Eine kurze Einführung in radial ausgerichtete NdFeB-Ringmagnete

Viele Magnetanwender neigen dazu, radiale Magnetisierung mit diametraler Magnetisierung zu verwechseln. Wie der Name schon sagt, verläuft die Magnetisierungsrichtung radial magnetisierter Ringmagnete entlang des radialen Vektors. Bei gesinterten NdFeB-Magneten basiert die radiale Magnetisierung auf der radialen Ausrichtung, aber radial ausgerichtete NdFeB-Ringmagnete dienen eher als Grundlage für die Herstellung mehrpoliger NdFeB-Ringmagnete.

Neben dem herkömmlichen Pulvermetallurgieverfahren können radial ausgerichtete NdFeB-Ringmagnete auch durch Heißverformungsverfahren hergestellt werden. Aufgrund der Anisotropie des Elastizitätsmoduls ist es mit dem Pulvermetallurgieverfahren nicht einfach, Magnete mit kleinem Durchmesser oder großer Höhe herzustellen. Gleichzeitig ist es aufgrund des relativ komplizierten Ausrichtungsfelddesigns auch schwierig, einen hohen Ausrichtungsgrad und eine hohe magnetische Leistung zu erzielen. Beim Heißverformungsverfahren wird nanokristallines NdFeB-Pulver als Rohmaterial verwendet und bei einer bestimmten Temperatur weiter zu einem dichten Rohling komprimiert. Anschließend wird durch das Heißverformungsverfahren schließlich ein Ringmagnet mit voller Dichte erhalten.

Pulvermetallurgie-Prozess

Die Ausrichtung des Magnetfelds während des Formprozesses nutzt Wechselwirkungen zwischen NdFeB-Pulver und dem externen Magnetfeld, um die leichte Magnetisierungsrichtung des Pulvers zu ordnen und sie mit der endgültigen Magnetisierungsrichtung in Einklang zu bringen. Der Haupterzeugungsmodus des radial ausgerichteten Felds umfasst eine reguläre abstoßende Ausrichtungstechnologie und eine einzigartige chinesische rotierende Ausrichtungstechnologie.

Abstoßende Orientierungstechnologie

Der Magnetkreis der Abstoßungsorientierungstechnologie besteht aus elektrischen Spulen und einer Form. Genauer gesagt bestehen Formdorn und Montagehülse der Negativform aus magnetisch leitfähigem Material. Stempel und Negativform bestehen aus nicht magnetisch leitfähigem Material. Elektrische Spulen sind an den Enden des Formdorns angebracht. Die Stromrichtung der beiden Spulen ist entgegengesetzt, und daher bildet das abstoßende Magnetfeld ein radiales Magnetfeld zur Ausrichtung des Pulvers. Die Abstoßungsorientierungstechnologie weist eine ausgezeichnete axiale Symmetrie auf, und daher kann eine gleichmäßige magnetische Leistung entlang des Umfangs gewährleistet werden. Die magnetische Kraftlinie der Höhenrichtung weicht jedoch von der horizontalen Ebene ab und begrenzt dadurch die Höhe des Magneten.

Rotierende Orientierungstechnologie

Bei der rotierenden Orientierungstechnologie werden eine elektrische Spule, ein fächerförmiges Jocheisen und ein Formdorn verwendet, um ein fächerförmiges Magnetfeld zu bilden. Anschließend wird das Pulver durch die Rotation der weiblichen Form nacheinander in verschiedenen Winkeln ausgerichtet. Die rotierende Orientierungstechnologie kann den Bereich des Orientierungsfelds effektiv reduzieren und die magnetische Feldstärke verbessern. Die mechanische Passgenauigkeit des Rotationsmechanismus beeinträchtigt jedoch die Konzentrizität des Ringmagneten und die Gleichmäßigkeit der magnetischen Leistung entlang des Umfangs.

Warmverformungsverfahren

Nd₂Fe₁₄Die B-Hauptphase hat eine tetragonale Struktur und der Elastizitätsmodul der leicht magnetisierbaren Achse ist relativ niedrig. Bei isotropen nanokristallinen NdFeB-Magneten bildet die leicht magnetisierbare Richtung während des Heißverformungsprozesses eine bevorzugte Ausrichtung entlang der Druckrichtung. Das bemerkenswerteste Merkmal des Heißverformungsprozesses ist, dass er kein Magnetfeld benötigt, um das Pulver auszurichten. Der Heißverformungsprozess eignet sich gut für Ringmagnete mit hohem L/D-Verhältnis und dünnwandigen Magneten.