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软磁材料领域  解决方案

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软磁材料领域

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湖北脉电科技有限公司坐落于湖北省荆州市沙市开发区, 现已建立独立的研发中心、制造工厂和销售中心。 是一家立足荆楚,辐射全球,集研发、生产、销售为一体的新型数控电加工设备和工业机器人制造公司。


13年来湖北脉电,始终专注于“线切割机床”、“智能机器人”以及“3D打印机”,进行辛勤耕耘与技术积累,专注成就、品质铸就品牌,提供“24小时技术咨询”、“免费检测分析”、“方案设计与性价比评估”,了解更多行业方案,请致电脉电咨询。全国免费热线:400-902-0290


软磁材料的发展及种类 1. 软磁材料的发展
    软磁材料在工业中的应用始于十九世纪末。随着电力工及电讯技术的兴起,开始使用低碳钢制造电机和变压器,在电话线路中的电感线圈的磁芯中使用了细小的铁粉、氧化铁、细铁丝等。到二十世纪初,研制出了硅钢片代替低碳钢,提高了变压器的效率,降低了损耗。直至现在硅钢片在电力工业用软磁材料中仍居首位。到二十年代,无线电技术的兴起,促进了高导磁材料的发展,出现了坡莫合金及坡莫合金磁粉芯等。从四十年代到六十年代,是科学技术飞速发展的时期,雷达、电视广播、集成电路的发明等,对软磁材料的要求也更高,生产出了软磁合金薄带及软磁铁氧体材料。进入七十年代,随着电讯、自动控制、计算机等行业的发展,研制出了磁头用软磁合金,除了传统的晶态软磁合金外,又兴起了另一类材料—非晶态软磁合金。
2. 常用软磁磁芯的种类
    铁、钴、镍三种铁磁性元素是构成磁性材料的基本组元。按(主要成分, 磁性特点, 结构特点) 制品形态分类:
1). 合金类:硅钢片、坡莫合金、非晶及纳米晶合金
2). 粉芯类:磁粉芯,包括:铁粉芯、铁硅铝粉芯、高磁通量粉芯(High Flux)、坡莫合金粉芯(MPP)
3). 铁氧体类:算是特殊的粉芯类, 包括:锰锌系、镍锌系
3.软磁铁氧体
    20 世纪40 年代二次世界大战中发明了雷达,要求使用能在中高频和高频领域中工作的软磁材料(指矫顽力小,容易磁化的磁性材料),从而发明了锰锌软磁铁氧体和镍锌软磁铁氧体。由于软磁铁氧体在高频下具有高磁导率、高电阻率、低损耗等特点,并且具有批量生产容易、性能稳定、机械加工性能高,可利用模具制成各种形状的磁心,特别是成本低等特点,而迅速推广应用于通信、传感、音像设备、开关电源和磁头工业等方面。
    目前,软磁铁氧体是品种最多、应用最广、用量最大的一种磁性材料,是电子信息和家电工业等的重要基础功能材料。由于我国的电子信息产业取得空前的发展,作为软磁铁氧体的重要应用领域,无论是传统消费的电子音像产品,还是新崛起的移动通信设施和家用电脑及外部设备,都处于蓬勃发展的状态;而基础设施建设的大规模开展使节能照明产品的需求也在快速增长;由于电磁兼容要求的提高,EMI专用器件需求猛增。当前软磁铁氧体的最大市场在中国,市场增长最快的地区也是中国。

软磁模具与电火花加工1.软磁模具与电火花加工
随着软磁行业的发展,各种产品对模具寿命和精度的要求愈来愈高, 硬质合金作为高性能的模具材料,拥有优异的耐磨性(高寿命)、高温强度与热位移小等诸多优点,因此也愈来愈多地被用作模具材质。与钢质模相比,硬质合金模的使用寿命可达数百万次以上,能明显降低生产成本。但是,硬质合金所具有的热物理和冶金结构,又使得常规机械加工方法难以对它进行加工。电火花加工与传统的机械加工有着本质的区别,它是一种非接触式加工,能够实现对高硬度、高强度、高韧性和易脆等导电材料的加工,因此在硬质合金模具制造中,电火花加工是非常重要的加工工艺方法。
 
