Għaliex Magnet Assembly Huwa Fejn il-Proġetti tal-Mutur Ifallu
Kull proġett tal-mutur eventwalment jasal fil-bank tal-assemblaġġ. Il-kalamiti huma speċifikati, iggradati, u miksija b'mod korrett. Il-laminazzjonijiet tar-rotor huma mmaxinjati għat-tpinġija. U mbagħad xi ħaġa tmur ħażin: kalamita snaps fuq apparat ta 'l-azzar waqt l-immaniġġjar u ċipep, jew il-vojt ta' l-arja mkejjel ivarja b'0.3mm madwar iċ-ċirkonferenza u l-mutur jivvibra b'tagħbija sħiħa, jew tlieta minn għoxrin rotor għandhom forom ta 'mewġ back-EMF li ma jaqblux mas-simulazzjoni minħabba li l-kalamiti ċċaqilqu waqt kura adeżiva.
Dawn in-nuqqasijiet mhumiex ikkawżati minn kalamiti ħżiena. Huma qed ikkawżati minn proċessi ta 'assemblaġġ iddisinjati mingħajr ma jagħtu kont ta' dak li l-kalamiti NdFeB fil-fatt jagħmlu meta jkunu ħdejn l-azzar u xulxin. Il-proprjetajiet materjali li jagħmlu NdFeB utli - rimanenza għolja, coercivity għolja, BHmax għoli ħafna - jagħmluha wkoll ġenwinament perikolużi biex jimmaniġġaw u dimensjonali unforgiving biex jinġabru. Dan l-artikolu jkopri t-tolleranza speċifika u d-deċiżjonijiet tal-proċess li jisseparaw is-suċċess tal-assemblaġġ tal-ewwel pass minn xogħol mill-ġdid kroniku.
1. Forza manjetika Waqt l-Assemblea: In-Numri Ħafna Inġiniera Jinjoraw
Il-forza attraenti bejn kalamita NdFeB sinterizzata u skali tal-wiċċ ferromanjetiku bil-kwadru tad-distanza tal-qasma tagħlaq - jiġifieri l-forza tiżdied malajr hekk kif id-distakk jagħlaq, mhux b'mod lineari. Kalamita N42 ta '40mm × 20mm × 5mm għandha forza ta' ġibda ta 'madwar 14kg kontra wiċċ ċatt tal-azzar meta f'kuntatt sħiħ. F'separazzjoni ta '5mm, dik il-forza hija diġà 6-8kg skond l-erja tal-wiċċ. F'1mm, huwa qrib il-valur tal-kuntatt sħiħ.
Dan huwa importanti għaliex attrezzaturi ta 'assemblaġġ, għodda, u komponenti fil-qrib huma kważi dejjem ferromanjetiċi. Tekniku li jżomm kalamita 100mm 'il bogħod mill-hub tar-rotor iħoss kważi xejn. F'20mm, l-attrazzjoni ssir notevoli. F'5mm, il-kalamita se tiġbed minn idejn ungloved u tħalli impatt fuq il-wiċċ tar-rotor b'veloċità. Il-mod ta 'falliment taċ-ċippa fuq NdFeB sinterizzat huwa dokumentat tajjeb: il-materjal għandu saħħa tat-tensjoni ta' bejn wieħed u ieħor 80 MPa iżda saħħa kompressiva ta 'madwar 1100 MPa biss fid-direzzjoni tal-manjetizzazzjoni u hija ħafna aktar dgħajfa f'orjentazzjonijiet oħra. L-impatt bil-veloċità jipproduċi ċipep tal-kantunieri u spalls tat-tarf li huma inviżibbli taħt kisi tan-nikil iżda jnaqqas il-volum manjetiku effettiv b'2-8% u joħloq punti ta 'konċentrazzjoni ta' stress għal għeja fit-tul.
