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一种磁环的成型方法

  【专利摘要】本发明公开的磁环的成型方法,包括坯体成型、烧结热处理,坯体成型包括充磁压制以及压制后的消磁,充磁压制为磁粉于环形模腔中,由取向磁场对环形模腔中的磁粉进行取向,取向的同时磁粉受到压力而压实成型而得到取向坯体,取向时取向磁场相对于环形模腔中的磁粉发生转动;消磁磁场的方向与取向磁场的方向一致,消磁磁场的场强恒定且小于取向磁场的场强,消磁为取向坯体在消磁磁场中消磁,消磁时消磁磁场相对于环形模腔中的取向坯体发生转动。本发明公开的方案,磁体成型效率更加高,无需采用同向渐变磁场或者反向磁场,操控性更好,极大地节约成型时间,从而能够提高生产效率。

  [0001] 本发明设及一种环形永磁体的成型方法,特别是一种磁环的成型方法。

  [0002] 钦铁棚磁体,主要由稀±元素 R与铁、棚组成的金属间化合物。R主要是钦或钦与其 他稀±元素的组合,有时也用钻、侣、饥等元素取代部分铁。大致上可以分为烧结钦铁棚和粘结钦 铁棚两种,粘结钦铁棚各个方向都有磁性,耐腐蚀;而烧结钦铁棚因易腐蚀,表面需锻层,一 般有锻锋、儀、环保锋、环保儀、儀铜儀、环保儀铜儀等。而烧结钦铁棚一般分轴向充磁与径 向充磁,根据所需要的工作面来定。

  [0003] 钦铁棚永磁材料是W金属间化合物RE2FE14B为基础的永磁材料。主要成分为稀± (RE)、铁(Fe)、棚(B)。其中稀出旭为了获得不同性能可用部分铺(Dy)、错(Pr)等其他稀±金 属替代,铁也可被钻(Co)、侣(Al)等其他金属部分替代,棚的含量较小,但却对形成四方晶 体结构金属间化合物起着及其重要的作用,使的化合物具有高饱和磁化强度,高的单轴各向异性 和高的居里溫度。

  [0004] 钦铁棚磁体是由日本当代科学家左川真人发明的一种新型永磁体,并于1983年11 月29届金属学术讨论会上,由日本住友特殊金属公司最先提出钦、铁、棚永久磁性材料的制 造。它是主要由钦、铁、棚=种元素组成的合金磁体,是现在磁性最强的永磁体,因为钦原子 是扁形的,电子云的受限,使铁原子不会发生偏移,从而形成不变的磁力。

  [0005] 钦铁棚磁体有很强的磁晶各向异性和很高的饱和磁化强度。在永磁材料中,烧结 Nd-Fe-B磁体性能最高,商业产品的最大磁能积(BH)max = 360kJ/m3,但该磁体的居里溫度 较低(314°C),溫度稳定性和耐蚀性较差,限制了在较高溫度下使用,而且在多数情况下需 采用保护涂层。钦铁棚磁体的制造工艺有粉末冶金法和烙体快泽法。因磁性能优异,Nd-Fe-B型磁体获得了广泛的应用,大多数都用在电动机、发电机、声波换能器、各种传感器、医疗器械 和磁力机械等。

  [0006] 沿半径或直径方向福射取向的环状磁体(简称福射环)在电机、发电机等领域具有 广泛应用。制作福射环的最大技术难点是成型(或压型)阶段对磁粉的取向。取向时,对磁粉 施加磁场,磁粉在磁场中会沿易磁化方向排列,同时利用压头对磁粉施加压力,使磁粉保持 磁场取向方向,将磁粉压制成为密度约为4~4.5g/cm3的毛巧。此时如果不退磁,则毛巧带 有磁性会黏连磁粉,同时由于毛巧磁性较强会会产生磁排斥,严重情况下导致毛巧开裂,运 时毛巧也容易吸在一起,影响毛巧烧结摆放。另外,如果不退磁则成型模具还会有残余磁 场,残余磁场使得再次加粉时,磁粉与模具相吸,造成加粉困难,因此采用传统成型方式必 须要进行退磁。传统退磁为施加大小适当、方向相反的磁场使毛巧退磁。退磁过程中阴模和 磁粉相对于极头静止,只是磁场反向。该方法需要调整磁场方向,磁场首先由最大降低到零 然后将电流反向产生反向磁场对成型毛巧进行退磁。在真实的操作中,由于电流需要由最大 降低到零再反向的过程导致效率相比来说较低,影响产出。

