Kako debljina premaza utječe na toleranciju magneta i pristajanje sklopa

Uvod

Jedan od najčešćih problema s kvalitetom u projektima prilagođenih magneta događa se nakon što je proizvodnja završena: dimenzije magneta su ispravne, ali se ne uklapaju u sklop.

Često je krivac debljina premaza. Kada je magnet premazan, svaka površina dobija debljinu. Ovo može dodati do 0,05 mm, 0,10 mm ili čak 0,20 mm ukupnoj dimenziji, ovisno o vrsti premaza i procesu.

Za industrijske kupce ovo nije samo tehnički detalj. On direktno utiče na to da li će magnet stati u otvor motora, pritisnuti u kućište senzora ili će glatko kliznuti u mehaničko učvršćenje.

Zašto premaz dodaje dimenziju

Sinterovani NdFeB magneti su veoma podložni koroziji. Da bi ih zaštitili, gotov magnet je premazan niklom, cinkom, epoksidom ili drugim zaštitnim slojevima.

Ovaj premaz se nanosi na sve izložene površine magneta:

• Gornji i donji dio (za disk)
• Sve četiri strane (za blok)
• Unutrašnji i spoljašnji prečnik (za prsten)
• Rubovi i uglovi (svuda izloženi)

Svaka površina se premazuje, što znači da dimenzija raste. Na primjer, ako je premaz od nikla debljine 10 mikrona na svim stranama diska, promjer se povećava za 20 mikrona (10 mikrona sa svake strane).

Debljina premaza zavisi od vrste

Različiti premazi imaju različite tipične debljine:

Imajte na umu da debljina premaza nije uvijek konzistentna. Dobavljači obično navode "10-20 mikrona" jer stvarna debljina zavisi od uslova procesa, površine magneta i koncentracije u kadi. Debljina također može varirati na različitim površinama istog magneta.

Problem tolerancije: prije premaza u odnosu na poslije premaza

Ovdje počinje zabuna. Kada kupac odredi dimenziju magneta od, recimo, 10 mm prečnika, postavlja se pitanje:

Je li ovo dimenzija prije ili poslije premaza?

• Prije premaza(obrađena veličina): Sinterovani NdFeB se mjeri bez ikakvog zaštitnog sloja. Ovo je osnovna dimenzija prije nanošenja premaza.
• Nakon premaza(konačna veličina sklopa): magnet se mjeri nakon završetka procesa premazivanja. Ovo je veličina koja ulazi u konačnu montažu proizvoda.

Mnogi prvi kupci pretpostavljaju da je specifikacija konačna veličina (nakon premaza), ali dobavljači je ponekad tumače kao osnovnu veličinu. Ova neusklađenost uzrokuje da magnet bude prevelik ili premali nakon premaza.

na primjer:

• Zahtjevi kupca: 10,00 mm ± 0,05 mm promjera (pretpostavlja konačnu veličinu nakon premaza)
• Proizvodnja dobavljača: 10,00 mm ± 0,05 mm prije premaza, zatim dodat premaz nikla (dodaje ~0,03 mm)
• Rezultat: magnet od 10,03 mm, što je 0,03 mm preveliko za montažnu rupu od 10,00 mm
• Ishod: Magnet ne odgovara; potrebno je kašnjenje u montaži ili doradu

Uobičajeni problemi pri postavljanju sklopa uzrokovani premazom

1. Prorezi motora su previše zategnuti

• Magneti rotora motora moraju kliziti u proreze sa čvrstim mehaničkim prianjanjem
• Premaz dodaje neočekivanu dimenziju
• Magneti se zaglavljuju ili lome tokom umetanja
• Rješenje: Provjerite da li je dimenzija crteža proreza prije ili poslije premaza

2. Kućište senzora se ne zatvara

• Magnet utisnut u plastično ili metalno kućište
• Debljina premaza uzrokuje smetnje u zidu kućišta
• Kućište je napuklo ili magnet strši
• Rješenje: Uzmite u obzir debljinu premaza u dimenziji otvora kućišta

3. Sklopovi za utiskivanje ne uspijevaju

• Magneti spojnice ili ležajevi pritisnuti na osovinu
• Premaz dodaje promjer, mijenjajući prianjanje
• Sila pritiska postaje previsoka; oštećenje osovine ili magneta
• Rješenje: Provjerite debljinu premaza u odnosu na snop tolerancije presovanja

4. Magnetne montažne praznine

• Više magneta sastavljenih u magnetni niz
• Debljina premaza utiče na razmak
• Praznine mijenjaju obrazac magnetnog polja
• Performanse pada
• Rješenje: Uključite debljinu premaza u proračune razmaka

Kako ispravno odrediti toleranciju kada je u pitanju premaz

Da biste izbjegli probleme s debljinom premaza, koristite jasan jezik u svom crtežu ili specifikaciji:

Metoda 1: Odredite dimenziju "nakon premaza" (preporučuje se za završnu montažu)

„Dimenzija magneta: 10,00 mm ± 0,05 mm prečnikanakon premaza"

Ovo je konačna veličina koja se mora uklopiti u sklop. Dobavljač kontrolira osnovnu dimenziju i debljinu premaza kako bi postigao ovu konačnu toleranciju.

