จะเลือกและประมวลผลโลหะผสมเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่มีความอิ่มตัวสูง-ได้อย่างไร

สถานะการจัดส่ง

 

ในการปฏิบัติงานทางวิศวกรรมของส่วนประกอบแม่เหล็กไฟฟ้าสูง การเหนี่ยวนำแม่เหล็กอิ่มตัว (Bs)ทำหน้าที่เป็นเพดานทางกายภาพที่จะกำหนดว่าอุปกรณ์สามารถบรรลุทั้ง "การย่อขนาด" และ "การดำเนินการที่ใช้พลังงานสูง-" ในท้ายที่สุดหรือไม่

 

ในฐานะทีมวิศวกรรมเทคนิคที่ Lork Group งานของเราที่ให้บริการลูกค้าด้านการผลิตที่มีความแม่นยำทั่วโลกได้เปิดเผยข้อมูลเชิงลึกที่สำคัญ ไม่ว่าจะเป็นการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่ต้องการลำแสงอิเล็กตรอนที่เน้นที่ระดับนาโน มอเตอร์การบินและอวกาศที่ต้องการอัตราส่วนแรงขับสูง-ต่อ-น้ำหนักเป็นพิเศษ หรือเซ็นเซอร์ที่ออกแบบมาเพื่อทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของบ่อลึกและอวกาศภายนอก-เหล็กซิลิคอนแบบดั้งเดิม หรือโลหะผสมเพอร์มัลลอยมาตรฐานไม่สามารถตอบสนองความต้องการความหนาแน่นของฟลักซ์แม่เหล็กที่ต้องการได้อีกต่อไป ด้วยสภาวะการทำงานที่รุนแรงเช่นนี้

 

จากประสบการณ์จริงของ Lork Group ในการให้บริการองค์กรหลายร้อยแห่ง-โดยเฉพาะเกี่ยวกับการเลือกใช้วัสดุและการใช้งาน-บทความนี้ให้-การวิเคราะห์เชิงลึกของตรรกะในการคัดเลือกโลหะผสมที่มีการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่มีความอิ่มตัวสูง (Bs ตั้งแต่ 1.7 T ถึง 2.4 T) โดยให้ความสนใจเป็นพิเศษกับข้อผิดพลาดในการใช้งานและวิธีแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องภายในสาขาต่างๆเลนส์แม่เหล็ก มอเตอร์แรงขับสูง- และเซ็นเซอร์ทำงานในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง

 

"ความอิ่มตัวสูง" คืออะไร?

 

ภายในคลังวัสดุของ Lork Group โดยทั่วไปเรากำหนดวัสดุที่มีการเหนี่ยวนำแม่เหล็กอิ่มตัว (Bs) มากกว่า 1.8 T ว่าเป็นวัสดุแม่เหล็กอ่อนประสิทธิภาพสูง- ปัจจุบัน โซลูชันที่โดดเด่นสามโซลูชันที่มีอยู่ในตลาด ได้แก่:

 

• โลหะผสม Fe-Co (เหล็ก-โคบอลต์:เช่น Supermendur (โดยเฉพาะ Permendur/Hiperco 50 series), Permendur (1J22) เป็นต้น สิ่งเหล่านี้เป็นตัวแทนของวัสดุแม่เหล็กอ่อนที่ใช้งานได้จริงซึ่งมีการเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่มีความอิ่มตัวสูงสุด โดยมีค่า Bs ที่มีความสามารถเกิน 2.4 T

 

• โลหะผสมโคบอลต์-สูง-Ni-:เช่น 1J34. วัสดุนี้โดดเด่นในฐานะ "โรงไฟฟ้า" ภายในกลุ่มผลิตภัณฑ์ Permalloy; ให้ค่า Bs ที่ 1.6-1.7 T ในขณะที่ให้คุณลักษณะการประมวลผลที่เหนือกว่าโลหะผสมเหล็ก-โคบอลต์บริสุทธิ์มาก

 

• วัสดุอสัณฐาน/นาโนคริสตัลไลน์เฉพาะ:แม้ว่าวัสดุอสัณฐานที่มีธาตุเหล็ก-บางชนิดสามารถมีค่า Bs ได้ที่ 1.7 T แต่ข้อดีของวัสดุเหล่านี้ที่ความถี่สูงมักจะถูกคำนึงถึงด้วยค่าใช้จ่ายของความหนาแน่นฟลักซ์อิ่มตัว

