注塑成型取向是关键环节,决定磁体磁性能方向与强度。注塑时,粒料在注塑机料筒加热熔融,高压下注入模具型腔,同时模具周围施加轴向或径向磁场,磁粉在熔融聚合物中受磁场力作用定向排列。如生产轴向充磁的电机用注塑磁体,施加轴向磁场使磁粉沿轴向取向,后续充磁获所需轴向磁场分布。精确调控注塑温度、压力、注射速度及磁场强度、作用时间等参数,可优化磁粉取向效果,明显提升磁体磁性能,是赋予注塑磁体特定磁特性的关键操作。注塑磁体的磁性能取决于磁粉类型,钕铁硼磁能积为5-10MGOe,铁氧体为1-3MGOe。嘉兴粘结钕磁注塑磁体用途
注塑磁体是通过将热塑性树脂(如PA6、PA12、PPS)与永磁粉末(铁氧体、钕铁硼、钐钴等)按比例混合、造粒后,经注塑成型工艺制备的复合磁体。根据制造过程中是否施加取向磁场,可分为各向同性和各向异性两类:前者磁粉无序排列,磁性能较低(如铁氧体基产品(BH)max约1-2.3 MGOe);后者通过模具内施加1-1.3T磁场(如海尔贝克阵列)使磁粉定向排列,性能明显提升(钕铁硼基产品(BH)max可达8-11.28 MGOe)。宁波韵升、银河磁体等企业数据显示,各向异性磁体的剩磁(Br)比同性产品高30%-50%,广泛应用于高精度电机与传感器。广东国产注塑磁体加工电动工具电机采用高矫顽力注塑磁体,抵抗强振动退磁。
注塑磁体在尺寸精度方面具有明显优势。注塑成型过程中,磁体在精密模具中成型,能够达到极高的尺寸精度,通常无需进行后续的机械加工。这不仅减少了加工工序和成本,还避免了因加工过程可能引入的尺寸偏差和表面损伤。例如,在制造用于光学设备中的编码器磁体时,对磁体的尺寸精度要求极高,注塑磁体能够满足其高精度的尺寸公差要求,确保编码器在工作过程中的准确性和稳定性。其典型公差可控制在极小的范围内,如 ±0.003 英寸 / 英寸,对于一些关键尺寸,通过优化模具设计和注塑工艺,还可以实现更精密的公差控制,这使得注塑磁体在对尺寸精度要求苛刻的领域具有很强的竞争力。
多极充磁是注塑磁体的关键技术,通过阵列式磁极头(如Halbach阵列)实现6-48极磁场。关键设备包括:1)电容放电充磁机(脉冲磁场≥3T);2)高精度定位夹具(±0.01mm重复精度)。难点:1)极间漏磁导致磁场均匀性下降(需有限元仿真优化);2)厚壁件内部充磁不足(采用阶梯式脉冲序列)。案例:德国博泽车窗电机采用32极注塑磁环,充磁后表面磁场波动<±5%,良率99.7%。前沿方向:1)动态充磁(随注塑过程同步取向);2)AI算法实时调节充磁参数。 注塑磁体的磁粉含量直接影响磁性能,通常占比80%-92%,剩余为尼龙或PPS等聚合物。
注塑磁体的磁性能具有良好的可调整性。一方面,可以通过选择不同类型和比例的磁粉来改变磁体的基本磁性能,如选择高磁能积的钕铁硼磁粉可获得较强的磁性,而选用铁氧体磁粉则成本较低且能满足一定磁性要求。另一方面,在制造过程中,通过控制工艺参数,如注塑成型取向时的磁场强度和作用时间、充磁时的磁场参数等,能够进一步精确调整磁体的磁性能。例如,对于不同应用场景下的电机用注塑磁体,可以根据电机的功率、转速等要求,灵活调整磁体的磁性能,使其与电机的运行需求完美匹配,从而提高电机的效率和性能稳定性。这种磁性能的可调整性使得注塑磁体能够广泛应用于各种对磁性能有不同要求的领域。注塑磁体采用粘结钕铁硼或铁氧体磁粉与塑料混合,经高温高压注射成型,兼具磁性与可塑性。嘉兴电机用注塑磁体制造商
充磁后的注塑磁体需避免强震动或反向磁场,防止退磁。嘉兴粘结钕磁注塑磁体用途
注塑磁体的性能取决于磁粉与粘结剂的协同优化。磁粉选择方面:铁氧体磁粉(SrFeO、BaFeO)成本低(约$2-5/kg),但磁能积有限;钕铁硼磁粉(NdFeB)磁性能优异(Br=6.2 kGs,Hcj=9 kOe),但易腐蚀;钐钴(SmCo)磁粉耐高温(150-350℃),适用于航空航天领域。粘结剂则需平衡流动性与耐热性:PA6成本低但吸水率高(2.5%),PPS耐温性好(180℃)但加工难度大。银河磁体GIM-NB8牌号采用PA12+NdFeB体系,磁粉填充率达55%,密度5.5 g/cm³,实现(BH)max=7.8 MGOe,满足汽车EPS电机需求。嘉兴粘结钕磁注塑磁体用途