一种节省稀土永磁材料的单工作面永磁铁的制作方法

1.本实用新型涉及永磁铁技术领域，具体涉及一种节省稀土永磁材料的单工作面永磁铁。


背景技术：

2.永磁铁一经磁化，即使撤去外磁场也能长期保持较强磁性。永磁铁广泛用于电子、电气、机械、运输、医疗及生活用品等各个领域中。在智能终端领域，永磁铁也有着广泛应用，如将智能门铃吸附在底座上，平板电脑将保护套吸附在机身后背、固定书写笔、揭盖唤醒等、折叠手机闭合锁紧及展开唤醒。由于智能终端尺寸通常较小，这就要求其采用的永磁铁具有较小的体积，同时又具有较高的磁性。
3.稀土永磁材料是指永磁材料中含有作为合金元素的稀土金属，是一种具有较高磁性的永磁材料，其中钕铁硼(ndfeb)系列永磁体采用的是磁性最高的永磁材料。随着智能终端产业的发展，其对稀土永磁材料的需求量越来越大。由于稀土永磁材料是国家战略物资，其价格呈上涨趋势。因此，在满足工程设计要求的前提下，如何减少稀土永磁材料的使用量是技术上需要解决的问题。
4.目前，智能终端上的稀土永磁铁多为扁平柱状永磁铁，其工作面和非工作面具有相同的磁吸力。工作面是指用于吸附铁磁性物体的一面，而非工作面并不用于吸附铁磁性物体。目前，市场上的常规柱状永磁铁多为工作面和非工作面具有相同磁吸力的永磁铁，而一些应用中只要求永磁铁的工作面具有较强的磁吸力，对非工作面的磁吸力并无要求，因此，工程上需要研制具有如下性能的新型永磁铁：相对于常规永磁铁，新型永磁铁使用的永磁材料较少，但其工作面的磁吸力等于甚至高于常规永磁铁工作面的磁吸力；新型永磁铁使用相同量的永磁材料，其工作面的磁吸力远高于常规永磁铁工作面的磁吸力。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是设计一种节省稀土永磁材料的单工作面永磁铁，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种节省稀土永磁材料的单工作面永磁铁，包括永磁铁，所述永磁铁的上下两侧分别为非工作面和工作面，所述永磁铁的非工作面固定连接有用高磁导率材料制作的用于改变磁力线方向的u形帽。
8.进一步的，所述u形帽扣合在所述永磁铁的非工作面。使两者结合成为一体。
9.进一步的，所述u形帽和所述永磁铁的非工作面之间加入胶水层。以便u形帽紧密罩于永磁铁的外边缘，使两者结合成为一体。
10.进一步的，所述永磁铁和所述u形帽的外表面均镀有保护层。用于保护永磁铁和u形帽，防止永磁铁和u形帽暴露在空气中被腐蚀。
11.进一步的，高磁导率材料为镀镍钢板或镀锌钢板。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：通过将高磁导率材料制作的u形帽固定连接永磁铁的非工作面，永磁铁非工作面的大部分磁力线被高磁导率材料制作的u形帽改变方向后进入永磁铁的工作面，使得永磁铁工作面的磁力线密度得到大幅提高，进而该新型永磁铁与常规的永磁铁相比，在其工作面的磁吸力相同或高于的情况下，使用稀土永磁材料的量较少，节省了稀土永磁材料的使用量，有效降低了永磁铁的成本；在该新型永磁铁与常规的永磁铁使用相同量的稀土永磁材料的情况下，其工作面的磁吸力远高于常规的永磁铁，能够制造出具有更大磁吸力的新型永磁铁。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型永磁铁的剖视图；
15.图2为常规永磁铁磁力线的走向图；
16.图3为本实用新型永磁铁磁力线的走向图。
17.图中所标各部件的名称如下：1、永磁铁；2、u形帽。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.参照图1至图3，示出了一种节省稀土永磁材料的单工作面永磁铁，包括永磁铁1，永磁铁1的上下两侧分别为非工作面和工作面，永磁铁1的非工作面固定连接有用高磁导率材料制作的用于改变磁力线方向的u形帽2。
20.上述实施例中，u形帽2扣合在永磁铁1的非工作面。使两者结合成为一体。
21.上述实施例中，u形帽2和永磁铁1的非工作面之间加入胶水层。以便u形帽2紧密罩于永磁铁1的外边缘，使两者结合成为一体。
22.上述实施例中，永磁铁1和u形帽2的外表面均镀有保护层。用于保护永磁铁1和u形帽2，防止永磁铁1和u形帽2暴露在空气中被腐蚀.
23.上述实施例中，高磁导率材料为镀镍钢板或镀锌钢板。
24.本实施例的工作原理：
25.步骤一，按照设计尺寸，稀土永磁材料通过粉末冶金压型烧结工艺制成永磁铁1，并在其外表面镀保护层，如镀锌或者镀镍；
26.步骤二，按照设计尺寸，将镀锌钢板或镀镍钢板通过冲压工艺制成高磁导率材料的u形帽2，u形帽2的内径等于永磁铁1的外径；
27.步骤三，通过胶水将高磁导率材料的u形帽2紧密罩于永磁铁1的外边缘，使两者结合成为一体；
28.步骤四，对步骤三得到的新型永磁铁1进行充磁。
29.永磁铁1周围的磁力线是从n极出来进入s极，且磁力线总是走磁导率最大的路径，而高磁导率材料的磁导率远高于非磁性材料的磁导率，例如，空气、非磁性物质的磁导率近似等于真空磁导率，即相对磁导率近似等于1，而高磁导率材料铸铁的相对磁导率为200～400，硅钢片为7000～10000。因此，若采用高磁导率材料制作的u形帽2罩于永磁铁1非工作面，永磁铁1非工作面的大部分磁力线被高磁导率材料制作的u形帽2改变方向后进入永磁铁的工作面，使得永磁铁1工作面的磁力线密度得到大幅提高，即永磁铁1工作面的磁吸力得到大幅提高。
30.本实用新型的有益效果：通过将高磁导率材料制作的u形帽固定连接永磁铁的非工作面，永磁铁非工作面的大部分磁力线被高磁导率材料制作的u形帽改变方向后进入永磁铁的工作面，使得永磁铁工作面的磁力线密度得到大幅提高，进而该新型永磁铁与常规的永磁铁相比，在其工作面的磁吸力相同或高于的情况下，使用稀土永磁材料的量较少，节省了稀土永磁材料的使用量，有效降低了永磁铁的成本；在该新型永磁铁与常规的永磁铁使用相同量的稀土永磁材料的情况下，其工作面的磁吸力远高于常规的永磁铁，能够制造出具有更大磁吸力的新型永磁铁。
31.以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。


