Co je magnet?
Magnet je materiál, který na něj působí zjevnou silou bez fyzického kontaktu s jinými materiály. Tato síla se nazývá magnetismus. Magnetická síla se může přitahovat nebo odpuzovat. Většina známých materiálů obsahuje určitou magnetickou sílu, ale magnetická síla v těchto materiálech je velmi malá. U některých materiálů je magnetická síla velmi velká, proto se těmto materiálům říká magnety. Země samotná je také obrovský magnet.
Na všech magnetech jsou dva body, kde je magnetická síla největší. Jsou známé jako póly. Na obdélníkovém tyčovém magnetu jsou póly přímo přes sebe. Říká se jim severní pól nebo pól hledající sever a jižní pól nebo pól hledající jih.
Magnet lze jednoduše vyrobit tak, že vezmete stávající magnet a potřete s ním kus kovu. Tento použitý kovový kus musí být neustále třen v jednom směru. To způsobí, že se elektrony v tomto kovovém kusu začnou točit stejným směrem. Elektrický proud je také schopen vytvářet magnety. Protože elektřina je tok elektronů, když se pohyblivé elektrony pohybují po drátě, nesou s sebou stejný účinek jako elektrony rotující kolem atomového jádra. Tomu se říká elektromagnet.
Díky způsobu uspořádání jejich elektronů jsou kovy nikl, kobalt, železo a ocel velmi dobrými magnety. Tyto kovy mohou zůstat magnety navždy, jakmile se stanou magnety. Nese tedy název tvrdé magnety. Tyto kovy a další se však mohou dočasně chovat jako magnety, pokud byly vystaveny nebo se dostaly do blízkosti tvrdého magnetu. Pak nesou název měkké magnety.
Jak funguje magnetismus
Magnetismus nastává, když se drobné částice nazývané elektrony nějakým způsobem pohybují. Veškerá hmota se skládá z jednotek zvaných atomy, které se zase skládají z elektronů a dalších částic, což jsou neutrony a protony. Tyto elektrony mají tendenci rotovat kolem jádra, které obsahuje ostatní výše zmíněné částice. Malá magnetická síla je způsobena rotací těchto elektronů. V některých případech se mnoho elektronů v objektu otáčí jedním směrem. Výsledkem všech těchto malých magnetických sil od elektronů je velký magnet.
Příprava prášku
Vhodná množství železa, boru a neodymu se zahřívají k roztavení ve vakuu nebo v indukční tavicí peci za použití inertního plynu. Použití vakua má zabránit chemickým reakcím mezi tavícími materiály a vzduchem. Když se roztavená slitina ochladí, je rozbita a rozdrcena za vzniku malých kovových proužků. Poté se malé kousky rozdrtí na prášek a rozdrtí na jemný prášek o průměru 3 až 7 mikronů. Nově vytvořený prášek je vysoce reaktivní a je schopen způsobit vznícení na vzduchu a musí být chráněn před působením kyslíku.
Izostatické zhutňování
Proces izostatického zhutňování se také nazývá lisování. Práškový kov je odebrán a umístěn do formy. Tato forma se také nazývá raznice. Aby byl práškový materiál v souladu s částicemi prášku, je vyvíjena magnetická síla a během doby působení magnetické síly se používají hydraulické písty k jeho úplnému stlačení na 0,125 palce (0,32 cm) od plánovaného tloušťka. Obvykle se používají vysoké tlaky od 10 000 psi do 15 000 psi (70 MPa až 100 MPa). Jiné konstrukce a tvary se vyrábějí tak, že se látky vloží do vzduchotěsné evakuované nádoby před jejich lisováním do požadovaného tvaru tlakem plynu.
Většina materiálů, jako je například dřevo, voda a vzduch, má magnetické vlastnosti, které jsou velmi slabé. Magnety velmi silně přitahují předměty, které obsahují bývalé kovy. Při přiblížení také přitahují nebo odpuzují jiné tvrdé magnety. Tento výsledek je způsoben tím, že každý magnet má dva opačné póly. Jižní póly přitahují severní póly jiných magnetů, ale odpuzují ostatní jižní póly a naopak.
