Устройство для прессования порошковых магнитов

 

Сущностью изобретения является пресс-форма для изготовления порошковых магнитов, в полость немагнитной матрицы которой с ферромагнитной вставкой подают ферромагнитный порошок, который втягиваясь магнитным полем, ориентируется осью легкого намагничивания вдоль направления прессования. Включают пресс и пуансон перемещается вниз. При перемещении пуансона уменьшается воздушный зазор между пуансоном и вставкой, напряженность магнитного поля между пуансоном и вставкой непрерывно возрастает и достигает своего максимального значения в момент прессования порошка. Эффект магнитного поля, заключающийся в ориентации ферромагнитных частиц осью легкого намагничивания вдоль направления прессования, возрастает, что позволяет получать прессованные магниты с одноосной магнитной анизотропией. 1 ил.

Изобретение относится к области порошковой металлургии, а именно к пресс-формам для изготовления постоянных высокоэнергетических магнитов из порошков, в частности из сплавов железо-неодим-бор.

Известна пресс-форма для изготовления анизотропных ферромагнитных изделий, содержащая немагнитную матрицу, ферромагнитные пуансон и вставку.

Недостатком известной пресс-формы является необходимость использования при прессовании магнитов из порошков мощного источника постоянного магнитного поля, применяемого для получения анизотропных высокоэнергетических магнитов, что приводит к дополнительному расходу электроэнергии, в результате перегрева катушек электромагнитов происходит снижение напряженности поля между полюсами, а это, как известно, приводит к снижению магнитных свойств прессованных магнитов.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является расширение технологических возможностей использования пресс-формы на стандартном прессовом оборудовании, выпускаемом отечественной промышленностью, экономия электроэнергии, обеспечение постоянного значения напряженности при непрерывном цикле прессования магнитов и снижение затрат на изготовление дополнительного оборудования.

Поставленная задача достигается тем, что в полости пресс-формы, включающей матрицу с ферромагнитными и немагнитными элементами, ферромагнитный пуансон и вставку, размещены высокоэнергетические постоянные магниты из сплава железо-неодим-бор, которые являются источником постоянного магнитного поля. Постоянные магниты соединены между собой таким образом, что на верхней и нижней ферромагнитных частях матрицы, а также между пуансоном и вставкой образуются разноименные полюса, которые создают постоянное магнитное поле. Напряженность магнитного поля при прессовании с уменьшением воздушного зазора между пуансоном и вставкой увеличивается от 2 до 7 кЭ. Этой величины напряженности магнитного поля достаточно для ориентации и удержания ферромагнитных частиц вдоль направления прессования, что обеспечивает получение анизотропных магнитов с высокими магнитными характеристиками.

Совокупность предлагаемых существенных признаков позволит получать анизотропные постоянные магниты высокого качества на прессах, выпускаемых отечественной промышленностью, исключить затраты на изготовление специального оборудования, сэкономить электроэнергию.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая пресс-форма отличается наличием новых элементов: постоянные высокоэнергетические магниты из сплава неодим-железо-бор, установленные в полостях пресс-формы, соединенные между собой магнитопроводом в верхней и нижней части пресс-формы.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "Новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию изобретения "Изобретательский уровень".

На чертеже представлена конструкция предлагаемой пресс-формы.

Пресс-форма содержит ферромагнитный пуансон 1, немагнитную матрицу 2 с ферромагнитной вставкой 3, боковые полости пресс-формы заполнены высокоэнергетическими постоянными магнитами 4, изготовленными из сплава Fe Nd B, соединенными между собой нижним и верхним магнитопроводами 5. В верхнем и нижнем магнитопроводах имеются окна, в которых размещены ферромагнитные пуансон 1 и вставка 3.

Пресс-форма работает следующим образом.

В полость пресс-формы 2 подается ферромагнитный порошок, который, втягиваясь магнитным полем, ориентируется осью легкого намагничивания вдоль направления прессования. Включают пресс и пуансон 1 перемещается вниз. При перемещении пуансона 1 уменьшается воздушный зазор между паунсоном 1 и вставкой 3, напряженность магнитного поля между пуансоном и вставкой непрерывно возрастает и достигает своего максимального значения в момент прессования порошка. Эффект магнитного поля, заключающийся в ориентации ферромагнитных частиц осью легкого намагничивания вдоль направления прессования, возрастает, что позволяет получать прессованные магниты с одноосной магнитной анизотропией.

Проведенные испытания магнитных параметров позволяют оценить качество прессованных магнитов, полученных на пресс-форме-прототипе и на заявляемой пресс-форме. Данные представлены в таблице.

Сравнение магнитных характеристик образцов из сплава Fe-Nd-B марки Нм30D₄5К8РТ, спрессованных в различных источниках постоянного магнитного поля, показывают преимущества заявляемого устройства. Обеспечивается постоянное значение напряженности при непрерывном цикле прессования, значительная экономия электроэнергии, снижаются затраты на изготовление дополнительного оборудования при стабильно высоких магнитных параметрах получаемых магнитов.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВЫХ МАГНИТОВ, содержащее матрицу со вставкой, ферромагнитный пуансон и источник магнитного поля, отличающееся тем, что оно снабжено верхним и нижним магнитопроводами с отверстиями для размещения соответственно пуансона и вставки, источник магнитного поля выполнен в виде постоянных магнитов из сплава железо неодим бор, соединенных между собой с помощью магнитопроводов с образованием разноименных полюсов между верхней и нижней частями матрицы и между пуансоном и вставкой, матрица выполнена из немагнитного материала, а вставка из ферромагнитного.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2