مگنت چیست؟
آهنربا ماده ای است که بدون تماس فیزیکی با مواد دیگر نیروی آشکاری بر آن وارد می کند. این نیرو را مغناطیس می نامند. نیروی مغناطیسی می تواند جذب یا دفع کند. بیشتر مواد شناخته شده حاوی مقداری نیروی مغناطیسی هستند، اما نیروی مغناطیسی در این مواد بسیار کم است. برای برخی از مواد، نیروی مغناطیسی بسیار زیاد است، بنابراین به این مواد آهنربا می گویند. خود زمین نیز یک آهنربای بزرگ است.
در همه آهنرباها دو نقطه وجود دارد که نیروی مغناطیسی در آنها بیشترین است. آنها به عنوان قطب شناخته می شوند. در یک آهنربای میله ای مستطیلی، قطب ها مستقیماً روی یکدیگر قرار دارند. آنها را قطب شمال یا قطب شمال طلب و قطب جنوب یا جنوب طلب می نامند.
یک آهنربا را می توان به سادگی با گرفتن آهنربای موجود و مالیدن یک قطعه فلز با آن ساخت. این قطعه فلزی مورد استفاده باید به طور مداوم در یک جهت مالش داده شود. این باعث می شود که الکترون های آن قطعه فلزی شروع به چرخش در یک جهت کنند. جریان الکتریکی همچنین قادر به ایجاد آهنربا است. از آنجایی که الکتریسیته جریانی از الکترون ها است، هنگامی که الکترون های متحرک در یک سیم حرکت می کنند، همان اثر الکترون هایی را که به دور هسته اتم می چرخند، با خود دارند. به این آهنربای الکتریکی می گویند.
فلزات نیکل، کبالت، آهن و فولاد به دلیل نحوه چیدمان الکترون های آنها، آهنرباهای بسیار خوبی می سازند. این فلزات پس از تبدیل شدن به آهنربا می توانند برای همیشه آهنربا باقی بمانند. بنابراین نام آهنرباهای سخت را یدک می کشند. با این حال، این فلزات و سایر فلزات می توانند به طور موقت مانند آهنربا رفتار کنند، اگر در معرض یک آهنربای سخت قرار گرفته باشند. سپس نام آهنرباهای نرم را یدک می کشند.
چگونه مغناطیس کار می کند
مغناطیس زمانی اتفاق می افتد که ذرات ریز به نام الکترون به نوعی حرکت کنند. تمام مواد از واحدهایی به نام اتم تشکیل شده اند که به نوبه خود از الکترون ها و ذرات دیگر که نوترون و پروتون هستند تشکیل شده اند. این الکترون ها تمایل دارند به دور هسته بچرخند که شامل سایر ذرات ذکر شده در بالا است. نیروی مغناطیسی کوچک ناشی از چرخش این الکترون ها است. در برخی موارد، بسیاری از الکترون های جسم در یک جهت می چرخند. نتیجه تمام این نیروهای مغناطیسی کوچک از الکترون ها یک آهنربای بزرگ است.
آماده سازی پودر
مقادیر مناسبی از آهن، بور و نئودیمیم برای ذوب شدن در خلاء یا در کوره ذوب القایی با استفاده از گاز بی اثر حرارت داده می شود. استفاده از خلاء برای جلوگیری از واکنش های شیمیایی بین مواد ذوب و هوا است. هنگامی که آلیاژ مذاب سرد شد، شکسته و خرد می شود و نوارهای فلزی کوچکی را تشکیل می دهد. پس از آن، قطعات کوچک پودر شده و به پودر ریز خرد می شوند که قطر آن از 3 تا 7 میکرون است. پودر تازه تشکیل شده بسیار واکنش پذیر است و می تواند باعث اشتعال در هوا شود و باید از قرار گرفتن در معرض اکسیژن دور نگه داشته شود.
تراکم ایزواستاتیک
فرآیند تراکم ایزواستاتیک را پرس نیز می گویند. فلز پودر شده گرفته می شود و در قالب قرار می گیرد. به این قالب قالب هم می گویند. برای اینکه ماده پودری در یک راستا با ذرات پودر باشد، نیروی مغناطیسی اعمال می شود و در طول دوره اعمال نیروی مغناطیسی، از قوچ های هیدرولیک برای فشرده سازی کامل آن تا 0.125 اینچ (0.32 سانتی متر) از برنامه ریزی شده استفاده می شود. ضخامت فشارهای بالا معمولاً از 10000 psi تا 15000 psi (70 مگاپاسکال تا 100 مگاپاسکال) استفاده می شود. طرح‌ها و اشکال دیگر با قرار دادن مواد در یک محفظه تخلیه هوا قبل از فشار دادن آنها به شکل مورد نظر توسط فشار گاز ساخته می‌شوند.
بیشتر موادی که به عنوان مثال چوب، آب و هوا می‌باشند، دارای خواص مغناطیسی هستند که بسیار ضعیف هستند. آهنرباها اجسامی را که حاوی فلزات قبلی هستند به شدت جذب می کنند. آنها همچنین وقتی آهنرباهای سخت دیگر را به هم نزدیک می کنند جذب یا دفع می کنند. این نتیجه به این دلیل است که هر آهنربا دو قطب مخالف دارد. قطب‌های جنوب، قطب‌های شمال آهنرباهای دیگر را جذب می‌کنند، اما دیگر قطب‌های جنوب را دفع می‌کنند و بالعکس.
