Wysoka-stabilność temperaturowa materiałów AlNiCo
Magnesy AlNiCo zachowują strumień magnetyczny do 550 stopni (gatunki odlewane) lub 450 stopni (gatunki spiekane), znacznie przekraczając NdFeB (80-220 stopni) i SmCo (250-350 stopni). Odwracalny współczynnik temperaturowy Br dla AlNiCo wynosi -0,02 do -0,03%/stopień, w przybliżeniu jedną piątą współczynnika NdFeB (-0,11 do -0,12%/stopień). W zastosowaniach takich jak samochodowe czujniki prędkości w pobliżu układów wydechowych, przepływomierze w przewodach parowych lub siłowniki lotnicze w pobliżu przedziałów silnika, AlNiCo jest często jedynym praktycznym wyborem.
Jednakże AlNiCo ma niską koercję (Hcj zazwyczaj 0,5-1,5 kOe) w porównaniu z NdFeB (12-30 kOe). Oznacza to, że magnesy AlNiCo można łatwo rozmagnesować pod wpływem odwrotnego pola lub niewłaściwej obsługi. Muszą zostać namagnesowane po złożeniu w końcowym obwodzie magnetycznym, a nie przed. Ponadto niska wartość Hcj AlNiCo sprawia, że nie nadaje się on do silników z silnymi polami stojana lub do zastosowań z przeciwstawnymi magnesami trwałymi.
Dlaczego odlew AlNiCo jest idealny do złożonych geometrii
Odlew AlNiCo wytwarza się poprzez wlewanie stopionego stopu (około 1500 stopni) do form piaskowych lub ceramicznych. Proces ten umożliwia tworzenie skomplikowanych kształtów: podków,-kształtów U, pierścieni z wewnętrznymi zębami lub niestandardowych logo wytłoczonych na powierzchni tyczki. Minimalny rozmiar elementu: 2-3 mm. Maksymalna waga sztuki: do 25kg.
Tooling cost for cast AlNiCo ranges from $800-3000 per pattern, depending on complexity. For small quantities (50-500 pieces), cast AlNiCo is expensive due to machining requirements (the as-cast surface is rough, typically requiring grinding on critical faces). For large volumes (>2000 sztuk), odlewanie AlNiCo staje się-opłacalne, ponieważ narzędzia amortyzują się, a czas cyklu odlewania jest krótki (2–5 minut na sztukę).
Zastosowania: uchwyty magnetyczne, magnesy trzymające, magnesy do głośników, koła pasowe magnetyczne, czujniki do ekstremalnych temperatur.
Poprawa wytrzymałości mechanicznej spiekanego AlNiCo
Spiekany AlNiCo wykorzystuje sproszkowany metal wciśnięty w matrycę (podobnie jak przy produkcji magnesów ceramicznych), a następnie spiekany w temperaturze 1200-1300 stopni. Powstała struktura jest drobnoziarnista i bardziej jednorodna niż odlewana. Właściwości mechaniczne: wytrzymałość na rozciąganie 250-350 MPa vs. odlewany AlNiCo 150-200 MPa. Spiekany AlNiCo wykazuje również mniejszą porowatość, co zmniejsza ryzyko korozji wewnętrznej w wilgotnym środowisku.
Tolerancje wymiarowe: spiekany AlNiCo osiąga ± 0,1 mm przy wymiarach prasowanych bez dodatkowego szlifowania. W przypadku zastosowań-o wysokiej precyzji, takich jak enkodery magnetyczne lub tarcze z czujnikami Halla, preferowany jest spiekany AlNiCo. Maksymalny rozmiar: zazwyczaj 50-60 mm w dowolnym wymiarze ze względu na ograniczenia tłoczenia. Większe niż to, wymagane jest odlewanie.
