Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
https://tecnologiammm.com.br/article/doi/10.4322/2176-1523.20191683
Tecnologia em Metalurgia, Materiais e Mineração
Artigo Original

ESTUDO DE MATERIAIS MAGNÉTICOS MACIOS SINTERIZADOS PARA APLICAÇÃO EM SERVOMOTORES

STUDY OF SINTERIZED SOFT MAGNETIC MATERIALS FOR IMPLEMENTATION IN SERVOMOTORS

Sergio Deitos Bittencourt, Moisés de Mattos Dias, Monir Göethel Borba, José Carlos Krause de Verney, Eduardo Luis Schneider, Lirio Schaeffer

Downloads: 1
Views: 1196

Resumo

Este trabalho tem por objetivo o estudo das propriedades de ligas ferromagnéticas obtidas por metalurgia do pó para a construção de núcleos de um servomotor, usualmente montados a partir de chapas de aço laminadas. A matéria prima utilizada foi o pó de ferro puro e ligas obtidas por mistura com diferentes percentuais de fósforo (1, 2 e 3%), silício (1, 3 e 5%) e níquel (50%). A caracterização dos materiais envolveu testes das principais propriedades magnéticas, elétrica e mecânicas. Os resultados encontrados para as propriedades magnéticas mostraram que as ligas sinterizadas possuem valores inferiores às dos núcleos de chapas. Entretanto, foi observado perdas menores por correntes de Foucault em decorrência do aumento da resistividade pela adição de fósforo, silício e níquel nas ligas de ferro. Nos ensaios de perdas magnéticas em núcleos, foi observado que em frequências baixas o material sinterizado apresenta perdas significativas e em frequências elevadas se comporta de forma similar aos núcleos de chapas laminadas.

Palavras-chave

Metalurgia do pó; Compactação; Sinterização; Servomotores.

Abstract

This paper aims to study the properties of ferromagnetic alloys obtained by powder metallurgy for the construction of cores of a servomotor, usually assembled from rolled steel sheets. The raw material used was pure iron powder and alloys obtained by mixing with different percentages of phosphorus (1, 2 and 3%), silicon (1, 3 and 5%) and nickel (50%). The material characterization involved tests of the main magnetic, electrical and mechanical properties of these alloys. The results obtained for the magnetic properties showed that the sintered alloys have lower values than the cores of plates. However, smaller losses were observed due to the increase in resistivity for the addition of phosphorus, silicon and nickel in the iron alloys. In the tests of magnetic losses in cores, it was observed that in low frequencies the sintered material presented significant losses, already in high frequencies behaved in a similar way to the cores of plates.

Keywords

Powder metallurgy; Compression; Sintering; Servomotor.

Referências

1 Nasar SA. Handbook of electric machines. New York: McGraw-Hill; 1987.

2 Fitzgerald AE, Kingsley C Jr, Umans SD. Electric machinery. 6th ed. New York: Bookman; 2008.

3 Jansson P. Soft magnetic materials for AC applications. Powder Metallurgy. 1992;35(1):63-66.

4 Krause RF, Bularzik JH, Kokal HR. New soft magnetic material for AC and DC motor applications. Journal of Materials Engineering and Performance. 1997;6(6):710-712.

5 Servoconversor SCA06 [página da internet]. Caxias do Sul: WEG; 2012 [atualizada em 23 abr. 2017; acesso em 12 nov. 2017]. Disponível em: http://old.weg.net/br/Produtos-e-Servicos/Drives/Servoacionamentos/Servoconversor-SCA06.

6 American Society for Testing and Materials. ASTM A773/A773M-14: standard test method for direct current magnetic properties of low coercivity magnetic materials using hysteresigraphs. West Conshohocken: ASTM International; 2014. http://dx.doi.org/10.1520/A0773_A0773M-14.

7 American Society for Testing and Materials. ASTM E10-17: standard test method for brinell hardness of metallic materials. West Conshohocken: ASTM International; 2017. http://dx.doi.org/10.1520/E0010-17.

8 American Society for Testing and Materials. ASTM E9-09: standard test methods of compression testing of metallic materials at room temperature. West Conshohocken: ASTM International; 2009. http://dx.doi.org/10.1520/E0009-09.

9 Asaka K, Ishihara C. Technical trends in soft magnetic parts and materials. 2005. (Hitachi Powdered Metals Technical Report; no. 4). p. 3-9 [acesso em 30 jun. 2017]. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/287661000_Technical_trends_in_soft_magnetic_parts_and_materials

10 Narasimham K, Hanejko F, Marucci L. Growth opportunities with soft magnetic materials. In: Proceedings of the 2007 Powder Metal World Congress & Exhibition; 2008; Washington, United States. AMPM; 2008.

11 Martins V. Utilização do processo de moldagem por injeção de pós metálicos nanométricos (MIM) para o desenvolvimento de rotor e estator em servomotor aplicado à área médica [tese]. Porto Alegre: Universidade Federal do Rio Grande do Sul; 2015.

5d11238e0e8825c4355a3d52 tmm Articles
Links & Downloads

Tecnol. Metal. Mater. Min.

Share this page
Page Sections