Guminis magnetas prieš minkštąjį magnetą: medžiagų mokslo analizė

Jutiklių gamintojas Štutgarte nurodė kietąjį sinteruotą feritą dangčiui pritvirtinti prie rankiniame įrenginyje, tačiau dangtis įtrūko pirmojo numušimo metu, nes trapusis magnetas negalėjo lankstytis kartu su korpusu. Inžinerijos komanda pakeitė jį guminio magneto juostele, įleista į sandarinę tarpinę, ir dangtis išlaikė pakartotinus numušimus, nes magnetinis sluoksnis lenkėsi, o ne sulūžo. Guminis magnetas išsprendė mechaninę problemą, kurią sukūrė standusis magnetas, o lauko gedimų dažnis po šio pakeitimo sumažėjo beveik iki nulio.

Jutiklių gamintojas, kuris prarado kalibravimą

Stutgarto atvejis puikiai iliustruoja, kodėl medžiagos pasirinkimas yra mechaninis, o ne tik magnetinis sprendimas. Gumos magnetas aukoja kai kurią lauko stiprumą dėl lankstumo ir smūgio atsparumo – būtent to reikia nešiojamam įrenginiui. Komanda siekė maksimalios traukos naudodama standų detalę ir už tai sumokėjo grąžinimais, kol lanksti alternatyva išsprendė linijoje susidariusios lūžties šakninę priežastį.

Suskaldytas kietasis feritas

Sinteruotas feritas yra kietas ir trapus, todėl jis sulūžta nuo smūgio vietoje to, kad jo sugertų. Gumos magnetas naudoja tą pačią ferito miltelių mišinį, bet sujungia jį lankščiame polimeriniame rišiklyje, todėl juostelė lenkiasi, o ne lūžta susiduriant. Jutiklio dangtelis nustojo skilinėti, kai sinteruota detalė buvo pakeista gumos magnetu, nes ryšys tarp miltelių ir polimerinio rišiklio sugerdavo energiją, kuri anksčiau suardydavo standžią detalę montavimo gamykloje.

Kodėl gumos magnetas lankstėsi, o ne kietėjo

Lankstumas kyla iš rišamosios medžiagos, o ne iš magnetinės fazės. Gumos magnetas išlaiko naudingą traukos jėgą lenkdamasis aplink išlenktą korpusą, ką sinteruotas elementas padaryti negali be kraštų įtrūkimų. Būtent šis lankstumo ir laikymo elgesys lemia gumos magneto panaudojimą tarpinėse, sandarinimuose ir nuimamuose dangčiuose, kur paviršius realiame klientui pristatytame produkte niekada nebūna visiškai lygus.

Medžiagų patikimumo ribos eksploatacijoje

Abi medžiagų grupės eksploatacijoje pasirodo netinkamos, tačiau priešingomis priežastimis, o gedimo būdas nurodo pirkėjui, kurią iš jų reikia parinkti konkrečiai užduočiai.

Demagnetizacija dėl karščio

Karštis sužadina magnetinį orientaciją bet kuriame nuolatinio magnetizmo magnete. Gumos magnetas su akrylonitrilo–butadieno kauchuku (NBR) arba polivinilchlorido (PVC) rišamosiąja medžiaga toleruoja vidutinį karštį, tačiau virš nurodytos temperatūros ribos suminkštėja, tuo tarpu minkštojo geležies elementas netenka tik nedaug magnetinio lauko, bet ir jo nepajėgia sustiprinti. Laikykite gumos magnetą žemiau nurodytos maksimalios temperatūros ribos, nes jos viršijimas nuolat sumažina juostos traukos jėgą montažo vietoje laikui bėgant.

Trapumas ir staigus lūžimas

Lūžtant trapūs magnetai suskyla ir palieka aštrius šukų likučius produkte. Gumos magnetas atsparus lūžimui, nes polimeras laiko miltelinį mišinį kartu net tada, kai įtrūkis jau prasidėjo krašte. IEC 60404 metodai leidžia laboratorijai išmatuoti magnetines savybes, o paprastas lenkimo bandymas rodo lankstumą, kuris padeda atskirti gumos magnetą nuo standaus sinteruoto alternatyvaus varianto dar priimančioje kontrolės stotyje.

Dviejų fizika

Skirtumas yra koercytyvumo ir rišiklio chemijos srityse – abi šios charakteristikos gali būti aiškiai nurodytos techninėje specifikacijoje, kurią pirkėjas turėtų perskaityti prieš užsakymą.

