181067. lajstromszámú szabadalom • Anizotóp permanens mágnes és eljárás annak előállítására
3 181067 4 neses kezeléssel történő orientálásakor külső mágneses tér hatásának tesszük ki, és a külső mágneses tér erővonalait az irányítandó mágneses részecskék tartományában összetartóan alakítjuk ki. Az anizotrop struktúra annak következményeként jön létre, hogy a könnyű mágnesezési irányok az elemi mágneses doménekben a kívánt irányt veszik fel. Az orientációt úgy hajtjuk végre, hogy az - a szokványos permanens mágnesekkel ellentétben, amelyekben a mágneses indukció optimális menetének biztosítására lényegében a domének a mágneses anyag egészét azonosan orientálják — a mágneses indukció menetét a mágnesen kívül, a pólus környezetében optimalizáljuk. A találmány szerinti mágnes • orientálásával a mágneses fluxus egy, vagy több pólus tartományában a mágnes keresztmetszeténél kisebb területen koncentrálódik, és ebben a lecsökkent keresztmetszetben a külső, akár üres, akár kitöltött térben a mágneses indukció értéke növelhető. Az összetartó struktúra hozzájárul továbbá a mágneses indukció növeléséhez oly módon is, hogy a felesleges szórási fluxust csökkenti. -A megnövelt mágneses indukció például a légrésben, pólussaruban, vagy a mágneses körök más elemeiben a szokásos üzemi célokra kihasználható. A mágneses indukció értékének a csökkent pólusfelületen való növelése céljából a találmány szerinti mágnesek mágneses struktúrája a pólusfelületek közelében összetartó, és ez az összetartás a pólusfelületre vont normálisok irányára vonatkoztatva is érvényes. Éppen ezért a találmány szerinti mágnesek összetartó struktúrájuk ellenére nem ölelik fel azokat a radiáhsan irányított toroidokat és körszegmenseket, amelyeknél a mágneses struktúra irányítása a pólusfelület normálisának irányával egybeesik. A találmány szerinti permanens mágnesek különböző módon állíthatók elő. Az egyik lehetőség szerint a kész mágnes anizotrop részeit (alkotóelemeit) megfelelő nagyságú és mágneses irányítású, akár mágnesesen homogén permanens mágneses anyagokból készítjük, majd ezeket megfelelő módon egyesítjük, ily módon a szükséges irányítású, a használat igényeinek megfelelő nagyságú és alakú mágnest állítva elő. A szokásos anizotrop mágnesek előállításában követett eljárás jól alkalmazható a kész mágnes homogén irányított részeinek előállítására. Példaként említhetjük azokat az eljárásokat, amelyek szerint a mágnes porított anyagát kötőanyag jelenlétében összenyomják, szinterelik, vagy mágnesanyagot kiöntik. A részek szükséges alakját vagy közvetlenül vágóberendezésekkel, öntéssel stb. érhetjük el, vagy pedig homogén irányítottságú mágneses anyagok gépi megmunkálása, darabokra vágása, és csiszolása révén. Az elkészített alkotóelemek összeegyesítésére a szokásos módszerek (csavarozás, összefogás, forrasztás, stb.) alkalmazhatók. Az alkotóelemeket az előállítás folyamatában sokféleképpen lehet összekötni, hogy a kívánt alakú és nagyságú permanens mágnest állítsuk elő. így például színtereit pormágnesek előállításakor az alkotóelemek (a részek) akár a kész szintereit anyagból, akár pedig olyan összenyomott poranyagból állíthatók elő, amelyet csak összeszerelés után színtereinek. Másik példa az öntött mágnesek kialakítása, amikor is az alkatrészeket csak a hőkezelés után egyesítjük. Az alkotóelemeket akár összekötés előtt, akár azután lehet mágnesezni is. Az első esetben a mágnesek közötti taszítóerőt kell legyőznünk, míg a másodikban a megfelelő mágnesezési feltételeket kell biztosítani. Az alkotórészek alakját és méreteit úgy kell megválasztani, hogy összeillesztés után a mágnes a szükséges alakú és nagyságú legyen. Ennek megfelelően az alkotóelemek létrehozhatók prizma, piramis, kúp, gyűrű, stb. alakban. Az összetartó mágneses struktúra megtervezése után, amikor két, vagy több alkotóelem mágneses irányítását egyazon pontba mutatóan választjuk, az alkotóelemeket úgy kell irányítani, hogy a szomszédos részek mágneses irányítása a párhuzamostól eltérően egymás felé, és ugyanazon mágneses pólus felé mutasson. A párhuzamostól való eltérés szöge és az alkotóelemek száma a kész mágnessel szemben támasztott igények szerint választható. Az anizotrop makroszkopikus struktúrájú mágnesek előállítására kidolgozott találmányi eljárás számos előnyt mutat. Különösen kedvező, hogy ezzel az eljárással a kész mágnessel szemben támasztott igényeknek megfelelő struktúrában az összetartó irányítások megfelelő módon választhatók. Ilyen struktúrák közé olyan különleges kialakításokat sorolhatunk, amelyeket más eljárások szerint csak rendkívül nagy nehézségek legyőzése árán lehet kialakítani, vagy amelyek teljességgel elérhetetlenek. Példaként említhetjük azokat az összetartó irányításokat, amelyek a mágneses fluxust a leginkább képesek koncentrálni, vagy a több pólust tartalmazó és/vagy bonyolult alakú mágneseket. Kiindulási anyagként a könnyen megmunkálható anizotrop, mágnesesen kemény anyagok ajánlhatók, mivel ezek előkészítéséhez viszonylag egyszerű és nem túlságosan költséges berendezések szükségesek. Ilyen alapon a mágnesesen kemény anyagokból sorozatgyártásra nem képes vállalatok is vállalkozhatnak a szokásostól eltérő felépítésű, a különleges igények szerint felépített mágneses körökben szükséges speciális permanens mágnesek előállítására. A találmány szerinti eljárás egy előnyös foganatosítási módjában a mágneses irányítást a könnyű mágnesezési irányban olyan külső mágneses tér hatásával hozzuk létre, amelynek erővonalai a kiválasztott tartományban összetartanak. Az ilyen mágneses teret a továbbiakban az egyszerűség kedvéért konvergens mágneses térnek nevezzük. A találmány szerinti eljárás mind pormágneses, mind öntött mágneses anyagból elvégezhető. Az első esetben a ferro-, vagy ferrimágneses porrészecskéket ~ mint a homogén mágneses térrel történő irányítás esetében — a préselés előtt, vagy a préselés alatt tesszük ki a mágnesező tér hatásának. A mágneses tér a mágnesezendő részecskéket könnyű mágnesezési irányuknak megfelelően az erővonalak mentén beállítja. A beállítás révén létrejövő mágneses irányítottságot a por kötőanyagának aktivizálásával, összenyomással, illetve szintereléssel, esetleg más módszerrel tesszük tartóssá. Öntött mágnesanyagok előállításakor a konvergens mágneses teret termomágneses kezeléssel biztosítjuk, vagyis az öntvényt az öntés hőmérsékletéről való 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
