NdFeB yang disinter memiliki prospek aplikasi yang luas di mobil, peralatan mesin CNC, peralatan rumah tangga, komputer, robot, dan bidang lainnya.
05 Tantangan Teknologi dan Tren Masa Depan
Teknologi cincin radiasi NdFeB menghadapi berbagai tantangan, yang paling menonjol adalah teknologi persiapan yang kompleks . Bahan NdFeB rentan terhadap Fragmentasi selama persiapan, magnetisasi, dan perakitan, sehingga menghasilkan harga produk jadi yang rendah dan harga umumnya lebih tinggi.
Keterbatasan ukuran juga merupakan masalah yang signifikan. Cincin radiasi pengepresan panas sebagian besar merupakan cincin magnet berdinding tipis, dengan diameter sebagian besar di bawah 30 mm dan ketebalan dinding di bawah 3 mm. Meskipun cincin radiasi sinter dapat diproduksi dengan diameter luar melebihi 200 mm, cincin tersebut sebagian besar terbatas pada cincin magnet berdiameter kecil dengan diameter luar di bawah 100 mm di pasaran karena kendala tarif dan biaya yang memenuhi syarat.
Namun, Tiongkok sedang mengejar ketertinggalan dalam bidang ini. Penelitian tim tertentu tentang 'Komponen Cincin Magnet Permanen dan Metode Pembuatannya' telah memperoleh izin paten penemuan nasional.
Karena proses sinter cincin magnet radiasi NdFeB terus dioptimalkan dan ditingkatkan, terutama dengan pengembangan lebih lanjut dan optimalisasi desain orientasi medan magnet dan metode orientasi, teknologi ini diharapkan dapat mencapai terobosan yang lebih besar di tahun-tahun mendatang.
Produk cincin radiasi SDM telah banyak digunakan pada motor magnet permanen berkinerja tinggi, sensor presisi, dan bidang lain dengan persyaratan tinggi untuk stabilitas medan magnet.
