CN109883453A - 一种塑料磁性编码器及其制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种塑料磁性编码器,包括金属骨架和贴合在金属骨架表面的磁材料;其中,磁材料的原料按质量分数包括:聚酰胺10‑30%、永磁铁氧体70‑90%。本发明提出的一种塑料磁性编码器及其制造工艺,得到的产品具有磁强度及精度高,表面耐磨性好,同时还具有重量小、易装配等优点。
Description
技术领域
本发明涉及编码器技术领域,尤其涉及一种塑料磁性编码器及其制造工艺。
背景技术
随着我国工业的发展,越来越多的地方需要用到转速编码器,比如汽车轮毂、风力发电设备、汽车驱动电机等。目前,转速编码器还存在磁强度、精度以及耐磨性差的问题,影响了转速编码器的使用。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题,本发明提出了一种塑料磁性编码器及其制造工艺,得到的产品具有磁强度及精度高,表面耐磨性好,同时还具有重量小、易装配等优点。
本发明提出的一种塑料磁性编码器,包括金属骨架和贴合在金属骨架表面的磁材料;其中,磁材料的原料按质量分数包括:聚酰胺10-30%、永磁铁氧体70-90%。
优选地,金属骨架的原料为不锈铁或冷轧钢。
优选地,聚酰胺为PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、PAl010中的任意一种。
本发明还提出的一种塑料磁性编码器的制造工艺,包括以下步骤:
S1、将金属骨架清洗,烘干,然后置于粘合剂溶液中浸泡,取出后固化,得到预处理金属骨架;
S2、将磁材料熔融后挤出造粒,冷却,得到磁材料颗粒;
S3、将预处理金属骨架放入模具中,加入磁材料颗粒,挤出成型后冷却,得到物料A;
S4、将物料A充磁,得到塑料磁性编码器。
优选地,包括以下步骤:
S1、将金属骨架用有机溶剂清洗,在100-110℃烘干8-10min,然后置于粘合剂溶液中浸泡3-5min,取出后在170-190℃固化25-35min,得到预处理金属骨架;
S2、将磁材料在225℃熔融后挤出造粒,冷却,得到磁材料颗粒;
S3、将预处理金属骨架放入模具中,加入磁材料颗粒,挤出成型后冷却至20-25℃,得到物料A;其中,挤出温度为215-225℃,保温时间为25-35s;
S4、将物料A充磁,得到塑料磁性编码器。
优选地,包括以下步骤:
S1、将金属骨架用有机溶剂清洗,在100℃烘干10min,然后置于粘合剂溶液中浸泡3-5min,取出后在180℃固化30min,得到预处理金属骨架;
S2、将磁材料在225℃熔融后挤出造粒,冷却,得到磁材料颗粒;
S3、将预处理金属骨架放入模具中,加入磁材料颗粒,挤出成型后冷却至23℃,得到物料A;其中,挤出温度为220℃,保温时间为30s;
S4、将物料A充磁,得到塑料磁性编码器。
优选地,S1中,有机溶剂为酒精、丙酮、三氯乙烯中的一种。
优选地,S4中,采用整体式充磁,其中,电压设置为500-1000V。
优选地,S4中,采用脉冲式充磁,其中,电压设置为10-30V。
本发明中通过优化配方及其制造工艺,生产工艺更简单,效率更高,得到的产品表面具有均匀分布的磁极,磁性能稳定,通过不同的磁场特性能精确反映装置静动、转速、位移等信号,其应用领域广泛,可用于工业自动化、汽车安全、新能源发电、电动汽车等领域;同时本发明产品还可以应用到各种需要旋转功能的领域,具有磁强度和精度高,表面耐磨性好,同时还具有重量小、易装配等优点,适于生产使用。
附图说明
图1为本发明塑料磁性编码器的正视图;
图2为本发明塑料磁性编码器的后视图;
图3为本发明塑料磁性编码器的剖视图;
图4为本发明塑料磁性编码器中磁材料的磁极分布示意图;
