《粘磁铁氧体材料大生产工艺控制技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粘磁铁氧体材料大生产工艺控制技术（82页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、铁氧体生产工艺技术,第四篇 粘结永磁大生产工艺控制技术,铁氧体生产工艺技术,一、粘结永磁、分类及其基本用途二、压延成型生产粘结永磁铁氧体的工艺原理 三、挤出工艺四、注射成型生产粘结永磁铁氧体的基本工艺过程五、粘结永磁铁氧体用磁粉的制备,第五篇 粘结永磁大生产工艺控制技术,内容提要,铁氧体生产工艺技术,一、结永磁、分类及其基本用途,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,教学目标,了解粘结永磁的基本定义，用途以及分类,职业技能教学点：,粘结永磁；粘结永磁的优缺点；粘结永磁的主要用途；粘结永磁的发展与分类。,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,粘结永磁,是将制备好的永磁粉末
2、加入塑料、橡胶等粘结剂进行充分混合，然后经压延成型、挤出成型、注射成型、压缩成型等工艺制得的永磁体。由于沾结剂的不同（成型工艺也就不同），国内外又把用塑料作粘结剂的叫做塑性磁，把用橡胶作粘结剂的叫橡胶磁，统一称为粘结永磁。,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,粘结永磁产品,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,粘结永磁产品,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,粘结永磁材料是永磁材料的重要分支，其性能虽然低于烧结磁体，但它可以制备小型、异型的永磁体，广泛地应用于微型电机、办公用品、自动控制等领域。 粘结永磁材料制作的粘结永磁体主要用于计算机 (如：HDD硬
3、盘驱动器主轴电机、CDROM光盘驱动器、FDD软盘驱动器主轴电机和FDD步进电机)、汽车、自动控制等领域,粘结永磁的应用,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,HDD硬盘驱动器主轴电机,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,1、传动方面：小型精密控制电机、汽车计速计程电机、微小型小发电机、电脑主轴无刷直流电机等；2、音响设备方面：扬声器、耳机、拾音器等；3、通讯设备方面：继电器、磁性开关、传感器、仪器仪表等；4、磁性密封：电冰箱、冰柜、消毒柜、仪器等门封条，玩具，教学图板等，显示器（电视、电脑、工业控制显示器等）的校正磁芯；其它方面：磁耦合器、电子锁、磁性卡片、现金卡、
4、磁性存折、购物卡、车船票、各种证件、仓库管理卡、磁带、音乐卡、磁性夹子、磁性玩具、磁项链等。,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,继电器,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,传感器,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,同性和异性,粘结永磁根据在制造工艺中是否取向分为同性和异性（日本称为等方性和异方性），其电磁性能明显不一样。同烧结磁体，凡异性（取向）粘结磁体的电磁性能比同性粘结永磁高得多。由于电磁性能高低不同，故同性和异性粘结永磁的用途也不同。,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,粘结永磁
5、的优点,磁粉、粘结剂的加入，使制成磁体具有较高的永磁性能和粘合剂的物理性能，如柔性、弹性等； 可以制备形状复杂、薄壁型的产品； 产品一致性好，尺寸精度高； 磁体的比重（密度）小，重量轻，有利于器件、整机的轻量化；,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,粘结永磁的优点,有良好的机械加工性能 耐冲击震动，不易碎； 可嵌入金属、非金属等全体零件整体成型； 可以制造成全径向（全辐射）取向的磁体；废料可以重新回收使用；磁体的Hcj高。,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,粘结永磁的缺点,由于粘结剂是非磁性物质，制造的磁体产品其电磁性能（Br、Hcb、（BH）max）只有该类烧结
6、磁体的5070%。,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,粘结永磁发展概况,1、1960年日本公告美国Goodrich公司在PVC（聚氯乙烯塑料）等树脂内加入铁氧体磁粉用于制作电冰箱门封（磁）条的专利； 2、美国1962年公布了在橡胶和塑料中混炼各向异性铁氧体，通过以滚筒碾压、压延成型，赋予机械（应力）定向的专利； 3、1975年，日本制成电视机的中心调节器上使用的各向异性塑料永磁体；,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,粘结永磁发展概况,4、1984年，日本油墨化学工业公司开发塑料各向异性磁体，同时又开发了钐钴系列（RCo5，即SmCo5、PrCo5、Sm0.5Pr
7、0.5Co5）的各向异性金属粘结磁体。1985年法国的专利中有将铁氧体粉末混炼在天然橡胶和合成橡胶中的橡胶磁铁；1986年Nd-Fe-B系列粘结永磁问世。 最近报道，北大教授、中科院院士搞出的Nd-Fe-N是中国人搞出并申请了专利,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,粘结永磁的分类,粘结永磁铁氧体和粘结金属永磁材料。 粘结金属永磁有：粘结RCo5、粘结R2Co17、粘结NdFeB、粘结AlNiCo等。,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,课后小结,1、粘结永磁的基本原理； 2、粘结永磁的优缺点； 3、 粘结永磁的主要用途；粘结永磁的发展史与分类。,一、结永磁、分类及
8、其基本用途,铁氧体生产工艺技术,作 业,1、 什么叫做粘结永磁？2、粘结永磁有哪些类型？,一、结永磁、分类及其基本用途,铁氧体生产工艺技术,二、压延成型工艺原理,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,教学目标,熟悉压延成型生产粘结永磁铁氧体的工艺原理,职业技能教学点：,1、机械应力取向机理；2、压延生产的工艺流程；3、压延生产的质量控制。,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,1、对永磁铁氧体磁粉的要求,具有优良的形状各向异性；易于填充及多量填充。,压延成型工艺,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,2、对对粘合剂的要求,粘性好，具有优良的塑性、弹性及柔性；磁粉易填充进去；抗老化。
