本公開涉及磁性材料成型,特別是涉及磁體及其制造方法、預定取向磁場模具。
背景技術(shù):
1、磁性材料在諸多領域有著重要應用,例如汽車、家電等熱管理領域,其中的冷卻系統(tǒng)都需要用到性能較為高效的冷卻水泵。該冷卻水泵包含磁性轉(zhuǎn)子,該磁性轉(zhuǎn)子的磁環(huán)是散熱的關(guān)鍵材零件。
2、在目前市場上,磁性轉(zhuǎn)子的磁環(huán)常用燒結(jié)釹鐵硼和注塑釹鐵硼的方式制得,但是燒結(jié)釹鐵硼具有質(zhì)量重、動平衡大等問題,市面上更傾向于選擇注塑釹鐵硼磁環(huán)。注塑釹鐵硼磁環(huán)是釹鐵硼磁粉和粘合劑混合后、熔融注塑成型的磁環(huán)。磁性材料主要有各向同性和各項異性兩種材料。目前市面上的注塑釹鐵硼磁環(huán)幾乎全部是用各向同性材料注塑成型的,以保證磁環(huán)的特性;繼而磁環(huán)在組裝成水泵轉(zhuǎn)子后進行充磁。
3、但是磁環(huán)的磁性能有待提高。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、有鑒于此,有必要針對上述問題,提供磁體及其制造方法、預定取向磁場模具。
2、本公開實施方式提供一種用于制造磁體的方法,包括:在預定取向磁場環(huán)境下,基于磁體原料注塑形成預制磁體,其中,磁體原料包括各向同性磁性材料及粘結(jié)劑;及對預制磁體進行退磁。
3、本公開實施方式提供的用于制造磁體的方法,通過設置預定取向的磁場環(huán)境注塑形成的預制磁體,增加了預制磁體作用極處的各向同性磁性材料的含量,減少了預制磁體非作用極處的各向同性磁性材料的含量,從而提高了最終得到的磁體的磁性能。
4、在一些實施方式中,該方法還包括:對經(jīng)過退磁步驟的預制磁體進行定位充磁。
5、如此設置,相比于通常注塑形成且退磁后的磁體,通過預定取向的磁場環(huán)境注塑形成且退磁后的預制磁體,在定位充磁后的表磁與磁面積均有較大提升。
6、在一些實施方式中,各向同性磁性材料包括釹鐵硼材料,粘結(jié)劑包括聚苯硫醚。
7、如此設置,可以使得磁體原料中、各向同性的釹鐵硼材料在注塑過程中預定取向磁場的設計進行排列分布,提高各向同性磁性材料的利用率,有利于預制磁體性能的提升;并且能夠利用粘結(jié)劑保持所形成的分布狀態(tài)。
8、在一些實施方式中,釹鐵硼材料的最大磁能積在3.5mgoe至7mgoe的范圍。
9、如此設置,利用該釹鐵硼材料形成的磁體的成本可控,能夠用低性能的釹鐵硼材料滿足磁體的高磁性要求、或者能夠用同等性能水平的釹鐵硼材料實現(xiàn)更高性能的磁體。釹鐵硼材料的價格更便宜,有利于降低成本,提高競爭優(yōu)勢。
10、在一些實施方式中,該方法還包括:向預定取向磁場模具的型腔填充磁體原料。
11、其中,預定取向磁場模具用于提供預定取向磁場,預定取向磁場具有在預定位置指向型腔的至少兩個磁極,且至少兩個磁極包括南極和北極。
12、如此設置,包括南極和北極的至少兩個磁極有利于形成預定取向磁場,且能夠使得型腔內(nèi)的磁體原料形成滿足正弦波的預制磁體。
13、在一些實施方式中,預定取向磁場模具包括模套和多個磁性環(huán)段,模套用于限定型腔。
14、該方法還包括:在模套的外周環(huán)繞排列地安裝多個磁性環(huán)段,并設置每個磁性環(huán)段的磁極指向,以設置預定取向磁場。
15、如此設置,每個磁性環(huán)段的磁極指向用于設置預定取向磁場,多個磁性環(huán)段在模套外周環(huán)繞排列,使得型腔內(nèi)的磁體原料按照需求注塑成預制磁體。有利于提高各向同性磁性材料的利用率,提高預制磁體的性能。
16、在一些實施方式中,預定取向磁場模具被配置為具有六個磁極,以形成具有六個作用極的磁體。
17、如此設置,六個磁極能更好地形成預定取向磁場環(huán)境,通過增加作用極處磁性材料的含量,提高預制磁體的性能。所形成的磁體具有較好的周向性能。
18、本公開實施方式提供一種預定取向磁場模具,該預定取向磁場模具包括模套以及多個磁性環(huán)段。模套用于限定型腔。多個磁性環(huán)段在模套的外周環(huán)繞排列,多個磁性環(huán)段用于形成預定取向磁場,預定取向磁場具有在預定位置指向型腔的至少兩個磁極,且至少兩個磁極包括南極和北極。
19、本公開實施方式提供的預定取向磁場模具,設計了預定取向磁場,能夠用于制造磁體。利用該預定取向磁場模具形成的預制磁體的作用極處的各向同性磁性材料的含量增加,非作用極處的各向同性磁性材料的含量減少。提升了預制磁體的性能和競爭力。
20、本公開實施方式提供一種磁體,該磁體通過上述的用于制造磁體的方法的步驟制得,或者,該磁體通過上述的預定取向磁場模具注塑得到。
21、本公開實施方式提供的磁體,使用各向同性磁性原料在預定取向磁場環(huán)境下形成,其內(nèi)各向同性磁性材料不均衡分布,預設位置的結(jié)構(gòu)附近磁性材料含量更高。磁體的表磁及磁面積有了顯著提升。
22、在一些實施方式中,磁體具有作用極,作用極位于預定取向磁場中的預定位置。
23、如此設置,磁體的作用極處的各向同性磁性材料的含量更高,且距離作用極位置漸遠的結(jié)構(gòu)處的各向同性磁性材料的含量減少,提高了磁性材料的利用率,磁體的磁性能得到顯著提高。
1.用于制造磁體的方法,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造磁體的方法,其中,還包括:對經(jīng)過所述退磁步驟的預制磁體進行定位充磁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造磁體的方法,其中,所述各向同性磁性材料包括釹鐵硼材料,所述粘結(jié)劑包括聚苯硫醚。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于制造磁體的方法,其中,所述釹鐵硼材料的最大磁能積在3.5mgoe至7mgoe的范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制造磁體的方法,其中,還包括:向預定取向磁場模具的型腔填充所述磁體原料;
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于制造磁體的方法,其中,所述預定取向磁場模具包括模套和多個磁性環(huán)段,所述模套用于限定所述型腔;
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于制造磁體的方法,其中,所述預定取向磁場模具被配置為具有六個磁極,以形成具有六個作用極的磁體。
8.預定取向磁場模具,其特征在于,包括:
9.磁體,其特征在于,所述磁體通過如權(quán)利要求1至7中任一項所述的用于制造磁體的方法的步驟制得,或者,所述磁體根據(jù)如權(quán)利要求8所述的預定取向磁場模具注塑得到。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的磁體,其中,所述磁體具有作用極,所述作用極位于所述預定取向磁場中的預定位置。