Ir-regola prattika: kull operazzjoni ta 'assemblaġġ fejn kalamita tkun f'50mm ta' wiċċ ferromanjetiku teħtieġ jew tagħmir mhux manjetiku, jig ta 'approċċ kontrollat li jillimita l-veloċità tal-għeluq, jew it-tnejn. L-aluminju u l-istainless steel awstenitiku (304, 316) huma l-materjali standard tal-apparat. L-attrezzaturi għandhom ikunu ddisinjati sabiex il-kalamita toqrob lejn il-but tar-rotor tul l-assi finali maħsub tagħha - it-tagħbija tal-ġenb waqt l-assemblaġġ hija t-tieni l-aktar kawża komuni ta 'ħsara taċ-ċippa wara l-impatt.
2. Stack-Up ta 'tolleranza f'Assemblaġġi ta' Magnet Bonded
Il-biċċa l-kbira tal-muturi tal-kalamita permanenti jorbtu kalamiti fil-bwiet tar-rotor bl-użu ta 'kolla anerobika, epossidika jew akriliku strutturali. Il-ġonta mwaħħla sservi żewġ skopijiet: iżżomm il-kalamita f'pożizzjoni taħt tagħbija ċentrifugali, u tipprovdi r-referenza dimensjonali li tistabbilixxi l-vojt tal-arja. Meta l-ġonta magħquda hija r-referenza tal-vojt tal-arja, it-tolleranza tal-munzell issir kritika.
Ikkunsidra disinn tipiku tal-but tar-rotor tal-fluss radjali: it-tolleranza tal-fond tal-but hija ± 0.05mm (li tista 'tinkiseb bit-tidwir CNC), it-tolleranza tal-ħxuna tal-kalamita hija ± 0.05mm (standard għal NdFeB sinterizzat), u l-ħxuna tal-bondline adeżiva żżid ± 0.03mm oħra jekk tkun ikkontrollata. Il-munzell tal-agħar każ huwa varjazzjoni radjali ta '±0.13mm fil-pożizzjoni tal-wiċċ tal-kalamita. Għal mutur b'vojt ta 'arja ta' 0.5mm, dik hija varjazzjoni ta 'distakk ta' ± 26%. Għal mutur b'vojt ta 'arja ta' 0.8mm, huwa ± 16%. Iż-żewġ figuri huma kbar wisq għal servo drive ta 'preċiżjoni - jipproduċu kontenut armoniku back-EMF li jissarraf direttament f'ripple tat-torque f'multipli ta' frekwenza elettrika.
Hemm tliet modi kif timmaniġġja dan. L-ewwel, issikka t-tolleranza tal-ħxuna tal-kalamita għal ± 0.02mm permezz tat-tħin - dan iżid l-ispiża iżda huwa standard għall-kalamiti tal-mutur servo ta 'preċiżjoni. It-tieni, speċifika l-ħxuna tal-bondline adeżiv b'mod espliċitu (tipikament 0.05–0.10mm) u uża tagħmir li jikkontrollaha waqt il-kura. It-tielet, uża operazzjoni tat-tħin ta 'wara l-assemblaġġ fuq ir-rotor OD biex iġġib il-kalamiti kollha għall-istess pożizzjoni radjali - dan huwa komuni għal servo rotors b'għadd għoli ta' arbli fejn il-wiċċ tal-kalamita huwa l-wiċċ ta 'referenza tal-vojt tal-arja. Kull approċċ għandu spiża differenti u kumplessità tal-proċess; l-għażla t-tajba tiddependi fuq l-ispeċifikazzjoni tal-vojt ta 'l-arja tal-mutur u l-volum tal-produzzjoni.
3. Assemblea ta 'qabel vs wara l-manjetizzazzjoni
NdFeB sinterizzat jista 'jiġi mmuntat jew bħala parti kompletament manjetizzata jew bħala vojt mhux manjetizzat. L-għażla tiddetermina liema għodda, prekawzjonijiet tal-immaniġġjar, u kontrolli tal-kwalità huma meħtieġa f'kull stadju. Din mhix deċiżjoni arbitrarja - għandha konsegwenzi diretti għar-riskju tar-rendiment u tal-proċess.