Metoda 2: Odredite "prije premaza" + debljinu premaza

"Dimenzija magneta: 9,95 mm ± 0,05 mm prečnikaprije premaza. Premaz: nikl, 15 ± 5 mikrona po strani. Konačna dimenzija nakon premaza: 10,03 ± 0,07 mm (približno)."

Ovo dobavljaču daje eksplicitnu kontrolu i omogućava vam da izračunate konačnu veličinu.

Metoda 3: Odredite toleranciju na premazanoj dimenziji i rasponu premaza

"Dimenzija magneta: 10,00 mm ± 0,05 mmkonačna veličina montaže (nakon premaza). Debljina premaza: 10-20 mikrona. Tolerancija je prihvatljiva ako konačna veličina ostane unutar 10,00 ± 0,05 mm."

Stog tolerancije: množitelj skrivenih dimenzija

Kada premažete magnet, tolerancija se može nagomilati. Evo zašto:

Za disk magnet prečnika D i debljine prevlake T sa svake strane:

• Konačni prečnik=(prečnik osnove) + 2T
• Jedinjenja varijacije tolerancije

Primjer izračuna:

• Tolerancija baze: ± 0,05 mm
• Tolerancija premaza: ± 5 mikrona po strani (±0,005 mm po strani)
• Ukupna tolerancija nakon premaza: ± 0.05 + ±0.01=± 0,06 mm (približno)

To znači da konačni sastavljeni magnet može biti od 9,94 mm do 10,06 mm umjesto očekivanih 10,00 ± 0,05 mm.

Ako je otvor kućišta sklopa 10,00 ± 0,02 mm, magnet neće pouzdano pristajati. Zbog toga je za čvrste i precizne sklopove potrebna posebna pažnja na debljinu premaza.

Epoksidni premaz: Dodatni oprez za čvrsto prianjanje

Epoksidni premaz je deblji od nikla, obično 15-25 mikrona po strani. To znači da magneti obloženi epoksidom mogu biti 30-50 mikrona (0,03-0,05 mm) veći u prečniku od osnovnog magneta.

Ako vam je potreban epoksidni premaz za zaštitu od korozije, ali imate i čvrste mehaničke tolerancije, obavijestite dobavljača ranije. Oni mogu preporučiti:

1. Veća tolerancija baze za kompenzaciju
2. Tanji epoksid (ako je moguće)
3. Selektivni premaz (premazati samo izložene površine, a ne površine koje se uklapaju u montažu)
4. Ili odaberite drugi premaz poput nikla, koji je tanji

Kako HIMAGNET rukuje premazima i tolerancijom

HIMAGNET radi s kupcima kako bi razjasnio specifikacije tolerancije prije proizvodnje. Naš proces uključuje:

1. Poziv za potvrdu: Potvrđujemo da li je dimenzija prije premaza, nakon premaza ili oboje
2. Izbor premaza: Preporučujemo tip i debljinu premaza na osnovu zahtjeva okoline i tolerancije
3. Analiza steka tolerancije: Izračunavamo očekivanu konačnu dimenziju uključujući toleranciju premaza
4. SPC proces: Tokom proizvodnje koristimo statističku kontrolu procesa (SPC) za praćenje debljine premaza i konačne dimenzije
5. Dimenzionalni izvještaj: Pružamo izvještaj o dimenzijama ili SPC grafikon kako bismo potvrdili da obloženi magnet ispunjava specifikacije

Za kritične sklopove također možemo obezbijediti tragove Gaussmetra ili verifikaciju dimenzija izvan standardne tolerancije.

Da li ste imali problema sa postavljanjem magneta u sklopu vašeg sklopa? Ili određujete prilagođeni magnet sa uskim tolerancijama i površinskim premazom?

Podelite svoj montažni crtež, potrebnu konačnu toleranciju, preferenciju premaza i detalje nanošenja sa HIMAGNET-om. Naš tim će provjeriti utjecaj debljine premaza i osigurati da vaš magnet pravilno pristaje pri prvom pokušaju.