NdFeB Radyasyon Halkası: Manyetik Devre Tasarımının Dönüşümüne Öncülük Eden Yeni Nesil Çekirdek Teknolojisi
Mühendisler, son teknolojiye sahip servo motorların üretim atölyesinde, mıknatıs plakalarının birleştirme açılarını dikkatli bir şekilde ayarlayarak, zayıf manyetik alan bozulmalarını ortadan kaldırmaya çalışıyorlar; bu, endüstrinin on yıllardır başına bela olan bir sorundur. Bugün bu zorluk kesintisiz bir halkayla sessizce çözülüyor.
Sinterlenmiş NdFeB radyal olarak yönlendirilmiş manyetik halkalar, yavaş yavaş geleneksel bölümlü mıknatıslı karo ekleme çözümlerinin yerini alıyor. Bu entegre manyetik halka, geleneksel karo şeklindeki blok birleştirmenin manyetik kayıp ve zor montaj gibi dezavantajlarının üstesinden gelir.
Mıknatıs döşemelerini sabitlemek için yumuşak bir manyetik malzeme çerçeve yapısı gerektiren geleneksel eklenmiş manyetik halkaların aksine, radyasyon manyetik halkaları, daha düzgün bir manyetik alan dağılımına sahip, özel olarak yönlendirilmiş halka şeklinde bir kalıcı mıknatıs türüdür ve motor hava boşluğu manyetik alanının sinüzoidal derecesini etkili bir şekilde geliştirir.
01 Teknolojik Yükseltmenin Arka Planı
Geleneksel sabit mıknatıslı fırçasız motorlar çoğunlukla Halka şeklinde bir manyetik devre oluşturmak için mıknatıslı karo eklemeyi kullanır, ancak bu tasarımın bariz kusurları vardır. Mıknatıslı karo ekleme çözümü, karoları sabitlemek için yumuşak bir manyetik malzeme çerçeve yapısı gerektirir, bu da önemli manyetik akı kaybına yol açar ve motor güç faktörünü ve verimliliğini büyük ölçüde etkiler.
Daha da önemlisi, eklenmiş manyetik halkalar, yüksek işleme doğruluğu gereksinimlerinden, zor montajdan, manyetik kutup geçişlerinin zayıf düzgünlüğünden ve şiddetli motor gürültüsünden muzdariptir. Yapay zeka ve otomasyon teknolojilerinin hızla gelişmesiyle birlikte minyatür, hafif ve verimli motorlara yönelik pazar talebi genişlemeye devam ediyor ve geleneksel mıknatıslı karo ekleme teknolojisini mevcut teknik gereksinimleri karşılamakta giderek yetersiz hale getiriyor.
Bu teknolojik zor durum, yeni nesil kalıcı mıknatıs çözümlerinin (NdFeB radyasyon manyetik halkalarının) araştırılmasını ve uygulanmasını teşvik etti. Geleneksel mıknatıslı karolarla karşılaştırıldığında radyasyon halkaları, küçük, yüksek performanslı sabit mıknatıslı motorlar ve sensörlerin üretiminde tercih edilen temel malzeme bileşeni olarak ortaya çıkmıştır.
02 Temel Teknoloji Karşılaştırması: Radyasyon Halkası ve Parçalı Mıknatıs Döşemeleri
Radyasyon halkaları ve geleneksel bölümlü mıknatıs döşemeleri birçok boyutta önemli ölçüde farklılık gösterir. açısından Yapısal bütünlük , radyasyon manyetik halkaları bütünleşik olarak oluşturulurken, bölümlü mıknatıs karoları birden fazla bağımsız manyetik bloktan birleştirilir.
açısından Manyetik alan bütünlüğü , radyasyon manyetik halkaları sinüzoidal dalga formuna ve manyetik kutuplar arasında küçük geçiş bölgelerine sahip sürekli bir manyetik alan dağılımına sahipken, bölümlü mıknatıs karoları belirgin manyetik alan bozulmaları ve Yerel zayıf alanlar sergiler.
Montaj karmaşıklığı da önemli bir husustur. Radyasyon halkalarının montaj süreci, mıknatıslı karo kesme, konumlandırma ve yapıştırma gibi ondan fazla adımı ortadan kaldırarak basitleştirilmiştir. Bunun aksine, bölümlü mıknatıslı karolar karmaşık montaj süreçleri ve birden fazla İşleme adımı gerektirir.
açısından bakıldığında Yapısal dayanıklılık , radyasyon halkaları bir bütün olarak sinterlenir, birleştirme veya bağlanmadan kaynaklanan fiziksel bağlantı zayıflıkları ortadan kaldırılır ve mükemmel darbe direnci ve titreşim direnci sergilerler. Buna karşılık, bölümlü mıknatıslı karoların fiziksel bağlantı zayıflıkları vardır.
açısından Maliyet etkinliği radyasyon halkalarının ilk üretim maliyetleri daha yüksek olmasına rağmen yaşam döngüsü maliyetlerinde önemli avantajlar sunarlar. Öte yandan bölümlü mıknatıslı karolar, karmaşık süreçler ve performans sınırlamaları nedeniyle uzun vadeli maliyet dezavantajlarına sahiptir.
Ek olarak, açısından motor performansı radyasyon halkaları, motor hava boşluğu manyetik alanının sinüzoidal derecesini önemli ölçüde iyileştirerek çalışma gürültüsünü ve titreşimi azaltır. Ancak parçalı mıknatıslı döşemeler, manyetik alan bozulmaları ve döşemeler arasındaki boşluklar nedeniyle dengesiz motor çalışmasına ve daha yüksek gürültüye neden olur.
