CN109346309A - 一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统 - Google Patents

一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统 Download PDF

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朱彬
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Abstract

本发明公开了一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，包括第一注塑机本体和第二注塑机本体，第一注塑机本体的右侧电连接有导线，导线远离第一注塑机本体的一端电连接有电控箱。本发明通过采用电磁取向成型系统应用于注塑铁氧体磁体成型工艺，解决了注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型效果差的问题，以适应各向异性粘结磁体的轴向或辐射预取向，适合注塑各向异性粘结磁体的大批量生产，另外采用电磁取向成型系统应用于各向异性粘结磁体的生产，简化常规永磁取向磁体镶嵌结构，可以大幅度缩减生产制造成本，电磁取向成型可大幅度提高取向磁场，较常规永磁取向更能提高磁体取向度，进而提高磁体磁性能及服役稳定性。

Description

一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统
技术领域
本发明涉及粘结磁体技术领域，具体为一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统。
背景技术
近年来，稀土粘结磁体因形状自由度大、工艺简单等方面优势，得到迅猛发展，目前，各向同性粘结磁体几乎笼罩了整个稀土粘结磁体市场，但为了进一步适应下游行业应用要求，如元器件、系统的微型化、节省耗电及降低造价，进一步提高粘结磁体磁性能显得尤为必要，其中最为有效的方法就是各向异性粘结磁体的制造，各向异性粘结磁体的迅猛发展对稀土粘结永磁行业带来的直接效应就是磁粉类型的多样化、磁体性能的提高和分布范围的更广，这同时为粘结磁体的制造与使用提供更多有益选择。
注塑粘结磁体因形状自由度大、制造精度高、工艺成本低等优势在粘结磁体行业也得到快速发展，且势头日益扩展，但由于注塑磁体磁粉装载量相对偏低，导致各向同性注塑磁体性能相对于同类型压制磁体要低（如剩磁Br，最大磁能积BHmax），导致在某些领域其应用受到限制，制造各向异性粘结磁体的首要任务是制备各向异性磁粉，目前行业内制备各向异性磁粉量产化的方法主要有，采用d-HDDR制备NdFeB磁粉；还原扩散法制备的SmFeN磁粉， 将各向异性取向技术与注塑磁体成型技术结合，研究开发注塑各向异性粘结磁体将有利于扩展注塑磁应用领域，进一步丰富粘结磁体行业应用，当前国内注塑各向异性粘结磁体系统应用化研究还较少，其主要技术受限于磁路设计、模具开发、取向系统制造等方面，为此，我们提出了一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，具备成型效果好的优点，解决了注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型效果差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，包括第一注塑机本体和第二注塑机本体，所述第一注塑机本体的右侧电连接有导线，所述导线远离第一注塑机本体的一端电连接有电控箱，所述第一注塑机本体的左侧设置有第一定位垫板，所述第一定位垫板的内部设置有第一取向模具，所述第一取向模具的左侧固定连接有上模，所述第二注塑机本体的右侧设置有第二定位垫板，所述第二定位垫板的内部设置有第二取向模具，所述第二取向模具的右侧固定连接有下模，所述第一定位垫板左侧的顶部和底部与第二定位垫板右侧的顶部和底部均设置有电磁线圈。
优选的，所述第一定位垫板的右侧与第二定位垫板的左侧均设置有连接螺栓，且第一定位垫板与第二定位垫板分别通过连接螺栓与第一注塑机本体和第二注塑机本体固定连接，所述连接螺栓的数量十二个。
优选的，所述第一定位垫板的左侧和第二定位垫板的右侧均开设有螺纹槽，所述螺纹槽的内部螺纹连接有固定螺栓，且电磁线圈通过固定螺栓分别与第一定位垫板和第二定位垫板连接固定。
优选的，所述电磁线圈采用铜线绕制，单组线圈匝数视取向产品种类而定，具体为基于单组线圈匝数为150匝，3mm*8mm扁铜线。
优选的，所述各向异性磁体所用原材料为各向异性磁粉，为各向异性NdFeB/铁氧体/SmCo等粉末，用于各向异性粘结磁体制造的粒料由一定粒度的各向异性磁粉、热塑性树脂粘结剂及其他助剂在双轴混炼机或其他混炼机械上完成混炼、造粒过程，注塑各向异性粘结磁体的取向方式为轴向取向或辐射取向，取向模具内部需镶嵌导磁体或不导磁体以引导磁路走向。
