永磁铁氧体湿压多级磁环制作工艺的制作方法

本发明涉及磁性材料技术领域，具体涉及一种永磁铁氧体湿压多级磁环制作工艺。

背景技术：

现市场采用为直流有刷电机，电机为两块磁瓦镶嵌机壳内壁，线圈转子在中心，通电后以磁瓦驱动线圈转子做功，磁瓦利用率低导致电机使用率和性能低下，目前研发的干压多极磁环为取代磁瓦产品，中心为磁环注塑转子，线圈换到机壳内壁，不需要碳刷换向，通电后以线圈驱动磁环转子做功，另改进磁场方向，从而减小电机噪音和启动损伤。

永磁体的市场情况很好，但难于精密加工成特殊形状，而且在加工过程中易出现开裂、破损、掉边、掉角等问题，另外还不易装配，从而使其应用受到限制。

湿压工艺和干压工艺的差异性在于前者不需要预磁化，但难度相比较后者而言更大。其重点在于湿压含水量不能太低，需要控制在25％-30％，含水量偏大时取向比较容易，同时不需要添加润滑剂来增加料浆流动性，也降低了成本节约了能源。此外湿压制作在脱水方面工艺难度较大，高度小的产品可以做的起来，但是高度超过30mm以上脱水的效果就会非常差，局部区域的含水量不均匀会导致烧结时候变形大、易开裂等。

技术实现要素：

本发明为解决上述问题，提供一种机械性能好，化学性能稳定，成品率高的永磁铁氧体湿压多级磁环制作工艺。

本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

一种永磁铁氧体湿压多级磁环制作工艺，包括以下步骤：

1)、原料选取：选用Y35BH以上预烧料，所述Y35BH预烧料各项性能指标如下：

2)、研磨：将上述原料采用球磨机进行研磨，所述球磨机选用1.5吨出料机，用φ9毫米轴承钢球7.2吨加φ5毫米轴承钢球1.8吨研磨6～8小时使其平均粒度达到0.01mm左右；在研磨时加水和润滑剂来调整研磨效果，出料后沉淀脱水；

3)、烘干：采用圆筒式烘干机进行烘干，烘干温度80～100℃，烘干时间3～4H，得初级粉料；

4)、制备料浆：将所得初级粉料与水边混合边搅拌，控制含水量在25％-30％，得永磁铁氧体料浆；

5)、成型：将步骤4)中制得的永磁铁氧体料浆注入成型模具中压制成型，得多级磁环生坯；

6)、脱水：将步骤5)中的多级磁环生坯置于离心装置中进行离心脱水，离心装置先以20转/分升速，待转速达到120转/分时匀速转动20-25分钟进行脱水，再以40转/分升速，待转速达到300转/分时匀速转动30-40分钟进行脱水，然后以50转/分升速，待转速达到500转/分时匀速转动20-30分钟进行脱水，最后以30转/分降速，待离心装置停止转动完成脱水工序，所述离心装置外壁设置有0.08mm脱水孔，脱水孔外侧设置有加热装置，在整个脱水过程中控制加热温度在50-60℃；

7)、烧结：将脱水后的磁环生坯进行烧结，烧结温度控制在1120℃；

8)、研磨：采用无芯磨床，做内外圆磨削，将产品按图纸要求尺寸控制即可，待尺寸合格后分检包装出库。

所述步骤2)中的润滑剂由以下重量份的原料组成：

氧化铝粉末1-3g，炭黑2-4g，地蜡7-10g，铁硅铝粉芯2-3g，钕铁硼3-6g，铁粉芯4-9g，高铝陶瓷粉2-5g，硅藻土2-4g，蛭石3-7g，膨润土5-7g，硅酸铝纤维4-5g，滑石粉2-3g。

