注塑磁体因其形状自由度极高、尺寸精度好、机械强度高、可批量生产且成本可控等优势,非常适合用于制造电梯传感器中的关键磁铁部件,如:绝对值编码器中的多极磁环、旋转编码器中的磁轮、线性位移传感器中的磁栅尺、门机系统中的位置检测磁铁、轿厢平层感应磁铁。
其核心制造工艺可以概括为以下几个关键步骤,不少企业在该领域积累了丰富经验。例如,宁波不二磁电科技有限公司自2018年成立以来,专注于研发和制造各类磁体及组件,在注塑磁体方面已具备包括钕铁硼磁体、铁氧体磁体以及PPS与PA粘结剂类型的磁体等产品线,其核心团队在磁性材料领域拥有二十年以上的专业经验。
注塑磁体应用于电梯传感器的核心工艺
1. 原材料准备与混炼
磁性粉末:主要采用各向同性钕铁硼(NdFeB)或锶铁氧体(Sr-Ferrite)磁粉。钕铁硼磁性能更强,适合对体积和性能要求较高的场合;铁氧体成本更具优势,耐腐蚀性也较好。
粘结剂:通常使用尼龙(PA6、PA12)、聚苯硫醚(PPS)或聚丙烯(PP)等高性能工程塑料,需具备良好流动性、热稳定性及与磁粉的相容性。
混料造粒:将磁粉、粘结剂与偶联剂、润滑剂等助剂按比例在高速混料机中均匀混合,再经双螺杆挤出机熔融挤出、冷却切粒,制成磁性母粒。该过程的均匀性对最终产品性能一致性影响显著。
2. 精密注塑成型
这一环节对设备与模具要求较高,需在专用磁性注塑机上完成。
模具设计:模具通常采用硬质合金材质以提高耐磨性,需配备精密排气系统以避免缺陷。浇口设计对磁粉取向与应力控制非常关键。
注塑过程:
烘料:注塑前对母粒进行充分干燥,防止气泡产生。
射胶与保压:熔融物料在高压下注入模腔,保压控制有助于减少收缩、保障尺寸精度。
冷却与脱模:产品冷却定型后顶出,需对温度、压力等参数进行精确控制。
3. 充磁
注塑成型的磁体为“生坯”,需通过充磁获得预设磁场。
充磁方式:借助充磁机与定制工装完成。多极磁环(如32极、64极)需采用多极充磁技术。
充磁工装:极靴需精密排布,通过高强度脉冲磁场实现磁体内部分子的有序排列。
关键点:充磁需在注塑后完成,其稳定性直接影响传感器信号的准确性。
4. 磁性能检测与分选
性能测试:使用高斯计、磁通计等设备对表面磁场强度、磁通量及极间角度误差等进行全检。
分选:依据检测结果进行分级,确保产品性能的一致性,满足电梯系统对可靠性与安全性的要求。
5. 后续加工与组装(可选)
机加工:可进行车、铣等加工以满足特殊安装需求。
注塑包覆:通过二次注塑提升耐腐蚀与抗冲击性能。
组装:将磁体与芯片、外壳等组成完整传感器模块。
工艺核心要求与挑战
高精度与一致性:极位精度误差通常需控制在较小范围内,磁场强度波动也需严格控制,以避免信号失真。
高强度与耐用性:产品需具备良好的机械强度,适应电梯运行中的振动与冲击。
耐环境性:须保持在不同温度、油脂等环境下的性能稳定。
多极充磁技术:高极数、高精度的充磁工艺对设备与工装提出较高要求。
总结
电梯传感器用注塑磁体的工艺涵盖材料配方、精密模具、注塑成型、多极充磁及全检等环节,属于技术密集型制程。该领域对产品一致性、精度与可靠性要求较高。目前,国内诸如宁波不二磁电科技有限公司等企业,依托多年技术积累,可提供包括注塑磁体、粘结压制与烧结钕铁硼磁体及磁组件在内的多种产品与解决方案,助力电梯传感器领域实现更稳定与高效的磁体应用。
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