优选的，所述轴向取向具体为取向模具在注塑过程中，当上模和下模沿开合模方向合模时，左右两部分电磁线圈通以同向电流，线圈产生相同方向磁场，依据磁路中磁阻最小原理，磁力线将沿导磁材料流过闭合型腔，此时闭合模腔内由注塑机注射入的熔融粒料在外界磁场作用下发生取向转动，随着注塑保压成型过程进行，产品在型腔内完成取向成型，此时模具上模和下模打开，产品脱出。
优选的，所述辐射取向具体为取向模具在注塑过程中，当上模和下模沿开合模方向合模时，采用不同导磁/非导磁材料镶拼引导磁路走向，且左右两电磁线圈通以反向电流，所述导磁材料为纯铁。
优选的，所述粘结剂主要为聚酰胺尼龙系或其他热塑性树脂，其他助剂一般为用于表面处理的偶联剂，主要为钛酸酯系列、硅烷系列。
优选的，所述润滑剂用于润滑处理，主要为硬纸酸盐系列或硅油、石蜡等，所述抗氧化剂用于抗氧化处理，主要为受阻酚系列。
优选的，所述电控箱控制输出电流关闭，即完成一次轴向取向成型，整个周期时间在10-15s左右
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过采用电磁取向成型系统应用于注塑铁氧体磁体成型工艺，解决了注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型效果差的问题，以适应各向异性粘结磁体的轴向或辐射预取向，适合注塑各向异性粘结磁体的大批量生产，另外采用电磁取向成型系统应用于各向异性粘结磁体的生产，简化常规永磁取向磁体镶嵌结构，可以大幅度缩减生产制造成本，电磁取向成型可大幅度提高取向磁场，较常规永磁取向更能提高磁体取向度，进而提高磁体磁性能及服役稳定性，采用电磁取向成型可避免永磁取向中多极取向磁铁加工装配问题，可直接进行辐射预取向再多极充磁。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明图1中A处的局部放大示意图；
图3为本发明轴向取向产品磁矩方向示意图；
图4为本发明辐射取向产品磁矩示意图。
图中：1第一注塑机本体、2第二注塑机本体、3导线、4电控箱、5第一定位垫板、6第一取向模具、7上模、8第二定位垫板、9第二取向模具、10下模、11电磁线圈、12连接螺栓、13螺纹槽、14固定螺栓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，包括第一注塑机本体1和第二注塑机本体2，第一注塑机本体1的右侧电连接有导线3，导线3远离第一注塑机本体1的一端电连接有电控箱4，第一注塑机本体1的左侧设置有第一定位垫板5，第一定位垫板5的内部设置有第一取向模具6，第一取向模具6的左侧固定连接有上模7，第二注塑机本体2的右侧设置有第二定位垫板8，第二定位垫板8的内部设置有第二取向模具9，第二取向模具9的右侧固定连接有下模10，第一定位垫板5左侧的顶部和底部与第二定位垫板8右侧的顶部和底部均设置有电磁线圈11。
实施例一：
一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，包括第一注塑机本体1和第二注塑机本体2，第一注塑机本体1的右侧电连接有导线3，导线3远离第一注塑机本体1的一端电连接有电控箱4，第一注塑机本体1的左侧设置有第一定位垫板5，第一定位垫板5的内部设置有第一取向模具6，第一取向模具6的左侧固定连接有上模7，第二注塑机本体2的右侧设置有第二定位垫板8，第一定位垫板5的右侧与第二定位垫板8的左侧均设置有连接螺栓12，且第一定位垫板5与第二定位垫板8分别通过连接螺栓12与第一注塑机本体1和第二注塑机本体2固定连接，连接螺栓12的数量十二个，第一定位垫板5的左侧和第二定位垫板8的右侧均开设有螺纹槽13，螺纹槽13的内部螺纹连接有固定螺栓14，且电磁线圈11通过固定螺栓14分别与第一定位垫板5和第二定位垫板8连接固定，第二定位垫板8的内部设置有第二取向模具9，第二取向模具9的右侧固定连接有下模10，第一定位垫板5左侧的顶部和底部与第二定位垫板8右侧的顶部和底部均设置有电磁线圈11，电磁线圈11采用铜线绕制，单组线圈匝数视取向产品种类而定，具体为基于单组线圈匝数为150匝，3mm*8mm扁铜线。
实施例二：
在实施例一中，再加上下述工序：
各向异性磁体所用原材料为各向异性磁粉，为各向异性NdFeB/铁氧体/SmCo等粉末，用于各向异性粘结磁体制造的粒料由一定粒度的各向异性磁粉、热塑性树脂粘结剂及其他助剂在双轴混炼机或其他混炼机械上完成混炼、造粒过程，注塑各向异性粘结磁体的取向方式为轴向取向或辐射取向，取向模具内部需镶嵌导磁体或不导磁体以引导磁路走向。