  [0007] 为解决以上问题,本发明公开了一种磁环的成型方法,通过在消磁阶段W同向的 恒定消磁磁场对取向后的巧体进行消磁,操作更为简便,消磁效率显著提高。

  [0008] 本发明公开的磁环的成型方法,包括巧体成型、烧结热处理,巧体成型包括充磁压 制W及压制后的消磁,充磁压制为磁粉于环形模腔中,由取向磁场对环形模腔中的磁粉进 行取向,取向的同时磁粉收到压力而压实成型而得到取向巧体,取向时取向磁场相对于环 形模腔中的磁粉发生转动;消磁磁场的方向与取向磁场的方向一致,消磁磁场的场强恒定 且小于取向磁场的场强,消磁为取向巧体在消磁磁场中消磁,消磁时消磁磁场相对于环形 模腔中的取向巧体发生转动。

  [0009] 本发明公开的磁环的成型方法的一种改进,取向磁场在环形模腔圆周范围内为恒 定磁场、有规则变化的磁场或不规则变化的磁场。

  [0010] 本发明公开的磁环的成型方法的一种改进,消磁磁场为取向磁场保持其方向不变 而降低场强得到。

  [0011] 本发明公开的磁环的成型方法的一种改进,消磁磁场为平行磁场或者发散磁场。

  [0012] 本发明公开的磁环的成型方法的一种改进,消磁磁场为由一个磁源提供或者由两 个磁源或者两个W上磁源叠加共同提供。

  [0013] 本发明公开的磁环的成型方法的一种改进,消磁磁场的最大场强小于等于1T。

  [0014] 本发明方案中,W取向磁场直接转换调整为消磁磁场,而无需采用对磁场方向进 行调整或者对磁场强度进行逐渐调整的方式来取得消磁磁场,而采用限定场强的与取向磁 场同向的恒定磁场作为消磁磁场,在达到消磁目的的同时,技术方案的实现W及操作作业 更简单高效,无论是生产所带来的成本或者设备的成本更为低廉,生产的效率更加高,总体效率提高 15-30% W上,越是大型的磁环则效率提高越为明显。

  [0015] 下面结合【具体实施方式】,进一步阐明本发明,应理解下述【具体实施方式】仅用于说 明本发明而不用于限制本发明的范围。

  [0017] 本实施例中磁环的成型方法,包括巧体成型、烧结热处理,巧体成型包括充磁压制 W及压制后的消磁,充磁压制为磁粉于环形模腔中,由取向磁场对环形模腔中的磁粉进行 取向,取向的同时磁粉受到压力而压实成型而得到取向巧体,取向时取向磁场相对于环形 模腔中的磁粉发生转动;消磁磁场的方向与取向磁场的方向一致,消磁磁场的场强恒定且 小于取向磁场的场强,消磁为取向巧体在消磁磁场中消磁,消磁时消磁磁场相对于环形模 腔中的取向巧体发生转动。取向时转动的圈数(角度)随工艺技术要求W及取向磁场的强度而 定;消磁时转动的圈数(角度)随工艺技术要求W及消磁磁场的强度而定。在取向时或者消磁时, 转动的圈数(角度)为 15°、20°、30°、45°、50°、60°、120°、160°、200°、250°、300°、360°、2圈、 2.5圈、3圈等。

  [0019]本实施例中磁环的成型方法,包括巧体成型、烧结热处理,巧体成型包括充磁压制 W及压制后的消磁,充磁压制为磁粉于环形模腔中,取向磁场在环形模腔圆周范围内为恒 定磁场,由取向磁场对环形模腔中的磁粉进行取向,取向的同时磁粉受到压力而压实成型 而得到取向巧体,取向时取向磁场相对于环形模腔中的磁粉发生转动;消磁磁场的方向与 取向磁场的方向一致,消磁磁场的场强恒定且小于取向磁场的场强,消磁为取向巧体在消 磁磁场中消磁,消磁时消磁磁场相对于环形模腔中的取向巧体发生转动。取向时转动的圈 数(角度)随工艺技术要求W及取向磁场的强度而定;消磁时转动的圈数(角度)随工艺技术要求W及 消磁磁场的强度而定。在取向时或者消磁时,转动的圈数(角度)为15°、20°、30°、45°、50°、 60°、120°、160°、200°、250°、300°、360°、2圈、2.5圈、3圈等。

