181067. lajstromszámú szabadalom • Anizotóp permanens mágnes és eljárás annak előállítására
7 181067 8 felhasználási céltól, a mágneses kör elrendezésétől, a légrés elhelyezésétől és nagyságától, a mágneses indukciónak a légrésben kialakult eloszlásától és számos más tényezőtől (a permanens mágnes alakja, méretei, mágneses jellemzői, stb.) függnek. Néhány kiviteli példát a csatolt vázlatos ábrák mutatnak. A rajzon a következők láthatók: 1., 2. ábra a találmány szerinti permanens mágnes két típusa, a 3. ábra a szokványos mágnesek struktúrája, a 4-8. ábra a találmány szerinti mágnesek további kialakítási lehetőségei, a 9—11. ábra egy téglatest alakú mágnes előállítása, a 12. ábra henger alakú mágnes és a találmány szerinti kivitelben, míg a 13. ábra henger alakú mágnes hagyományos kivitelben. A továbbiakban a találmány tárgyát példákkal kapcsolatban ismertetjük. 1. példa Prizma alakú permanens mágnest alakítunk ki a találmány szerinti, több alkotóelemből összetett struktúrával, abból a célból, hogy a mágnes felszínének közelében a térben a mágneses indukció értékét jelentősen megnöveljük. Az 1. és a 2. ábra két irányítási típusra mutat lehetőséget. A mágneses indukció a mágnes északi N pólusának közelében, a pólusfelületre merőlegesen a légrésben egy adott vonal (1. ábra), vagy egy a felületen végigvonuló vonal (2. ábra) mentén maximális. A nyilak irányából látszik, hogy a mágneses irányítások a pólus felé mutatnak. Az la és a 2b ábra a mágnest keresztmetszetben mutatja, anizotrop mágneses struktúrájának feltüntetésével. A mérési eredményekkel bizonyítható, hogy az ily módon irányított struktúrájú mágnesek mágneses indukciója az előzőekben ismertetetthez képest jelentősen megnövekszik. Stroncium-ferritből készített kockaszerű mágnest a pólusfelületre merőleges indukcióösszetevő irányában Hali-szondával vizsgáltunk. Szokványosán, ,az ismert eljárások szerint előállított homogén irányítású mágnes (3. ábra) esetében a mágneses indukció értéke 0,15 T volt, míg ugyanezzel az anyaggal a 2. ábra szerinti struktúrával kialakítva 0,32 T indukció érhető el. A találmány szerinti mágnes úgy alakítható ki, hogy egy viszonylag korlátos térrészben és a mágnes felületének közvetlen közelében a mágneses indukció értéke maximális legyen, mint az a 4. ábrán látható. Az 5. ábra tanúsága szerint azonban olyan struktúra is létrehozható, amelyben a mágneses indukció a felülettől viszonylag nagy távolságig megőrzi egy tartományra vonatkozó nagy értékét. Az anizotrop struktúrában az irányítások egyenletesen és folyamatosan válthatók, mint például ez az 1. ábrán látszik, de célszerű lehet a 6. ábra szerinti diszkontinuus, vagyis ugrásszerű változásokkal jellemzett struktúra létrehozása. Az egyes alkotóelemekben az irányítás lehet egyenesvonalú (például la ábra), de lehet görbevonalú is, mint az a 7. ábrán látható. Az 1., 2., 4., 5., 6., és 7. ábrán bemutatott mágnesek a megnövelt mágneses indukciót nemcsak közvetlenül a légrésben képesek biztosítani, hanem szükség esetén a N pólus felületének középső szakaszában is, ahol a mágneses fluxus koncentrálódik. Itt a mágnesnél kisebb keresztmetszetű pólussam elhelyezésével a koncentráció tovább javítható. A pólussaruhoz hasonlóan a mágnesen a mágneses kör egy másik eleme is elhelyezhető. Természetesen az anizotrop struktúra vagy struktúrák másik pólus környékén is biztosíthatók, ahogy ezt a 8. ábrán láthatjuk, ahol a görbe vonal mentén összetartó mágneses irányítás nemcsak a N, hanem S pólusra is érvényes. A következő példák két előnyös eljárást ismertetnek a találmány szerinti anizotrop permanens mágnesek előállítására. 2. példa összetartó struktúrájú szintereit ferritmágnest állítunk elő téglatest formájában (25 x 25 x 12 mm). Az összetartó struktúra lényege, hogy a 25 x 25 mm-es felületek egyikén a N pólust úgy kell kialakítani, hogy a maximális mágneses indukció a felület egyik oldalfelezője mentén alakuljon ki. A 9. ábrán a megtervezett anizotrop struktúra a felülettel párhuzamos, illetve arra merőleges metszetben látható. A mágnest három szintereit, homogén módon irányított alkotóelemből tesszük össze (10. ábra; ahol a mágnesezési irányokat is feltüntettük). All. ábrán az összerakott mágnes látható. A szokványos mágnesekhez viszonyítva a N pólushoz tartozó felületen a mágneses indukció a középvonalon jelentősen megnövekszik, amit a pólusfelülethez illesztett Hali-szondával végzett ellenőrzéssel meggyőzően lehet biztosítani. A találmány szerinti mágnest ugyanolyan anyagból készült, ugyanolyan méretű, hagyományos mágnesekkel hasonlítjuk össze. A hagyományos módszerrel készített mágnes a pólusfelület középvonalában 0,125 T indukciót mutat, míg a 10. ábra szerinti részekből összetett mágnes felületén majdnem kétszeres érték, pontosan 0,249 T volt mérhető. 3. példa SmCoCuFe porból (átlagos szemcsenagyság 0,01 mm) szerves kötőanyag hozzáadásával henger alakú (010x5 mm) permanens mágnest préselünk. A konvergens irányítás (12. ábra) révén a hengerfelületről kilépő mágneses indukció a henger tengelyvonalában maximális. A 12. ábrán a henger a fedőlapokkal párhuzamos, illetve azokra merőleges metszetben látható. Konvergens mágneses térben elektromágnes sarkai között préseljük össze az anyagot. Az elektromágnes egyik pólusa 30 mm átmérőjű, míg a másik, az összenyomandó permanens mágnes N pólusával szemközti pólusa kúpszerű, amelyen 2 mm átmérőjű, kúpszerű pólussaru van. A mágneses tér maximális erőssége 640 kA/m volt. összehasonlítás céljából szokásos irányítású (lásd a 13. ábra) mágnest is előállítottunk, amelyet azonban préselés-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
