Высокая-температурная стабильность материалов AlNiCo
Магниты AlNiCo сохраняют свой магнитный поток до 550 градусов (литые марки) или 450 градусов (спеченные марки), что намного превышает NdFeB (80 - 220 градусов) и SmCo (250-350 градусов). Обратимый температурный коэффициент Br для AlNiCo составляет от -0,02 до -0,03%/градус, что составляет примерно одну пятую от коэффициента NdFeB (от -0,11 до -0,12%/градус). Для таких применений, как автомобильные датчики скорости рядом с выхлопными системами, расходомеры в паропроводах или приводы в аэрокосмической отрасли возле моторных отсеков, AlNiCo часто является единственным практическим выбором.
Однако AlNiCo имеет низкую коэрцитивную силу (обычно Hcj 0,5–1,5 кЭ) по сравнению с NdFeB (12–30 кЭ). Это означает, что магниты AlNiCo легко размагничиваются обратными полями или неправильным обращением. Их необходимо намагничивать после сборки в окончательной магнитной цепи, а не до этого. Кроме того, низкий Hcj AlNiCo делает его непригодным для двигателей с сильными полями статора или для применений с противоположными постоянными магнитами.
Почему литой AlNiCo идеально подходит для изделий сложной геометрии
Литой AlNiCo производится путем заливки расплавленного сплава (около 1500 градусов) в песчаные или керамические формы. Этот процесс позволяет создавать сложные формы: подковы, U-формы, кольца с внутренними зубьями или индивидуальные логотипы, тисненые на поверхности полюса. Минимальный размер элемента: 2-3 мм. Максимальный вес одной штуки: до 25 кг.
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 штук), литье AlNiCo становится экономически выгодным-поскольку оснастка амортизируется, а время цикла литья короткое (2–5 минут на деталь).
Применение: магнитные патроны, удерживающие магниты, магниты для громкоговорителей, магнитные шкивы, датчики экстремальных температур.
Повышение механической прочности спеченного AlNiCo
В спеченном AlNiCo используется порошкообразный металл, спрессованный в штамп (аналогично производству керамических магнитов), а затем спеченный при температуре 1200-1300 градусов. Полученная структура более мелкозернистая и более однородная, чем литая. Механические свойства: предел прочности 250-350 МПа против литого AlNiCo 150-200 МПа. Спеченный AlNiCo также обладает меньшей пористостью, что снижает риск внутренней коррозии во влажной среде.
Допуски на размеры: спеченный AlNiCo достигает ±0,1 мм по размерам прессования без вторичного шлифования. Для высокоточных-применений, таких как магнитные энкодеры или мишени датчиков Холла, предпочтительным является спеченный AlNiCo. Максимальный размер: обычно 50-60 мм в любом размере из-за ограничений по прессованию. Для большего размера требуется отливка.
Сравнительная таблица: литой и спеченный AlNiCo – магнитные и механические характеристики
| Свойство | Литой AlNiCo (класс 5/СПГ40) | Спеченный AlNiCo (марка 5S/LNGT40) | Инженерное воздействие |
|---|---|---|---|
| Остаточная индукция, Бр (кГс) | 10.5 – 11.2 | 8.0 – 9.5 | Литой материал дает на 15-25 % больше флюса. |
| Внутренняя коэрцитивность, Hcj (кЭ) | 0.6 – 0.7 | 0.5 – 0.6 | Оба легко размагничиваются; ручка после сборки |
| Макс. энергетический продукт, BHmax (MGOe) | 7.5 – 8.5 | 3.5 – 5.5 | Литой запасает примерно в 2 раза магнитную энергию на объем. |
| Максимальная рабочая температура (градусы) | 550 | 450 | Литье для сверх-высоких температур (газовые турбины) |
| Предел прочности (МПа) | 150 – 200 | 250 – 350 | Спеченный материал устойчив к растрескиванию под воздействием вибрации. |
| Допуск на размер (-при изготовлении) | ±0,5–1,0 мм | ±0,1–0,2 мм | Спеченный, подходит для прецизионных сборок без шлифовки. |
| Стоимость инструмента (один-раз) | 800–3000 долларов за шаблон. | 300–1000 долларов за кубик | Литая оснастка дороже; лучше для большого объема |
| Минимальное количество заказа экономично | 500 шт. | 200 шт. | Спеченный для небольших партий |
| Типичные применения | Патроны, тяжелые держатели, громкоговорители, датчики-высокой температуры | Энкодеры, датчики, прецизионные держатели, магнитострикционные устройства |
Инженерам-конструкторам, которым нужны магниты AlNiCO нестандартной формы, включая многополюсное намагничивание и резьбовые отверстия, перейдите на страницу продукта «Литой магнит AlNiCo» на нашем веб-сайте. Мы поставляем как литые, так и спеченные сплавы с полными сертификатами химического состава (ISO 9001:2015).
Чтобы обсудить температурный диапазон вашего применения, требуемый Br и допуски на размеры, свяжитесь с нашей командой инженеров AlNiCo. Мы предоставляем бесплатное моделирование размагничивания вашей магнитной цепи.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Могу ли я намагнитить литой магнит AlNiCO перед установкой его в сборку?
О: Нет. Низкая коэрцитивность AlNiCO означает, что он частично размагничивается во время транспортировки и сборки. Всегда сначала соберите, а затем намагничьте на месте с помощью импульсного намагничивателя. Мы предоставляем-услугу намагничивания на месте для оптовых заказов.
Вопрос: Какая марка AlNiCO лучше всего подходит для колеса магнитного энкодера, работающего при температуре 200 градусов?
О: Используйте спеченный AlNiCO класса 5S (LNGT40). Он обеспечивает достаточный Br (8,5–9,0 кГс) и более жесткий допуск (±0,1 мм) для точного шага полюсов. При температуре выше 450 градусов перейдите на литой марки 8 (СПГ44) с Br до 11,2 кГс.
Вопрос. Являются ли магниты AlNiCO-устойчивыми к коррозии без покрытия?
А: Да. AlNiCO естественным образом образует пассивный оксидный слой и не требует Ni-Cu-Ni или эпоксидного покрытия. Однако в случае воздействия соленой воды или химических веществ мы рекомендуем окунуть поверхность прозрачной эпоксидной смолой (толщиной 10–20 мкм), чтобы предотвратить воздействие щелочи.
