Mis on magnet?
Magnet on materjal, mis avaldab sellele ilmset jõudu ilma teiste materjalidega füüsiliselt kokku puutumata. Seda jõudu nimetatakse magnetismiks. Magnetjõud võib meelitada või tõrjuda. Enamik teadaolevaid materjale sisaldavad mõningast magnetjõudu, kuid nende materjalide magnetjõud on väga väike. Mõne materjali puhul on magnetjõud väga suur, seetõttu nimetatakse neid materjale magnetiteks. Maa ise on samuti tohutu magnet.
Kõigil magnetitel on kaks punkti, kus magnetjõud on suurim. Neid tuntakse pooluste nime all. Ristkülikukujulisel varrasmagnetil on poolused otse üksteise vastas. Neid nimetatakse põhjapooluseks ehk põhjaotsivaks pooluseks ja lõunapooluseks ehk lõuna poole püüdlevaks.
Magneti saab teha lihtsalt nii, et võtad olemasoleva magneti ja hõõrud sellega metallitükki. Seda kasutatavat metallitükki tuleb pidevalt ühes suunas hõõruda. See paneb selle metallitüki elektronid pöörlema samas suunas. Elektrivool on samuti võimeline tekitama magneteid. Kuna elekter on elektronide voog, siis kui liikuvad elektronid liiguvad juhtmes, kannavad nad endaga sama efekti nagu elektronid, mis pöörlevad ümber aatomituuma. Seda nimetatakse elektromagnetiks.
Tänu sellele, kuidas nende elektronid on paigutatud, moodustavad metallid nikkel, koobalt, raud ja teras väga häid magneteid. Need metallid võivad jääda magnetiks igavesti, kui neist saavad magnetid. Seega kannab nime kõvad magnetid. Need ja teised metallid võivad aga ajutiselt käituda nagu magnetid, kui need on kokku puutunud kõva magnetiga või sattunud selle lähedusse. Siis kannavad nad nime pehmed magnetid.
Kuidas magnetism töötab
Magnetism tekib siis, kui väikesed osakesed, mida nimetatakse elektronideks, liiguvad mingil viisil. Kogu aine koosneb ühikutest, mida nimetatakse aatomiteks, mis omakorda koosnevad elektronidest ja muudest osakestest, milleks on neutronid ja prootonid. Need elektronid kipuvad pöörlema ümber tuuma, mis sisaldab teisi ülalnimetatud osakesi. Väikese magnetjõu põhjustab nende elektronide pöörlemine. Mõnel juhul pöörlevad paljud objektis olevad elektronid ühes suunas. Kõigi nende pisikeste elektronide magnetjõudude tulemuseks on suur magnet.
Pulbri valmistamine
Sobiv kogus rauda, boori ja neodüümi kuumutatakse sulamiseks vaakumis või induktsioonsulatusahjus, kasutades inertgaasi. Vaakumi kasutamine on keemiliste reaktsioonide vältimine sulavate materjalide ja õhu vahel. Kui sula sulam on jahtunud, purustatakse ja purustatakse, moodustades väikesed metallribad. Seejärel pulbristatakse väikesed tükid ja purustatakse peeneks pulbriks, mille läbimõõt on vahemikus 3 kuni 7 mikronit. Äsja moodustunud pulber on väga reaktsioonivõimeline ja võib õhus süttida ning seda tuleb hoida hapnikuga kokkupuutumisest eemal.
Isostaatiline tihendamine
Isostaatilise tihendamise protsessi nimetatakse ka pressimiseks. Pulbermetall võetakse ja asetatakse vormi. Seda vormi nimetatakse ka matriitsiks. Selleks, et pulbriline materjal oleks pulbriosakestega ühel joonel, rakendatakse magnetjõudu ja magnetjõu rakendamise ajal kasutatakse hüdraulilisi silindreid, mis suruvad selle täielikult kokku 0,125 tolli (0,32 cm) täpsusega kavandatust. paksus. Kõrget rõhku kasutatakse tavaliselt vahemikus 10 000 psi kuni 15 000 psi (70 MPa kuni 100 MPa). Muud kujundused ja kujundid valmistatakse nii, et ained pannakse enne gaasirõhuga soovitud kujundisse pressimist õhukindlasse evakueeritud anumasse.
Enamikul materjalidest, näiteks puidust, veest ja õhust, on väga nõrgad magnetilised omadused. Magnetid tõmbavad endisi metalle sisaldavaid objekte väga tugevalt ligi. Samuti tõmbavad nad ligi või tõrjuvad teisi kõvasid magneteid, kui neid lähemale tuua. See on tingitud sellest, et igal magnetil on kaks vastaspoolust. Lõunapoolused tõmbavad ligi teiste magnetite põhjapooluseid, kuid tõrjuvad teisi lõunapooluseid ja vastupidi.