具体实施方式
下面,通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
参照图1、图2、图3和图4,本发明提出的一种塑料磁性编码器,包括金属骨架1和贴合在金属骨架1表面的磁材料2;其中,磁材料的原料按质量分数包括:聚酰胺12%、永磁铁氧体88%。
本发明还提出的一种塑料磁性编码器的制造工艺,包括以下步骤:
S1、将金属骨架1清洗,烘干,然后置于粘合剂溶液中浸泡,取出后固化,得到预处理金属骨架;
S2、将磁材料2熔融后挤出造粒,冷却,得到磁材料颗粒;
S3、将预处理金属骨架放入模具中,加入磁材料颗粒,挤出成型后冷却,得到物料A;
S4、将物料A充磁,得到塑料磁性编码器。
实施例2
参照图1、图2、图3和图4,本发明提出的一种塑料磁性编码器,包括金属骨架1和贴合在金属骨架1表面的磁材料2;其中,金属骨架1为不锈铁;磁材料2的原料按质量分数包括:聚酰胺10%、永磁铁氧体90%。
本发明还提出的一种塑料磁性编码器的制造工艺,包括以下步骤:
S1、将金属骨架1用酒精清洗,在100℃烘干10min,然后置于粘合剂溶液中浸泡3min,取出后在170℃固化35min,得到预处理金属骨架;
S2、将磁材料2在215℃熔融后挤出造粒,冷却,得到磁材料颗粒;
S3、将预处理金属骨架放入模具中,加入磁材料颗粒,挤出成型后冷却至20℃,得到物料A;其中,挤出温度为215℃,保温时间为35s;
S4、将物料A采用整体式充磁,其中,电压设置为500V,得到塑料磁性编码器。
实施例3
参照图1、图2、图3和图4,本发明提出的一种塑料磁性编码器,包括金属骨架1和贴合在金属骨架1表面的磁材料2;其中,金属骨架1为冷轧钢;磁材料2的原料按质量分数包括:PA66聚酰胺30%、永磁铁氧体70%。
本发明还提出的一种塑料磁性编码器的制造工艺,包括以下步骤:
S1、将金属骨架1用有机溶剂清洗,在110℃烘干8min,然后置于粘合剂溶液中浸泡5min,取出后在190℃固化25min,得到预处理金属骨架;
S2、将磁材料2在235℃熔融后挤出造粒,冷却,得到磁材料颗粒;
S3、将预处理金属骨架放入模具中,加入磁材料颗粒,挤出成型后冷却至25℃,得到物料A;其中,挤出温度为225℃,保温时间为25s;
S4、将物料A采用整体式充磁,其中,电压设置为1000V,得到塑料磁性编码器。
实施例4
参照图1、图2、图3和图4,本发明提出的一种塑料磁性编码器,包括金属骨架1和贴合在金属骨架1表面的磁材料2;其中,金属骨架1为冷轧钢;磁材料2的原料按质量分数包括:PA11聚酰胺20%、永磁铁氧体80%。
本发明还提出的一种塑料磁性编码器的制造工艺,包括以下步骤:
S1、将金属骨架1用丙酮清洗,在105℃烘干9min,然后置于粘合剂溶液中浸泡4.5min,取出后在175℃固化32min,得到预处理金属骨架;
S2、将磁材料2在220℃熔融后挤出造粒,冷却,得到磁材料颗粒;
S3、将预处理金属骨架放入模具中,加入磁材料颗粒,挤出成型后冷却至22℃,得到物料A;其中,挤出温度为218℃,保温时间为32s;
S4、将物料A采用脉冲式充磁,其中,电压设置为10V,得到塑料磁性编码器。
实施例5
参照图1、图2、图3和图4,本发明提出的一种塑料磁性编码器,包括金属骨架1和贴合在金属骨架1表面的磁材料2;其中,金属骨架1为冷轧钢;磁材料2的原料按质量分数包括:PA1010聚酰胺15%、永磁铁氧体85%。
本发明还提出的一种塑料磁性编码器的制造工艺,包括以下步骤:
S1、将金属骨架1用有机溶剂清洗,在100℃烘干10min,然后置于粘合剂溶液中浸泡4min,取出后在180℃固化30min,得到预处理金属骨架;
