Vad är en magnet?
En magnet är ett material som utövar uppenbar kraft på det utan fysisk kontakt med andra material. Denna kraft kallas magnetism. Magnetisk kraft kan attrahera eller stöta bort. De flesta kända material innehåller en viss magnetisk kraft, men den magnetiska kraften i dessa material är mycket liten. För vissa material är den magnetiska kraften mycket stor, så dessa material kallas magneter. Jorden i sig är också en enorm magnet.
Det finns två punkter på alla magneter där den magnetiska kraften är störst. De är kända som polerna. På en rektangulär stångmagnet ligger polerna rakt över varandra. De kallas nordpolen eller nordsökande polen, och sydpolen eller sydsökande.
En magnet kan enkelt tillverkas genom att ta en befintlig magnet och gnugga en metallbit med den. Denna metallbit som används måste gnuggas kontinuerligt i en riktning. Detta gör att elektroner i den metallbiten börjar snurra i samma riktning. Elektrisk ström kan också skapa magneter. Eftersom elektricitet är ett flöde av elektroner, när de rörliga elektronerna rör sig i en tråd bär de med sig samma effekt som elektroner som snurrar runt atomkärnan. Detta kallas en elektromagnet.
På grund av hur deras elektroner är ordnade gör metallerna nickel, kobolt, järn och stål mycket bra magneter. Dessa metaller kan förbli magneter för alltid när de väl blir magneter. Därmed bär namnet hårda magneter. Men dessa metaller och andra kan bete sig som magneter tillfälligt om de har exponerats eller kommer nära en hård magnet. Sedan bär de namnet mjuka magneter.
Hur magnetism fungerar
Magnetism uppstår när små partiklar som kallas elektroner rör sig på något sätt. All materia är sammansatt av enheter som kallas atomer, som i sin tur är sammansatta av elektroner och andra partiklar, som är neutroner och protoner. Dessa elektroner tenderar att rotera runt kärnan, som innehåller de andra partiklarna som nämns ovan. Den lilla magnetiska kraften orsakas av rotationen av dessa elektroner. I vissa fall roterar många elektroner i objektet i en riktning. Resultatet av alla dessa små magnetiska krafter från elektroner är en stor magnet.
Förbereda pulvret
Lämpliga mängder järn, bor och neodym upphettas för att smälta under vakuum eller i en induktionssmältugn med användning av inert gas. Användningen av vakuumet är att förhindra kemiska reaktioner mellan de smältande materialen och luften. När den smälta legeringen har svalnat bryts den och krossas och bildar små metallremsor. Efteråt pulveriseras de små bitarna och krossas till ett fint pulver som varierar från 3 till 7 mikrometer i diameter. Det nybildade pulvret är mycket reaktivt och kan orsaka antändning i luft och måste hållas borta från exponering för syre.
Isostatisk komprimering
Processen med isostatisk komprimering kallas också pressning. Den pulveriserade metallen tas och placeras i en form. Denna form kallas också en form. För att det pulverformiga materialet ska vara i linje med pulverpartiklarna utövas en magnetisk kraft, och under den period den magnetiska kraften appliceras används hydrauliska kolvar för att komprimera det helt till inom 0,125 tum (0,32 cm) från det planerade tjocklek. Höga tryck används vanligtvis från 10 000 psi till 15 000 psi (70 MPa till 100 MPa). Andra mönster och former tillverkas genom att ämnena placeras i en lufttät evakuerad behållare innan de pressas till önskad form med gastryck.
De flesta material som till exempel trä, vatten och luft har magnetiska egenskaper som är mycket svaga. Magneter drar till sig föremål som innehåller de tidigare metallerna mycket starkt. De attraherar eller stöter bort andra hårda magneter när de förs närmare. Detta resultat beror på att varje magnet har två motsatta poler. Sydpolerna attraherar andra magneters nordpoler, men de stöter bort andra sydpoler och vice versa.
