Kas yra Magnetas?
Magnetas yra medžiaga, kuri veikia jį akivaizdžią jėgą be fizinio kontakto su kitomis medžiagomis. Ši jėga vadinama magnetizmu. Magnetinė jėga gali pritraukti arba atstumti. Dauguma žinomų medžiagų turi tam tikrą magnetinę jėgą, tačiau šių medžiagų magnetinė jėga yra labai maža. Kai kurių medžiagų magnetinė jėga yra labai didelė, todėl šios medžiagos vadinamos magnetais. Pati žemė taip pat yra didžiulis magnetas.
Visuose magnetuose yra du taškai, kuriuose magnetinė jėga yra didžiausia. Jie žinomi kaip stulpai. Stačiakampio strypo magneto poliai yra tiesiai vienas prieš kitą. Jie vadinami Šiaurės ašigaliu arba į šiaurę siekiančiu ašigaliu, o Pietų ašigaliu arba į pietus siekiančiu.
Magnetą galima pasigaminti tiesiog paėmus esamą magnetą ir juo patrynus metalo gabalėlį. Šis naudojamas metalinis gabalas turi būti nuolat trinamas viena kryptimi. Dėl to elektronai tame metaliniame gabale pradeda suktis ta pačia kryptimi. Elektros srovė taip pat gali sukurti magnetus. Kadangi elektra yra elektronų srautas, judantys elektronai, judėdami laidu, turi tokį patį poveikį kaip elektronai, besisukantys aplink atomo branduolį. Tai vadinama elektromagnetu.
Dėl elektronų išdėstymo būdo metalai nikelis, kobaltas, geležis ir plienas sudaro labai gerus magnetus. Šie metalai gali likti magnetais amžinai, kai jie tampa magnetais. Taigi jie vadinasi kietieji magnetai. Tačiau šie metalai ir kiti metalai gali laikinai veikti kaip magnetai, jei jie buvo veikiami arba priartėja prie kieto magneto. Tada jie turi pavadinimą minkšti magnetai.
Kaip veikia magnetizmas
Magnetizmas atsiranda, kai tam tikru būdu juda mažos dalelės, vadinamos elektronais. Visa medžiaga susideda iš vienetų, vadinamų atomais, kurie savo ruožtu susideda iš elektronų ir kitų dalelių, kurios yra neutronai ir protonai. Šie elektronai linkę suktis aplink branduolį, kuriame yra kitų aukščiau paminėtų dalelių. Mažą magnetinę jėgą sukelia šių elektronų sukimasis. Kai kuriais atvejais daug elektronų objekte sukasi viena kryptimi. Visų šių mažų elektronų magnetinių jėgų rezultatas yra didelis magnetas.
Miltelių paruošimas
Tinkamas geležies, boro ir neodimio kiekis kaitinamas, kad išsilydytų vakuume arba indukcinėje lydymo krosnyje, naudojant inertines dujas. Vakuumas naudojamas siekiant užkirsti kelią cheminėms reakcijoms tarp tirpstančių medžiagų ir oro. Kai išlydytas lydinys atvėsta, jis sulaužomas ir susmulkinamas, suformuojant mažas metalines juosteles. Vėliau smulkūs gabalėliai susmulkinami ir susmulkinami į smulkius miltelius, kurių skersmuo svyruoja nuo 3 iki 7 mikronų. Naujai suformuoti milteliai yra labai reaktyvūs ir gali užsidegti ore, todėl juos reikia saugoti nuo deguonies poveikio.
Izostatinis tankinimas
Izostatinio tankinimo procesas dar vadinamas presavimu. Metalo milteliai paimami ir dedami į formą. Šis pelėsis taip pat vadinamas štampu. Kad miltelių pavidalo medžiaga būtų vienoje linijoje su miltelių dalelėmis, veikiama magnetinė jėga, o magnetinės jėgos veikimo laikotarpiu naudojama hidrauliniai cilindrai, kurie ją visiškai suspaudžia 0,125 colio (0,32 cm) tikslumu. storio. Paprastai naudojamas aukštas slėgis nuo 10 000 psi iki 15 000 psi (70 MPa iki 100 MPa). Kiti dizainai ir formos gaminamos sudedant medžiagas į hermetišką vakuuminį indą, prieš suspaudžiant jas į norimą formą dujų slėgiu.
Dauguma medžiagų, pavyzdžiui, mediena, vanduo ir oras, turi labai silpnas magnetines savybes. Magnetai labai stipriai pritraukia objektus, kuriuose yra buvę metalai. Jie taip pat pritraukia arba atstumia kitus kietus magnetus, kai jie yra arčiau. Taip yra todėl, kad kiekvienas magnetas turi du priešingus polius. Pietų poliai pritraukia kitų magnetų šiaurinius polius, tačiau jie atstumia kitus pietų polius ir atvirkščiai.
