Magnetin koneistaminen: Miten magneetteja muotoillaan tarkasti?

Monet ihmiset ajattelevat, että magneetit muotoillaan kerran tuotantovaiheessa – mutta näin ei ole. Useimmat magneetit, erityisesti harvinaiset maa-alkali-magneetit, vaativat huolellista koneistusta saavuttaakseen lopullisen kokonsa ja toleranssinsa.

Harvinaisten maa-alkali-magneettien koneistaminen on välttämätöntä, koska niiden kovaa ja hauraata luonnetta ei voida muotoilla lopullisiin mittoihin yhdellä kertaa. Leikkaaminen, poraaminen ja hionta ovat keskeisiä vaiheita tarkkuuden saavuttamiseksi.

Jopa voimakkaiden magneettimateriaalien kuten NdFeB:n ja SmCo:n kanssa on mahdotonta ohittaa koneistusta. Tässä syyt – ja miten lähestyn sitä asiakkaiden kanssa magneettialalla.

Mikä on magneettien koneistaminen?

Magneettien koneistamista ei voi jättää huomiotta. Useimmat magneetit eivät voi muovata tai puristaa lopulliseen muotoonsa, erityisesti sintra-tyyppiset harvinaiset maa-alkali-magneetit.

Magneettien koneistaminen tarkoittaa prosessia, jossa magneettien muotoa, kokoa ja pintaa muokataan käyttämällä menetelmiä kuten leikkaaminen, hionta tai poraaminen saavuttaakseen tarkat mitat.

Usean langan leikkaus

Miksi emme voi ohittaa koneistusta?

Harvinaiset maa-alkali-magneetit kuten sintra-tyyppinen NdFeB ovat erittäin kovia mutta myös hauraita. Puristus- ja sintrausvaiheessa emme voi hallita muotoa korkealla tarkkuudella. Magneettipalat tulevat ulos karkeina, ylikokoisina ja usein toleranssivaihteluiden kanssa.

Sitä varten koneistaminen on tarpeen. Ilman sitä et voi täyttää tiukkoja mittoja, joita vaaditaan teollisuudessa kuten moottoreissa, antureissa ja lääketieteellisissä laitteissa.

Mitkä ovat pääasialliset koneistustekniikat?

Jokaisella menetelmällä on oma roolinsa materiaalityypin, muodon monimutkaisuuden ja vaaditun tarkkuuden mukaan.

Miten koneistat magneetteja?

Magneettien koneistus ei ole sama kuin teräksen tai muovin koneistus. Se vaatii erityistä huolellisuutta magneettimateriaalin ominaisuuksien vuoksi.

Magneetteja koneistetaan käyttämällä työkaluja, kuten timanttiteriä tai hiomakiviä. Menetelmä riippuu magneetin tyypistä, muodosta ja käyttötarkoituksesta. Tarkkuus ja huolellisuus ovat ratkaisevia.

1. Leikkaustekniikat

Teräleikkaus

Käytämme timantti- tai CBN-pinnoitettuja teriä. Terän paksuus, nopeus ja syöttö vaikuttavat laatuun ja lopulliseen toleranssiin.

Alatyypit:

• Sylinterileikkaus: Usein käytetty levyjen muotoisten magneettien leikkaamiseen.
• Sisäinen leikkaus: Käytetään reikien tai sisäprofiilien leikkaamiseen.

Langanleikkaus ja laserleikkaus

Nämä menetelmät soveltuvat monimutkaisten muotojen valmistukseen. Langan EDM ja laserit antavat tarkkoja tuloksia, mutta ne ovat hitaampia ja kalliimpia. Suosittelen yleensä näitä pienille sarjoille tai korkeaa tarkkuutta vaativille osille.

Johtoleikkuri

Tämä on suosittu menetelmä ohuiden viipaleiden tai herkkien muotojen leikkaamiseen minimaalisen vaurion kanssa.

2. Poratekniikat

Sisärei'illä varustetut magneetit—erityisesti rengas- ja kaari-tyypit—tarvitsevat usein porausta sintraamisen jälkeen.

