Mikä on magneetti?
Magneetti on materiaali, joka kohdistaa siihen ilmeisen voiman ilman fyysistä kosketusta muihin materiaaleihin. Tätä voimaa kutsutaan magnetismiksi. Magneettinen voima voi vetää puoleensa tai hylkiä. Useimmat tunnetut materiaalit sisältävät jonkin verran magneettista voimaa, mutta näiden materiaalien magneettinen voima on hyvin pieni. Joidenkin materiaalien magneettinen voima on erittäin suuri, joten näitä materiaaleja kutsutaan magneeteiksi. Maa itsessään on myös valtava magneetti.
Kaikissa magneeteissa on kaksi pistettä, joissa magneettinen voima on suurin. Ne tunnetaan pylväinä. Suorakaiteen muotoisessa tankomagneetissa navat ovat suoraan toistensa poikki. Niitä kutsutaan pohjoisnavalla tai pohjoiseen etsiväksi napaksi ja etelänapaksi tai etelään etsiväksi napaksi.
Magneetin voi tehdä yksinkertaisesti ottamalla olemassa oleva magneetti ja hankaamalla sillä metallipalaa. Tätä käytettävää metallikappaletta on hierottava jatkuvasti yhteen suuntaan. Tämä saa elektronit siinä metallikappaleessa pyörimään samaan suuntaan. Sähkövirta pystyy myös luomaan magneetteja. Koska sähkö on elektronien virtaa, liikkuvat elektronit liikkuvat johdossa, ne kantavat mukanaan saman vaikutuksen kuin elektronit, jotka pyörivät atomiytimen ympärillä. Tätä kutsutaan sähkömagneetiksi.
Niiden elektronien järjestyksen vuoksi metallit nikkeli, koboltti, rauta ja teräs tekevät erittäin hyviä magneetteja. Nämä metallit voivat pysyä magneetteina ikuisesti, kun niistä tulee magneetteja. Siten kantavat nimeä kovat magneetit. Nämä ja muut metallit voivat kuitenkin väliaikaisesti käyttäytyä kuin magneetit, jos ne ovat altistuneet tai joutuneet lähelle kovaa magneettia. Sitten heillä on nimi pehmeät magneetit.
Kuinka magnetismi toimii
Magnetismi tapahtuu, kun pienet hiukkaset, joita kutsutaan elektroneiksi, liikkuvat jollain tavalla. Kaikki aine koostuu yksiköistä, joita kutsutaan atomeiksi, jotka puolestaan koostuvat elektroneista ja muista hiukkasista, jotka ovat neutroneja ja protoneja. Nämä elektronit pyrkivät pyörimään ytimen ympäri, joka sisältää muita edellä mainittuja hiukkasia. Pieni magneettinen voima johtuu näiden elektronien pyörimisestä. Joissakin tapauksissa monet esineen elektronit pyörivät yhteen suuntaan. Kaikkien näiden elektronien pienten magneettivoimien tulos on iso magneetti.
Jauheen valmistaminen
Sopivat määrät rautaa, booria ja neodyymiä kuumennetaan sulamaan tyhjiössä tai induktiosulatusuunissa käyttämällä inerttiä kaasua. Tyhjiön käyttö on tarkoitettu estämään kemialliset reaktiot sulavien materiaalien ja ilman välillä. Kun sula seos on jäähtynyt, se rikotaan ja murskataan muodostaen pieniä metalliliuskoja. Sen jälkeen pienet palaset jauhetaan ja murskataan hienoksi jauheeksi, jonka halkaisija on 3-7 mikronia. Äskettäin muodostunut jauhe on erittäin reaktiivinen ja voi aiheuttaa syttymisen ilmassa, ja se on pidettävä poissa hapelle altistumisesta.
Isostaattinen tiivistys
Isostaattista tiivistysprosessia kutsutaan myös puristamiseksi. Jauhemainen metalli otetaan ja asetetaan muottiin. Tätä muottia kutsutaan myös muottiksi. Jotta jauhemainen materiaali olisi linjassa jauhehiukkasten kanssa, siihen kohdistetaan magneettinen voima ja magneettisen voiman kohdistamisen aikana hydraulisylintereillä se puristetaan kokonaan 0,125 tuuman (0,32 cm) tarkkuudella suunnitellusta. paksuus. Suuria paineita käytetään yleensä välillä 10 000 psi - 15 000 psi (70 MPa - 100 MPa). Muut mallit ja muodot valmistetaan laittamalla aineet ilmatiiviiseen tyhjennettyyn astiaan ennen kuin ne puristetaan haluttuun muotoon kaasunpaineella.
Useimmilla materiaaleilla, kuten puulla, vedellä ja ilmalla, on erittäin heikkoja magneettisia ominaisuuksia. Magneetit houkuttelevat erittäin voimakkaasti esineitä, jotka sisältävät entisiä metalleja. Ne myös houkuttelevat tai hylkivät muita kovia magneetteja, kun ne tuodaan lähemmäksi. Tämä johtuu siitä, että jokaisella magneetilla on kaksi vastakkaista napaa. Etelänavat vetävät puoleensa muiden magneettien pohjoisnapoja, mutta ne hylkivät muita etelänapoja ja päinvastoin.