所述步骤2)中水、润滑剂、原料质量比为(5～6):(2～3):30。

所述步骤5)中的多级磁环生坯为多级径向角度磁环生坯或者为多级径向螺旋磁环生坯。多级径向角度磁环、多级径向螺旋磁环和多级径向磁环相比，具有更高的磁场强度。

所述多级径向角度磁环生坯可以为四极、六极、八极、十二极、十六极、十八极或二十四极径向角度磁环生坯。

所述多级径向螺旋磁环生坯可以为四极、六极、八极、十二极、十六极、十八极或二十四极径向螺旋磁环生坯。

本发明的有益效果为：研磨过程中加入水和润滑剂，磨出后的原料颗粒度大小均匀，成型脱水后不易开裂，表面致密，提高了磁环成品率，润滑剂中相关成分掺杂在磁环中，使得磁环具有较好的机械性能和化学稳定性，制得的多级磁环强度高，不易磨损；经过脱水后的磁环生坯含水量均匀，适合于制作大尺寸磁环及批量生产，烧结时候变形小、不易开裂；与瓦形磁块相比，瓦形磁块表面磁场只有400-800Gs，而该湿压多级磁环表面磁场2000-2500Gs，磁瓦属于单点驱动，多极磁环属于全面驱动，提高了材料使用率；另外原先带线圈的转子运转过程中温度升高明显导致电机性能下降，该湿压磁环运转平稳且温度稳定，更好的保护了大部分元器件。

附图说明

图1为本发明制得的四级径向角度磁环；

图2为本发明制得的四级径向螺旋磁环。

具体实施方式：

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合实施例，进一步阐述本发明。

实施例1

一种永磁铁氧体湿压多级磁环制作工艺，包括以下步骤：

1)、原料选取：选用Y35BH以上预烧料，所述Y35BH预烧料各项性能指标如下：

2)、研磨：将上述原料采用球磨机进行研磨，所述球磨机选用1.5吨出料机，用φ9毫米轴承钢球7.2吨加φ5毫米轴承钢球1.8吨研磨6小时使其平均粒度达到0.01mm左右；在研磨时加水和润滑剂来调整研磨效果，出料后沉淀脱水；

3)、烘干：采用圆筒式烘干机进行烘干，烘干温度80℃，烘干时间3H，得初级粉料；

4)、制备料浆：将所得初级粉料与水边混合边搅拌，控制含水量在25％，得永磁铁氧体料浆；

5)、成型：将步骤4)中制得的永磁铁氧体料浆注入成型模具中压制成型，得多级磁环生坯；

6)、脱水：将步骤5)中的多级磁环生坯置于离心装置中进行离心脱水，离心装置先以20转/分升速，待转速达到120转/分时匀速转动20分钟进行脱水，再以40转/分升速，待转速达到300转/分时匀速转动30分钟进行脱水，然后以50转/分升速，待转速达到500转/分时匀速转动20分钟进行脱水，最后以30转/分降速，待离心装置停止转动完成脱水工序，所述离心装置外壁设置有0.08mm脱水孔，脱水孔外侧设置有加热装置，在整个脱水过程中控制加热温度在50℃；

7)、烧结：将脱水后的磁环生坯进行烧结，烧结温度控制在1120℃；

8)、研磨：采用无芯磨床，做内外圆磨削，将产品按图纸要求尺寸控制即可，待尺寸合格后分检包装出库。

所述步骤2)中的润滑剂由以下重量份的原料组成：氧化铝粉末1g，炭黑2g，地蜡7g，铁硅铝粉芯2g，钕铁硼3g，铁粉芯4g，高铝陶瓷粉2g，硅藻土2g，蛭石3g，膨润土5g，硅酸铝纤维4g，滑石粉2g。

所述步骤2)中水、润滑剂、原料质量比为5:2:30。

所述步骤5)中的多级磁环生坯为多级径向角度磁环生坯或者为多级径向螺旋磁环生坯。

实施例2

一种永磁铁氧体湿压多级磁环制作工艺，包括以下步骤：

1)、原料选取：选用Y35BH以上预烧料，所述Y35BH预烧料各项性能指标如下：

2)、研磨：将上述原料采用球磨机进行研磨，所述球磨机选用1.5吨出料机，用φ9毫米轴承钢球7.2吨加φ5毫米轴承钢球1.8吨研磨7小时使其平均粒度达到0.01mm左右；在研磨时加水和润滑剂来调整研磨效果，出料后沉淀脱水；