L-assemblaġġ ta 'kalamiti pre-magnetizzati (l-aktar approċċ komuni għal ġirjiet ta' produzzjoni żgħar) ifisser li kull pass ta 'tqandil jinvolvi forza manjetika ħaj. Ir-riskji tal-immaniġġjar deskritti hawn fuq japplikaw f'kull stadju. Il-vantaġġ huwa li l-uniformità tal-manjetizzazzjoni tista 'tiġi vverifikata fuq il-kalamita li tidħol qabel ma tidħol fil-mutur - dan huwa sempliċi b'miter tal-fluss jew firxa ta' sonda Hall. L-iżvantaġġ huwa li l-attrezzaturi ta 'l-assemblaġġ għandhom ikunu kompletament mhux manjetiċi, u kalamiti li jmissu fuq ir-rotor għandhom jitgħabbew wieħed wieħed b'sekwenzjar ta' polarità kkontrollata biex tiġi evitata l-forza ta 'repulsjoni ta' arblu għal arblu li snapping kalamiti ġenb waqt l-installazzjoni.
Assembling unmagnetized blanks and magnetizing after assembly eliminates most handling hazards. The magnets are inert during bonding and fixture operations. Magnetization is done in a single fixture pass using a pulsed magnetizer, which simultaneously magnetizes all poles to the correct orientation. The disadvantage is that post-assembly magnetization requires a magnetizing fixture designed specifically for that rotor geometry - this is a non-trivial tooling investment, and the fixture must be validated to confirm saturation of all poles evenly. For high-pole-count rotors (>16-il arbli), it-tnixxija tal-fluss bejn l-arbli matul il-manjetizzazzjoni tista 'tħalli xi arbli taħt manjetizzazzjoni jekk id-disinn tal-apparat manjetiku ma jiġix ottimizzat bir-reqqa.
Il-punt ta 'crossover għall-biċċa l-kbira tal-manifatturi tal-muturi huwa madwar 500-1000 unità fis-sena. Taħt dak il-volum, assemblaġġ pre-magnetized b'immaniġġjar bir-reqqa huwa ġeneralment spiża totali aktar baxxa. Fuq dak il-volum, il-konsistenza tal-kwalità u l-effiċjenza tal-immaniġġjar tal-manjetizzazzjoni ta 'wara l-assemblaġġ tipikament tiġġustifika l-investiment tal-apparat.
4. Proċess ta 'Għażla u Vulkanizzar tal-Kolla għall-Ġonot Manjetiċi
Il-forza manjetika bejn kalamita magħquda u l-but tar-rotor tal-azzar ma tisparixxix waqt il-kura adeżiva - hija preżenti u attiva matul. Għall-biċċa l-kbira tas-sistemi adeżivi, ir-rabta tifforma waqt li l-pre-tagħbija manjetika qed iżżomm il-kalamita f'kuntatt mal-wiċċ tal-but. Dan huwa fil-fatt utli: il-kalamita jillokalizza waħdu kontra l-qiegħ tal-but, li jagħti pożizzjonament konsistenti fil-fond mingħajr tagħmir apposta għal dak l-assi.
Id-dimensjoni li teħtieġ kontroll hija l-pożizzjoni laterali - l-allinjament tanġenzjali fi ħdan il-but jiddetermina l-uniformità ta 'l-ispazjar ta' arblu għal arblu, li taffettwa s-simetrija tal-forma tal-mewġ EMF lura. Approċċ standard huwa li tuża ġeometrija tal-but li tillimita l-pożizzjoni laterali mekkanikament (spazju tal-ġenb stretta fuq l-uċuħ tanġenzjali tal-but), bid-distakk adeżiv ikkontrollat fuq il-wiċċ radjali. It-tneħħija tal-ġenb tal-but ta '0.05–0.10mm kull naħa tippermetti tagħbija manwali mingħajr rbit filwaqt li tipprovdi preċiżjoni tal-pożizzjonament laterali aħjar minn 0.1mm totali.