Magneettien valmistus
Yleisin magneettien valmistuksessa käytetty menetelmä on nimeltään jauhemetallurgia. Koska magneetit koostuvat eri materiaaleista, myös niiden valmistusprosessit ovat erilaisia ja ainutlaatuisia sinänsä. Esimerkiksi sähkömagneetit valmistetaan metallivalutekniikoilla, kun taas taipuisia kestomagneetteja valmistetaan muovien suulakepuristusprosesseilla, joissa raaka-aineet sekoitetaan lämmössä ennen kuin ne pakotetaan aukon läpi äärimmäisissä paineolosuhteissa. Alla on magneetin valmistusprosessi.
Kaikista ratkaisevista ja tärkeistä magneettien valinnan näkökohdista tulee keskustella sekä suunnittelu- että tuotantotiimien kanssa. Magnetointiprosessi magneettien valmistusprosesseissa, tähän asti materiaali on puristetun metallin pala. Vaikka se kohdistui magneettiseen voimaan isostaattisen puristuksen aikana, voima ei tuonut materiaaliin magneettista vaikutusta, se vain asetti irtonaiset jauhehiukkaset riviin. Kappale tuodaan vahvan sähkömagneetin napojen väliin ja sen jälkeen suunnataan magnetoitumiseen tarkoitettuun suuntaan. Kun sähkömagneetti on aktivoitu, magneettinen voima kohdistaa magneettiset alueet materiaalin sisällä, mikä tekee kappaleesta erittäin vahvan kestomagneetin.
Materiaalin lämmitys
Isostaattisen tiivistyksen jälkeen metallijauhe erotetaan suulakkeesta ja laitetaan uuniin. Sintraus on prosessi tai menetelmä, jossa puristettuihin metallijauheisiin lisätään lämpöä niiden muuntamiseksi sulatetuiksi kiinteiksi metallikappaleiksi myöhemmin.
Sintrausprosessi koostuu pääasiassa kolmesta vaiheesta. Alkuvaiheen prosessin aikana puristettua materiaalia kuumennetaan erittäin matalissa lämpötiloissa kaiken kosteuden tai kaikki epäpuhtaudet, jotka ovat saaneet jäädä kiinni isostaattisen tiivistysprosessin aikana. Sintrauksen toisen vaiheen aikana lämpötila nousee noin 70-90 %:iin lejeeringin sulamispisteestä. Sitten lämpötila pidetään siellä tuntien tai päivien ajan, jotta pienet hiukkaset sopivat yhteen, sitoutuvat ja sulautuvat yhteen. Sintrauksen viimeinen vaihe on, kun materiaali jäähdytetään hyvin hitaasti kontrolloiduissa lämpötilan lisäyksissä.
Materiaalin hehkutus
Kuumennusprosessin jälkeen tulee hehkutusprosessi. Tällöin sintrattu materiaali käy läpi toisen vaiheittain ohjatun lämmitys- ja jäähdytysprosessin materiaaliin jääneiden jäännösjännitysten hylkäämiseksi tai sen tekemiseksi vahvemmaksi.
Magneetin viimeistely
Edellä mainitut sintratut magneetit koostuvat tietyn tason tai asteen työstyksestä, jotka vaihtelevat niiden hiomisesta sileiksi ja yhdensuuntaisiksi tai pienempien osien muodostamisesta lohkomagneeteista. Magneetin valmistusmateriaali on erittäin kovaa ja hauras (Rockwell C 57-61). Siksi tämä materiaali tarvitsee timanttilaikkoja viipalointiprosesseihin, niitä käytetään myös hiomalaikkoina hiontaprosesseja varten. Viipalointiprosessi voidaan tehdä erittäin tarkasti, ja se yleensä poistaa jauhamisprosessin tarpeen. Yllä mainitut prosessit on suoritettava erittäin huolellisesti murtumien ja halkeilujen vähentämiseksi.
On tapauksia, joissa lopullinen magneettirakenne tai muoto on erittäin suotuisa käsittelylle muotoillulla timanttihiomalaikalla, kuten leipäleivillä. Lopputulos lopullisessa muodossa tuodaan hiomalaikan ohi ja hiomalaikalla saadaan tarkat ja tarkat mitat. Hehkutettu tuote on niin lähellä valmista muotoa ja mittoja, että se halutaan valmistaa. Lähes verkkomuoto on nimi, joka yleensä annetaan tälle tilalle. Viimeinen ja viimeinen työstöprosessi poistaa ylimääräisen materiaalin ja muodostaa erittäin tasaisen pinnan tarvittaessa. Lopuksi materiaalille tehdään suojapinnoite pinnan tiivistämiseksi.
Magnetointiprosessi
Magnetointi seuraa viimeistelyprosessia, ja kun valmistusprosessi on valmis, magneetti tarvitsee latauksen ulkoisen magneettikentän muodostamiseksi. Tämän saavuttamiseksi käytetään solenoidia. Solenoidi on ontto sylinteri, johon voidaan sijoittaa erikokoisia ja -muotoisia magneetteja tai kiinnittimillä solenoidi on muotoiltu antamaan erilaisia magneettikuvioita tai -malleja. Jotta vältytään näiden voimakkaiden magneettien käsittelyltä ja kokoamiselta niiden magnetoiduissa olosuhteissa, suuria kokoonpanoja voidaan magnetoida. . On otettava huomioon magnetointikentän vaatimukset, jotka ovat erittäin merkittäviä.
Postitusaika: 05.07.2022