Výroba magnetů
Nejběžnější metoda používaná při výrobě magnetů se nazývá prášková metalurgie. Protože magnety se skládají z různých materiálů, procesy jejich výroby jsou také odlišné a jedinečné samy o sobě. Například elektromagnety se vyrábějí pomocí technik odlévání kovů, zatímco flexibilní permanentní magnety se vyrábějí v procesech zahrnujících vytlačování plastů, při kterém se suroviny smíchají za tepla, než se protlačí otvorem za podmínek extrémního tlaku. Níže je uveden postup výroby magnetu.
Všechny zásadní a důležité aspekty výběru magnetů by měly být prodiskutovány jak s inženýrskými, tak s výrobními týmy. Magnetizační proces na výrobní procesy magnetů, do tohoto bodu, materiál je kus stlačeného kovu. Přestože byla při procesu izostatického lisování vyvíjena na magnetickou sílu, síla nepřinesla na materiál magnetický efekt, pouze zarovnala volné částice prášku. Kus je přiveden mezi póly silného elektromagnetu a poté orientován ve směru určeném pro magnetizaci. Poté, co je elektromagnet nabuzen, magnetická síla vyrovná magnetické domény v materiálu, čímž se kus stane velmi silným permanentním magnetem.
Zahřívání materiálu
Po procesu izostatického zhutňování se z formy oddělí výlisek práškového kovu a vloží se do pece. Slinování je proces nebo metoda přidávání tepla ke stlačeným práškovým kovům za účelem jejich následné transformace na tavené, pevné kovové kusy.
Proces spékání se skládá převážně ze tří stupňů. Během procesu v počáteční fázi se lisovaný materiál zahřívá na velmi nízké teploty, aby se odstranila veškerá vlhkost nebo všechny kontaminující látky, které se mohly zachytit během procesu izostatického lisování. Během druhé fáze slinování dochází ke zvýšení teploty na asi 70-90 % bodu tavení slitiny. Teplota je zde udržována po dobu několika hodin nebo dnů, aby se malé částice spojily, spojily a spojily. Konečná fáze slinování je, když je materiál ochlazen velmi pomalu v řízených teplotních přírůstcích.
Žíhání materiálu
Po procesu ohřevu následuje proces žíhání. To je, když slinutý materiál podstoupí další krok za krokem řízený proces ohřevu a chlazení, aby se odstranilo jakékoli nebo všechna zbytková napětí, která zůstala v materiálu, a aby byl pevnější.
Povrchová úprava magnetem
Výše uvedené slinuté magnety se skládají z určité úrovně nebo stupně obrábění, počínaje broušením do hladka a paralelně nebo tvarováním menších částí z blokových magnetů. Materiál, ze kterého je magnet vyroben, je velmi tvrdý a křehký (Rockwell C 57 až 61). Proto tento materiál potřebuje diamantové kotouče pro procesy krájení, používají se také pro brusné kotouče pro procesy broušení. Proces krájení lze provádět s velkou přesností a obvykle odstraňuje potřebu procesu broušení. Výše uvedené procesy je třeba provádět velmi opatrně, aby se omezilo odlupování a praskání.
Existují případy, kdy výsledná struktura nebo tvar magnetu velmi napomáhá zpracování tvarovaným diamantovým brusným kotoučem, jako jsou bochníky chleba. Konečný výsledek v konečném tvaru je přenesen kolem brusného kotouče a brusný kotouč poskytuje přesné a přesné rozměry. Žíhaný výrobek je tak blízký konečnému tvaru a rozměrům, že je žádoucí jej vyrobit. Near net tvar je název, který se obvykle dává tomuto stavu. Poslední a konečný proces obrábění odstraní veškerý přebytečný materiál a v případě potřeby vytvoří velmi hladký povrch. Nakonec je materiál opatřen ochranným nátěrem, aby byl povrch utěsněn.
Magnetizační proces
Magnetizace následuje po dokončovacím procesu a po dokončení výrobního procesu je třeba magnet nabít, aby se vytvořilo vnější magnetické pole. K tomu se používá solenoid. Solenoid je dutý válec, do kterého lze umístit různé velikosti a tvary magnetů, nebo je solenoid vytvořen tak, aby poskytoval různé magnetické vzory nebo vzory. Aby se zabránilo manipulaci a montáži těchto silných magnetů v jejich magnetizovaných podmínkách, lze zmagnetizovat velké sestavy . Je třeba vzít v úvahu požadavky na magnetizační pole, které jsou velmi podstatné.
Čas odeslání: Červenec-05-2022