S2、将磁材料2在225℃熔融后挤出造粒,冷却,得到磁材料颗粒;
S3、将预处理金属骨架放入模具中,加入磁材料颗粒,挤出成型后冷却至23℃,得到物料A;其中,挤出温度为220℃,保温时间为30s;
S4、将物料A采用脉冲式充磁,其中,电压设置为30V,得到塑料磁性编码器。
对本发明实施例5中的塑料磁性编码器及现有产品进行性能测试,结果如下表所示:
检测项目 | 磁强度mT | 单极偏差% | 累计偏差% |
现有产品 | 5.5 | 0.8 | 3.2 |
实施例5 | 6.9 | 0.5 | 1.8 |
对比 | 提高25.5% | 降低0.3% | 降低1.4% |
由上表可知,本发明提出的塑料磁性编码器相较于现有产品具有磁强度高,偏差小,精度高的优点,适于生产使用。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种塑料磁性编码器,其特征在于,包括金属骨架以及贴合在金属骨架表面的磁材料;其中,磁材料的原料按质量分数包括:聚酰胺10-30%、永磁铁氧体70-90%。
2.根据权利要求1所述塑料磁性编码器,其特征在于,金属骨架的原料为不锈铁或冷轧钢。
3.根据权利要求1所述塑料磁性编码器,其特征在于,聚酰胺为PA6、PA66、PA11、PA12、PA46、PA610、PA612、PAl010中的任意一种。
4.一种如权利要求1-3中任一项所述塑料磁性编码器的制造工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将金属骨架清洗,烘干,然后置于粘合剂溶液中浸泡,取出后固化,得到预处理金属骨架;
S2、将磁材料熔融后挤出造粒,冷却,得到磁材料颗粒;
S3、将预处理金属骨架放入模具中,加入磁材料颗粒,挤出成型后冷却,得到物料A;
S4、将物料A充磁,得到塑料磁性编码器。
5.根据权利要求4所述塑料磁性编码器的制造工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将金属骨架用有机溶剂清洗,在100-110℃烘干8-10min,然后置于粘合剂溶液中浸泡3-5min,取出后在170-190℃固化25-35min,得到预处理金属骨架;
S2、将磁材料在215-235℃熔融后挤出造粒,冷却,得到磁材料颗粒;
S3、将预处理金属骨架放入模具中,加入磁材料颗粒,挤出成型后冷却至20-25℃,得到物料A;其中,挤出温度为215-225℃,保温时间为25-35s;
S4、将物料A充磁,得到塑料磁性编码器。
6.根据权利要求5所述塑料磁性编码器的制造工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S1、将金属骨架用有机溶剂清洗,在100℃烘干10min,然后置于粘合剂溶液中浸泡3-5min,取出后在180℃固化30min,得到预处理金属骨架;
S2、将磁材料在225℃熔融后挤出造粒,冷却,得到磁材料颗粒;
S3、将预处理金属骨架放入模具中,加入磁材料颗粒,挤出成型后冷却至23℃,得到物料A;其中,挤出温度为220℃,保温时间为30s;
S4、将物料A充磁,得到塑料磁性编码器。
7.根据权利要求4-6中任一项所述塑料磁性编码器的制造工艺,其特征在于,S1中,有机溶剂为酒精、丙酮、三氯乙烯的一种。
8.根据权利要求4-6中任一项所述塑料磁性编码器的制造工艺,其特征在于,S4中,采用整体式充磁,其中,电压设置为500-1000V。
9.根据权利要求4-6中任一项所述塑料磁性编码器的制造工艺,其特征在于,S4中,采用脉冲式充磁,其中,电压设置为10-30V。
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