9、,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,3、主要设备,捏合机；炼塑机；精碾机；模样压模及工装；精密剪切设备；冲床及冲模。,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,炼塑 机,用于热塑性塑料的混炼、塑炼、或塑料压片,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,捏合 机,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,捏合 机,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,捏合 机,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,4、主要仪器,磁性能检测系统；抗张强度测试仪。（拉力机）,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,用于有效测量材料的抗张强度、延伸率和抗张能量吸收（TEA）。,抗张强度测试仪,二、压
10、延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,主要工艺流程,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,首先对各向异性磁粉进行粒度调整，一般是过150目筛，当然粒径最好在53-106微米之间。利用硅烷偶联剂对磁粉进行表面改性处理以提高磁粉在橡胶中的填充率。处理过的磁粉与5-7wt%的热塑性聚氨酯弹性体（橡胶）粉末及少量润滑剂干混捏合成均匀的混合物。混合物在双辊开炼机上进行混炼即塑化，此时辊筒的温度保持在200-220摄氏度之间，因为混合物最初成粉状，开始时辊隙应小一些，,压延成型工艺原理,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,混合物包辊后，应在两辊隙上方保留一定量的堆积物料，并用交叉切割法对包辊物料实
11、行切割和翻滚，使物料经受交叉叠合辊压，以提高混炼效果。塑化完成后即可向压延机供料，压延出1.5-2mm厚的板材，冷却至室温后切割成近终形板材。最后在220-230摄氏度下热压成型为1mm厚的最终尺寸板材，热压成型时施加15-20kOe的取向场，使磁粉的易磁化方向垂直于板面，从而制成可曲挠的各向异性磁板。磁板进一步裁剪成一定长度的磁条，充磁后绕在轭铁上形成微型磁环。,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,磁粉颗粒的径厚比（D/H）是影响磁体性能的关键因素，合适的径厚比能使磁粉在取向过程中获得最大有效的取向力矩，同时又能使该应力所引起的晶格畸变最小，获得综合性能优越的磁体；,影响压延取向的关键
12、因素？,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,磁粉预烧温度、混料方式、预烧助熔剂以及磁体压延取向工艺的混炼温度对磁体性能也有影响。,影响压延取向的其他因素？,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,磁场下混胶造粒,磁粉的易磁化方向分别在无磁场造粒和磁场中造粒条件下的分布,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,配料：粘合剂（CPE）、磁粉、助剂捏合及工艺要求；混炼工艺操作；切粒：目的、意义；混炼开片；精碾：机械应力取向过程；叠合：按使用要求叠合厚度；整形：剪切、冲压成所需要的形状、尺寸的产品；充磁、包装。,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,压延成型的工艺原理：取向原理、成型原理
13、。 各工序中的质量控制。,课后小结,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,作业,请写出压延成型的工艺流程。压延取向是根据什么原理？,二、压延成型工艺原理,铁氧体生产工艺技术,三、挤出工艺,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,教学目标,熟悉挤出工艺生产粘结永磁铁氧体的工艺流程及挤出成型工艺特点,职业技能教学点：,挤出工艺流程；挤出工艺特点 。,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,同性磁粉；异性磁粉（应力、切向取向）,对永磁铁氧体磁粉的要求,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,粘合剂的选择,1、氯化聚乙烯，即CPE（含氯量32%，弹性体32%，塑料型）；2、CPE与橡胶的混合使用。,三、挤出工艺,铁
14、氧体生产工艺技术,4、主要设备,1、捏合机；2、炼塑机；3、切粒机4、充磁机（电容放电）；5、电烘箱；6、挤出机；7、卷绕机等,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,挤出机,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,充磁机,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,电烘箱,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,SCQ-200塑料平板切粒机,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,4、主要仪器,磁性能检测系统；抗张强度测试仪。（拉力机）表面硬度（邵氏）检测仪等,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,主要工艺流程,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,外观质量：尺寸、精度、表面缺陷等；电磁性能：表面磁极及表面磁通密度，B表数值；其它物
15、理、机械特性问题。,关于质量控制的问题,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,可生产的长度按要求进行控制；可自动充磁；模具较简单；可生产同性或异性粘结永磁体,挤出成型的特点,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,首先是将磁粉和粘结剂混合均匀，经过混炼和造粒，制成干燥的粒料，然后在双螺杆挤出机中将粒料用螺旋式导料杆送到加热室加热，加热后的熔融料被挤入到具有径向取向磁场的模具中成型，最后冷却成刚性产品,挤出成型的工艺原理,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,带有径向取向磁场的挤出成型装置,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,1、挤出成型工艺流程；2、挤出成型的特点：除加料外，能实现全自动；生产产品的长度可任意；可生产同行或异性产品,课后小结,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,写出挤出成型工艺流程；挤出成型工艺特点主要有哪些？,作业？,三、挤出工艺,铁氧体生产工艺技术,四、注射成型,四、注射成型,铁氧体生产工艺技术,教学目标,了解注射成型生产粘结永磁铁氧体的基本工艺过程。,职业技能教学点：,粘结剂的选择；工艺特点；主要设备注射机,四、注射成型,铁氧体生产工艺技术,粘合剂的选择,1、粘结剂,注射成型最常用的粘结剂为尼龙（PA）6、尼龙12、尼龙1010，在常温下，尼龙是白色（或淡黄色）粉末,
