■譯者與編輯補充：邱耀弘 博士
資料來源：日本微注射成形有限公司
綜觀
所謂的軟磁性材料是指具備低磁性且具有高導磁率的材料。儘管這些材料暴露在強磁場時會變得具有強的磁化，但在磁場去除後能夠恢復沒有磁性（消磁）導致它們特別有價值。
軟磁材料的零件已用於家用電器、電腦相關辦公設備、通用工業設備，如氣動設備、機動車燃油噴射裝置中的電磁閥、電磁閥芯、噴油器芯、柱塞和扭矩感測器芯以及各種感測器。在軟磁零件對高精度或複雜形狀的頻繁需求中，當前的方法涉及使用切割和粉末冶金方法製造，但也帶來了許多問題。作為回應，日本的µ-MIM®公司其技術引領了製造研究工作，作為研究MIM如何應用於磁性零件的工作的一部分（2008年：METI，戰略性基礎技術改進支援運營；2011年全面採用並商業化）。
MIM產品優勢
通過利用MIM技術可以優化金屬零件小型化、處理複雜形狀、大批量生產以及提高材料產量的方式。此外，日本micro MIM或µ-MIM®技術可以應用於製造淨形高精度軟磁零件的過程中。
最重要的是，這種方法為無磁干擾的生產鋪平了道路，消除了薄壁形狀或軸的變形風險，過去這些薄壁的形狀在消磁退火過程中容易變形。我們的生產範圍包括鐵素體不鏽鋼、Fe-3Si和坡莫合金。此外，與傳統機加工相比（取決於所涉及的形狀和數量），可以大幅降低每件產品的成本。
使用在日本µ-MIM®技術的磁性材料之特徵
- 適合複雜的設計（優越的設計自由度）；
- 高尺寸精度；
- 大量生產。
可用材料
- SUS410L（鐵素體不鏽鋼良好的耐腐蝕性，高電阻）；
- Fe-3%Si（高通量密度、高頻、低矯頑力）；
- Fe-Ni（坡莫合金、高磁導率、高磁通密度、高電阻、低頻、低矯頑力）；
- Fe-Co（波門杜爾鐵鈷合金或稱HiperCo，有最大飽和磁通密度）。
材料性質描述
不鏽鋼17-4PH與316L通常普遍的用於MIM產業，同時列出給讀者參考。我們並不建議使用他們來做為軟磁性應用，但不代表它們不用於電磁波屏蔽使用。本文中分別彙整了三張材料性質表（表1～表3）提供參考。
不鏽鋼410/430
鐵素體形成元素（如Cr、Mo和Si）的適當配置意味著，即使鐵素體經過熱處理，甚至在高溫下磁性也會保留。該材料具良好的可焊性、比奧氏體不鏽鋼有更小的熱膨脹係數，及對含硫氣體的優異高溫腐蝕性。該材料適用於高達800°C的高溫零件和化工設備。
鐵鎳合金
又被稱坡莫合金，用鎳含量為35%至80%的鎳鐵合金來提高初始磁導率，該術語反映了磁導率和合金的結合。它對微小磁場變化的敏感性回應了它在許多電磁閥和磁頭應用中的用途。還可以通過添加銅、鉻、鉬等來改變磁特性。
鐵矽合金
向鐵中添加矽意味著比純鐵的共旋力更小，並且由於電阻增加，鐵損耗最小，從而形成一種優秀的軟磁材料。然而，材料的硬脆特性阻礙了可加工性。
因此在粉末基礎上，利用金屬注射成型(MIM)有望實現淨形零件的生產。此外，在保留所有磁性的同時，它正在開發表面改性、複合技術和檢測微量附加元素，以彌補其強度和耐腐蝕性差的缺點。
鐵鈷合金
波門杜爾鐵鈷合金或稱HiperCo是一種軟磁材料，其特點是鐵和鈷的合金比例為1:1，其突出特點是最高的磁通密度。它用於電磁透鏡、電子顯微鏡、最新的列印頭和線性脈衝電機；所有這些都要求高可靠性。然而，在退火和常規加工過程中，材料容易脆化或變形。MIM通常可以解決複雜形狀或薄壁零件的高精度批量生產等問題。此材料中加入V(0.8-1.2%)是為了改善材料的硬脆性。
應用說明
如圖１所示的產品和應用示例。汽車行業將迎來重大技術創新，如自動駕駛汽車和聯網汽車，以及動力傳動系電氣化。從控制系統到感測器系統，各種軟磁材料的使用正在增加。
隨著控制系統的發展，在機器人工業和人工智慧的引領下，未來對高性能、小型化、高精度和複雜形狀的軟磁組件的需求將不斷增加，並在更廣泛的應用中不斷發展。
我們持續利用微MIM或μ-MIM®技術（日）；開發新產品以滿足這些需求。有關其他軟磁材料、新合金系統和複合材料的更多詳細資訊，請聯繫我們。
Dr.Q的提醒
燒結軟磁磁材料最重要是在於控碳，維持最低的碳含量必須要有氫氣進行脫碳，這是比較好的選擇。批次的真空脫脂式石墨燒結爐當然也可以燒軟磁材料，可以式當的利用氧含量來脫碳。
參考資料
[1]. https://micro-mim.eu/production/softmagnetic-material/