技术特征：
1.一种节省稀土永磁材料的单工作面永磁铁，包括永磁铁，其特征在于：所述永磁铁的上下两侧分别为非工作面和工作面，所述永磁铁的非工作面固定连接有用高磁导率材料制作的用于改变磁力线方向的u形帽。2.根据权利要求1所述的节省稀土永磁材料的单工作面永磁铁，其特征在于：所述u形帽扣合在所述永磁铁的非工作面。3.根据权利要求1或2所述的节省稀土永磁材料的单工作面永磁铁，其特征在于：所述u形帽和所述永磁铁的非工作面之间加入胶水层。4.根据权利要求1所述的节省稀土永磁材料的单工作面永磁铁，其特征在于：所述永磁铁和所述u形帽的外表面均镀有保护层。

技术总结
本实用新型公开了一种节省稀土永磁材料的单工作面永磁铁，包括永磁铁，永磁铁的上下两侧分别为非工作面和工作面，永磁铁的非工作面固定连接有用高磁导率材料制作的用于改变磁力线方向U形帽。通过将高磁导率材料制作的U形帽固定连接永磁铁的非工作面，永磁铁非工作面的大部分磁力线被高磁导率材料制作的U形帽改变方向后进入永磁铁的工作面，使得永磁铁工作面的磁力线密度得到大幅提高，进而该新型永磁铁与常规的永磁铁相比，在其工作面的磁吸力相同或高于的情况下，使用稀土永磁材料的量较少，节省了稀土永磁材料的使用量，有效降低了永磁铁的成本；在该新型永磁铁与常规的永磁铁使用相同量的稀土永磁材料的情况下，其工作面的磁吸力远高于常规的永磁铁，能够制造出具有更大磁吸力的新型永磁铁。更大磁吸力的新型永磁铁。更大磁吸力的新型永磁铁。


技术研发人员：姜永权 黄心忠
受保护的技术使用者：广东格林精密部件股份有限公司
技术研发日：2021.02.06
技术公布日：2021/9/17