 

 

กลยุทธ์การเลือกสถานการณ์การใช้งาน: ประสบการณ์เชิงปฏิบัติของกลุ่ม Lork

 

1. สำหรับการใช้งานเลนส์แม่เหล็ก: ดำเนินการตาม "ความหนาแน่นฟลักซ์แม่เหล็กสูงมาก" และ "แรงบีบบังคับต่ำมาก"

 

โซลูชั่นกลุ่ม Lork:

เราขอแนะนำVACODUR 49 (Supermendur)- (Lork Group จัดหาขนาดมาตรฐานทั่วไปจากสต็อก ตลอดจนข้อกำหนดเฉพาะที่กำหนดเอง-)
นี่เป็นวัสดุชนิดเดียวที่สามารถรวมศูนย์ฟลักซ์แม่เหล็กภายในช่องว่างอากาศขนาดเล็กมาก ดังนั้นจึงสร้างสนามไล่ระดับที่รุนแรง ด้วยความหนาแน่นฟลักซ์อิ่มตัว (Bs) สูงถึง 2.35 T ช่วยลดปริมาตรเลนส์แม่เหล็กได้มากกว่า 40% เมื่อเทียบกับแกนเหล็กมาตรฐาน ขณะเดียวกันก็ให้พลังการโฟกัสที่เหนือกว่าไปพร้อมๆ กัน

 

ข้อมูลเชิงลึกทางเทคนิคและข้อควรระวัง:

การหลอมสนามแม่เหล็กภาคบังคับ: วัสดุประเภทนี้จะต้องผ่านการอบอ่อนด้วยสนามแม่เหล็กอย่างเข้มงวดในบรรยากาศไฮโดรเจนเพื่อสร้างพื้นผิวผลึกที่สมบูรณ์แบบ จากประสบการณ์ของ Lork Group โพสต์-การบีบบังคับการหลอม (Hc) จะต้องได้รับการควบคุมให้ต่ำกว่า 10 A/m; มิฉะนั้น เอฟเฟกต์ "ฮิสเทรีซิส" ภายในเลนส์แม่เหล็กจะทำให้การโฟกัสล่าช้าในลำอิเล็กตรอน ส่งผลให้ภาพเบลอ

 

ข้อควรระวังในการประมวลผล:หลีกเลี่ยงการกระแทกอย่างรุนแรงหรือการอัดขึ้นรูปเย็นอย่างเคร่งครัดหลังจากสร้างส่วนประกอบแล้ว ซุปเปอร์เมนเดอร์มีความไวต่อความเครียดทางกลอย่างมาก แม้แต่รอยบุบหรือรอยบนพื้นผิวเล็กน้อยก็สามารถรบกวนการจัดตำแหน่งของโดเมนแม่เหล็ก ส่งผลให้ความอิ่มตัวของแม่เหล็กลดลงเฉพาะที่ หากไม่สามารถหลีกเลี่ยงการตัดเฉือนได้ แนะนำให้เว้นเผื่อการตัดเฉือนไว้ นอกจากนี้ การบำบัดด้วยการอบอ่อนเพื่อบรรเทาความเครียดขั้นสุดท้าย-จะต้องดำเนินการหลังจากการตัดเฉือนเสร็จสิ้นแล้ว

 

2. สำหรับมอเตอร์แรงขับสูง-: ดำเนินการ "โหลดแม่เหล็กสูงมาก" และ "ความแข็งแกร่งทางกล"

 

โซลูชั่นกลุ่ม Lork:
เราขอแนะนำซีรีส์ Hiperco 27 ​​​​HS หรือ 1J22 (โลหะผสม-โคบอลต์-วาเนเดียม) - (Lork Group จัดหาขนาดมาตรฐานทั่วไปจากสต็อก รวมถึงข้อกำหนดเฉพาะที่สั่งทำพิเศษ)
วัสดุเหล่านี้ไม่เพียงแต่มีความอิ่มตัวของแม่เหล็กขั้นสูงสุดที่ 2.4 T เท่านั้น แต่ยัง-วิกฤตยิ่งกว่านั้นอีก- วัสดุเหล่านี้มีความแข็งแรงที่ให้ผลผลิตสูงเป็นพิเศษ ทำให้สามารถทนทานต่อแรงเหวี่ยงหนีศูนย์สุดขีดที่เกี่ยวข้องกับความเร็วในการหมุนที่สูงถึงหมื่นรอบต่อนาที

