Ce este un magnet?
Un magnet este un material care exercită o forță evidentă asupra acestuia fără contact fizic cu alte materiale. Această forță se numește magnetism. Forța magnetică poate atrage sau respinge. Majoritatea materialelor cunoscute conțin o anumită forță magnetică, dar forța magnetică din aceste materiale este foarte mică. Pentru unele materiale, forța magnetică este foarte mare, așa că aceste materiale se numesc magneți. Pământul însuși este, de asemenea, un magnet uriaș.
Există două puncte pe toți magneții în care forța magnetică este cea mai mare. Sunt cunoscuți sub numele de poli. Pe un magnet cu bară dreptunghiulară, polii sunt direct unul peste altul. Ele sunt numite Polul Nord sau polul de căutare a nordului și Polul Sud sau de căutarea sudului.
Un magnet poate fi realizat pur și simplu luând un magnet existent și frecând o bucată de metal cu el. Această piesă metalică utilizată trebuie frecată continuu într-o direcție. Acest lucru face ca electronii din acea bucată de metal să înceapă să se rotească în aceeași direcție. Curentul electric este, de asemenea, capabil să creeze magneți. Deoarece electricitatea este un flux de electroni, atunci când electronii mobili se mișcă într-un fir, ei poartă cu ei același efect ca și electronii care se rotesc în jurul nucleului atomic. Acesta se numește electromagnet.
Datorită modului în care sunt aranjați electronii lor, metalele nichel, cobalt, fier și oțel fac magneți foarte buni. Aceste metale pot rămâne magneți pentru totdeauna odată ce devin magneți. Purtând astfel denumirea de magneți duri. Cu toate acestea, aceste metale și altele se pot comporta ca magneți temporar dacă au fost expuse sau se apropie de un magnet dur. Apoi poartă numele de magneți moi.
Cum funcționează magnetismul
Magnetismul apare atunci când particulele minuscule numite electroni se mișcă într-un fel. Toată materia este compusă din unități numite atomi, care la rândul lor sunt formate din electroni și alte particule, care sunt neutroni și protoni. Acești electroni tind să se rotească în jurul nucleului, care conține celelalte particule menționate mai sus. Forța magnetică mică este cauzată de rotația acestor electroni. În unele cazuri, mulți electroni din obiect se rotesc într-o direcție. Rezultatul tuturor acestor forțe magnetice minuscule de la electroni este un magnet mare.
Pregătirea pulberii
Cantități adecvate de fier, bor și neodim sunt încălzite pentru a se topi sub vid sau într-un cuptor de topire cu inducție folosind gaz inert. Utilizarea vidului este pentru a preveni reacțiile chimice dintre materialele în topire și aer. Când aliajul topit s-a răcit, acesta este spart și zdrobit formând mici benzi metalice. Ulterior, bucățile mici sunt pulverizate și zdrobite într-o pulbere fină care variază de la 3 la 7 microni în diametru. Pulberea nou formată este foarte reactivă și este capabilă să provoace aprindere în aer și trebuie ținută departe de expunerea la oxigen.
Compactare izostatică
Procesul de compactare izostatică se mai numește și presare. Pudra metalică este preluată și poziționată într-o matriță. Această matriță se mai numește și matriță. Pentru ca materialul sub formă de pulbere să fie în concordanță cu particulele de pulbere, se exercită o forță magnetică, iar în timpul perioadei de aplicare a forței magnetice, se folosesc berbeci hidraulici pentru a-l comprima în întregime la 0,125 inchi (0,32 cm) față de cel planificat. grosime. Presiunile ridicate sunt utilizate de obicei de la 10.000 psi la 15.000 psi (70 MPa la 100 MPa). Alte modele și forme sunt fabricate prin introducerea substanțelor într-un recipient evacuat etanș înainte de presarea lor în forma dorită prin presiunea gazului.
Majoritatea materialelor care iau de exemplu lemnul, apa și aerul au proprietăți magnetice care sunt foarte slabe. Magneții atrag foarte puternic obiectele care conțin fostele metale. De asemenea, atrag sau resping alți magneți duri atunci când sunt apropiați. Acest rezultat se datorează faptului că fiecare magnet are doi poli opuși. Polii de sud atrag polii nordici ai altor magneți, dar resping alți poli de sud și invers.
