[发明专利]永磁体的静电喷涂方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种永磁体的静电喷涂方法，属于永磁材料的表面处理技术领域。

背景技术

近年来钕铁硼永磁材料的市场需求以及产业规模正在迅速的发展，其应用领域涵盖了现代工业电机、微电子马达、新能源电机等诸多行业。烧结钕铁硼磁体主要由诸多强磁性的Nd₂Fe₁₄B主相晶粒和均匀包裹着这些主相晶粒的富钕相组成，而这种两相烧结结构保证了磁体能够具有充分高的密度和优异的磁性能。但是与此同时，由于晶间富钕相的电极电位极负，加之与主相晶粒形成电位差并构成腐蚀原电池，使得磁体本身极易腐蚀。目前，大部分生产厂商是主要以表面防护处理来保证磁体工件的使用，而长期以来钕铁硼磁体的表面防护问题一直是钕铁硼永磁领域中的关键课题。

目前应用较多的钕铁硼表面防护处理方法主要有电镀或化学镀镍、锌、铜，喷涂或电泳环氧树脂、表面磷化等多种方法。相对于其他种类的涂层而言，环氧树脂涂层表面致密、覆盖完整，长时间内几乎能将外界的氧气或水蒸气完全隔绝于磁体之外，大大增强钕铁硼磁体部件的抗腐蚀性能，抗盐雾性能的提升尤为显著。目前，在磁体工件表面附着环氧树脂的主要方式是以喷涂或电泳为主，其中最近在喷涂领域出现了新的静电喷涂工艺。它是利用高压静电电场将带负电的涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法。使用静电喷涂方法，在超短时间内就可以在工件表面形成几十微米甚至几百微米的涂层颗粒的附着层，继而通过后续的高温烘烤即可形成耐蚀性能优异的环氧树脂保护涂层，较其他工艺相比具有工艺流程短、生产效率高、耐蚀性能好等优点。

虽然现有的环氧树脂涂覆磁体已经进入了大批量应用阶段，但是仍然有很多有待改进之处：例如，在稀土永磁电机的装配过程中，磁体需要严格满足尺寸公差要求，以保证磁体装配能够严丝合缝并满足最终电机内磁路分布的完整性。不仅如此，磁体工件与表面涂层之间、表面涂层与装配固定用的胶水之间需要具有强力坚固的结合力，以保证在电机长时间告诉旋转过程中磁体仍然能够稳固粘接而不会脱落。但是就目前应用的工艺而言，在已加工完成的磁体表面再进行环氧树脂喷涂之后势必会导致磁体表面尺寸公差变大，导致电机装配过程中的装配误差加大，磁体部件和卡槽之间存在一定的间隙。磁体表面环氧涂层与电机之间是以热固性强力粘接剂粘合，也存在粘接不良的隐患，一旦胶水失效，电机中的磁体部件在电机卡槽中磕碰甚至脱落，从而导致整个电机失效。

发明内容

本发明旨在提供一种新的表面涂层静电喷涂方法，以解决上述的环氧树脂表面处理磁体在电机卡槽中的装配尺寸密闭性问题和装配牢固性问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种永磁体的静电喷涂方法，其包括如下步骤：

在20000～80000V的电压下，将粉末涂料静电喷涂到永磁体工件的表面，形成粉末层；

将带有粉末层的永磁体工件在70～120℃下进行中间固化后，在120～200℃下进行最终固化。

作为优选方案，所述永磁体工件在进行静电喷涂前，先依次进行倒角处理和喷砂处理。

作为优选方案，所述倒角处理具体包括如下操作：

采用机械振动或滚动的方法对永磁体工件的棱角打磨圆滑。

作为优选方案，所述喷砂处理中，喷砂压力为0.1～0.4MPa，喷砂材料选自砂粉、白刚玉、石英砂、海砂中的至少一种。

作为优选方案，所述粉末涂料为热固性双酚A环氧聚酯树脂、对甲苯磺酰肼膨胀剂和二甲基咪唑固化剂的混合物，其中，热固性双酚A环氧聚酯树脂、对甲苯磺酰肼膨胀剂和二甲基咪唑固化剂的质量百分数分别为：90～99％、0.5～5％、0.1～5％。

作为优选方案，所述粉末涂料的粒径为1～100μm。

作为进一步优选方案，所述粉末涂料的粒径为10～100μm。

本发明的基本原理在于：在传统静电喷涂环氧树脂涂层的工艺方法基础之上，经一步在涂料成分中增加了膨胀性添加剂，并通过后续的的成膜-膨胀固化的两段式加热固化过程，最终使得磁体涂层完全塞满空隙，使得磁体工件牢固地契合在卡槽内，避免了传统方式下粘接剂失效后磁体磕碰损坏或脱落的事故发生。与以往的涂层方法相比，经过该方法工序流程短、生产效率高，在大幅降低生产工艺成本的同时，还明显提高永磁体工件的装配牢固性。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、用本发明提供的静电喷涂方法形成的涂膜表面均匀平整、防腐性能优异；