03 Teknik Sınıflandırma ve Üretim Süreçleri
NdFeB radyasyon manyetik halkaları, üretim yöntemlerine bağlı olarak çeşitli tiplere ayrılabilir: bağlı NdFeB radyasyon manyetik halkaları, sıcak ekstrüzyonlu NdFeB radyasyon manyetik halkaları ve toz metalurjisi ile sinterlenmiş NdFeB radyasyon manyetik halkaları.
Bağlama işlemi nispeten olgun ve ucuz olduğundan, bağlı NdFeB radyasyon halkaları en büyük üretim payını oluşturur. Bununla birlikte, bağlı manyetik halkalar daha düşük yoğunluğa ve performansa sahiptir, bu da üst düzey uygulama senaryolarındaki gelişimlerini sınırlamaktadır.
Buna karşılık, yüksek performanslı sinterlenmiş ve sıcak preslenmiş/sıcak deforme edilmiş NdFeB radyasyon manyetik halkaları, daha yüksek manyetik performans sunar ancak daha büyük teknik zorluklarla karşı karşıyadır. NdFeB tanelerinin kolay mıknatıslanma ekseni ile sert mıknatıslanma ekseni yönleri arasındaki büzülme oranları ve termal genleşme katsayıları arasındaki önemli farklılıklar nedeniyle, bu manyetik halkalar hazırlık, mıknatıslama ve montaj sırasında Parçalanmaya eğilimlidir, bu da düşük Bitmiş ürün oranlarına ve genellikle daha yüksek fiyatlara neden olur.
04 Çok Alanlı Uygulamalar
NdFeB radyasyon manyetik halkaları, birçok üst düzey alanda geniş uygulama olanakları göstermiştir. Endüstriyel otomasyon alanında radyasyon halkaları özellikle servo motorlar ve endüstriyel robotlar gibi yüksek hızlı, yüksek hassasiyetli kontrol motorları için uygundur.
Yurt içinde geliştirilen radyasyonlu çok kutuplu manyetik halkalar pilot testlerden geçmiş ve alt kuruluşların servo motor projelerine başarıyla uygulanarak Çin'de ithal servo motorlara olan uzun vadeli bağımlılığı ortadan kaldırmıştır. Testlere göre, bu tür manyetik halkaları kullanan motorlar, geleneksel mıknatıslı karo çözümleriyle karşılaştırıldığında en az %10'luk bir güç artışı gösteriyor.
Sensör teknolojisi alanında NdFeB manyetik halkalar da önemli bir rol oynamaktadır. Çin Bilimler Akademisi Hefei Fiziksel Bilim Enstitüleri'nden araştırmacılar, nitrik oksit ve nitrojen dioksit gibi gazları tespit etmek için NdFeB kalıcı mıknatıslı halka dizisine dayalı bir Faraday rotasyon spektroskopi sensörü geliştirdi.
Bu sensör, ortalama manyetik alan kuvveti 346 Gauss'a ulaşan sabit bir statik manyetik alan oluşturmak için eşit mesafeli olmayan bir biçimde düzenlenmiş 14 özdeş NdFeB kalıcı mıknatıs halkası kullanır. Geleneksel elektromanyetik bobin çözümleriyle karşılaştırıldığında bu, güç tüketimini önemli ölçüde azaltır.
Otomotiv ve üst düzey ekipman alanlarında , ekipman otomasyonu, hassas ve sabit mıknatıslı motor tasarımı ve üretim teknolojilerindeki ilerlemelerle birlikte, sinterlenmiş NdFeB çok kutuplu radyasyon manyetik halkaları kullanan yüksek performanslı sabit mıknatıslı servo motorlar, otomobillerde, CNC takım tezgahlarında, ev aletlerinde, bilgisayarlarda, robotlarda ve diğer alanlarda geniş uygulama olanaklarına sahiptir.
05 Teknolojik Zorluklar ve Gelecek Trendleri
NdFeB radyasyon halkası teknolojisi, en belirgin olanı karmaşık hazırlama teknolojisi olan birçok zorlukla karşı karşıyadır . NdFeB malzemeleri hazırlık, mıknatıslanma ve montaj sırasında Parçalanmaya eğilimlidir, bu da düşük Bitmiş ürün oranlarına ve genellikle daha yüksek fiyatlara neden olur.
Boyut sınırlamaları da önemli bir sorundur. Sıcak preslenmiş radyasyon halkaları çoğunlukla ince duvarlı manyetik halkalardır; çapları çoğunlukla 30 mm'nin altında ve duvar kalınlıkları 3 mm'nin altındadır. Sinterlenmiş radyasyon halkaları dış çapları 200 mm'yi aşan boyutlarda üretilebilse de, nitelikli fiyat ve maliyet kısıtlamaları nedeniyle piyasada çoğunlukla dış çapı 100 mm'nin altında olan küçük çaplı manyetik halkalarla sınırlıdır.
Ancak Çin bu alanda yetişiyor. Belirli bir ekibin 'Kalıcı Mıknatıslı Halka Bileşeni ve Hazırlama Yöntemi' konulu araştırması ulusal buluş patenti yetkisi aldı.
Sinterlenmiş NdFeB radyasyon manyetik halkalarının prosesi, özellikle yönlendirme manyetik alan tasarımı ve yönlendirme yöntemlerinin daha da geliştirilmesi ve optimizasyonu ile optimize edilmeye ve geliştirilmeye devam ettikçe, bu teknolojinin önümüzdeki yıllarda daha büyük atılımlar gerçekleştirmesi bekleniyor.
SDM radyasyon halkası ürünleri, yüksek performanslı sabit mıknatıslı motorlarda, hassas sensörlerde ve manyetik alan stabilitesi için yüksek gereksinimlere sahip diğer alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
