소결 NdFeB의 이방성 방향 이해
소결 네오디뮴 자석은 이방성입니다. 즉, 자기장을 누르는 동안 선호되는 자화 방향이 설정됩니다. 녹색 성형체(소결되지 않은 분말)를 1.5-2.0 Tesla의 자기장에 정렬한 후 소결합니다. 소결 후에 자석은 원래 정렬 방향을 따라서만 자화될 수 있습니다. 다른 방향의 자화는 약하고 불안정한 자기장(일반적으로 정렬된 방향의 Br의 10-20%)을 생성합니다. 결과적으로 축 방향으로 압축된 블록을 직경 방향으로 자화된 블록으로 "재자화"할 수 없습니다.
따라서 자화 방향을 지정하는 것은 프레싱 툴링 및 제조 공정을 결정하는 설계 결정입니다. 주어진 자석 모양에 대해 일반적으로 두 가지 가능한 정렬 방향이 있습니다(예: 두께를 통한 방향과 길이를 따른 방향). 고객은 애플리케이션에 필요한 플럭스 경로를 기준으로 선택해야 합니다.
축 방향, 직경 방향 및 방사형 자화 설명
원통형 자석의 경우(높이 H, 직경 D):
축 자화: 두 개의 원형 면에 있는 자극(상단은 북쪽, 하단은 남쪽). 필드는 원통 축과 평행합니다. 영구 자석 커플링, 축 자속 모터 및 자기 스프링에 사용됩니다.
직경 자화: 원통 외부 표면의 반대쪽에 있는 자극(한쪽은 북쪽, 반대쪽은 남쪽 180도). 필드는 축에 수직이며 직경을 통과합니다. 단일-쌍의 브러시리스 DC 팬 모터, 홀 효과 센서 및 소형 회전식 인코더에 사용됩니다.
방사형 자화: 특히 링 자석(OD, ID)용입니다. 극은 내부 및 외부 원통형 표면에 있습니다(OD의 북쪽, ID의 남쪽 또는 그 반대). 플럭스는 방사형으로 흐릅니다. 다중극 링이 있는 고속 회전자 및 자기 베어링에 사용됩니다.-
다중-극 직경/반경형: 자석은 원주 주위에 여러 개의 교번 극(예: 4-극, 8극, 12극)으로 자화됩니다. 누른 후 다극 자화 고정 장치가 필요합니다.
고속-회전자용 방사형 자화를 선택해야 하는 경우
고속-영구 자석 회전자(20,000rpm 이상)의 경우 표면에 장착된-아크 자석은 원심력을 받습니다. 다극 방사형 자화 링 자석(OD에 교번 극이 있는 일체형-링)에는 접착된 세그먼트가 없으며 모놀리식 소결 링입니다. 이는 세그먼트 분리의 위험을 제거합니다. 또한 방사형 링은 분할된 아크에 비해 더 부드러운 자기장 프로파일을 생성하여 토크 리플을 30-50% 줄입니다.
그러나 방사형 링에는 특수 자화 고정 장치(링 원주 주위의 코일)가 필요합니다. 고정 장치 비용은 축/직경 자석보다 높지만(극 수당 $2000-5000) 고정 장치는 동일한 치수와 극 수의 모든 링에 재사용할 수 있습니다.
로터 직경이 20mm~150mm인 경우 2~16극의 방사형 자화 링을 제공합니다. 최소 벽 두께: 3mm로 균열 없이 안정적인 소결이 가능합니다.
자화 방향이 툴링 비용에 미치는 영향
툴링 및 제조 비용은 크게 다릅니다.
| 자화 방향 | 프레스 툴링 복잡성 | 자화 고정 장치 비용(맞춤형) | 일반 수율(%) |
|---|---|---|---|
| 축방향(두께를 통해) | 단순(평행판금형) | 낮음($300-500) | 95-98% |
| 블록의 축 방향(길이를 통해) | 기준 | 낮은 | 92-96% |
| 원통의 직경 | 간단하지만 특별한 방향이 필요함 | 중간 ($800-1500) | 85-90%(정렬 오류로 인해 거부율이 높음) |
| 방사형 링, 단극(ID/OD) | 복합물(방향성 파우더 흐름 필요) | 중간($1000-2000) | 80-85% |
| 방사형 링, 다-극(4+극) | 매우 복잡함 | 높음($3000-6000) | 70-80% |
| Halbach-유형 맞춤 각도 | 특수 공구 전용 | 맞춤형 설비($5000+) | 60-75% |
프로토타입 제작의 경우 단순한 형상에 등방성 본드 자석이나 표준 자화를 사용한 다음 설계 검증 후 생산을 위해 이방성 소결로 전환하는 것이 좋습니다.
특정 자화 방향(축형, 직경형, 방사형 또는 다{0}}극)이 필요한 맞춤형 모터 자석의 경우 로터 자석 제품 페이지를 방문하세요. 우리는 각 주문마다 자화 고정 장치를 제공하므로 조립하기 전에 극성을 확인할 수 있습니다.
모터에 필요한 자속 패턴과 전계 강도에 대해 논의하려면 당사 기술팀에 문의하세요. 홀 프로브와 헬름홀츠 코일을 사용하여 자화 방향 검증을 제공합니다.
자주 묻는 질문
Q: 동일한 네오디뮴 링을 먼저 축 방향으로 자화한 다음 직경 방향으로 자화할 수 있습니까?
A: 아니요. 일단 한 방향으로 자화되면 자석은 그 방향을 유지합니다. 두 번째 자화 방향을 시도하면 재료의 자기가 사라지거나 총 자속이 50% 더 낮은 복잡한 다중{2}} 도메인 상태가 생성됩니다.
Q: 맞춤형 블록 자석의 도면에서 자화 방향을 어떻게 지정합니까?
A: 도면에 "자화 방향"이라고 표시된 화살표를 사용하십시오. 부품 치수를 기준으로 화살표를 표시합니다. 참조로 모델링된 화살표가 포함된 3D CAD 파일(STEP 또는 STL)을 제공합니다. 반품 추첨으로 확인합니다.
Q: 직경 30mm 방사형 링에서 자화할 수 있는 최대 극 수는 몇 개입니까?
A: 최대 16개 극(극당 22.5도). 최소 극 아크: OD에서 5mm. 극 수가 더 많은 경우(예: 30mm OD에 극 24개) 극 사이의 자화 가능한 재료가 너무 좁아져 누출이 높아집니다. FE 분석을 사용하여 확인하십시오.