Tabela porównawcza: Odlewane i spiekane AlNiCo – dane magnetyczne i mechaniczne
| Nieruchomość | Odlew AlNiCo (klasa 5/LNG40) | Spiekany AlNiCo (klasa 5S/LNGT40) | Wpływ inżynierii |
|---|---|---|---|
| Indukcja resztkowa, Br (kG) | 10.5 – 11.2 | 8.0 – 9.5 | Obsada zapewnia o 15-25% większy strumień |
| Wewnętrzna koercja, Hcj (kOe) | 0.6 – 0.7 | 0.5 – 0.6 | Obydwa łatwo rozmagnesowują; uchwyt po złożeniu |
| Produkt o maksymalnej energii, BHmax (MGOe) | 7.5 – 8.5 | 3.5 – 5.5 | Odlew przechowuje ~2x energię magnetyczną na objętość |
| Maksymalna temperatura robocza (stopnie) | 550 | 450 | Obsada do ultra-wysokiej temperatury (turbiny gazowe) |
| Wytrzymałość na rozciąganie (MPa) | 150 – 200 | 250 – 350 | Spiekany jest odporny na pękanie pod wpływem wibracji |
| Tolerancja wymiarowa (w stanie-wykonania) | ±0,5 – 1,0 mm | ±0,1 – 0,2 mm | Spiekany odpowiedni do precyzyjnych montażu bez szlifowania |
| Koszt narzędzi (jedno-raz) | 800 – 3000 dolarów za wzór | 300 – 1000 dolarów za kostkę | Oprzyrządowanie odlewane droższe; lepiej przy dużej głośności |
| Minimalna ilość zamówienia ekonomiczna | 500 szt | 200 szt | Spiekane dla mniejszych partii |
| Typowe zastosowania | Uchwyty, mocne trzymanie, głośniki,-czujniki wysokiej temperatury | Enkodery, czujniki, precyzyjne trzymanie, urządzenia magnetostrykcyjne |
Projektantów potrzebujących magnesów AlNiCO o niestandardowych kształtach – w tym magnesowania wielobiegunowego- i otworów gwintowanych – prosimy zapoznać się ze stroną produktu Cast AlNiCo Magnet w naszej witrynie internetowej. Dostarczamy gatunki odlewane i spiekane z pełnymi certyfikatami składu chemicznego (ISO 9001:2015).
Aby omówić zakres temperatur Twojego zastosowania, wymagany Br i tolerancje wymiarowe, skontaktuj się z naszym zespołem inżynierów AlNiCo. Zapewniamy bezpłatną symulację rozmagnesowania Twojego obwodu magnetycznego.
Często zadawane pytania
P: Czy mogę namagnesować odlany magnes AlNiCO przed włożeniem go do mojego zespołu?
Odp.: Nie. Niska koercja AlNiCO oznacza, że ulegnie on częściowemu rozmagnesowaniu podczas przenoszenia i montażu. Zawsze najpierw zmontuj, a następnie namagnesuj na miejscu za pomocą magnetyzera impulsowego. W przypadku zamówień hurtowych zapewniamy-usługę magnesowania na miejscu.
P: Który gatunek AlNiCO jest najlepszy dla koła enkodera magnetycznego pracującego pod kątem 200 stopni?
Odp.: Użyj spiekanego AlNiCO klasy 5S (LNGT40). Zapewnia wystarczający Br (8,5-9,0 kGs) i węższą tolerancję (± 0,1 mm) dla precyzyjnego rozstawu biegunów. W przypadku temperatur powyżej 450 stopni należy przejść na odlew klasy 8 (LNG44) z Br do 11,2 kGs.
P: Czy magnesy AlNiCO- są odporne na korozję bez powłoki?
O: Tak. AlNiCO w naturalny sposób tworzy pasywną warstwę tlenku i nie wymaga powłoki Ni-Cu-Ni ani powłoki epoksydowej. Jednakże w przypadku narażenia na działanie słonej wody lub substancji chemicznych zalecamy zanurzenie w przezroczystej żywicy epoksydowej (10–20 μm), aby zapobiec atakowi zasad.
