N35 と N52: U 字型デザインに最適な磁石グレードはどれですか?

U字型ネオジム磁石は比類のない磁場集中力を提供しますが、人気の高いN35や強力なN52など、最適なグレードを選択することが、性能、耐久性、コストのバランスをとる上で非常に重要です。N52は理論上、より高い磁力強度を備えていますが、U字型形状特有の要件によってその利点が相殺される可能性があります。これらのトレードオフを理解することで、設計において磁気性能の目標を確実かつ経済的に達成することができます。

 

コアの違い：磁力の強さと脆さ

N52:を表す一般的に使用される最高グレードNシリーズの中で最高のエネルギー積（BHmax）、残留磁束密度（Br）、保磁力（HcJ）を誇り、特定のサイズで達成可能な最大の引っ張り力。生の磁力を考えてみましょう。

N35: A 強度は低くなりますが、より経済的なグレードです。磁気出力はN52より低いが、一般的に機械的靭性が向上し、割れに対する耐性が高まります。また、不可逆的な強度低下が起こる前に、より高い温度にも耐えることができます。

 

U字型がゲームを変える理由

象徴的な U 字型は磁場を集中させるだけでなく、多くの課題ももたらします。

固有の応力集中:U 字型の鋭い内部角は、自然に応力が集中する原因となり、ひび割れが発生しやすくなります。

製造の複雑さ:壊れやすいネオジムをこの複雑な形状に焼結および機械加工すると、単純なブロックまたはディスク構造に比べて破損のリスクが高まります。

磁化の課題:U 字型の場合、特に高磁束で駆動が難しいグレードでは、極面 (ピンの端) の完全に均一な磁気飽和を実現することがより困難になる可能性があります。

熱減磁リスク:一部のアプリケーション（モーターなど）では、磁場の集中と動作温度の上昇により脆弱性が増す可能性があります。

 

U字型磁石 N35 vs. N52: 重要な考慮事項

絶対的な強さの要件:

次の場合はN52を選択してください:設計は、可能な限り小さなU字型磁石から1ニュートンの引力を最大限に引き出すことに大きく依存しており、リスクを軽減する堅牢な設計・製造プロセスを備えています。N52は、最大ギャップ磁界密度が問題にならない用途（例：クリティカルチャック、高効率マイクロモーター）に最適です。

以下の場合はN35を選択してください:N35はお客様の用途に十分な強度を備えています。脆いN52よりも、わずかに大きいN35 U字型磁石の方が、必要な吸引力をより確実かつ経済的に満たす場合が多いです。使い物にならない強度にお金をかける必要はありません。

 

破損の危険性と耐久性:

以下の場合はN35を選択してください:お客様のアプリケーションには、衝撃、振動、屈曲、または緊密な機械組立が伴います。N35は優れた破壊靭性を有しており、特に重要な内側曲げ部における磁石の割れリスクを大幅に低減します。N52は非常に脆く、不適切な取り扱いや負荷がかかった場合、破砕や壊滅的な破損が発生しやすくなります。

次の場合はN52を選択してください:組み立て工程では磁石が極めてしっかりと保護され、機械的ストレスは最小限に抑えられ、取り扱いも厳密に管理されています。それでも、内径が十分に大きいことは疑いようがありません。

 

動作温度:

以下の場合はN35を選択してください:磁石は80℃（176°F）に近い、あるいはそれを超える温度で動作します。N35は最高動作温度が高く（通常120℃、N52は80℃）、この温度を超えると不可逆的な損失が発生します。N52の強度は温度上昇とともに急速に低下します。これは、U字型の熱集中構造において非常に重要です。

次の場合はN52を選択してください:周囲温度は常に低く（60 ～ 70°C 未満）、室温のピーク強度が重要です。

 

コストと製造可能性:

以下の場合はN35を選択してください:コストは重要な考慮事項です。N35はN52よりもkgあたりのコストが大幅に低くなります。また、複雑なU字型構造のため、焼結および加工時のスクラップ率が高くなることが多く、特に脆いN52では実際のコストがさらに高くなります。N35は加工性に優れているため、歩留まりが向上します。

次の場合はN52を選択してください:パフォーマンス上の利点により、価格の上昇や潜在的な歩留まり損失に見合う価値があり、アプリケーションは高いコストを吸収できます。

 

磁化と安定性:

以下の場合はN35を選択してください:磁化装置のパワーには限界があります。N35はN52よりも完全に磁化しやすいです。どちらも完全に磁化できますが、U字型の形状で均一に磁化するにはN35の方が安定する可能性があります。

次の場合はN52を選択してください:高保磁力N52グレードをU字型拘束内で完全に磁化できる強力な磁化治具をご利用いただけます。完全な磁極飽和が達成されていることを確認してください。

 

U字型磁石の「強いほど良いとは限らない」という現実

U 字型設計で N52 磁石を強く押し込むと、多くの場合、収益が減少することになります。

破損のコスト: 破損した N52 磁石のコストは、正常に機能している N35 磁石よりもはるかに高くなります。

熱的制限: 温度が上昇すると、余分な強度はすぐに消えてしまいます。

過剰なエンジニアリング: 形状や組み立て上の制約により、効果的に活用できない強度に対して余分な費用を支払っている可能性があります。

コーティングの課題: 特に繊細な内側の曲げ部分にある、より脆い N52 磁石を保護することは重要ですが、これにより複雑さとコストが増加します。