3)、烘干：采用圆筒式烘干机进行烘干，烘干温度90℃，烘干时间3H，得初级粉料；

4)、制备料浆：将所得初级粉料与水边混合边搅拌，控制含水量在28％，得永磁铁氧体料浆；

5)、成型：将步骤4)中制得的永磁铁氧体料浆注入成型模具中压制成型，得多级磁环生坯；

6)、脱水：将步骤5)中的多级磁环生坯置于离心装置中进行离心脱水，离心装置先以20转/分升速，待转速达到120转/分时匀速转动23分钟进行脱水，再以40转/分升速，待转速达到300转/分时匀速转动35分钟进行脱水，然后以50转/分升速，待转速达到500转/分时匀速转动25分钟进行脱水，最后以30转/分降速，待离心装置停止转动完成脱水工序，所述离心装置外壁设置有0.08mm脱水孔，脱水孔外侧设置有加热装置，在整个脱水过程中控制加热温度在55℃；

7)、烧结：将脱水后的磁环生坯进行烧结，烧结温度控制在1120℃；

8)、研磨：采用无芯磨床，做内外圆磨削，将产品按图纸要求尺寸控制即可，待尺寸合格后分检包装出库。

所述步骤2)中的润滑剂由以下重量份的原料组成：

氧化铝粉末2g，炭黑3g，地蜡8g，铁硅铝粉芯3g，钕铁硼5g，铁粉芯7g，高铝陶瓷粉4g，硅藻土3g，蛭石5g，膨润土6g，硅酸铝纤维4g，滑石粉2g。

所述步骤2)中水、润滑剂、原料质量比为5:3:30。

所述步骤5)中的多级磁环生坯为多级径向角度磁环生坯或者为多级径向螺旋磁环生坯。

实施例3

一种永磁铁氧体湿压多级磁环制作工艺，包括以下步骤：

1)、原料选取：选用Y35BH以上预烧料，所述Y35BH预烧料各项性能指标如下：

2)、研磨：将上述原料采用球磨机进行研磨，所述球磨机选用1.5吨出料机，用φ9毫米轴承钢球7.2吨加φ5毫米轴承钢球1.8吨研磨8小时使其平均粒度达到0.01mm左右；在研磨时加水和润滑剂来调整研磨效果，出料后沉淀脱水；

3)、烘干：采用圆筒式烘干机进行烘干，烘干温度100℃，烘干时间4H，得初级粉料；

4)、制备料浆：将所得初级粉料与水边混合边搅拌，控制含水量在30％，得永磁铁氧体料浆；

5)、成型：将步骤4)中制得的永磁铁氧体料浆注入成型模具中压制成型，得多级磁环生坯；

6)、脱水：将步骤5)中的多级磁环生坯置于离心装置中进行离心脱水，离心装置先以20转/分升速，待转速达到120转/分时匀速转动25分钟进行脱水，再以40转/分升速，待转速达到300转/分时匀速转动40分钟进行脱水，然后以50转/分升速，待转速达到500转/分时匀速转动30分钟进行脱水，最后以30转/分降速，待离心装置停止转动完成脱水工序，所述离心装置外壁设置有0.08mm脱水孔，脱水孔外侧设置有加热装置，在整个脱水过程中控制加热温度在60℃；

7)、烧结：将脱水后的磁环生坯进行烧结，烧结温度控制在1120℃；

8)、研磨：采用无芯磨床，做内外圆磨削，将产品按图纸要求尺寸控制即可，待尺寸合格后分检包装出库。

所述步骤2)中的润滑剂由以下重量份的原料组成：

氧化铝粉末3g，炭黑4g，地蜡10g，铁硅铝粉芯3g，钕铁硼6g，铁粉芯9g，高铝陶瓷粉5g，硅藻土4g，蛭石7g，膨润土7g，硅酸铝纤维5g，滑石粉3g。

所述步骤2)中水、润滑剂、原料质量比为6:3:30。

所述步骤5)中的多级磁环生坯为多级径向角度磁环生坯或者为多级径向螺旋磁环生坯。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。