  [0021] 本实施例中磁环的成型方法,包括巧体成型、烧结热处理,巧体成型包括充磁压制 W及压制后的消磁,充磁压制为磁粉于环形模腔中,取向磁场在环形模腔圆周范围内为有 规则变化的磁场(磁场在圆周范围内(沿径向观察)的波形分布为正弦状、矩形状、重复银齿 状等),由取向磁场对环形模腔中的磁粉进行取向,取向的同时磁粉受到压力而压实成型而 得到取向巧体,取向时取向磁场相对于环形模腔中的磁粉发生转动;消磁磁场的方向与取 向磁场的方向一致,消磁磁场的场强恒定且小于取向磁场的场强,消磁为取向巧体在消磁 磁场中消磁,消磁时消磁磁场相对于环形模腔中的取向巧体发生转动。取向时转动的圈数 (角度)随工艺技术要求W及取向磁场的强度而定;消磁时转动的圈数(角度)随工艺技术要求W及消 磁磁场的强度而定。在取向时或者消磁时,转动的圈数(角度)为15°、20°、30°、45°、50°、 60°、120°、160°、200°、250°、300°、360°、2圈、2.5圈、3圈等。

  [0023] 本实施例中磁环的成型方法,包括巧体成型、烧结热处理,巧体成型包括充磁压制 W及压制后的消磁,充磁压制为磁粉于环形模腔中,取向磁场在环形模腔圆周范围内为不 规则变化的磁场(磁场在圆周范围内(沿径向观察)的波形分布为无规则水波形起伏、无规 则齿状等),由取向磁场对环形模腔中的磁粉进行取向,取向的同时磁粉受到压力而压实成 型而得到取向巧体,取向时取向磁场相对于环形模腔中的磁粉发生转动;消磁磁场的方向 与取向磁场的方向一致,消磁磁场的场强恒定且小于取向磁场的场强,消磁为取向巧体在 消磁磁场中消磁,消磁时消磁磁场相对于环形模腔中的取向巧体发生转动。取向时转动的 圈数(角度)随工艺技术要求W及取向磁场的强度而定;消磁时转动的圈数(角度)随工艺技术要求W 及消磁磁场的强度而定。在取向时或者消磁时,转动的圈数(角度)为15°、20°、30°、45°、 50°、60°、120°、160°、200°、250°、300°、360°、2圈、2.5圈、3圈等。

  [0025] 本实施例中磁环的成型方法,包括巧体成型、烧结热处理,巧体成型包括充磁压制 W及压制后的消磁,充磁压制为磁粉于环形模腔中,由取向磁场对环形模腔中的磁粉进行 取向,取向的同时磁粉受到压力而压实成型而得到取向巧体,取向时取向磁场相对于环形 模腔中的磁粉发生转动;消磁磁场的方向与取向磁场的方向一致,且消磁磁场为取向磁场 保持其方向不变而降低场强得到,消磁磁场的场强恒定且小于取向磁场的场强(如消磁磁 场的场强恒定为取向磁场的场强的0.95倍、0.9倍、0.8倍、0.7倍、0.6倍、0.5倍、0.4倍、0.3 倍、0.2倍、0.1倍等),消磁为取向巧体在消磁磁场中消磁,消磁时消磁磁场相对于环形模腔 中的取向巧体发生转动。取向时转动的圈数(角度)随工艺技术要求W及取向磁场的强度而定; 消磁时转动的圈数(角度)随工艺技术要求W及消磁磁场的强度而定。在取向时或者消磁时,转 动的圈数(角度)为15°、20°、30°、45°、50°、60°、120°、160°、200°、250°、300°、360°、2圈、2.5 圈、3圈等。

  [0027] 本实施例中磁环的成型方法,包括巧体成型、烧结热处理,巧体成型包括充磁压制 W及压制后的消磁,充磁压制为磁粉于环形模腔中,由取向磁场对环形模腔中的磁粉进行 取向,取向的同时磁粉受到压力而压实成型而得到取向巧体,取向时取向磁场相对于环形 模腔中的磁粉发生转动;消磁磁场的方向与取向磁场的方向一致,且消磁磁场为取向磁场 保持其方向不变而降低场强得到,消磁磁场为场强恒定的平行磁场且小于取向磁场的场强 (如消磁磁场的场强恒定为取向磁场的场强的0.95倍、0.9倍、0.8倍、0.7倍、0.6倍、0.5倍、 0.4倍、0.3倍、0.2倍、0.1倍等),消磁为取向巧体在消磁磁场中消磁,消磁时消磁磁场相对 于环形模腔中的取向巧体发生转动。取向时转动的圈数(角度)随工艺技术要求W及取向磁场的 强度而定;消磁时转动的圈数(角度)随工艺技术要求W及消磁磁场的强度而定。在取向时或者 消磁时,转动的圈数(角度)为 15°、20°、30°、45°、50°、60°、120°、160°、200°、250°、300°、 360°、2圈、2.5圈、3圈等。

