コーティングの厚さが磁石の公差とアセンブリのフィット感に与える影響

導入

カスタム磁石プロジェクトで最も一般的な品質問題の 1 つは、生産完了後に発生します。つまり、磁石の寸法は正しいが、アセンブリに適合しません。

多くの場合、原因はコーティングの厚さにあります。磁石をコーティングすると、すべての面が厚くなります。これにより、コーティングの種類やプロセスに応じて、全体の寸法が最大 0.05 mm、0.10 mm、さらには 0.20 mm 増加する可能性があります。

産業用バイヤーにとって、これは単なる技術的な詳細ではありません。これは、磁石がモーターのスロットに収まるか、センサーのハウジングに押し込まれるか、機械的な固定具にスムーズにスライドするかに直接影響します。

コーティングが寸法を加える理由

焼結 NdFeB 磁石は非常に腐食されやすいです。それらを保護するために、完成した磁石はニッケル、亜鉛、エポキシ、またはその他の保護層でコーティングされます。

このコーティングは、すべての露出した磁石表面に適用されます。

• 上下（ディスクの場合）
• 4面すべて（ブロックの場合）
• 内外径（リングの場合）
• エッジとコーナー (露出しているすべての場所)

各表面がコーティングされるため、寸法が大きくなります。たとえば、ディスクのすべての面でニッケル コーティングの厚さが 10 ミクロンである場合、直径は 20 ミクロン (各面で 10 ミクロン) 増加します。

コーティングの厚さはタイプによって異なります

コーティングが異なれば、一般的な厚さも異なります。

コーティングの厚さは常に一定ではないことに注意してください。実際の厚さはプロセス条件、磁石の表面積、浴の濃度によって異なるため、サプライヤーは通常「10～20 ミクロン」と指定します。同じ磁石の異なる表面でも厚さが異なる場合があります。

公差の問題: コーティング前とコーティング後

ここから混乱が始まります。購入者が磁石の寸法を、たとえば直径 10 mm と指定した場合、次のような問題が生じます。

この寸法は塗装前ですか、それとも塗装後ですか？

• 塗装前(加工サイズ): 焼結 NdFeB は保護層なしで測定されます。塗装前のベース寸法です。
• 塗装後(最終組立サイズ): コーティングプロセスが完了した後に磁石を測定します。これは、最終製品の組み立てに使用されるサイズです。

多くの初めての購入者は仕様が最終サイズ (コーティング後) であると想定しますが、サプライヤーはそれを基本サイズとして解釈する場合があります。この不一致により、コーティング後の磁石が大きすぎたり、小さすぎたりします。

例えば：

• 購入者の要件: 直径 10.00 mm ± 0.05 mm (コーティング後の最終サイズを想定)
• サプライヤーの製造: コーティング前に 10.00 mm ± 0.05 mm、その後ニッケル コーティングを追加 (~0.03 mm 追加)
• 結果: 10.03 mm の磁石。これは 10.00 mm の組み立て穴に対して 0.03 mm 大きすぎます。
• 結果: 磁石がフィットしません。組み立ての遅延または再作業が必要

コーティングが原因で起こる一般的なアセンブリのフィットの問題

1. モータースロットが狭すぎる

• モーターローターの磁石は、しっかりと機械的にフィットしてスロットにスライドする必要があります
• コーティングにより予想外の次元が追加される
• 挿入中に磁石が詰まったり破損したりする
• 解決策: スロットの図面寸法がコーティング前かコーティング後かを確認してください。

2. センサーハウジングが閉まらない

• プラスチックまたは金属のハウジングに磁石を圧入
• 塗装厚により筐体壁面との干渉が発生する
• 筐体の亀裂や磁石の飛び出し
• 解決策: ハウジングの内径寸法でコーティングの厚さを考慮します。

3. 圧入アセンブリが失敗する

• シャフトに押し付けられたカップリングまたはベアリング磁石
• コーティングにより直径が追加され、しまりばめが変化します
• プレス力が高くなりすぎる。シャフトまたはマグネットの損傷
• 解決策: 圧入公差スタックに対してコーティングの厚さを検証する