 

ข้อมูลเชิงลึกทางเทคนิคและข้อควรระวัง:

 

กล่าวถึง "ความเปราะบาง":โลหะผสม FeCo มีปริมาณวาเนเดียมสูง แม้ว่าสิ่งนี้จะช่วยเพิ่มความเหนียว แต่วัสดุยังคงเปราะมากกว่าเหล็กซิลิกอน ในระหว่างกระบวนการปั๊มและตอกหมุดด้วยความเร็วสูง- Lork Group แนะนำให้ลูกค้าเพิ่มระยะห่างของแม่พิมพ์ (5%–10% เมื่อเทียบกับที่ใช้กับเหล็กซิลิคอน) และอุ่นวัสดุก่อน หากไม่ทำเช่นนั้นจะทำให้วัสดุไวต่อรอยแตกขนาดเล็ก-ที่ขอบ ซึ่งอาจนำไปสู่การสูญเสียกระแสไหลวนความถี่สูง-อย่างรุนแรง

 

ความท้าทายในการรักษาฉนวน:เนื่องจากวัสดุมีความต้านทานไฟฟ้าต่ำมาก (ประมาณ 0.27 μΩ·m) การสูญเสียกระแสเอ็ดดี้ที่ความถี่สูงจึงมีความสำคัญ ไม่แนะนำให้ใช้การเคลือบแบบหนาโดยเด็ดขาด วิธีแก้ปัญหาที่เราแนะนำเกี่ยวข้องกับการใช้-วัสดุแถบบางพิเศษ-เกจ 0.1 มม. หรือ 0.05 มม. โดยเฉพาะ-รวมกับการเคลือบฉนวนที่มีฟอสเฟต- เพื่อขัดขวางเส้นทางกระแสน้ำวนอย่างมีประสิทธิภาพ

 

3. เซ็นเซอร์สำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรง: ให้ความสำคัญกับ "ความเสถียรของอุณหภูมิที่กว้าง-" และ "ความต้านทานการกัดกร่อน"

โซลูชั่นกลุ่ม Lork:
เราขอแนะนำ 1J34 (Ni34Co29) หรือ 1J33 (Lork Group จัดหาขนาดมาตรฐานทั่วไปจากสต็อก รวมถึงข้อกำหนดเฉพาะที่กำหนดเอง-)
ข้อได้เปรียบที่สำคัญของวัสดุเหล่านี้ไม่เพียงแต่อยู่ที่การบรรลุค่าการเหนี่ยวนำความอิ่มตัว (Bs) ที่สูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เท่านั้น แต่ยังอยู่ที่อุณหภูมิคูรีที่สูงเป็นพิเศษ (ถึง 600 องศา –900 องศา ) และความผันผวนน้อยที่สุดของการซึมผ่านของแม่เหล็กเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

 

ข้อมูลเชิงลึกทางเทคนิคและข้อควรระวัง:

 

ข้อควรระวังในการเชื่อม:เซ็นเซอร์ที่ออกแบบมาสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงมักต้องมีการปิดผนึกสุญญากาศ ขอแนะนำอย่างยิ่ง *ไม่* ให้ใช้ลวดเชื่อมมาตรฐานสำหรับการเชื่อมอาร์กแบบแมนนวล Lork Group แนะนำให้ใช้การเชื่อมด้วยเลเซอร์หรือการบัดกรีแทน เนื่องจากโลหะผสม เช่น 1J34 มีนิกเกิลและโคบอลต์ที่มีความเข้มข้นสูง -โซนที่ได้รับผลกระทบความร้อน (HAZ) ที่สร้างขึ้นระหว่างการเชื่อมจึงไวต่อการแตกร้าวจากความร้อนหรือการก่อตัวของชั้นมาร์เทนซิติกที่เปราะ ซึ่งอาจนำไปสู่การรั่วไหลของสนามแม่เหล็กได้

 