Fabricarea magneților
Cea mai comună metodă folosită în fabricarea magneților se numește metalurgia pulberilor. Deoarece magneții cuprind materiale diferite, procesele de fabricare a acestora sunt, de asemenea, diferite și unice în sine. De exemplu, electromagneții sunt fabricați folosind tehnici de turnare a metalelor, în timp ce magneții permanenți flexibili sunt fabricați în procese care implică extrudarea plasticului în care materiile prime sunt amestecate la căldură înainte de a fi forțate printr-o deschidere în condiții de presiune extremă. Mai jos este procesul de fabricare a magnetului.
Toate aspectele cruciale și importante ale selecției magneților ar trebui discutate atât cu echipele de inginerie, cât și cu echipele de producție. Procesul de magnetizare pe procesele de fabricație a magneților, până în acest punct, materialul este o bucată de metal comprimat. Deși a fost exercitată asupra unei forțe magnetice în timpul procesului de presare izostatică, forța nu a adus un efect magnetic materialului, ci doar a aliniat particulele de pulbere liberă. Piesa este adusă între polii unui electromagnet puternic și apoi orientată în direcția de magnetizare. După ce electromagnetul este alimentat, forța magnetică aliniază domeniile magnetice din material, făcând piesa un magnet permanent foarte puternic.
Încălzirea materialului
După procesul de compactare izostatică, melcul de metal sub formă de pulbere este separat de matriță și introdus într-un cuptor. Sinterizarea este procesul sau metoda de adăugare a căldurii metalelor sub formă de pulbere comprimată pentru a le transforma ulterior în piese de metal topite, solide.
Procesul de sinterizare cuprinde în principal trei etape. În timpul procesului inițial, materialul comprimat este încălzit la temperaturi foarte scăzute pentru a îndepărta toată umezeala sau toate substanțele contaminante care ar fi putut fi prinse în timpul procesului de compactare izostatică. În timpul celei de-a doua etape de sinterizare, are loc o creștere a temperaturii la aproximativ 70-90% din punctul de topire al aliajului. Temperatura este apoi menținută acolo timp de câteva ore sau zile, pentru ca particulele mici să se potrivească, să se lege și să fuzioneze împreună. Etapa finală a sinterizării este atunci când materialul este răcit foarte lent în trepte controlate de temperatură.
Recoacerea materialului
După procesul de încălzire vine procesul de recoacere. Acesta este momentul în care materialul sinterizat trece printr-un alt proces de încălzire și răcire controlat pas cu pas pentru a elimina orice sau toate tensiunile reziduale care rămân în material și pentru a-l face mai puternic.
Finisare cu magnet
Magneții sinterizați de mai sus constau într-un anumit nivel sau grad de prelucrare, variind de la șlefuirea lor netedă și paralelă sau formarea unor piese mai mici din blocuri de magneți. Materialul care face magnetul este foarte dur și fragil (Rockwell C 57 până la 61). Prin urmare, acest material are nevoie de roți diamantate pentru procesele de feliere, ele sunt folosite și pentru roți abrazive pentru procesele de măcinare. Procesul de feliere se poate face cu mare precizie și de obicei elimină necesitatea procesului de măcinare. Procesele menționate mai sus necesită a fi făcute cu mare atenție pentru a reduce ciobirea și crăparea.
Există cazuri în care structura sau forma finală a magnetului este foarte favorabilă procesării cu o roată de măcinat diamantată în formă de pâine. Rezultatul final în forma finală este adus pe lângă discul de șlefuit, iar discul de șlefuit oferă dimensiuni precise și precise. Produsul recoapt este atât de aproape de forma și dimensiunile finite încât se dorește să fie realizat. Forma aproape netă este numele care este de obicei dat acestei afecțiuni. Un ultim și final proces de prelucrare îndepărtează orice exces de material și prezintă o suprafață foarte netedă acolo unde este necesar. În cele din urmă, pentru a etanșa suprafața materialului i se oferă un strat protector.
Procesul de magnetizare
Magnetizarea urmează procesul de finisare, iar când procesul de fabricație este finalizat, magnetul are nevoie de încărcare pentru a produce un câmp magnetic extern. Pentru a realiza acest lucru, se folosește solenoid. Un solenoid este un cilindru gol în care pot fi plasate diferite mărimi și forme de magnet sau cu dispozitive de fixare este creat un solenoid pentru a oferi diferite modele sau modele magnetice. pentru a evita manipularea și asamblarea acestor magneți puternici în condițiile lor magnetizate, ansamblurile mari pot fi magnetizate. . Trebuie luate în considerare cerințele câmpului de magnetizare, care sunt foarte substanțiale.
Ora postării: Iul-05-2022