Cerințe magnetice pentru motoarele ștergătoarelor și scaunelor
Un motor obișnuit de ștergător auto produce un cuplu de 3-5 N·m la 30-60 rpm folosind 4-6 segmente de arc de ferită (ferită de stronțiu anizotropă, grad FB9B, Br 4,2-4,4 kGs). Carcasa statorului conține magneții de ferită, în timp ce rotorul este o armătură standard a motorului de curent continuu. Br scăzut al feritei este acceptabil deoarece motorul funcționează intermitent (ciclu de funcționare<20%) and space under the hood is not extremely constrained.
Pentru motoarele de reglare a scaunului (mici, 10-20W), se folosesc ferită izotactică (Br 2,2-2,5 kg) sau inele de ferită lipite. Acestea necesită magnetizare multi-poli (12-24 de poli) direct pe diametrul interior al unui inel de ferită. Inelele de ferită turnate prin injecție ating o grosime a peretelui de până la 3 mm și un diametru exterior de până la 50 mm, cu variații de la stâlp la pol<3%.
Avantaj cheie: ferita nu necesită elemente de pământuri rare (fără neodim, disprosiu sau praseodim), ceea ce face ca lanțul de aprovizionare să fie imun la volatilitatea prețurilor pământurilor rare. Pentru OEM-urile de automobile care caută prețuri stabile pe termen lung-, ferita este preferată în locul NdFeB pentru motoarele ne-critice.
Rezistența feritei dure la demagnetizare la temperatură joasă-
Magneții de ferită prezintă o coercivitate în creștere pe măsură ce temperatura scade - comportamentul opus al NdFeB. La -40 de grade , Hcj al feritei crește cu 15-20% în comparație cu temperatura camerei, în timp ce Hcj al NdFeB scade cu 10-15%. În climatele reci, motoarele ștergătoarelor pe bază de ferită și motoarele ventilatoarelor de răcire nu se confruntă cu niciun risc de demagnetizare în timpul pornirilor la rece, chiar și în condiții de blocare a rotorului (curent ridicat).
Acest lucru face ca ferita să fie ideală pentru aplicațiile auto care trebuie să treacă teste de depozitare și funcționare la -40 de grade (ISO 16750). NdFeB în astfel de condiții necesită adaosuri costisitoare de pământuri rare grele (Dy sau Tb) pentru a menține Hcj, crescând costul materialului cu 30-50%.
Analiza cost-beneficii: ferită vs. NdFeB pentru bugete stricte
| Metric | Ferită (Y40/FB9B) | NdFeB (N35) | Impactul costurilor |
|---|---|---|---|
| Costul materialului în vrac (USD/kg) | $3 – 8 | $25 – 35 | Ferita este cu 80-90% mai ieftină |
| Br (kGs) | 3.8 – 4.4 | 11.7 – 12.2 | NdFeB oferă un flux de 2,5-3 ori mai mare pe volum |
| Volumul necesar pentru același cuplu | 2,5 – 3 ori mai mare | 1x linia de bază | Motoarele din ferită sunt mai mari și mai grele |
| Temperatura maximă de funcționare (grade) | 250 (irreversible loss >300 de grade) | 80-150 (în funcție de grad) | Ferita se descurcă la temperaturi mai ridicate fără acoperire |
| Rezistenta la coroziune | Excelent (nu este nevoie de acoperire) | Slab (necesită Ni sau epoxi) | Ferita economisește costurile de acoperire |
| Costul sculei (segmente de arc) | 500-1500 USD per moară | 800-2500 dolari pe matriță | Puțin mai scăzut pentru ferită |
| MOQ (buc) | 10,000+ | 1,000+ | Ferita favorizează volumul mare |
Pentru un motor obișnuit de ștergător care produce un cuplu de 4 N·m, un design bazat pe NdFeB-utiliza 50 g de material magnet N35 care costă 1,50. Designul bazat pe ferită folosește 150 g de material cu costuri de 1,50. Designul bazat pe ferită folosește 150 g de material cu costuri de 0,90. Motorul de ferită mai mare necesită cu 30% mai multă sârmă de cupru și 20% mai multă laminare din oțel, adăugând 0,60-0,60-0,80. Costul total al sistemului este aproximativ egal, dar ferita evită riscul de aprovizionare cu pământuri rare.
Pentru motoarele de reglare a scaunului (5-10W), ferita este întotdeauna mai ieftină, deoarece diferența de dimensiune a motorului este minoră și domină costurile cupru/oțel.
Dezvoltarea sculelor și compatibilitatea cu asamblarea automată
Ferrite magnets are produced by dry pressing or wet pressing of calcined strontium ferrite powder. Wet pressing achieves higher Br (up to 4.4 kGs vs 4.1 kGs for dry) but requires drying after pressing, increasing cycle time. For high-volume automotive orders (>500.000 bucăți/an), presarea umedă este justificată.
Scule: oferim matrițe cu mai multe-cavități (4-16 cavități) pentru a reduce costul unitar. Toleranță: ± 0,1 mm pe lungime/lățime, ± 0,05 mm pe grosime după șlefuire. Pentru liniile de asamblare automate, magneții de ferită sunt furnizați în tăvi cu orientarea constantă a polului marcată (N/S). Oferim, de asemenea, ansambluri de magnet cu adeziv pre-aplicat pentru inserarea în linie.
Pentru furnizorii de motoare care necesită segmente de arc de ferită, inele sau forme personalizate cu magnetizare multi-poli, vizitați pagina noastră de produse Magneți de ferită de pe site-ul nostru web. Suntem certificati IATF 16949 și furnizăm clienți auto Tier 1 la nivel global.
Pentru a discuta despre obiectivul de cuplu al motorului dvs., ciclul de lucru și volumul anual, contactați echipa noastră de magneti auto. Oferim o comparație detaliată a BOM între ferită și NdFeB pentru designul dvs. specific.
Întrebări frecvente
Î: Pot fi utilizați magneții de ferită într-un motor DC fără perii (BLDC) pentru o pompă de servodirecție electrică?
R: Da, dar motorul va fi de 2-2,5 ori mai greu decât un echivalent NdFeB. Pentru EPS, reducerea greutății este prioritară; majoritatea folosesc N42SH sau N48SH. Pentru pompele electrice non-vehicule (de exemplu, hidraulice industriale), ferita este acceptabilă.
Î: Care este cantitatea minimă de comandă pentru segmentele de arc de ferită personalizate?
R: Costul sculelor este de obicei 800-800-1500 pe matriță. Vă recomandăm MOQ de 10.000 de bucăți pentru amortizarea sculelor. Pentru prototipare, putem furniza ferită prelucrată din blocuri standard (termen de livrare 2-3 săptămâni).
Î: Magneții de ferită au nevoie de un strat de coroziune pentru utilizarea sub-capotă auto?
R: Nu. Materialul de ferită este ceramică (Fe2O3, SrO) și în mod inerent rezistent la coroziune-. Cu toate acestea, dacă magnetul este expus direct la stropii de sare de drum (de exemplu, senzorul de viteză al roții), vă recomandăm un strat de parilenă de 5-10μm pentru protecție suplimentară.