L-għażla tal-kolla hija importanti aktar milli jirrealizzaw il-biċċa l-kbira tad-disinjaturi tal-muturi. L-adeżivi anerobiċi (Loctite 638, 648) jaħdmu tajjeb għal bonds bejn l-azzar u l-kalamita f'temperaturi sa 150 grad, ifejjaq malajr taħt kundizzjonijiet ikkontrollati, u għandhom reżistenza tajba għall-mod ta 'tensjoni ċentrifugali (shear tul il-wiċċ tal-bond). Epoxies (Araldite 2011, 3M DP420) joffru reżistenza għat-temperatura ogħla (sa 180 grad) u jimlew lakuni akbar bondline b'mod aktar affidabbli, iżda jeħtieġu ħin itwal ta 'kura u żamma tal-apparat. Għall-muturi li joperaw 'il fuq minn 120 grad kontinwament, epossidiku hija l-għażla korretta - l-anaerobics irattab f'temperatura elevata u jistgħu jippermettu moviment tal-kalamita taħt tagħbija ċentrifugali f'tħaddim b'veloċità għolja.
5. Spezzjoni ta 'wara l-Assemblea: X'għandek Tkejjel u Għaliex
It-tliet kejl li jbassru jekk rotor kalamita magħqud huwiex se jwettaq skont l-ispeċifikazzjoni huma: forma tal-mewġ back-EMF b'veloċità ta 'referenza, runout tal-wiċċ tal-kalamita (TIR fuq ir-rotor OD imkejjel fuq uċuħ tal-kalamita), u bilanċ tal-fluss bejn arbli opposti.
Back-EMF imkejjel f'500–1000 RPM kontra stralċ ta 'referenza jagħti r-riżultat aggregat tat-tolleranzi kollha tal-assemblaġġ - varjazzjoni tal-fluss minn arblu għal arblu, żbalji ta' spazjar angolari, u nuqqas ta 'uniformità tal-manjetizzazzjoni kollha jidhru bħala kontenut armoniku fil-forma tal-mewġ. Għal rotor immuntat tajjeb, il-5 amplitudni armonika għandha tkun taħt il-1% tal-fundamental. Valuri 'l fuq minn 2-3% jindikaw problema sistematika ta' assemblaġġ ta 'min jinvestiga qabel il-mutur jidħol fl-istadju tal-istralċ u tad-djar.
Runout tal-wiċċ tal-kalamita (TIR) imkejjel b'indikatur tal-arloġġ madwar l-uċuħ tal-kalamita jkejjel direttament il-konsistenza tal-pożizzjoni radjali. Għal spazji ta 'l-arja ta' 0.5mm jew aktar, TIR taħt 0.05mm jista 'jinkiseb u adegwat. Għal spazji ta 'l-arja taħt 0.4mm (applikazzjonijiet servo ta' preċiżjoni), TIR taħt 0.03mm hija l-mira - dan tipikament jeħtieġ l-operazzjoni tat-tħin ta 'wara l-assemblaġġ imsemmi fit-Taqsima 2.
HIMAGNET jipprovdi kalamiti bil-mutur b'rapporti ta 'spezzjoni inklużi remanence, coercivity, u verifika dimensjonali. Naħdmu wkoll mal-klijenti fuq id-disinn tal-apparat tal-assemblaġġ u l-validazzjoni tal-għodda tal-manjetizzazzjoni ta 'wara l-assemblaġġ. Ikkuntattjana bil-ġeometrija tar-rotor u l-volum tal-produzzjoni tiegħek għal rakkomandazzjoni tal-proċess.
