Hva er en magnet?
En magnet er et materiale som utøver åpenbar kraft på det uten fysisk kontakt med andre materialer. Denne kraften kalles magnetisme. Magnetisk kraft kan tiltrekke seg eller frastøte. De fleste kjente materialer inneholder en viss magnetisk kraft, men den magnetiske kraften i disse materialene er svært liten. For noen materialer er den magnetiske kraften veldig stor, så disse materialene kalles magneter. Jorden i seg selv er også en enorm magnet.
Det er to punkter på alle magneter hvor den magnetiske kraften er størst. De er kjent som polene. På en rektangulær stangmagnet er polene rett på tvers av hverandre. De kalles Nordpolen eller nordsøkende pol, og Sydpolen eller sørsøkende.
En magnet kan enkelt lages ved å ta en eksisterende magnet og gni et metallstykke med den. Dette metallstykket som brukes må gnis kontinuerlig i én retning. Dette gjør at elektroner i det metallstykket begynner å spinne i samme retning. Elektrisk strøm er også i stand til å lage magneter. Siden elektrisitet er en strøm av elektroner, når de mobile elektronene beveger seg i en ledning, har de samme effekt som elektroner som snurrer rundt atomkjernen. Dette kalles en elektromagnet.
På grunn av måten elektronene deres er ordnet på, lager metallene nikkel, kobolt, jern og stål veldig gode magneter. Disse metallene kan forbli magneter for alltid når de blir magneter. Dermed bærer navnet harde magneter. Imidlertid kan disse metallene og andre oppføre seg som magneter midlertidig hvis de har blitt eksponert eller kommer i nærheten av en hard magnet. Da bærer de navnet myke magneter.
Hvordan magnetisme fungerer
Magnetisme oppstår når små partikler kalt elektroner beveger seg på en eller annen måte. All materie er sammensatt av enheter kalt atomer, som igjen er sammensatt av elektroner og andre partikler, som er nøytroner og protoner. Disse elektronene har en tendens til å rotere rundt kjernen, som inneholder de andre partiklene nevnt ovenfor. Den lille magnetiske kraften er forårsaket av rotasjonen av disse elektronene. I noen tilfeller roterer mange elektroner i objektet i én retning. Resultatet av alle disse små magnetiske kreftene fra elektroner er en stor magnet.
Klargjøring av pulveret
Egnede mengder jern, bor og neodym oppvarmes for å smelte under vakuum eller i en induksjonssmelteovn ved bruk av inertgass. Bruken av vakuumet er å forhindre kjemiske reaksjoner mellom smeltematerialene og luft. Når den smeltede legeringen er avkjølt, brytes den og knuses og danner små metallstrimler. Etterpå blir de små bitene pulverisert og knust til et fint pulver som varierer fra 3 til 7 mikron i diameter. Det nydannede pulveret er svært reaktivt og er i stand til å forårsake antennelse i luft og må holdes unna eksponering for oksygen.
Isostatisk komprimering
Prosessen med isostatisk komprimering kalles også pressing. Det pulveriserte metallet tas og plasseres i en form. Denne formen kalles også en die. For at det pulveriserte materialet skal være på linje med pulverpartiklene, utøves en magnetisk kraft, og i løpet av perioden den magnetiske kraften påføres, brukes hydrauliske sylindere for å komprimere det helt til innenfor 0,125 tommer (0,32 cm) av det planlagte. tykkelse. Høytrykk brukes vanligvis fra 10 000 psi til 15 000 psi (70 MPa til 100 MPa). Andre design og former produseres ved å legge stoffene i en lufttett evakuert beholder før de presses til ønsket form ved hjelp av gasstrykk.
De fleste materialene som for eksempel tre, vann og luft har magnetiske egenskaper som er svært svake. Magneter tiltrekker seg gjenstander som inneholder de tidligere metallene veldig sterkt. De tiltrekker eller avviser også andre harde magneter når de bringes nærmere. Dette resultatet er fordi hver magnet har to motsatte poler. Sydpolene tiltrekker seg nordpolene til andre magneter, men de frastøter andre sørpoler og omvendt.
