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开发出提高磁性的软磁性复合粉体的高密度成型技术
[发布日期:2011-01-18  点击次数:2524]

 

日本AIDA ENGINEERING开发出了通过高密度压缩软磁性复合材料(SMC)的粉末以提高磁性的新成型方法。SMC粉末压缩体的磁性与密度成比例,但由于单纯增加压力的高密度化会破坏涂在铁粉上的绝缘膜,因此存在磁性、尤其是渦流损失增大的问题。AIDA ENGINEERING通过控制SMC粉末中所含的粘结剂量和模具的温度等,成功获得了可代替积层电磁钢板制造的磁芯的特性。

  试制的SMC粉末压缩体(外径50×内径40×高5mm的环状磁芯)的测量结果为:密度7.75g/cm3、磁通密度1.73T(磁场强度为10kA/m时)、铁损37W(磁通密度为1T、频率为400Hz时)。强度方面,3点弯曲时的弯曲强度为73MPa。

  AIDA ENGINEERING为在实现高密度的同时不破坏绝缘膜,着眼于(1)模具内壁与SMC粉末表面的滑动摩擦力和(2)SMC粉末之间的滑动摩擦力2个方面。该公司表示,为解决这两方面的问题,在调整与SMC粉末混合的粘结剂粉末量的同时,控制成型时(加压时)的模具温度,“通过使粘结剂更容易扩散,降低了滑动摩擦力”(AIDA ENGINEERING)。

  SMC是用绝缘膜涂布铁粉表面制成的金属粉材料。一般而言,最大0.2mm左右的铁粉用厚20nm的绝缘膜包裹。冲压成型时,SMC粉末中会混入粘结剂粉末,有些厂商便是以混入粘结剂后的状态提供。

  与层叠电磁钢板制成的磁芯相比,SMC粉末压缩体的特征是:能以近终形形成三维形状,由于被绝缘膜包围的区域小、因此渦流损失少等。但是,其存在的问题是饱和磁通密度、磁导率等磁性及弯曲强度低。

  AIDA ENGINEERING今后计划投产应用该技术的成型系统(含模具)自动化生产线。“能够成型直径100mm厚20mm左右的磁芯的100~500t级系统将成为主流。系统的价格方面,预计包括选配件在内,价格在5000万日元至2亿日元之间”(AIDA ENGINEERING)。另外,该公司将与电源厂商和马达厂商合作扩大SMC压缩体的应用领域,同时推进Fe-Si粉末及非晶粉末等合金粉末的压缩成型法的开发。

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