Unaza e rrezatimit NdFeB: Një gjeneratë e re e teknologjisë bazë që udhëheq transformimin e dizajnit të qarkut magnetik
Në punëtorinë e prodhimit të servo motorëve të nivelit të lartë, inxhinierët rregullojnë me kujdes këndet e bashkimit të pllakave magnetike, duke u përpjekur të eliminojnë shtrembërimet e dobëta të fushës magnetike - një problem që ka pllakosur industrinë për dekada. Sot, kjo sfidë po zgjidhet në heshtje nga një unazë e qetë.
Unazat magnetike të sinterizuara NdFeB të orientuara nga rrezet po zëvendësojnë gradualisht zgjidhjet tradicionale të bashkimit të pllakave me magnet të segmentuar. Kjo unazë magnetike e integruar kapërcen të metat e bashkimit tradicional të blloqeve në formë pllake, të tilla si humbja magnetike dhe montimi i vështirë.
Ndryshe nga unazat magnetike tradicionale të bashkuara, të cilat kërkojnë një strukturë të kornizës së materialit magnetik të butë për të rregulluar pllakat magnetike, unazat magnetike të rrezatimit janë një lloj magneti i përhershëm në formë unaze të orientuar posaçërisht me një shpërndarje më uniforme të fushës magnetike, duke përmirësuar në mënyrë efektive shkallën sinusoidale të fushës magnetike të hendekut të ajrit motorik.
01 Sfondi i Përmirësimit Teknologjik
Motorët tradicionalë pa furçë me magnet të përhershëm përdorin kryesisht bashkimin e pllakave magnetike për të formuar një qark magnetik në formë unaze, por ky dizajn ka të meta të dukshme. Zgjidhja e bashkimit të pllakave magnetike kërkon një strukturë të kornizës së materialit magnetik të butë për të rregulluar pllakat, duke çuar në humbje të konsiderueshme të fluksit magnetik dhe duke ndikuar shumë në faktorin e fuqisë dhe efikasitetin e motorit.
Më e rëndësishmja, unazat magnetike të bashkuara vuajnë nga kërkesat e larta të saktësisë së përpunimit, montimi i vështirë, butësia e dobët e tranzicionit të poleve magnetike dhe zhurma e fortë e motorit. Me zhvillimin e shpejtë të teknologjive të inteligjencës artificiale dhe automatizimit, kërkesa e tregut për motorë të miniaturë, të lehtë dhe efikas vazhdon të zgjerohet, duke e bërë teknologjinë tradicionale të bashkimit të pllakave magnetike gjithnjë e më të papërshtatshme për të përmbushur kërkesat aktuale teknike.
Kjo situatë e vështirë teknologjike ka nxitur kërkimin dhe aplikimin e një gjenerate të re të zgjidhjeve magnetike të përhershme - unazave magnetike të rrezatimit NdFeB. Krahasuar me pllakat tradicionale të magnetit, unazat e rrezatimit janë shfaqur si përbërësi kryesor i preferuar i materialit për prodhimin e motorëve dhe sensorëve të vegjël me magnet të përhershëm me performancë të lartë.
02 Krahasimi i teknologjisë bazë: Unaza e rrezatimit kundrejt pllakave magnetike të segmentuara
Unazat e rrezatimit dhe pllakat tradicionale me magnet të segmentuar ndryshojnë ndjeshëm në dimensione të shumta. Për sa i përket integritetit strukturor , unazat magnetike të rrezatimit janë formuar në mënyrë integrale, ndërsa pllakat magnetike të segmentuara janë mbledhur nga blloqe të shumta magnetike të pavarura.
Për sa i përket uniformitetit të fushës magnetike , unazat magnetike të rrezatimit kanë një shpërndarje të vazhdueshme të fushës magnetike me një formë vale sinusoidale dhe zona të vogla tranzicioni midis poleve magnetike, ndërsa pllakat e segmentuara të magnetit shfaqin shtrembërime të dukshme të fushës magnetike dhe zona të dobësisë lokale.
