Čo je magnet?
Magnet je materiál, ktorý naň pôsobí zjavnou silou bez fyzického kontaktu s inými materiálmi. Táto sila sa nazýva magnetizmus. Magnetická sila môže priťahovať alebo odpudzovať. Väčšina známych materiálov obsahuje určitú magnetickú silu, ale magnetická sila v týchto materiáloch je veľmi malá. Pre niektoré materiály je magnetická sila veľmi veľká, preto sa tieto materiály nazývajú magnety. Samotná Zem je tiež obrovský magnet.
Na všetkých magnetoch sú dva body, kde je magnetická sila najväčšia. Sú známe ako póly. Na obdĺžnikovom tyčovom magnete sú póly priamo cez seba. Nazývajú sa severný pól alebo pól hľadajúci sever a južný pól alebo pól hľadajúci juh.
Magnet možno jednoducho vyrobiť tak, že vezmete existujúci magnet a potriete ním kus kovu. Tento použitý kovový kus sa musí nepretržite trieť v jednom smere. To spôsobí, že elektróny v tomto kovovom kuse sa začnú otáčať rovnakým smerom. Elektrický prúd je tiež schopný vytvárať magnety. Keďže elektrina je tok elektrónov, keď sa mobilné elektróny pohybujú v drôte, nesú so sebou rovnaký účinok ako elektróny rotujúce okolo atómového jadra. Toto sa nazýva elektromagnet.
Vďaka spôsobu usporiadania ich elektrónov vytvárajú kovy nikel, kobalt, železo a oceľ veľmi dobré magnety. Tieto kovy môžu zostať magnetmi navždy, keď sa stanú magnetmi. Nesie teda názov tvrdé magnety. Tieto kovy a iné sa však môžu dočasne správať ako magnety, ak boli vystavené alebo sa dostali do blízkosti tvrdého magnetu. Potom nesú názov mäkké magnety.
Ako funguje magnetizmus
Magnetizmus nastáva, keď sa malé častice nazývané elektróny nejakým spôsobom pohybujú. Všetka hmota sa skladá z jednotiek nazývaných atómy, ktoré sú zase zložené z elektrónov a iných častíc, ktorými sú neutróny a protóny. Tieto elektróny majú tendenciu rotovať okolo jadra, ktoré obsahuje ostatné vyššie uvedené častice. Malá magnetická sila je spôsobená rotáciou týchto elektrónov. V niektorých prípadoch sa veľa elektrónov v objekte otáča jedným smerom. Výsledkom všetkých týchto malých magnetických síl z elektrónov je veľký magnet.
Príprava prášku
Vhodné množstvá železa, bóru a neodýmu sa zahrievajú na roztavenie vo vákuu alebo v indukčnej taviacej peci s použitím inertného plynu. Použitie vákua má zabrániť chemickým reakciám medzi taviacimi sa materiálmi a vzduchom. Keď sa roztavená zliatina ochladí, je rozbitá a rozdrvená za vzniku malých kovových pásikov. Potom sa malé kúsky rozdrvia na prášok a rozdrvia na jemný prášok s priemerom od 3 do 7 mikrónov. Novovytvorený prášok je vysoko reaktívny a je schopný spôsobiť vznietenie na vzduchu a musí byť chránený pred vystavením kyslíku.
Izostatické zhutňovanie
Proces izostatického zhutňovania sa nazýva aj lisovanie. Práškový kov sa odoberie a umiestni do formy. Táto forma sa tiež nazýva raznica. Aby bol práškový materiál v jednej rovine s časticami prášku, pôsobí sa naň magnetická sila a počas doby pôsobenia magnetickej sily sa používajú hydraulické barany na jeho úplné stlačenie na 0,125 palca (0,32 cm) od plánovaného hrúbka. Zvyčajne sa používajú vysoké tlaky od 10 000 psi do 15 000 psi (70 MPa až 100 MPa). Iné konštrukcie a tvary sa vyrábajú vložením látok do vzduchotesnej evakuovanej nádoby pred ich stlačením do požadovaného tvaru tlakom plynu.
Väčšina materiálov, ako napríklad drevo, voda a vzduch, má magnetické vlastnosti, ktoré sú veľmi slabé. Magnety veľmi silno priťahujú predmety, ktoré obsahujú bývalé kovy. Tiež priťahujú alebo odpudzujú iné tvrdé magnety, keď sa priblížia. Tento výsledok je spôsobený tým, že každý magnet má dva opačné póly. Južné póly priťahujú severné póly iných magnetov, ale ostatné južné póly odpudzujú a naopak.