การเลือกวัสดุที่สมดุล:อย่าติดตามค่า Bs สูงสุดเด็ดขาดโดยสุ่มสี่สุ่มห้า ให้เน้นไปที่ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิของ Bs แทน ประสบการณ์ของเราระบุว่าสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิสูงกว่า 200 องศา โลหะผสมอสัณฐานที่มีโคบอลต์- (เช่น VITROVAC 6025)- แม้ว่าจะมีค่า Bs เพียงประมาณ 0.8 T ที่อุณหภูมิห้อง-แสดงให้เห็นความเสถียรของอุณหภูมิสูง-ซึ่งเหนือกว่าวัสดุทั่วไปมาก ในกรณีเช่นนี้ การ "ถอยกลับ" ในการเลือกวัสดุมักจะส่งผลให้ประสิทธิภาพโดยรวมดีขึ้น

 

ปรึกษาทีมเทคนิค

 

 

 

ทำไมถึงเลือกพวกเรา?

 

Lork Group: สรุปความสามารถในการประมวลผลหลัก

ฉันทามติทางอุตสาหกรรมที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางว่าโลหะผสมที่มีความอิ่มตัวสูง-นั้นเปราะ ยากต่อการตัดเฉือน และมีกรอบเวลากระบวนการที่แคบมากสำหรับการบำบัดความร้อน ในฐานะซัพพลายเออร์วัสดุเฉพาะทาง Lork Group ไม่เพียงแต่นำเสนอโซลูชั่นแบบครบวงจร "วัสดุ + กระบวนการ" ที่ครอบคลุม:

 

• การตัดและการตัดที่แม่นยำ:เราจัดหาแถบโลหะผสมเหนี่ยวนำแม่เหล็กที่มีความอิ่มตัวสูง-ด้วยความหนาขั้นต่ำ 0.05 มม. โดยมีครีบขอบที่ควบคุมให้อยู่ภายใน 1% ของความหนาของวัสดุ- จึงช่วยขจัดปัญหาการลัดวงจรในการเคลือบโลหะผสมโคบอลต์-เหล็ก

 

• การรักษาความร้อนที่กำหนดเอง:สิ่งอำนวยความสะดวกในการบำบัดความร้อนของพันธมิตรของเรามีเตาสุญญากาศสูง-นำเข้าที่สามารถบำบัดความร้อนด้วยสนามแม่เหล็กได้ สำหรับลูกค้าที่ใช้เลนส์แม่เหล็ก เรามีการหลอมสนามแม่เหล็กที่มีความแม่นยำเพื่อรับประกันอัตราส่วนกำลังสอง (Br/Bs) > 90%; สำหรับผู้ผลิตมอเตอร์ เรามีกระบวนการเพื่อให้ได้มาซึ่งคุณสมบัติที่ไม่ใช่-แม่เหล็กและการบรรเทาความเครียดที่มีความแข็งแรงสูง-

 

• การให้คำปรึกษาการเปลี่ยนวัสดุ:หากโครงการของคุณเผชิญกับข้อจำกัดด้านงบประมาณ วิศวกรของ Lork Group สามารถประเมินความเป็นไปได้ในการทดแทน 1J22 (คลาส 2.4T) ด้วย 1J34 (คลาส 1.6T) เพื่อช่วยคุณระบุสมดุลที่เหมาะสมที่สุดระหว่างประสิทธิภาพและต้นทุน

 

(คำเตือนเพิ่มเติมเกี่ยวกับการจัดเก็บและการป้องกันสนิม)

เมื่อจัดเก็บโลหะผสมที่มีความอิ่มตัวสูง- (โดยเฉพาะอย่างยิ่งวัสดุ Fe-Co series)-แม้ในระยะเวลาสั้นๆ -จะต้องห่อด้วยกระดาษป้องกันสนิม VCI- และเก็บไว้ในที่แห้ง วัสดุโคบอลต์-ที่มีความบริสุทธิ์สูง-เหล่านี้มีความไวต่อการกัดกร่อนของรอยแยกในอากาศชื้นสูง นอกจากนี้ จุดที่เป็นสนิมบนพื้นผิวจะส่งผลเสียอย่างรุนแรงต่อ-คุณลักษณะความถี่สูง- ซึ่งเป็นรูปแบบการย่อยสลายที่ไม่สามารถย้อนกลับได้