一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，包括第一注塑机本体1和第二注塑机本体2，第一注塑机本体1的右侧电连接有导线3，导线3远离第一注塑机本体1的一端电连接有电控箱4，第一注塑机本体1的左侧设置有第一定位垫板5，第一定位垫板5的内部设置有第一取向模具6，第一取向模具6的左侧固定连接有上模7，第二注塑机本体2的右侧设置有第二定位垫板8，第一定位垫板5的右侧与第二定位垫板8的左侧均设置有连接螺栓12，且第一定位垫板5与第二定位垫板8分别通过连接螺栓12与第一注塑机本体1和第二注塑机本体2固定连接，连接螺栓12的数量十二个，第一定位垫板5的左侧和第二定位垫板8的右侧均开设有螺纹槽13，螺纹槽13的内部螺纹连接有固定螺栓14，且电磁线圈11通过固定螺栓14分别与第一定位垫板5和第二定位垫板8连接固定，第二定位垫板8的内部设置有第二取向模具9，第二取向模具9的右侧固定连接有下模10，第一定位垫板5左侧的顶部和底部与第二定位垫板8右侧的顶部和底部均设置有电磁线圈11，电磁线圈11采用铜线绕制，单组线圈匝数视取向产品种类而定，具体为基于单组线圈匝数为150匝，3mm*8mm扁铜线。
实施例三：
在实施例二中，再加上下述工序：
轴向取向具体为取向模具在注塑过程中，当上模7和下模10沿开合模方向合模时，左右两部分电磁线圈11通以同向电流，线圈产生相同方向磁场，依据磁路中磁阻最小原理，磁力线将沿导磁材料流过闭合型腔，此时闭合模腔内由注塑机注射入的熔融粒料在外界磁场作用下发生取向转动，随着注塑保压成型过程进行，产品在型腔内完成取向成型，此时模具上模7和下模10打开，产品脱出；电控箱（4）控制输出电流关闭，即完成一次轴向取向成型，整个周期时间在10-15s左右；辐射取向具体为取向模具在注塑过程中，当上模7和下模10沿开合模方向合模时，采用不同导磁/非导磁材料镶拼引导磁路走向，且左右两电磁线圈11通以反向电流；导磁材料为纯铁。
一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，包括第一注塑机本体1和第二注塑机本体2，第一注塑机本体1的右侧电连接有导线3，导线3远离第一注塑机本体1的一端电连接有电控箱4，第一注塑机本体1的左侧设置有第一定位垫板5，第一定位垫板5的内部设置有第一取向模具6，第一取向模具6的左侧固定连接有上模7，第二注塑机本体2的右侧设置有第二定位垫板8，第一定位垫板5的右侧与第二定位垫板8的左侧均设置有连接螺栓12，且第一定位垫板5与第二定位垫板8分别通过连接螺栓12与第一注塑机本体1和第二注塑机本体2固定连接，连接螺栓12的数量十二个，第一定位垫板5的左侧和第二定位垫板8的右侧均开设有螺纹槽13，螺纹槽13的内部螺纹连接有固定螺栓14，且电磁线圈11通过固定螺栓14分别与第一定位垫板5和第二定位垫板8连接固定，第二定位垫板8的内部设置有第二取向模具9，第二取向模具9的右侧固定连接有下模10，第一定位垫板5左侧的顶部和底部与第二定位垫板8右侧的顶部和底部均设置有电磁线圈11，电磁线圈11采用铜线绕制，单组线圈匝数视取向产品种类而定，具体为基于单组线圈匝数为150匝，3mm*8mm扁铜线。
实施例四：
在实施例三中，再加上下述工序：
粘结剂主要为聚酰胺尼龙系或其他热塑性树脂，其他助剂一般为用于表面处理的偶联剂，主要为钛酸酯系列、硅烷系列；润滑剂用于润滑处理，主要为硬纸酸盐系列或硅油、石蜡等；抗氧化剂用于抗氧化处理，主要为受阻酚系列。
一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，包括第一注塑机本体1和第二注塑机本体2，第一注塑机本体1的右侧电连接有导线3，导线3远离第一注塑机本体1的一端电连接有电控箱4，第一注塑机本体1的左侧设置有第一定位垫板5，第一定位垫板5的内部设置有第一取向模具6，第一取向模具6的左侧固定连接有上模7，第二注塑机本体2的右侧设置有第二定位垫板8，第一定位垫板5的右侧与第二定位垫板8的左侧均设置有连接螺栓12，且第一定位垫板5与第二定位垫板8分别通过连接螺栓12与第一注塑机本体1和第二注塑机本体2固定连接，连接螺栓12的数量十二个，第一定位垫板5的左侧和第二定位垫板8的右侧均开设有螺纹槽13，螺纹槽13的内部螺纹连接有固定螺栓14，且电磁线圈11通过固定螺栓14分别与第一定位垫板5和第二定位垫板8连接固定，第二定位垫板8的内部设置有第二取向模具9，第二取向模具9的右侧固定连接有下模10，第一定位垫板5左侧的顶部和底部与第二定位垫板8右侧的顶部和底部均设置有电磁线圈11，电磁线圈11采用铜线绕制，单组线圈匝数视取向产品种类而定，具体为基于单组线圈匝数为150匝，3mm*8mm扁铜线。