Magnetite tootmine
Kõige levinumat magnetite valmistamise meetodit nimetatakse pulbermetallurgiaks. Kuna magnetid koosnevad erinevatest materjalidest, on ka nende valmistamise protsessid erinevad ja ainulaadsed. Näiteks elektromagneteid valmistatakse metallivalu tehnikat kasutades, painduvaid püsimagneteid aga plasti ekstrusiooniga seotud protsessides, mille käigus toorained segatakse kuumusega, enne kui need surutakse läbi avause äärmuslikes rõhutingimustes. Allpool on toodud magneti valmistamise protsess.
Kõik magnetite valiku olulised ja olulised aspektid tuleks arutada nii inseneri- kui ka tootmismeeskondadega. Magnetite tootmisprotsesside magnetiseerimisprotsess on siiani materjal kokkusurutud metallist tükk. Kuigi isostaatilise pressimise käigus mõjus see magnetjõule, ei toonud see jõud materjalile magnetilist efekti, vaid reastas lahtised pulbriosakesed. Tükk tuuakse tugeva elektromagneti pooluste vahele ja orienteeritakse seejärel magnetiseerimiseks ettenähtud suunas. Pärast elektromagneti pingestamist joondab magnetjõud materjalis olevad magnetdomeenid, muutes tüki väga tugevaks püsimagnetiks.
Materjali kuumutamine
Pärast isostaatilise tihendamise protsessi eraldatakse pulbristatud metallist nälk matriitsist ja pannakse ahju. Paagutamine on protsess või meetod, mille käigus lisatakse kokkupressitud pulbrilistele metallidele soojust, et muuta need hiljem sulatatud tahketeks metallitükkideks.
Paagutamisprotsess koosneb peamiselt kolmest etapist. Protsessi algfaasis kuumutatakse kokkupressitud materjali väga madalatel temperatuuridel, et juhtida eemale kogu niiskus või kõik saasteained, mis võisid isostaatilise tihendamise käigus kinni jääda. Paagutamise teises etapis toimub temperatuuri tõus umbes 70-90% sulami sulamistemperatuurist. Seejärel hoitakse seal tundide või päevade jooksul temperatuuri, et väikesed osakesed sobituksid, ühineksid ja sulanduksid. Paagutamise viimane etapp on siis, kui materjal jahutatakse väga aeglaselt kontrollitud temperatuuri sammuga.
Materjali lõõmutamine
Pärast kuumutamist järgneb lõõmutamine. See on siis, kui paagutatud materjal läbib järjekordse samm-sammult juhitud kuumutamis- ja jahutamisprotsessi, et kõrvaldada materjali sisse jäänud kõik või kõik jääkpinged ja muuta see tugevamaks.
Magnet viimistlus
Ülaltoodud paagutatud magnetid koosnevad teatud tasemest või töötlusastmest, alates nende siledaks ja paralleelseks lihvimisest või plokkmagnetitest väiksemate osade moodustamisest. Magneti valmistamise materjal on väga kõva ja rabe (Rockwell C 57 kuni 61). Seetõttu vajab see materjal viilutamiseks teemantkettaid, neid kasutatakse ka lihvimisprotsesside abrasiivketaste jaoks. Viilutamise protsessi saab teha suure täpsusega ja tavaliselt ei ole vaja lihvida. Eelnimetatud protsessid tuleb läbi viia väga hoolikalt, et vähendada lõhenemist ja pragunemist.
On juhtumeid, kus magneti lõplik struktuur või kuju soodustab väga hästi töötlemist teemantlihvkettaga nagu leivapätsid. Lõpliku kujuga lõpptulemus viiakse lihvkettast mööda ja lihvketas annab täpsed ja täpsed mõõtmed. Lõõmutatud toode on nii lähedal valmiskujule ja mõõtudele, et seda soovitakse valmistada. Ligi võrgukuju on sellele tingimusele tavaliselt antud nimi. Viimane ja viimane töötlemisprotsess eemaldab liigse materjali ja annab vajadusel väga sileda pinna. Lõpuks kaetakse materjal pinna tihendamiseks kaitsekattega.
Magnetiseerimisprotsess
Magnetiseerimine järgneb viimistlusprotsessile ja kui tootmisprotsess on lõppenud, vajab magnet välise magnetvälja tekitamiseks laadimist. Selle saavutamiseks kasutatakse solenoidi. Solenoid on õõnes silinder, millesse saab asetada erineva suuruse ja kujuga magneteid või koos kinnitustega solenoid, mis annab edasi erinevaid magnetilisi mustreid või kujundusi. Selleks et vältida nende võimsate magnetite käsitsemist ja kokkupanemist nende magnetiseeritud tingimustes saab magnetiseerida suuri sõlmesid. . Arvesse tuleks võtta magnetvälja nõudeid, mis on väga olulised.
Postitusaeg: juuli-05-2022