تولید آهنربا
متداول ترین روشی که در ساخت آهنربا استفاده می شود متالورژی پودر نام دارد. از آنجایی که آهنرباها از مواد مختلفی تشکیل شده اند، فرآیندهای ساخت آنها نیز به تنهایی متفاوت و منحصر به فرد است. به عنوان مثال، آهنرباهای الکتریکی با استفاده از تکنیک‌های ریخته‌گری فلز ساخته می‌شوند، در حالی که آهنرباهای دائمی انعطاف‌پذیر در فرآیندهای شامل اکستروژن پلاستیک ساخته می‌شوند که در آن مواد خام قبل از عبور از دهانه تحت شرایط فشار شدید در گرما مخلوط می‌شوند. در زیر فرآیند تولید آهنربا آورده شده است.
تمام جنبه های حیاتی و مهم انتخاب آهن ربا باید با تیم های مهندسی و تولید مورد بحث قرار گیرد. فرآیند مغناطیسی در فرآیندهای ساخت آهنربا، تا این مرحله، ماده یک قطعه فلز فشرده است. اگرچه در طی فرآیند پرس ایزواستاتیک بر روی یک نیروی مغناطیسی اعمال شد، اما این نیرو اثر مغناطیسی بر روی ماده ایجاد نکرد، بلکه فقط ذرات پودر سست را ردیف کرد. این قطعه بین قطب های یک آهنربای الکتریکی قوی آورده شده و سپس در جهت مغناطیسی مورد نظر قرار می گیرد. پس از فعال شدن آهنربای الکتریکی، نیروی مغناطیسی حوزه های مغناطیسی درون ماده را تراز می کند و قطعه را به یک آهنربای دائمی بسیار قوی تبدیل می کند.
گرم کردن مواد
پس از فرآیند تراکم ایزواستاتیک، حلزون فلز پودر شده از قالب جدا شده و در کوره قرار می گیرد. تف جوشی فرآیند یا روش افزودن حرارت به فلزات پودری فشرده شده به منظور تبدیل آنها به قطعات فلزی ذوب شده و جامد است.
فرآیند تف جوشی عمدتاً شامل سه مرحله است. در طی فرآیند مرحله اولیه، مواد فشرده شده در دماهای بسیار پایین گرم می شوند تا تمام رطوبت یا تمام مواد آلاینده ای که ممکن است در طول فرآیند تراکم ایزواستاتیک به دام افتاده باشند را از بین ببرند. در مرحله دوم پخت، دما تا حدود 70 تا 90 درصد نقطه ذوب آلیاژ افزایش می یابد. سپس دما به مدت چند ساعت یا روز در آنجا نگه داشته می شود تا ذرات کوچک با هم مطابقت داشته باشند، به هم بچسبند و با هم ترکیب شوند. مرحله نهایی پخت زمانی است که مواد به آرامی و با افزایش دمای کنترل شده خنک می شوند.
بازپخت مواد
پس از فرآیند گرمایش، فرآیند بازپخت می آید. این زمانی است که مواد پخته شده تحت فرآیند گرمایش و سرمایش کنترل شده گام به گام دیگری قرار می‌گیرند تا تمام یا تمام تنش‌های باقی مانده در مواد را دور بریزد و آن را قوی‌تر کند.
تکمیل مگنت
آهنرباهای متخلخل فوق از سطوح یا درجاتی از ماشین کاری تشکیل شده اند که از آسیاب کردن آنها به صورت صاف و موازی یا تشکیل قطعات کوچکتر از آهنرباهای بلوکی متغیر است. ماده سازنده آهنربا بسیار سخت و شکننده است (راکول C 57 تا 61). بنابراین این ماده برای فرآیندهای برش به چرخ های الماسی نیاز دارد، همچنین از آنها برای چرخ های ساینده برای فرآیندهای سنگ زنی استفاده می شود. فرآیند برش را می توان با دقت زیادی انجام داد و معمولاً نیاز به فرآیند آسیاب را برطرف می کند. فرآیندهای ذکر شده در بالا باید با دقت زیادی انجام شود تا براده شدن و ترک خوردگی کاهش یابد.
مواردی وجود دارد که ساختار یا شکل آهنربای نهایی برای پردازش با چرخ سنگ زنی الماس شکل مانند نان بسیار مناسب است. نتیجه نهایی در شکل نهایی از چرخ سنگ زنی عبور می کند و چرخ سنگ زنی ابعاد دقیق و دقیقی را ارائه می دهد. محصول آنیل شده آنقدر به شکل و ابعاد تمام شده نزدیک است که ساخت آن مورد نظر است. شکل شبکه نزدیک نامی است که معمولاً به این حالت داده می شود. آخرین و آخرین فرآیند ماشینکاری، مواد اضافی را حذف می کند و سطحی بسیار صاف را در صورت نیاز ارائه می دهد. در نهایت به منظور آب بندی سطح به مواد یک پوشش محافظ داده می شود.
فرآیند مغناطیسی
مغناطیس کردن فرآیند تکمیل را دنبال می کند و هنگامی که فرآیند تولید انجام شد، آهنربا برای تولید یک میدان مغناطیسی خارجی نیاز به شارژ دارد. برای رسیدن به این هدف از شیر برقی استفاده می شود. شیر برقی یک استوانه توخالی است که می توان اندازه ها و شکل های مختلف آهنربا را در آن قرار داد یا با فیکسچرها یک سلونوئید برای ایجاد الگوها یا طرح های مغناطیسی مختلف ساخته می شود. به منظور جلوگیری از دست زدن و مونتاژ این آهنرباهای قدرتمند در شرایط مغناطیسی، مجموعه های بزرگ را می توان مغناطیسی کرد. . باید به نیازهای میدان مغناطیسی توجه کرد که بسیار قابل توجه است.
زمان ارسال: ژوئیه-05-2022