Способ получения кольцевых постоянных магнитов Советский патент 1993 года по МПК B29C47/00 B29L31/00 

Изобретение относится к технологии изготовления магнитов из ферритонапол- ненных полимерных композиций методом экструзии.

Целью изобретения является повышение качества кольцевых магнитов, снижение дефектности колец при сгибании заготовок, а также уменьшение производственных площадей, используемых при изготовлении магнитов.

Для достижения поставленной цели в способе получения кольцевых постоянных магнитов, состоящем из операций экструзии ферритонаполненного полимерного материала, воздействия на неготекстуриру- ющим магнитным полем, охлаждения и разрезки, длинномерного профильного экструдата на заготовки, сгибания последних в кольца и намагничивания, экструдиру- емый материал направляют в спиральный профилеобразующий канал, а после выхода из него охлаждают в приемнике, обеспечивающем затвердевание экструдата в форме спирали с радиусом R (0,8-1,2)г, где г - радиус кольцевого магнита, и шагом h (1,0-1,5)1, где I - высота профиля магнита в осевом направлении.

Приведем примеры осуществления способа.

Постоянные магниты в виде колец с наружным диаметром 15 мм, 20 и 30 мм и остаточной индукцией Вг 0,14 ± 0,05 Тл в радиальном направлении изготавливают из прутков прямоугольного профиля, соответственно, 2x4 мм, 4x8 и 5x10 мм таким образом, что меньшая сторона профиля расположена по радиусу кольца. Материал колец - магнитопласт, состоящий из 85 мае. % бариевого ферритового порошка марки А (ТУ 6-09-1452-76) и 15 мас.% связующего, в состав которого входят полиизобутилен П-. 118 (ГОСТ 13303-86) - 25 мас.% и полиэтилен высокого давления (ГОСТ 16337-77 Е) - 75мас.%. Магнитопластэкструдируют, под00

о ю

00

о ю

СлЭ

держивэя температуру в зонах материального цилиндра: I - 140°С, II - 145°С при частоте вращения шнека 300 об/мин. Экс- трузионная головка снабжена прямоугольным (соответствующим профилю магнита) каналом, выполненным в форме спирали (1/4 витка) диаметром г. Выходная часть головки образована парой разделенных диамагнитной прокладкой полюсных наконечников, которые соединены магнитопроводом с сердечником катушки - источника тексту- рирующего магнитного поля. На экструдат воздействуют чередующимися разнополяр- ными импульсами магнитного поля в режиме, приведенном в аналоге. Выходящий из головки полимерный материал направляют в водоохлаждаемый приемник, представляющий собой пару коаксильно расположенных труб, соединенных плоской стенкой, которая установлена по винтовой образующей. В примерах использовали несколько типоразмеров приемников с переналаживаемой винтовой стенкой. Экструдат в форме спирали разрезают на заготовки, длина которых равна длине кольцевого магнита. Заготовки изгибают в кольца и фиксируют торцы в контакте друг с другом. КОЛЬЦА намагничивают в импульсном магнитном поле с напряженностью Н 1000 кА/м от источника бестрансформаторного типа.

На фиг.1-3 изображены, соответственно, экструдат в виде спирального профиля, заготовка кольцевого магнита и кольцо, полученное из заготовки путем приведения ее торцов в контакт. .

Избранная технология гарантирует получение требуемых значений Вг 0,14 Тл. В примерах контролируют количество визуально наблюдаемых трещин п в растянутой зоне заготовок после сворачивания в кольцо и усилие сжатия Р, необходимое для соприкосновения сторон кольца с находящимися в контакте торцами. Результаты испытаний представлены в табл.1-3.

Видно, что для всех типоразмеров кольцевых магнитов существует общая закономерность: наилучшими показателями прочности и устойчивости к образованию трещин обладают оГ разцы, полученные из экструдата в виде спирали с R (0,8-1,2)г, Уменьшение R 0,8г и увеличение R 1,2г

одинаково неблагоприятно влияет на качество образцов - увеличивается число видимых невооруженным глазом трещин и снижается в 4-5 раз прочность колец. В этой

группе образцов оптимальные показатели прочности характерны для колец, полуфабрикатом которых служила спираль с шагом h (1-1,5)1. Значение h I является предельным и соответствует спирали, витки

которой находятся в контакте друг с другом. При увеличении h 1,51 сворачивание заготовки в кольцо сопровождается появлением трещин, ослабляющих готовое изделие, Из табл. 1-3 следует, что кольца,

изготовленные предложенным способом, значительно превосходят по качеству и прочности кольца, полученные по способу- прототипу.

Очевидно, что производство по получению и переработке экструдата в виде спирали (фиг.1) занимает значительно меньшую площадь, по сравнению с полуфабрикатом в виде длинномерных профильных стержней. Складские тара, стеллажи и др. оборудование для хранения таких полуфабрикатов значительно менее габаритны, чем оборудование для длинномерных стержней. Потребность в кольцевых эластичных магнитах испытывают многие области техники, возможность осуществления способа подтверждена примерами, подтверждающими повышение качества магнитов и эффективности их производства.

Формула изобретения

Способ получения кольцевых постоянных магнитов, состоящий из операций экструзии ферритонаполненного полимерного материала, воздействия на него текстурирующим магнитным полем, охлаждения и разрезки длинномерного профильного экструдата на заготовки, сгибания последних в кольца и намагничивания, отличающий- с я тем, что экструдируемый материал направляют в спиральный профилеобрэзую- щий канал, а после выхода из него охлаждают в приемнике для затвердевания экструдата в форме спирали с радиусом R (0,8-1,2)г, где г- радиус кольцевого

магнита, и шагом h (1,0-1,5)1, где - высота профиля магнита в осевом направлении..

Табли цаЗ

Использование: получение кольцевых постоянных магнитов. Сущность изобретения состоит в экструзии ферритонаполненного полимера, воздействии на него текстурирую- щим магнитным полем, охлаждении и разрезке длинномерного экструдата на- заготовки, сгибании последних в кол/ца и намагничивании. Полимер направляют в спиралеобразный профильный канал. После выхода из него охлаждают в приемнике для затвердевания экструдата в форме спирали. Радиус спирали R (0,8-1,2)г, где г - радиус кольцевого магнита, а шаг h (1,0-1,5)1, где I - высота профиля магнита в осевом направлении. 3 табл., 3 ил.

Размеры магнита: диаметр 30 мм, сечение 5x10 мм

фцв.1

Размеры магнита: диаметр 15 мм, сечение 2x4 мм

Размеры магнита: диаметр 20 мм, сечение 4x8 мм

Таблица 1

Таблица2

Фиг, 2

Фи з.З