Produksjon av magneter
Den vanligste metoden som brukes i produksjon av magneter kalles pulvermetallurgi. Siden magneter består av forskjellige materialer, er prosessene for å produsere dem også forskjellige og unike alene. For eksempel lages elektromagneter ved hjelp av metallstøpeteknikker, mens fleksible permanentmagneter produseres i prosesser som involverer plastekstrudering der råmaterialer blandes i varme før de presses gjennom en åpning under ekstreme trykkforhold. Nedenfor er prosessen med magnetproduksjon.
Alle avgjørende og viktige aspekter ved valg av magneter bør diskuteres med både ingeniør- og produksjonsteam. Magnetiseringsprosessen på produksjonsprosessene til magneter, til dette punktet er materialet et stykke komprimert metall. Selv om den ble utøvet på en magnetisk kraft under prosessen med isostatisk pressing, ga kraften ikke en magnetisk effekt på materialet, den stilte bare opp de løse pulverpartiklene. Stykket bringes mellom polene til en sterk elektromagnet og orienteres deretter i magnetiseringsretningen. Etter at elektromagneten er aktivert, justerer den magnetiske kraften de magnetiske domenene i materialet, noe som gjør stykket til en veldig sterk permanent magnet.
Oppvarming av materialet
Etter prosessen med isostatisk komprimering, separeres kulen av det pulveriserte metallet fra dysen og settes i en ovn. Sintring er prosessen eller metoden for å tilføre varme til komprimerte pulveriserte metaller for å transformere dem til smeltede, solide metallstykker etterpå.
Sintringsprosessen består hovedsakelig av tre trinn. Under den innledende prosessen blir det komprimerte materialet oppvarmet til svært lave temperaturer for å drive bort all fuktighet eller alle forurensende stoffer som kan ha blitt fanget under den isostatiske komprimeringsprosessen. Under sintringens andre trinn er det en temperaturøkning til ca. 70-90 % av legeringens smeltepunkt. Temperaturen holdes deretter der i et rom på timer eller dager for at de små partiklene skal matche, bindes og smelte sammen. Det siste stadiet av sintring er når materialet avkjøles veldig sakte i kontrollerte temperaturintervaller.
Gløding av materialet
Etter oppvarmingsprosessen kommer prosessen med utglødning. Dette er når det sintrede materialet gjennomgår en ny trinnvis kontrollert oppvarmings- og avkjølingsprosess for å fjerne eventuelle eller alle restspenninger som er igjen i materialet og gjøre det sterkere.
Magnet etterbehandling
De ovennevnte sintrede magnetene består av et eller annet nivå eller grad av maskinering, alt fra å slipe dem glatte og parallelle eller å danne mindre deler av blokkmagneter. Materialet som lager magneten er veldig hardt og sprøtt (Rockwell C 57 til 61). Derfor trenger dette materialet diamantskiver for skjæreprosessene, de brukes også til slipeskiver for slipeprosessene. Prosessen med skjæring kan gjøres med stor presisjon og fjerner vanligvis behovet for slipeprosessen. De ovennevnte prosessene må utføres svært nøye for å redusere flisdannelse og sprekkdannelse.
Det er tilfeller der den endelige magnetstrukturen eller -formen er svært gunstig for bearbeiding med en formet diamantslipeskive som brød. Sluttresultatet i den endelige formen bringes forbi slipeskiven og slipeskiven gir nøyaktige og presise dimensjoner. Det glødede produktet er så nær den ferdige formen og dimensjonene at det ønskes laget. Nær nettform er navnet som vanligvis gis til denne tilstanden. En siste og siste maskineringsprosess fjerner alt overflødig materiale og gir en veldig glatt overflate der det trengs. Til slutt gis materialet et beskyttende belegg for å forsegle overflaten.
Magnetiseringsprosess
Magnetisering følger etterbehandlingsprosessen, og når produksjonsprosessen er ferdig, må magneten lades for å produsere et eksternt magnetisk felt. For å oppnå dette brukes solenoid. En solenoid er en hul sylinder som forskjellige magnetstørrelser og -former kan plasseres i, eller med fixturer er en solenoid laget for å gi forskjellige magnetiske mønstre eller design. For å unngå å håndtere og sette sammen disse kraftige magnetene under deres magnetiserte forhold kan store enheter magnetiseres . Det bør tas hensyn til kravene til magnetiseringsfeltet, som er svært betydelige.
Innleggstid: Jul-05-2022