Poratyyppit:

• Kovamuotoinen poraus: Suoritetaan timantti- tai lasertyökaluilla. Parasta pienille rei'ille.
• Kuhilaräja: Käytetään, kun reiät ovat suurempia kuin 4 mm. Voimme käyttää reiän ytimen uudelleen muiden osien valmistukseen, mikä parantaa materiaalin käyttöä.

3. Hiontatekniikat

Tämä vaihe varmistaa pinnan tasaisuuden, tiukat toleranssit ja esteettisen ulkonäön.

Hiontatyypit:

• Sylinterihionta
• Sisäihionta
• Pintahionta
• Kopiohionta: Suunnittelemme hiontapäät vastaamaan lopullista muotoa.

Useimmille asiakkaille hionta on yleisin koneistuksen vaihe, erityisesti moottoreiden tai antureiden magneettien valmistuksessa.

4. Pyöristys / Viisteitys

Jotkut asiakkaat pyytävät turvallisia reunoja—erityisesti kokoonpanoissa, joissa käsittely on osa. Pyöristys auttaa poistamaan terävät reunat, tehden kokoonpanosta turvallisempaa ja ergonomisempaa.

Mikä on magneetin valmistus?

Monet ihmiset sekoittavat magneetin valmistuksen ja magneetin koneistuksen. Ne ovat eri vaiheita prosessissa.

Magneetin valmistus sisältää kaikki vaiheet raaka-maalipölystä lopulliseen magneettiseen komponenttiin, mukaan lukien puristus, sintraus ja joskus koneistus.

Valmistuksen päävaiheet

Koneistus tapahtuu sintraamisen jälkeen ja ennen pinnoitusta. Siksi oikean koneistusmenetelmän valinta on kriittistä—erityisesti jos käytetään pinnoitteita kuten Ni-Cu-Ni tai epoksi. Väärä koneistus voi vahingoittaa pintaa, mikä johtaa huonoon tarttuvuuteen tai korroosioon.

Miten magneetteja käytetään koneissa?

Koneistetut magneetit ovat välttämättömiä nykyaikaisessa koneistossa. Lähes jokainen sähkömekaaninen järjestelmä käyttää niitä.

Koneissa magneetit muuttavat sähköenergiaa liikkeeksi, havaitsevat asentoa tai pitävät osia paikallaan. Tarkasti koneistetut magneetit mahdollistavat kompaktit ja korkeasuorituskykyiset järjestelmät.

ydinkoneen kuva Assun Motor Designs -yrityksestä

Minne koneistetut magneetit sijoittuvat?

1. Moottorit

Pysyvät magnetimoottorit tarvitsevat tarkkoja muotoja magneeteille tasapainottaakseen roottorin dynamiikkaa. Useimmat roottorit käyttävät kaari-magneetteja, joita hiomme tiukoilla toleransseilla.

2. Anturit

Hall-efekt-anturit käyttävät pieniä magneetteja, jotka on sovitettava tiiviisti koteloihin. Muutaman mikronin poikkeama voi vaikuttaa suorituskykyyn.

3. Lääketieteelliset laitteet

MRI-laitteet, kirurgiset työkalut ja pumput käyttävät pieniä räätälöityjä magneetteja. Näiden on hiottava ja porattava korkealla tarkkuudella ja ilman rosoja.

4. Ilmailu ja robotiikka

Avaruus- ja robotiikkakohteet vaativat kevyitä ja tehokkaita magneettikokoonpanoja. Työstämme tarkkojen spesifikaatioiden mukaan varmistaaksemme suorituskyvyn ja turvallisuuden.

Magneettityypin huomioiminen

Liimattuja magneetteja, kuten ruisku-muovattuja, tarvitsee vain vähäistä muotoilua. Mutta puristettu-muovatut magneetit tarvitsevat edelleen hiomista, erityisesti jos vaaditaan tarkka korkeus tai tasaisuus.

Yhteenveto

Magneetin työstö on keskeinen vaihe suorituskyvyn ja sovituksen varmistamiseksi. Se muuttaa raakamagneettipalat tarkkoiksi, käyttökelpoisiksi osiksi.