本发明通过采用电磁取向成型系统应用于注塑铁氧体磁体成型工艺，解决了注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型效果差的问题，以适应各向异性粘结磁体的轴向或辐射预取向，适合注塑各向异性粘结磁体的大批量生产，另外采用电磁取向成型系统应用于各向异性粘结磁体的生产，简化常规永磁取向磁体镶嵌结构，可以大幅度缩减生产制造成本，电磁取向成型可大幅度提高取向磁场，较常规永磁取向更能提高磁体取向度，进而提高磁体磁性能及服役稳定性，采用电磁取向成型可避免永磁取向中多极取向磁铁加工装配问题，可直接进行辐射预取向再多极充磁。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，包括第一注塑机本体（1）和第二注塑机本体（2），其特征在于：所述第一注塑机本体（1）的右侧电连接有导线（3），所述导线（3）远离第一注塑机本体（1）的一端电连接有电控箱（4），所述第一注塑机本体（1）的左侧设置有第一定位垫板（5），所述第一定位垫板（5）的内部设置有第一取向模具（6），所述第一取向模具（6）的左侧固定连接有上模（7），所述第二注塑机本体（2）的右侧设置有第二定位垫板（8），所述第二定位垫板（8）的内部设置有第二取向模具（9），所述第二取向模具（9）的右侧固定连接有下模（10），所述第一定位垫板（5）左侧的顶部和底部与第二定位垫板（8）右侧的顶部和底部均设置有电磁线圈（11）。
2.根据权利要求1所述的一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，其特征在于：所述第一定位垫板（5）的右侧与第二定位垫板（8）的左侧均设置有连接螺栓（12），且第一定位垫板（5）与第二定位垫板（8）分别通过连接螺栓（12）与第一注塑机本体（1）和第二注塑机本体（2）固定连接，所述连接螺栓（12）的数量十二个。
3.根据权利要求1所述的一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，其特征在于：所述第一定位垫板（5）的左侧和第二定位垫板（8）的右侧均开设有螺纹槽（13），所述螺纹槽（13）的内部螺纹连接有固定螺栓（14），且电磁线圈（11）通过固定螺栓（14）分别与第一定位垫板（5）和第二定位垫板（8）连接固定。
4.根据权利要求1所述的一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，其特征在于：所述电磁线圈（11）采用铜线绕制，单组线圈匝数视取向产品种类而定，具体为基于单组线圈匝数为150匝，3mm*8mm扁铜线。
5.根据权利要求1所述的一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，其特征在于：所述各向异性磁体所用原材料为各向异性磁粉，为各向异性NdFeB/铁氧体/SmCo等粉末，用于各向异性粘结磁体制造的粒料由一定粒度的各向异性磁粉、热塑性树脂粘结剂及其他助剂在双轴混炼机或其他混炼机械上完成混炼、造粒过程，注塑各向异性粘结磁体的取向方式为轴向取向或辐射取向，取向模具内部需镶嵌导磁体或不导磁体以引导磁路走向。
6.根据权利要求5所述的一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，其特征在于：所述轴向取向具体为取向模具在注塑过程中，当上模（7）和下模（10）沿开合模方向合模时，左右两部分电磁线圈（11）通以同向电流，线圈产生相同方向磁场，依据磁路中磁阻最小原理，磁力线将沿导磁材料流过闭合型腔，此时闭合模腔内由注塑机注射入的熔融粒料在外界磁场作用下发生取向转动，随着注塑保压成型过程进行，产品在型腔内完成取向成型，此时模具上模（7）和下模（10）打开，产品脱出。
7.根据权利要求5所述的一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，其特征在于：所述辐射取向具体为取向模具在注塑过程中，当上模（7）和下模（10）沿开合模方向合模时，采用不同导磁/非导磁材料镶拼引导磁路走向，且左右两电磁线圈（11）通以反向电流，所述导磁材料为纯铁。
8.根据权利要求5所述的一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，其特征在于：所述粘结剂主要为聚酰胺尼龙系或其他热塑性树脂，其他助剂一般为用于表面处理的偶联剂，主要为钛酸酯系列、硅烷系列。
9.根据权利要求1所述的一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，其特征在于：所述润滑剂用于润滑处理，主要为硬纸酸盐系列或硅油、石蜡等，所述抗氧化剂用于抗氧化处理，主要为受阻酚系列。
10.根据权利要求6所述的一种用于注塑各向异性粘结磁体的电磁取向成型系统，其特征在于：所述电控箱（4）控制输出电流关闭，即完成一次轴向取向成型，整个周期时间在10-15s左右。
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