4. 磁気アセンブリのギャップ

• 複数の磁石を組み合わせて磁気アレイを形成
• コーティングの厚さは間隔に影響します
• ギャップにより磁場のパターンが変化する
• パフォーマンスの低下
• 解決策: 間隔の計算にコーティングの厚さを含めます。

コーティングが関係する場合に公差を正しく指定する方法

コーティングの厚さの問題を回避するには、図面または仕様書で明確な文言を使用してください。

方法 1: 「コーティング後」の寸法を指定する (最終アセンブリに推奨)

マグネット寸法：直径10.00mm±0.05mm塗装後"

これは、アセンブリに適合する必要がある最終的なサイズです。サプライヤーは、この最終公差を達成するために、ベースの寸法とコーティングの厚さを管理します。

方法2：「塗装前」＋塗装厚さを指定する

マグネット寸法：直径9.95mm±0.05mm塗装前。コーティング: ニッケル、片面あたり 15 ± 5 ミクロン。コーティング後の最終寸法: 10.03 ± 0.07 mm (約)。

これにより、サプライヤーは明示的に制御できるようになり、最終的なサイズを計算できるようになります。

方法 3: 塗装寸法と塗装範囲の公差を指定する

マグネット寸法：10.00mm±0.05mm最終組立サイズ（塗装後）。コーティングの厚さ: 10-20 ミクロン。最終サイズが 10.00 ± 0.05 mm 以内であれば、許容スタックは許容されます。」

許容差スタック: 隠れた次元の乗数

磁石をコーティングすると、公差が積み重なる可能性があります。その理由は次のとおりです。

直径 D および各面のコーティング厚さ T のディスク磁石の場合:

• 最終直径=(ベース直径) + 2T
• 公差変動化合物

計算例:

• ベース公差：±0.05mm
• コーティング公差: 片面あたり ± 5 ミクロン (片面あたり ±0.005 mm)
• コーティング後の合計公差: ±0.05 + ±0.01=± 0.06 mm (概算)

これは、最終的に組み立てられた磁石が、予想される 10.00 ± 0.05 mm ではなく、9.94 mm から 10.06 mm になる可能性があることを意味します。

アセンブリハウジングの内径が 10.00 ± 0.02 mm の場合、磁石は確実にはまりません。このため、密着した精密なアセンブリではコーティングの厚さに特別な注意が必要です。

エポキシコーティング: きつい嵌めには特に注意してください

エポキシ コーティングはニッケルよりも厚く、通常は片面あたり 15 ～ 25 ミクロンです。これは、エポキシでコーティングされた磁石の直径がベースの磁石よりも 30 ～ 50 ミクロン (0.03 ～ 0.05 mm) 大きくなる可能性があることを意味します。

腐食防止のためにエポキシ コーティングが必要だが、機械的公差が厳しい場合は、早めにサプライヤーに通知してください。彼らは次のことを推奨するかもしれません:

1. より厳しい基本公差で補う
2. より薄いエポキシ（可能であれば）
3. 選択的コーティング (アセンブリフィット表面ではなく、露出した表面のみをコーティング)
4. または、ニッケルなどのより薄い別のコーティングを選択してください。

HIMAGNET によるコーティングと公差の処理方法

HIMAGNET はバイヤーと協力して、生産前に公差仕様を明確にします。私たちのプロセスには以下が含まれます:

1. 確認電話: 寸法は塗装前、塗装後、あるいはその両方を確認します。
2. コーティングの選択: 環境と公差の要件に基づいてコーティングの種類と厚さを推奨します
3. 公差スタック解析: コーティング公差を含めた予想される最終寸法を計算します。
4. SPCプロセス: 製造中、統計的工程管理 (SPC) を使用してコーティングの厚さと最終寸法を監視します。
5. 寸法レポート: コーティングされた磁石が仕様を満たしていることを確認するための寸法レポートまたは SPC チャートを提供します。

重要なアセンブリについては、ガウスメーター トレースや標準公差を超える寸法検証も提供できます。

組み立て時に磁石の取り付けに問題が発生したことがありますか?それとも、厳しい公差と表面コーティングを備えたカスタム磁石を指定していますか?

組み立て図、必要な最終公差、コーティングの好み、用途の詳細を HIMAGNET と共有します。私たちのチームはコーティングの厚さの影響を検証し、最初の試行で磁石が正しくフィットすることを確認します。