[发明专利]一种用于陀螺电机转子磁钢片的锡焊粘接方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陀螺电机转子安装领域，特别是一种用于陀螺电机转子磁 钢片的锡焊粘接方法。

背景技术

陀螺电机是惯性仪表的核心部件，其工作原理是定子通电产生旋转磁场， 转子磁钢片受磁拉力作用带动飞轮高速旋转，为惯性仪表提供角动量，形成陀 螺效应。为降低涡流损耗，转子磁钢环往往采用薄片压方式，通过胶粘将一定 数量的磁钢片组合在一起。但采用胶粘方案，受粘接力的限制，磁钢环在机械 加工时易开裂，影响产品的磁性能。而且粘接胶在高温下易变形，造成磁钢环 尺寸不稳定，导致陀螺电机质心变化，影响陀螺仪表的精度。此外，新一代陀 螺电机采用动压气浮轴承作为转子支撑结构，轴承间隙仅有几个微米，粘接胶 的挥发物进入到轴承中，易引起轴承卡死，造成陀螺电机可靠性问题，因此转 子磁钢环采用胶粘工艺有固有缺陷。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种用于陀螺电机转子 磁钢片的锡焊粘接方法，解决了原有胶粘工艺易开裂的问题，提高陀螺电机的 可靠性，提高陀螺仪表精度。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种用于陀螺电机转子磁钢片的锡焊粘接方法，锡焊粘接方法具体包括如 下步骤：

步骤(一)、将清洗后的磁钢片表面电镀一层金属铜；

步骤(二)、将镀铜的磁钢片的铜表面用锡铅焊料进行搪锡；

步骤(三)、把n个搪好锡的磁钢片穿入压紧工装，放入烘箱内进行焊锡， 加温到焊锡熔化温度，去除多余的锡直至n个磁钢片的整体厚度达到要求，n 为正整数；

步骤(四)、冷却后，取下焊锡后的磁钢叠片。

在上述的一种用于陀螺电机转子磁钢片的锡焊粘接方法，所述的转子磁钢 片材料为磁滞合金，圆环状，厚度为0.3-0.5mm。

在上述的一种用于陀螺电机转子磁钢片的锡焊粘接方法，所述步骤(一) 中，在磁钢片表面电镀金属铜时，电流密度控制在30～40mA/cm²，镀液温度控 制在25～35℃，时间控制在5～10min，铜镀层厚度控制在3～5μm。

在上述的一种用于陀螺电机转子磁钢片的锡焊粘接方法，所述步骤(二) 中，将镀铜的磁钢片用锡铅焊料进行搪锡的方法为：将镀铜的磁钢片放入 13-17％的稀盐酸中浸泡8-12秒；加热锡锅使锡块熔化，温度控制在300±5 ℃之间；然后镀铜的磁钢片放入熔锡3～5秒；取出后至搪锡层自然冷却固化。

在上述的一种用于陀螺电机转子磁钢片的锡焊粘接方法，所述步骤(三) 中，烘箱温度为300±5℃之间；相邻磁钢片之间的锡层厚度为3～5μm。

在上述的一种用于陀螺电机转子磁钢片的锡焊粘接方法，所述步骤(二) 中，所用锡铅焊料为HLSn60PbA。

在上述的一种用于陀螺电机转子磁钢片的锡焊粘接方法，所述步骤(一) 中，所用镀铜液用去离子水配制，每1L镀铜液包括170～180g的 CuSO4·5H2O、20～30mL浓度为95％的H2SO4和2.6～3.0mL的浓度为 0.2mol/L的HCl，电流密度控制在30～40mA/cm²，镀液温度控制在25～35℃， 时间控制在5～10min，铜镀层厚度控制在3～5μm。

在上述的一种用于陀螺电机转子磁钢片的锡焊粘接方法，所述步骤(三) 中，穿入压紧工装的磁钢片个数为18-22个。

在上述的一种用于陀螺电机转子磁钢片的锡焊粘接方法，所述的步骤(四) 中，将冷却后的磁钢叠片进行高温抽真空除气处理。

在上述的一种用于陀螺电机转子磁钢片的锡焊粘接方法，所述的抽真空除 气处理温度为75-85℃，真空度为4.8×10-4-5.2×10-4Pa，除气时间不少于 10小时。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明陀螺电机转子磁钢片采用了创新的锡焊粘接方法，由于在高温 下锡比胶粘剂具有更好的耐热性和结构稳定性，因此使用锡焊工艺的转子磁钢 片在陀螺电机高温工作时不易变形，尺寸稳定，对于确保高速旋转的陀螺电机 质心稳定性，提高陀螺仪表精度具有重要意义；

(2)本发明在转子磁钢片表面采用了表面镀铜和搪锡工艺，铜镀层作为一 种过渡介质，通过在镀层上搪锡，实现了磁钢片之间的锡焊粘接；与现有胶粘 工艺相比，锡焊的粘接力更强，有效地解决胶粘工艺易开裂的问题；