DFM第2部分:粉末烧结软磁材料冶金。

我们的“设计制造”系列的第2部分将帮助工程师解决的局限性和,更重要的是,粉末冶金的优点在DC设置。烧结粉末金属部件已被证明在高性能直流应用程序,因为它们高导磁率、矫顽力和机械强度。

通过应用不仅仅是正确的材料,而且正确的可制造性设计原则,你可以解锁你的潜力。

粉末冶金烧结软磁材料的设计考虑

可制造性设计作为方法论要求工程师考虑的实际限制从概念到最终装配。在烧结软磁组件,这意味着双方必须了解软磁性材料的性能的影响:

• 的磁性的零件由粉末冶金
• 的生产流程特定的应用程序所必需的
• 的零件的机械性能由粉末冶金

评估你的需求结合烧结粉末金属的优点和局限性确保成品是有效的生产领域,并将表现良好。同样重要的是,DFM生产过程确保收益不间断地由于缺陷或损失的时间和金钱。

应用程序

烧结软磁学提供快速反应和可定制的性能,好处很多DC的组合应用程序:

• 螺线管
• 磁场绕组匝(通量返回路径)刷直流电机
• 同步电动机的转子永磁体
• 几乎所有的直流电机,包括无刷直流电机

不管具体的使用,你的个人应用程序需求应该保持在最前沿的设计过程。仅举一个例子,您需要知道应用程序的频率在你选择一个粉,因为频率电磁性能的影响烧结软磁材料。

一旦我们知道你想做什么和你的部分,我们可以帮助你比较材料和解锁更高水平的性能。

形状

组件之间的形状是最关键的因素在设计可制造性。你的粉末冶金厂家应该能够帮助你完全实现近净成形能力固有的点。在这一过程中,您可以添加值,创建一个更紧凑的设计,甚至可能减少你的产品的重量。

粉末冶金是一个高效的过程,从开始到结束。一个产品的设计进行了优化粉末冶金可能需要没有任何二次加工。然而,当压实不能捕获一个产品的精确几何、加工提供了一种具有成本效益的方式复制精确的细节。对压实后加工一些特性,包括:

• 井间
• 削弱了
• 法兰
• 凹槽

烧结软磁材料是强大到足以承受加工,攻丝,在需要时和钻探,因此客户可以实现几乎任何产品几何。

交流应用SMC粉相比,可以完成复杂的几何图形与烧结软磁性材料由于烧结铜焊和烧结粘结。这些过程,粉末金属所特有的,允许你减少零件的数量在你的组装。与烧结铜焊,例如,你可以加入一个非磁性组件磁,限制某些地区的磁性组件。

您还可以执行press-fitting到轴上,这是不可能与smc用于交流磁项目越脆弱。

性能和粉末冶金二次操作

零件的机械性能由粉末冶金烧结与否,总是不同于从棒料加工/锻造材料。例如,粉末冶金,最大磁通密度的函数。然而,许多二次过程可以改善烧结柔软的磁学性能,它们远比他们不容易执行烧结部分SMC表亲:

• 加工、钻孔和攻丝前原型长期生产,所有容易烧结软磁组件上执行。
• 铁素体气体碳氮共渗介绍了氮和碳的表面部分增加表面硬度和耐磨性而不影响核心的磁学。
• 蒸汽处理创建一个很难提高腐蚀和耐磨的表层。(这个过程可能稍微影响渗透率和归纳。)
• 树脂和油浸渗自润滑性、耐腐蚀性创建密封孔隙度和保护组件之前额外的涂料或治疗。
• 分级减少了在烧结过程中出现的变化大小,改善公差范围50%。
• 退火是一个重要的加工或上浆后的次级过程组件,因为它消除了压力和恢复软磁性。

因此,它不仅是影响性能的材料,而且使用的制造过程。你的粉末冶金公司从一开始就应该考虑这些因素,以提高效益,减少意外的费用。

均质化定制

多亏了超高温烧结(uht)突破,我们现在可以烧结高达2500°F。

可以uht对软磁性组件产生什么样的影响?

uht促进更大的颗粒间的扩散与相应的渗透率增加和强制力。另外,它便于使用硅磁合金元素,给予更大的磁响应。

这些品质使合金化过程更有效率,进一步增加你的产品价值。

机械性能呢?uht收益率显著改善:

• 抗拉强度
• 抗疲劳强度
• 冲击强度
• 淬透性

烧结资源中心

在粉末冶金DFM很有挑战性,因为它需要完全理解对方的需求,下午的long-underestimated能力,和烧结磁学的独特属性。最好的(最快的)结果,工程师应该尽早并且经常与供应商沟通在设计过程中优化生产开始之前。

我们几乎写了粉末冶金设计手册时,先进的烧结,所以对于提高烧结部分更多的指导,下载我们的免费导游: