Kokia nuolatinio srovės variklių gamybai naudojamų nuolatinio magnetinio lauko magnetų žaliavų kokybės tikrinimo norma

Pastoviosios srovės nuolatinės srovės variklis priklauso nuo savo magneto žaliavos vientisumo. Vienas netinkamos klasės partijos pavyzdys gali pakeisti sukimo momentą, padidinti darbinę temperatūrą ir sutrumpinti tarnavimo trukmę. Todėl pastoviosios srovės nuolatinės srovės variklių gamybos žaliavų kokybės patikrinimo standartas yra orientuotas į cheminės sudėties ir magnetinės našumo patikrinimą dar prieš tai, kai magnetas patenka į surinkimo liniją.

Tikroji gamybos situacija

Įeinamųjų prekių atranka priėmimo dėkyje

Kai pristatoma sinteruotų magnetų заготовkių siunta, priėmimo komanda atlieka įeinamosios kokybės kontrolę. Nuolatinio srovės variklyje su nuolatinio srovės magnetais magnetas nėra paprastas prekinis komponentas. Kiekvienas partijos numeris užregistruojamas, iš jo imami bandymo pavyzdžiai ir priskiriamas žymėjimas dar prieš perkeliama į tikrinimo stalą. Vienoje gamybos vietoje kartą buvo priimta neteisingai pažymėta siunta; vėliau rotorius nepavyko išlaikyti apkrovos bandymo esant 10 procentų didesnei nei nominali srovei. Klaidos šaltinio nustatymas užtruko visą du parų laiką ir sukėlė gamybos linijos sustabdymą.

Kodėl atrankos planai yra svarbūs gamybos linijai

Visiškas 100 procentų magnetinis bandymas yra brangus, todėl dauguma gamybos įmonių naudoja AQL pagrįstą atrankos planą. Inspektoriai iš kiekvienos dėžės paima nustatytą detalių skaičių iš viršaus, vidurio ir apačios. Nuolatinio srovės variklyje su nuolatinio srovės magnetais tikslas nėra išbandyti visų detalių, o greitai aptikti technologinio proceso nuokrypį. Mažas, nepriklausomas nuo vietos bandymo pavyzdys slepia tendencijas. Keičiant bandymo vietą tarp skirtingų partijų galima aptikti pokyčius, kuriuos vienintelis kampinis tikrinimas praleistų.

Nuo problemos iki pakartotinai taikomos sprendimo priemonės

Po netikslaus žymėjimo incidento komanda pridėjo spektrometro patikrinimą gavimo metu. Dabar kiekvienas partijos kiekis patikrinamas dėl sudėties prieš jį supakuojant į lentynas. Defektai aptinkami per minutes, o ne galutinėje patikroje. Našumas pagerėjo, nes pašalintos pakartotinio apdorojimo partijos. Šis sprendimas kainavo mažai, tačiau pakeitė, kaip gamybos linija pasitikėjo žaliava ir nuolatinės srovės pastovaus magnetinio variklio išvestimi.

Rizikos analizė

Paslėpti rizikos veiksniai žaliavos magnetų atsargose

Sinteruotas NdFeB medžiaga yra trapus ir jautrus technologinio proceso nukrypimams. Neteisinga sinteravimo temperatūra keičia grūdelių struktūrą ir sumažina koerciją. Mažas elementų praradimas lydymo metu poslinkia BH kreivę. Šie defektai retai pastebimi vizualinėje patikroje. Jie pasireiškia tik apkrovos metu, kai variklis įkaista ir magnetas artėja prie demagnetizacijos. Silpnas žaliavos magnetas tyliai blogina bet kurio aplink jį sukurtą nuolatinės srovės pastovaus magnetinio variklio kokybę.

Nepavykusios partijos sąnaudos tolesniuose etapuose

Silpnas magnetas verčia valdiklį paduoti daugiau srovės, kad būtų išlaikyta greičio reikšmė. Ši papildoma srovė dar labiau įkaitina apviją ir magnetą, sukurdama ciklą, kuris baigiasi ankstyvu gedimu. Magnetą pakeisti po užpilimo yra žymiai brangiau nei atmesti jį priimančiojoje kontrolėje. Rizika retai susijusi tik su vienu varikliu – ji dažniausiai apima visą partiją gatavų gaminių, kuriuos siunčiama klientui, tikėjusiam nurodytomis techninėmis charakteristikomis ir stabilia retųjų žemių šaltiniu. Lauko sąlygomis grąžinti gaminiai kelia vežimo, darbo jėgos ir reputacijos sąnaudas, kurių atmesta partija nekelia. Skaičiavimai rodo, kad klaidą geriausia aptikti jau pradžioje – dešimties minučių testas vis dar apsaugo visą siuntą.

Kaip patikrinami sinteruoti magnetai

Magnetinių savybių tikrinimas

Klasė apibrėžiama likutine indukcija, koercijos jėga ir energijos sandauga BH kreivėje. Gauso matuoklis arba srauto matuoklis matuoja magnetinį srautą ir srauto tankį detalės paviršiuje. Br ir Hc reikšmės nuskaitomos iš kreivės ir palyginamos su užsakyta magneto klase. Bet kuri detalė, kurios reikšmės išeina už nustatytų ribų, atskiriama. Nuolatinės srovės pastoviojo magneto varikliui reikia, kad visi magnetai būtų jo magnetinio srauto lange, todėl šis žingsnis nusprendžia, ar partija atitinka brėžinį.

Fizinės ir dengimo patikros

Archimedo metodu atlikta tankio tyrima patvirtina, kad sinteris yra visiškai tankus; porėtumas silpnina magnetą ir sukelia koroziją. Dangos storis matuojamas ant padengiamojo sluoksnio, kuris apsaugo nuo drėgmės. Pažeista danga leidžia drėgmei pasiekti retųjų žemių medžiagą ir sunaikina našumą. Vizualinės ir storio patikros aptinka daugumą lauko grąžinimų dar prieš išsiunčiant į kitą etapą. Druskos purškimo bandymo plokštė iš partijos patvirtina specifikacijoje nurodytą dangos klasę. Ypač svarbi kraštų danga, nes kampai koroduoja pirmiausia. Greitas lipnios juostos sukibimo tyrimas nustato blogai prikibusį sluoksnį dar prieš išleidžiant jį iš gamyklos.

Sudėtis ir mikrostruktūra

Spektrometras patvirtina neodimio, geležies ir borono santykius bei pėdsakuose esančius papildomus elementus, pvz., disprosį. Mikrostruktūros tyrimas po mikroskopu parodo grūdelių dydį ir bet kokius oksidus. Šie duomenys kartu paaiškina, kodėl magnetas praleidžia magnetinį srautą, tačiau nepavyksta ilgaamžiškumo bandymų. Sudėtis yra pagrindinė priežastis daugumai „tyliųjų“ defektų sinteruotų magnetų atsargose, kurie vėliau pakenkia variklio patikimumui gamybos linijoje. Ypač disprosio kiekis apsaugo aukštos temperatūros klasės magnetus nuo demagnetizacijos. Magnetas, turintis daug neodimio, bet trūkstantis stabilizuotojo, pradeda „nukrypti“, kai variklis įkaista. Mikroskopas užpildo spragą tarp skaičiaus ataskaitoje ir tikrojo detalės egzemplioriaus rankoje.

Teisingų standartų naudojimas

Standartai, kuriais remiamas tikrinimas

IEC 60404 apima magnetinių medžiagų matavimus ir yra natūralus nuorodos dokumentas klasės bei srauto tyrimams. ISO 9001 nustato įeinančios kontrolės įrašų formatą ir sekamumą. Šie dokumentai auditoriui suteikia bendrą kalbą, kai kyla abejonių dėl partijos. Jų citavimas darbo instrukcijoje pašalina spėliojimus dėl priėmimo ir palaiko sinteruotųjų magnetų kontrolės discipliną visose pamainose.

Sekamumo dokumentavimas

Kiekvienai patikrintai partijai reikia išsaugoti pavyzdį ir pasirašytą ataskaitą. Ataskaitoje susiejami spektrometro rodmenys, srauto tankio rezultatai ir galutinis sprendimas. Jei atsirastų lauko gedimas, seka tiesiogiai nukreipia į žaliavas. Geri įrašai paviršutinišką paslaptį paverčia penkių minučių paieška ir padeda kontroliuoti NdFeB magnetų tiekimą įeinančios kontrolės metu. Paprasta partijos kortelė su bandymo reikšmėmis lydi atitinkamą atsargą. Bet kuris vėlesnės pamainos darbuotojas gali suprasti, kodėl partija buvo priimta ar atmesta. Tokia praktika transformuoja kontrolę iš popierinės procedūros į veikiančią valdymo kilpą, kuria gamybos linija gali pasitikėti.

SANTRAUKA

Nuolatinės srovės pastoviojo magnetinio variklio gyvybingumas priklauso nuo magnetinės žaliavos kokybės. Patikros standartas apima įeinamosios kokybės kontrolę, magnetinio srauto ir BH kreivės tikrinimą, tankio bandymą, dengimo sluoksnio vertinimą bei spektrometru atliekamą sudėties analizę. Kiekvieno sinteriuoto magneto partijos laikymasis deklaruotos magnetinės klasės užtikrina gamybos linijos veikimą ir kliento patenkinamumą.

Dažniausiai užduodami klausimai

Klausimas: Ką tikrina įeinamosios kokybės kontrolė sinteriuotame magnete? Atsakymas: Įeinamosios kokybės kontrolė patvirtina, kad partija atitinka užsakytą magnetinę klasę, atlikdama sudėties, magnetinius ir fizinio būvio bandymus. Spektrometras nustato neodimio kiekį, srautmatu matuojamas magnetinis srautas ir srauto tankis, o tankio bandymas patikrina sinteriavimą. Taip pat matuojamas dengimo sluoksnio storis. Šie veiksmai išrenka netinkamą žaliavą dar prieš tai, kai ji pasiekia surinkimo liniją.

Klausimas: Kodėl koercyvumas yra svarbus variklio magnetams? Atsakymas: Koercyvumas nusako, kaip gerai magnetas atsparus demagnetizavimui dėl karščio ir priešingos krypties lauko. Žemas koercyvumas leidžia magnetui prarasti magnetinį srautą, kai variklis įšyla arba patiria apkrovos šuolį, todėl sumažėja sukimo momentas ir padidėja srovė. Patikrinus Hc reikšmę pagal BH kreivę priimančioje vietoje išvengiama lauko gedimų. Stabilus Hc užtikrina, kad nuolatinio srovės variklis ilgą laiką veiktų savo projektuotame veikimo diapazone.

Klausimas: Kaip patikrinama magnetų klasė tikrinant juos? Atsakymas: Klasė patikrinama išmatavus Br, Hc ir energijos sandaugą iš BH kreivės, tada palyginus gautas reikšmes su nustatytais reikalavimais. Gauso matuoklis arba srauto matuoklis fiksuoja magnetinį srautą per detalę, o tankio bandymas patvirtina spaudimo lydymą. Spektrometras tikrina sudėtį. Partija laikoma priimtina tik tada, kai visos reikšmės yra nurodyto magnetų klasės ribose.

Klausimas: Ar dėl dangos defekto gali sugesti variklis? Atsakymas: Taip. Nusodintas dengiamasis sluoksnis apsaugo retųjų žemių medžiagą nuo drėgmės ir korozijos. Kai dengiamasis sluoksnis yra įbrėžtas ar per plonas, drėgmė pasiekia sinteruotą magnetą ir sunaikina jo veikimą. Nepakankamas dengiamasis sluoksnis dažnai neatrodo kaip defektas pradinėje patikroje, tačiau sukelia ankstyvus grąžinimus naudojimo vietoje. Storio ir vizualinės patikros pradinėje įvežimo patikroje aptinka daugumą šių defektų.

Klausimas: Kur turi būti taikoma žaliavų patikros norma? Atsakymas: Ši norma turi būti taikoma priėmimo vietoje kaip įeinamosios kokybės kontrolės dalis prieš tai, kol bet kuris magnetas pateks į gamybą. Jei ji taikoma vėliau – po užpildymo ar surinkimo – atmetimas tampa brangus ir lėtas. Ankstyvos sinteruotų magneto partijų patikros apsaugo gamybos našumą ir sekamumą. Ta pati procedūra palaiko ISO 9001 dokumentus ir užtikrina, kad gamybos linija tikėtų savo žaliavomis.