Tillverkar magneter
Den vanligaste metoden som används vid tillverkning av magneter kallas pulvermetallurgi. Eftersom magneter består av olika material är processerna för att tillverka dem också olika och unika på egen hand. Till exempel tillverkas elektromagneter med hjälp av metallgjutningstekniker, medan flexibla permanentmagneter tillverkas i processer som involverar plastextrudering där råmaterial blandas i värme innan de tvingas genom en öppning under extrema tryckförhållanden. Nedan är processen för magnettillverkning.
Alla avgörande och viktiga aspekter av valet av magneter bör diskuteras med både ingenjörs- och produktionsteam. Magnetiseringsprocessen på tillverkningsprocesser av magneter, till denna punkt är materialet en bit av komprimerad metall. Även om den utövades på en magnetisk kraft under processen med isostatisk pressning, gav kraften ingen magnetisk effekt på materialet, den radade bara upp de lösa pulverpartiklarna. Biten förs mellan polerna på en stark elektromagnet och orienteras efteråt i magnetiseringsriktningen. Efter att elektromagneten har aktiverats, riktar den magnetiska kraften in de magnetiska domänerna i materialet, vilket gör stycket till en mycket stark permanentmagnet.
Uppvärmning av materialet
Efter processen med isostatisk kompaktering separeras den pulverformiga metallen från formen och placeras i en ugn. Sintring är processen eller metoden att tillföra värme till komprimerade pulverformiga metaller för att omvandla dem till smälta, solida metallbitar efteråt.
Sintringsprocessen består huvudsakligen av tre steg. Under det inledande steget värms det komprimerade materialet upp till mycket låga temperaturer för att driva bort all fukt eller alla föroreningsämnen som kan ha fastnat under den isostatiska packningsprocessen. Under sintringens andra steg sker en temperaturhöjning till cirka 70-90 % av legeringens smältpunkt. Temperaturen hålls sedan där i ett utrymme av timmar eller dagar för att de små partiklarna ska matcha, binda och smälta samman. Det sista steget av sintringen är när materialet kyls mycket långsamt i kontrollerade temperatursteg.
Glödgning av materialet
Efter uppvärmningsprocessen kommer processen med glödgning. Det är då det sintrade materialet genomgår ytterligare en steg-för-steg-kontrollerad uppvärmnings- och kylningsprocess för att avlägsna eventuella eller alla kvarvarande spänningar som finns kvar i materialet och göra det starkare.
Magnet efterbehandling
Ovanstående sintrade magneter består av någon nivå eller grad av bearbetning, allt från att slipa dem jämna och parallella eller att bilda mindre delar av blockmagneter. Materialet som gör magneten är mycket hårt och sprött (Rockwell C 57 till 61). Därför behöver detta material diamantskivor för skivningsprocesserna, de används också för slipskivor för slipprocesserna. Processen att skiva kan göras med stor precision och tar vanligtvis bort behovet av malningsprocessen. De ovan nämnda processerna måste göras mycket noggrant för att minska flisning och sprickbildning.
Det finns fall där den slutliga magnetstrukturen eller formen är mycket gynnsam för bearbetning med en formad diamantslipskiva som brödlimpor. Slutresultatet i den slutliga formen förs förbi slipskivan och slipskivan ger exakta och exakta dimensioner. Den glödgade produkten är så nära den färdiga formen och dimensionerna att den är önskvärd att göras. Nära nätform är det namn som vanligtvis ges till detta tillstånd. En sista och sista bearbetningsprocess tar bort allt överskott av material och ger en mycket slät yta där det behövs. Slutligen förses materialet med en skyddande beläggning för att täta ytan.
Magnetiseringsprocess
Magnetisering följer efterbehandlingsprocessen och när tillverkningsprocessen är klar behöver magneten laddas för att producera ett externt magnetfält. För att uppnå detta används solenoid. En solenoid är en ihålig cylinder i vilken olika magnetstorlekar och former kan placeras eller med fixturer är en solenoid tillverkad för att ge olika magnetiska mönster eller design. För att undvika att hantera och montera dessa kraftfulla magneter under deras magnetiserade förhållanden kan stora enheter magnetiseras . Hänsyn bör tas till kraven på magnetiseringsfältet, som är mycket betydande.
Posttid: 2022-05-05