2.软磁模具对材料与表面粗糙度的要求
 
1)   就一般而言:软磁加工的材质要求如下:
a.   上模座材质:45#
b.   上、下垫板材质:Cr12MoV(Cr12) 硬度:HRC52°
c.   母型:YG15/硬质合金(寿命200万次成型)无内裂纹,外裂纹
d.   上下型:Cr12MoV/模具钢  成型面镀层:CrAlTiN   硬度:HRC58-60°较大尺寸: HRC55-58°。无内裂纹,外裂纹
e.   型芯:YG15/硬质合金(寿命200万次成型)无内裂纹,外裂纹凹模套:45#(表面镶硬Cr12)要求200万次磨损深度≤2mm上连接板,下模座,上下压板,螺杆,螺母:45#。
2)   软磁模具对加工表面粗糙度要求:
上下型成型面表面粗糙度≤Ra 0.2μm,工作位粗糙度≤Ra 0.2μm。
芯棒工作位表面粗糙度≤Ra 0.2μm,凹模型腔粗糙度≤Ra 0.2μm
 
3.电火花加工硬质合金的难点与原因
 
由上一节的内容可以看出软磁模具加工中既有上下型Cr12MoV(模具钢)材料的加工,也有母型:YG15/硬质合金材料的加工。这里进行电火花加工时有两个难点:1。硬质合金属于难加工材料加工困难,效率很低。2.硬质合金加工后的表面粗糙度要求高,对机床电源要求高。
硬质合金难加工的原因:
硬质合金是以难熔金属碳化物(WC、TiC、TaC、NbC等)为基体,以铁族金属(Co、Fe、Ni)作粘结剂,用粉末冶金方法结而成的一种多相综合材料,由于其热物理性质和冶金结构导致这类材料的加工速度很慢。热物理性质影响:据研究表明金属的熔点、沸点、比热容、熔化热、汽化热越高,电蚀量将愈少,愈难加工 ;冶金结构影响:用粉末冶金方法制成的材料,由于硬质相的金属颗粒碳化钨与粘结相钴的熔点和沸点不同, 例如:碳化钨的熔点为2860℃,沸点为6000℃;钴的熔点为1495℃,沸点为2870℃。在火花放电升温过程中,会出现碳化钨尚未完全熔化,钴已经熔化与气化,大量未熔化的碳化钨颗粒被抛出,在工作液的冷却作用下再凝结,这些未熔化的碳化钨颗粒进入放电间隙,造成放电的不稳定。最终也会降低加工的速度和表面质量。
 
4.高维电火花成形机床的加工硬质合金材料的特点
 
(1)           电源性能优良
l  爆炸力强,采用特殊的回路设计,使放电输出的电流前沿非常陡峭,电流密度很强,爆炸力强。非常适合硬质合金这类难加工材料的加工。
l  真正实现等能量脉冲控制,专家系统自动控制,保证每个脉冲能量相等,表面一致性好,加工硬质合金时,最佳表面粗糙度可达Ra0.25mm,加工模具钢,最佳表面粗糙度可达Ra0.1mm。
l  具有先进的MONITRON火花监视系统,对每一个放电火花进行控制和检测(其他厂家为一组放电火花),可确保工件表面无烧蚀,保证加工精度及加工间隙。
l  具有单脉冲低损耗控制单元,使电极损耗极低(0.1%),加工零件棱角清晰。
l  电源无限流电阻,这样就可使电柜不发热,能耗降低,机床使用寿命长。
l  适合各种电极和工件材料,紫铜/钢加工,石墨/钢加工,紫铜/金钢石加工,铜钨合金/硬质合金,石墨/钢加工。优质性能使深槽、筋板加工成为易事。
(2)           人机界面友好,操作简便
l  提供平均电压,加工电流,有效电流,加工稳定性四种柱型光标显示,操作者可以优化加工状态,即“想快能快,想精能精,想光能光。”
l  设有间隙污染,短路,异常放电三种灯光警告,提醒操作者及时采取措施保证加工安全。
l  在无人操作而出现异常放电时,可自动按设定的灵敏度依次采取拉宽停歇,加大抬刀,直至最后切断脉冲电源。
(3)           标准模块化设计,按需装配
l  加装一块电源板,放电电流可从32A增加到64A,再加一块微精板,用户就可得到Ra0.4�m的表面粗糙度,若配装抛光模块可实现Ra0.2�m甚至更低的表面粗糙度。
 
5.现场加工案例
 
加工要求:
雌腔加工后型腔尺寸:4.55+0.01+0.005 mm;加工深度2.43±0.02;加工后型腔(含侧壁)粗糙度要求为Ra0.4μm。
案例1 
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与其他公司产品的对比:
案例2
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可以看出:效率是N公司的3倍,节省5个电极,加工质量更好,价格不到N公司的一半。 
案例3
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湖北脉电科技有限公司专注线切割,线切割机床,中走丝,快走丝线切割以及科教机器人,3D打印机的研制开发、生产与制造。电话:400-902-0290 0716-8311901


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