Výroba magnetov
Najbežnejšia metóda používaná pri výrobe magnetov sa nazýva prášková metalurgia. Pretože magnety pozostávajú z rôznych materiálov, procesy ich výroby sú tiež odlišné a jedinečné. Napríklad elektromagnety sa vyrábajú pomocou techník odlievania kovov, zatiaľ čo flexibilné permanentné magnety sa vyrábajú procesmi zahŕňajúcimi vytláčanie plastov, pri ktorých sa suroviny zmiešajú za tepla predtým, ako sa pretlačia cez otvor za podmienok extrémneho tlaku. Nižšie je uvedený proces výroby magnetov.
Všetky kľúčové a dôležité aspekty výberu magnetov by sa mali prediskutovať s inžinierskymi aj výrobnými tímami. Proces magnetizácie na výrobných procesoch magnetov, do tohto bodu, materiál je kus stlačeného kovu. Aj keď bola počas procesu izostatického lisovania vyvíjaná na magnetickú silu, sila nepriniesla na materiál magnetický efekt, iba zoradila voľné častice prášku. Kus sa privedie medzi póly silného elektromagnetu a potom sa orientuje v smere magnetizácie. Po aktivácii elektromagnetu magnetická sila zarovná magnetické domény v materiáli, čím sa kus stane veľmi silným permanentným magnetom.
Zahrievanie materiálu
Po procese izostatického zhutňovania sa odrezok práškového kovu oddelí od formy a vloží do pece. Spekanie je proces alebo metóda pridávania tepla do stlačených práškových kovov, aby sa následne premenili na tavené, pevné kovové kúsky.
Proces spekania pozostáva hlavne z troch stupňov. Počas počiatočného štádia procesu sa stlačený materiál zahrieva na veľmi nízke teploty, aby sa odstránila všetka vlhkosť alebo všetky kontaminujúce látky, ktoré sa mohli zachytiť počas procesu izostatického zhutňovania. Počas druhého stupňa spekania dochádza k zvýšeniu teploty na približne 70 až 90 % teploty topenia zliatiny. Teplota sa tam potom udržiava niekoľko hodín alebo dní, aby sa malé častice zhodovali, spojili a spojili. Konečným štádiom spekania je, keď sa materiál ochladzuje veľmi pomaly v kontrolovaných teplotných prírastkoch.
Žíhanie materiálu
Po procese ohrevu nasleduje proces žíhania. To je, keď spekaný materiál prechádza ďalším krok za krokom riadeným procesom zahrievania a chladenia, aby sa odstránilo akékoľvek alebo všetky zvyškové napätia, ktoré zostali v materiáli, a aby bol pevnejší.
Povrchová úprava magnetom
Vyššie uvedené spekané magnety pozostávajú z určitej úrovne alebo stupňa opracovania, od brúsenia do hladka a paralelne alebo z tvarovania menších častí z blokových magnetov. Materiál, z ktorého je magnet vyrobený, je veľmi tvrdý a krehký (Rockwell C 57 až 61). Preto tento materiál potrebuje diamantové kotúče pre procesy rezania, používajú sa tiež pre brúsne kotúče pre procesy brúsenia. Proces krájania sa môže vykonávať s veľkou presnosťou a zvyčajne odstraňuje potrebu procesu mletia. Vyššie uvedené procesy je potrebné vykonávať veľmi opatrne, aby sa znížilo štiepenie a praskanie.
Existujú prípady, keď konečná štruktúra alebo tvar magnetu je veľmi vhodný na spracovanie tvarovaným diamantovým brúsnym kotúčom, ako sú bochníky chleba. Konečný výsledok v konečnom tvare je privedený okolo brúsneho kotúča a brúsny kotúč poskytuje presné a presné rozmery. Žíhaný výrobok je tak blízky konečnému tvaru a rozmerom, že je žiaduce, aby bol vyrobený. Near net tvar je názov, ktorý sa zvyčajne dáva tomuto stavu. Posledný a konečný proces obrábania odstráni všetok prebytočný materiál a v prípade potreby vytvorí veľmi hladký povrch. Nakoniec, aby sa povrch utesnil, materiál dostane ochranný náter.
Magnetizačný proces
Magnetizácia nasleduje po dokončovacom procese a po dokončení výrobného procesu je potrebné magnet nabiť, aby sa vytvorilo vonkajšie magnetické pole. Na dosiahnutie tohto cieľa sa používa solenoid. Solenoid je dutý valec, do ktorého je možné umiestniť rôzne veľkosti a tvary magnetov, alebo je solenoid vytvorený tak, aby poskytoval rôzne magnetické vzory alebo vzory. Aby sa predišlo manipulácii a montáži týchto silných magnetov v ich magnetizovaných podmienkach, veľké zostavy môžu byť magnetizované . Mali by sa zvážiť požiadavky na magnetizačné pole, ktoré sú veľmi podstatné.
Čas odoslania: júl-05-2022