Kompleksiteti i montimit është gjithashtu një konsideratë e rëndësishme. Procesi i montimit për unazat e rrezatimit është thjeshtuar, duke eliminuar më shumë se dhjetë hapa të tillë si prerja, pozicionimi dhe ngjitja e pllakave me magnet. Në të kundërt, pllakat magnetike të segmentuara kërkojnë procese komplekse montimi dhe hapa të shumëfishtë të përpunimit.
Nga këndvështrimi i forcës strukturore , unazat e rrezatimit sinterizohen në tërësi, duke eliminuar dobësitë e lidhjes fizike nga bashkimi ose ngjitja, dhe ato shfaqin rezistencë të shkëlqyer ndaj goditjes dhe rezistencë ndaj dridhjeve. Në krahasim, pllakat magnetike të segmentuara kanë dobësi të lidhjes fizike.
Për sa i përket efektivitetit të kostos , megjithëse unazat e rrezatimit kanë kosto më të larta të prodhimit fillestar, ato ofrojnë avantazhe të rëndësishme në kostot e ciklit jetësor. Pllakat e segmentuara me magnet, nga ana tjetër, vuajnë nga disavantazhet e kostos afatgjatë për shkak të proceseve komplekse dhe kufizimeve të performancës.
Për më tepër, për sa i përket performancës së motorit , unazat e rrezatimit përmirësojnë ndjeshëm shkallën sinusoidale të fushës magnetike të hendekut të ajrit të motorit, duke reduktuar zhurmën dhe dridhjet operacionale. Sidoqoftë, pllakat e segmentuara të magnetit shkaktojnë funksionim të paqëndrueshëm të motorit dhe zhurmë më të lartë për shkak të shtrembërimeve të fushës magnetike dhe boshllëqeve midis pllakave.
03 Klasifikimi Teknik dhe Proceset e Prodhimit
Unazat magnetike të rrezatimit NdFeB mund të kategorizohen në disa lloje bazuar në metodat e prodhimit: unaza magnetike të rrezatimit NdFeB të lidhura, unaza magnetike të rrezatimit NdFeB të ekstruduara në nxehtësi dhe unaza magnetike të rrezatimit NdFeB të sinteruara nga metalurgjia pluhur.
Procesi i lidhjes është relativisht i pjekur dhe i lirë, kështu që unazat e rrezatimit NdFeB të lidhura përbëjnë pjesën më të madhe të prodhimit. Megjithatë, unazat magnetike të lidhura kanë densitet dhe performancë më të ulët, duke kufizuar zhvillimin e tyre në skenarët e aplikimit të nivelit të lartë.
Në të kundërt, unazat magnetike të rrezatimit NdFeB me performancë të lartë dhe me shtypje të nxehtë/deformuar të nxehtë ofrojnë performancë më të lartë magnetike, por përballen me sfida më të mëdha teknike. Për shkak të dallimeve të rëndësishme në raportet e tkurrjes dhe koeficientët e zgjerimit termik midis drejtimeve të boshtit të magnetizimit të lehtë dhe boshtit të magnetizimit të fortë të kokrrave NdFeB, këto unaza magnetike janë të prirura ndaj copëzimit gjatë përgatitjes, magnetizimit dhe montimit, duke rezultuar në norma të ulëta të produktit të përfunduar dhe çmime përgjithësisht më të larta.
04 Aplikacione me shumë domene
Unazat magnetike të rrezatimit NdFeB kanë demonstruar perspektiva të gjera aplikimi në fusha të shumta të nivelit të lartë. Në fushën e automatizimit industrial , unazat e rrezatimit janë veçanërisht të përshtatshme për motorët e kontrollit me shpejtësi të lartë dhe me precizion të lartë, si motorët servo dhe robotët industrialë.