Gamybos magnetai
Labiausiai paplitęs metodas, naudojamas gaminant magnetus, vadinamas miltelių metalurgija. Kadangi magnetai susideda iš skirtingų medžiagų, jų gamybos procesai taip pat yra skirtingi ir unikalūs. Pavyzdžiui, elektromagnetai gaminami naudojant metalo liejimo metodus, o lankstieji nuolatiniai magnetai gaminami naudojant plastiko ekstruzijos procesus, kurių metu žaliavos sumaišomos šiluma prieš išspaudžiant jas per angą esant ekstremalioms slėgio sąlygoms. Žemiau pateikiamas magneto gamybos procesas.
Visi esminiai ir svarbūs magnetų pasirinkimo aspektai turėtų būti aptarti tiek su inžinierių, tiek su gamybos komandomis. Įmagnetinimo procesas magnetų gamybos procesuose, iki šiol medžiaga yra suspausto metalo gabalas. Nors izostatinio presavimo metu ji buvo veikiama magnetinės jėgos, ji medžiagai magnetinio poveikio nesukėlė, tik išrikiavo birių miltelių daleles. Gabalas įnešamas tarp stipraus elektromagneto polių ir po to orientuojamas įmagnetinimo kryptimi. Įjungus elektromagnetą, magnetinė jėga sulygiuoja medžiagos magnetinius domenus, todėl gabalas yra labai stiprus nuolatinis magnetas.
Medžiagos šildymas
Po izostatinio tankinimo proceso miltelių pavidalo metalo šliužas atskiriamas nuo štampavimo ir dedamas į orkaitę. Sukepinimas yra procesas arba būdas, kai suspausti milteliniai metalai pridedami šilumos, kad vėliau jie virstų lydytais kietais metalo gabalais.
Sukepinimo procesą daugiausia sudaro trys etapai. Pradinio proceso etapo metu suslėgta medžiaga kaitinama labai žemoje temperatūroje, kad pašalintų visą drėgmę arba visas teršalas, kurios galėjo patekti į izostatinio tankinimo procesą. Antrojo sukepinimo etapo metu temperatūra pakyla iki maždaug 70–90 % lydinio lydymosi temperatūros. Tada temperatūra ten palaikoma kelias valandas ar dienas, kad mažos dalelės sutaptų, susijungtų ir susilies. Paskutinis sukepinimo etapas yra tada, kai medžiaga aušinama labai lėtai, kontroliuojant temperatūrą.
Medžiagos atkaitinimas
Po šildymo vyksta atkaitinimo procesas. Tai yra tada, kai sukepintoje medžiagoje atliekamas kitas žingsnis po žingsnio kontroliuojamas šildymo ir aušinimo procesas, kad būtų pašalintas bet koks arba visi liekamieji įtempiai, likę medžiagoje, ir ji taptų stipresnė.
Magnetinis apdaila
Pirmiau minėti sukepinti magnetai susideda iš tam tikro lygio arba apdirbimo laipsnio, pradedant lygiu ir lygiagrečiu šlifavimu arba mažesnių dalių formavimu iš blokinių magnetų. Medžiaga, iš kurios gaminamas magnetas, yra labai kieta ir trapi (Rockwell C 57–61). Todėl šiai medžiagai reikalingi deimantiniai diskai pjaustymo procesams, jie taip pat naudojami abrazyviniams diskams šlifavimo procesams. Pjaustymo procesą galima atlikti labai tiksliai ir paprastai nereikia šlifuoti. Aukščiau minėti procesai turi būti atliekami labai atsargiai, kad būtų mažiau skilinėjimo ir įtrūkimų.
Yra atvejų, kai galutinė magneto struktūra ar forma yra labai palanki apdoroti deimantiniu šlifavimo ratuku, pavyzdžiui, duonos kepalus. Galutinis rezultatas galutinėje formoje perkeliamas už šlifavimo disko, o šlifavimo diskas suteikia tikslius ir tikslius matmenis. Atkaitintas gaminys yra taip arti gatavos formos ir matmenų, kad norisi jį pagaminti. Šiai būklei paprastai suteikiamas pavadinimas „Near neto forma“. Paskutinis ir paskutinis apdirbimo procesas pašalina medžiagos perteklių ir ten, kur reikia, suteikia labai lygų paviršių. Galiausiai, norint užsandarinti paviršių, medžiaga padengiama apsaugine danga.
Įmagnetinimo procesas
Įmagnetinimas vyksta po apdailos proceso, o kai gamybos procesas baigtas, magnetą reikia įkrauti, kad būtų sukurtas išorinis magnetinis laukas. Tam naudojamas solenoidas. Solenoidas yra tuščiaviduris cilindras, į kurį galima įdėti skirtingų dydžių ir formų magnetus arba su tvirtinimo elementais, kad būtų galima perteikti įvairius magnetinius raštus ar dizainus. Kad būtų išvengta šių galingų magnetų tvarkymo ir surinkimo įmagnetintomis sąlygomis, galima įmagnetinti didelius mazgus. . Reikėtų atsižvelgti į įmagnetinimo lauko reikalavimus, kurie yra labai dideli.
Paskelbimo laikas: 2022-05-05