  [0029] 本实施例中磁环的成型方法,包括巧体成型、烧结热处理,巧体成型包括充磁压制 W及压制后的消磁,充磁压制为磁粉于环形模腔中,由取向磁场对环形模腔中的磁粉进行 取向,取向的同时磁粉受到压力而压实成型而得到取向巧体,取向时取向磁场相对于环形 模腔中的磁粉发生转动;消磁磁场的方向与取向磁场的方向一致,且消磁磁场为取向磁场 保持其方向不变而降低场强得到,消磁磁场为场强恒定的发散磁场且小于取向磁场的场强 (如消磁磁场的场强恒定为取向磁场的场强的0.95倍、0.9倍、0.8倍、0.7倍、0.6倍、0.5倍、 0.4倍、0.3倍、0.2倍、0.1倍等),消磁为取向巧体在消磁磁场中消磁,消磁时消磁磁场相对 于环形模腔中的取向巧体发生转动。取向时转动的圈数(角度)随工艺技术要求W及取向磁场的 强度而定;消磁时转动的圈数(角度)随工艺技术要求W及消磁磁场的强度而定。在取向时或者 消磁时,转动的圈数(角度)为 15°、20°、30°、45°、50°、60°、120°、160°、200°、250°、300°、 360°、2圈、2.5圈、3圈等。

  [0030] 与上述实施例相区别的,消磁磁场为由一个磁源提供(消磁磁场还可W为由两个 磁源或者=个磁源或者四个磁源或者五个磁源叠加共同提供等)。

  [0032] 本发明方案W实施例1的技术方案为例,将本发明方案与现存技术手段进行对比, 而不作为本发明保护范围的限定,W说明本发明方案的优异之处,其详细内容如下表所示:

  [0035] 由上表可见,本发明方案与现有技术相比,在产品的生产效率上取得了显著的提 升,W上结论所示,不仅仅为对实施例1技术方案的说明,而同样适用于对于本发明技术方 案的包括而不限于上述实施例所列举的所有可能的技术方案优异性的显示。

  [0036] 本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处W及在实施例技术 方案中对单个或者多个技术特征的同等替换所形成的新的技术方案,同样都在本发明要求 保护的范围内;同时本发明方案所有列举或者未列举的实施例中,在同一实施例中的各个 参数仅仅表示其技术方案的一个实例(即一种可行性方案),而各个参数之间并不存在严格 的配合与限定关系,其中各参数在不违背公理W及本发明述求时可W相互替换,特别声明 的除外。

  [0037] 本发明方案所公开的技术方法不仅限于上述技术方法所公开的技术方法,还包括 由W上技术特征任意组合所组成的技术方案。W上所述是本发明的【具体实施方式】,应当指 出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可W做出若干 改进和润饰,运些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

  1. 一种磁环的成型方法,其特征是:包括坯体成型、烧结热处理,所述坯体成型包括 充磁压制以及压制后的消磁,所述充磁压制为磁粉于环形模腔中,由取向磁场对环形模腔 中的磁粉进行取向,取向的同时磁粉受到压力而压实成型而得到取向坯体,取向时取向磁 场相对于环形模腔中的磁粉发生转动;所述消磁磁场的方向与取向磁场的方向一致,消磁 磁场的场强恒定且小于取向磁场的场强,所述消磁为取向坯体在消磁磁场中消磁,消磁时 消磁磁场相对于环形模腔中的取向坯体发生转动。2. 依据权利要求1所述的磁环的成型方法,其特征是:所述取向磁场在环形模腔圆周 范围内为恒定磁场或有规则变化的磁场或不规则变化的磁场。3. 依据权利要求1所述的磁环的成型方法,其特征是:所述消磁磁场为取向磁场保持 其方向不变而降低场强得到。4. 依据权利要求3所述所述的磁环的成型方法,其特征是:所述消磁磁场为平行磁场 或者发散磁场。5. 依据权利要求4所述所述的磁环的成型方法,其特征是:所述消磁磁场为由一个磁 源提供或者由两个磁源或者两个以上磁源叠加共同提供。6. 依据权利要求1或3或4或5所述的磁环的成型方法,其特征是:所述消磁磁场的最 大场强小于等于1T。