注塑钕铁硼
注塑钕铁硼,也常被称为“粘结钕铁硼”的一种(注塑是粘结工艺的一种),是一种将钕铁硼(NdFeB)磁粉与高分子材料(如尼龙、PPS等)混合后,制成磁性塑料颗粒后,再通过注塑成型工艺制造而成的复合磁性材料。它结合了永磁材料的磁性和塑料的易加工、复杂形状成型的特点,可以被它理解为一种“带磁性的塑料”。
注塑钕铁硼主要由两部分组成:
1.磁粉:高性能的钕铁硼磁粉,提供磁性能。
2.粘结剂:热塑性树脂(如PA6、PA12、PA11、PPS等),起到粘结磁粉、赋予产品形状和机械强度的作用。
注塑钕铁硼的生产工艺
其核心工艺是注塑成型。将混合好的磁粉与塑料颗粒送入注塑机,加热熔融后,高速注射到模具型腔中,冷却后脱模即得到最终产品。这个过程与普通塑料制品的生产完全一样,效率极高。
注塑钕铁硼的主要特点
优点:
形状自由度极高:这是它最突出的优点。可以一次性成型复杂形状、薄壁、带孔或带有精确装配结构的磁体,这是烧结钕铁硼通过后期磨削加工难以实现或成本极高的。
尺寸精度高:由于采用模具成型,产品一致性好,尺寸稳定,通常无需二次加工,可直接作为零部件使用。
机械性能好:本身含有塑料成分,韧性优于脆性的烧结磁体,不易开裂和崩边。
整体性好:可以实现磁体与其他塑料部件(如齿轮、轴套、外壳)的一体化注塑成型,减少零件数量,简化装配流程,降低成本。
高生产效率:注塑成型周期短,适合大批量生产。
良好的耐腐蚀性:树脂包裹了磁粉,在一定程度上隔离了空气和水分,通常无需像烧结钕铁硼那样进行严格的表面电镀处理(但根据环境要求,有时也会做涂层增强保护)。
缺点:
磁性能相对较低:这是最主要的缺点。因为磁粉含量(体积比)通常只有50%-70%,其余为非磁性的塑料,所以其磁能积(BHmax)远低于同等体积的烧结钕铁硼,大约只有烧结磁体的1/3到1/2。
耐温性受限:其工作温度取决于所用粘结剂树脂的耐温性。例如:
PA6:最高工作温度一般为120°C。
PPS:最高工作温度一般为180°C 。
机械强度与硬度:虽然韧性好,但整体的强度和硬度低于金属材质的烧结磁体。
注塑钕铁硼磁性能参数表
性能 |
剩磁Br |
矫顽力Hcb |
内禀矫顽力Hcj |
最大磁能积(BH)max |
最高工作温度 |
密度 |
||||
T |
kGs |
kA/m |
kOe |
kA/m |
kOe |
kJ/m3 |
MGOe |
℃ |
g/cm3 |
|
BNI-3 |
0.35-0.45 |
3.5-4.5 |
200-280 |
2.5-3.5 |
400-640 |
5.0-8.0 |
20-28 |
2.5-3.5 |
120 |
4.5-5.0 |
BNI-4 |
0.40-0.50 |
4.0-5.0 |
240-320 |
3.0-4.0 |
560-720 |
7.0-9.0 |
28-36 |
3.5-4.5 |
120 |
4.5-5.0 |
BNI-5 |
0.45-0.55 |
4.5-5.5 |
304-384 |
3.8-4.5 |
640-800 |
8.0-10.0 |
36-44 |
4.5-5.5 |
120 |
4.5-5.1 |
BNI-6 |
0.50-0.60 |
5.0-6.0 |
328-384 |
4.1-4.8 |
640-800 |
8.0-10.0 |
44-52 |
5.5-6.5 |
120 |
4.7-5.2 |
BNI-7 |
0.55-0.65 |
5.5-6.5 |
344-400 |
4.3-5.0 |
640-800 |
8.0-10.0 |
52-60 |
6.5-7.5 |
120 |
4.7-5.3 |
BNI-5SR |
0.45-0.55 |
4.5-5.5 |
320-400 |
4.0-5.0 |
880-1120 |
11.0-14.0 |
36-44 |
4.5-5.5 |
180(PPS) |
4.8-5.3 |
BNI-6SR |
0.50-0.60 |
5.0-6.0 |
320-400 |
4.0-5.0 |
880-1120 |
11.0-14.0 |
44-52 |
5.5-6.5 |
180(PPS) |
4.9-5.4 |