Unazat magnetike me shumë pole të rrezatimit të zhvilluara në vend kanë kaluar testet pilot dhe janë aplikuar me sukses në projektet e servo motorëve të ndërmarrjeve në rrjedhën e poshtme, duke thyer varësinë afatgjatë nga servo motorët e importuar në Kinë. Sipas testeve, motorët që përdorin unaza të tilla magnetike tregojnë të paktën 10% rritje të fuqisë në krahasim me zgjidhjet tradicionale të pllakave magnetike.
Në fushën e teknologjisë së sensorëve , unazat magnetike NdFeB gjithashtu luajnë një rol të rëndësishëm. Studiuesit nga Instituti i Shkencave Fizike Hefei, Akademia Kineze e Shkencave, kanë zhvilluar një sensor spektroskopie rrotullimi Faraday bazuar në një grup unazash magnetike të përhershme NdFeB për zbulimin e gazrave si oksidi nitrik dhe dioksidi i azotit.
Ky sensor përdor 14 unaza identike të magnetit të përhershëm NdFeB të rregulluar në një formë jo të barabartë për të gjeneruar një fushë magnetike statike të qëndrueshme, me një forcë mesatare të fushës magnetike që arrin 346 Gauss. Krahasuar me zgjidhjet tradicionale të spirales elektromagnetike, kjo redukton ndjeshëm konsumin e energjisë.
Në fushën e automobilave dhe pajisjeve të nivelit të lartë , me avancimin e teknologjive të automatizimit të pajisjeve, precizitetit dhe projektimit dhe prodhimit të motorëve me magnet të përhershëm, servo motorët me magnet të përhershëm me performancë të lartë që përdorin unaza magnetike me rrezatim shumëpolësh të sinteruar NdFeB kanë perspektiva të gjera aplikimi në automobila, vegla makinerish CNC, pajisje robotike, pajisje të tjera shtëpiake dhe kompjuterë.
05 Sfidat teknologjike dhe tendencat e së ardhmes
Teknologjia e unazave të rrezatimit NdFeB përballet me sfida të shumta, më e spikatura është teknologjia komplekse e përgatitjes . Materialet NdFeB janë të prirur ndaj copëzimit gjatë përgatitjes, magnetizimit dhe montimit, duke rezultuar në norma të ulëta të produktit të përfunduar dhe në përgjithësi çmime më të larta.
Kufizimet e madhësisë janë gjithashtu një çështje e rëndësishme. Unazat e rrezatimit me presion të nxehtë janë kryesisht unaza magnetike me mure të hollë, me diametër kryesisht nën 30 mm dhe trashësi muri nën 3 mm. Megjithëse unazat e rrezatimit të sinterizuara mund të prodhohen me diametra të jashtëm që tejkalojnë 200 mm, ato janë kryesisht të kufizuara në unaza magnetike me diametër të vogël me diametër të jashtëm nën 100 mm në treg për shkak të kufizimeve të tarifave të kualifikuara dhe kostos.
Megjithatë, Kina është duke kapur hapin në këtë fushë. Hulumtimi i një ekipi të caktuar mbi 'Përbërësi i unazës magnetike të përhershme dhe metoda e përgatitjes së tij' ka marrë autorizimin kombëtar për patentën e shpikjes.
Ndërsa procesi i unazave magnetike të rrezatimit NdFeB të sinteruara vazhdon të optimizohet dhe përmirësohet, veçanërisht me zhvillimin dhe optimizimin e mëtejshëm të dizajnit dhe metodave të orientimit të fushës magnetike të orientimit, kjo teknologji pritet të arrijë përparime më të mëdha në vitet e ardhshme.
Produktet e unazave të rrezatimit SDM janë përdorur gjerësisht në motorët me magnet të përhershëm me performancë të lartë, sensorë precizion dhe fusha të tjera me kërkesa të larta për stabilitetin e fushës magnetike.