Bario prieš stroncį

Ferito miltelis dažniausiai yra bario arba stroncio feritas, o stroncis suteikia didesnį koercityvumą to paties svorio. Stronciu pripildytas gumos magnetas geriau išlaiko magnetinį lauką plonose dalyse, kas yra svarbu, kai juostelė turi būti vienu metu lanksti ir stipri. Europoje parduodant reikia atitikti REACH ir RoHS reikalavimus dėl pildymo medžiagos, o IECQ QC 080000 standartas kontroliuoja pavojingų medžiagų tvarkymą gamintojo įmonėje, kurioje gaminamas magnetinis mišinys.

Lankstaus rišiklio chemija

Rišiklis yra akrylonitrilo–butadieno kaučukas (NBR), polivinilchloridas (PVC) arba termoplastinis elastomeris – kiekvienas iš jų turi skirtingą temperatūrinę ir naftos produktų atsparumą. Akrylonitrilo–butadieno kaučuku rištas gumos magnetas tinka naudoti alyvuotose aplinkose, o PVC-rištu – sausose patalpose esant žemesnei kainai. ISO 9001 standarto taikymas gamintojo įmonėje užtikrina pastovų miltelių ir rišiklio santykį, todėl pakartotinai užsakytas gumos magnetas visą gamybos metų laikotarpį išlaiko tokias pačias traukos ir lankstumo charakteristikas kaip pirmoji partija, be nuokrypių.

Specifikavimas pagal užduotį

Tiksliai nurodyti reiškia nurodyti traukos jėgą, storį ir eksploatavimo temperatūrą, tada išbandyti pavyzdinį įrenginį prieš pradedant visą gamybos seriją. Tokiu būdu tiksliai nurodytas gumos magnetas retai pasižymi gedimais naudojimo metu, nes brėžinyje nurodyti skaičiai atitinka stenduose išmatuotus juostos parametrus, kai užsakymas pateikiamas konvertuotojui. Gumos magneto patikrinimas priimančiojoje kontrolėje taip pat apsaugo pirkėją nuo nepraneštos kokybės kaitos tarp dviejų partijų.

Traukos ir storio lentelės

Traukos skalės su storio ir pildymo rūšimi. 1,5 mm storio gumos magneto traukos jėga paprastai didesnė nei 0,8 mm storio tos pačios mišinio rūšies juostos, todėl brėžinyje reikia nurodyti minimalų storį. „U&U Magnetic“ pateikia atskirą traukos lentelę kiekvienam storio ir rūšies variantui, kad pirkėjas galėtų su pasitikėjimu parinkti gumos magnetą, kuris atitiktų dangčio ar tarpinės reikalaujamą spaudimo jėgą galutinėje surinktyje.

Išbandyti ir saugoti

Patikrinkite trauką atlikdami pakabos bandymą ir patikrinkite lankstumą lenkdami juostą, tada ritines laikykite plokščiai ir šaltai. Taip saugomas gumos magnetas išlaiko savo technines charakteristikas nuo išsiuntimo dienos, todėl gamybos linijoje nekyla rizikos, kad ilgalaikės gamybos metu staiga sumažėtų laikymo jėga. Gumos magnetas, saugomas karštoje aplinkoje, praranda plastifikatorių ir juostelė tampa trapia – būtent tokios savybės buvo siekiama išvengti projektuojant šį produktą. Iš kiekvienos partijos palikite pavyzdžius, kad galėtumėte nustatyti, kuriai partijai priklauso prekė, jei kiltų skundas iš lauko, ir kasmet pakartotinai išbandykite produktą, jei jis ilgą laiką laikomas sandėlyje prieš įmontuojant į įrenginį.

Dažniausiai užduodami klausimai

Klausimas: Kuo skiriasi gumos magnetas nuo minkštojo magneto?

Guminis magnetas – tai lankstus sujungtas feritas, laikomas polimerinėje rišiklio medžiagoje, o minkštas magnetas – tai žemos koercijos medžiaga, pvz., geležis, kuri lengvai įmagnetėja ir išmagnetėja. Guminis magnetas išlaiko nuolatinį magnetinį lauką ir lenkiamas, tuo tarpu minkšta dalis praleidžia magnetinį srautą, bet pati beveik jo nekaupia. Pasirinkite lankstų sujungtą tipą, kai detalė turi būti lanksti, prilipdama ir atlaikyti smūgius realiame gaminiame.

Klausimas: Ar guminis magnetas silpnesnis už sinteruotą magnetą?

Guminis magnetas turi mažesnį traukos jėgos kiekį viename tūrio vienete nei tankus sinteruotas feritas, nes rišiklis pažeidžia magnetinę miltelinę juostelėje. Mainai – lankstumas ir smūgių atlaikymas, kurių negali pasiūlyti standi detalė. Plonoms, išlenktoms ar smūgiams veikiamoms aplikacijoms guminis magnetas dažnai geriau veikia visoje funkcijoje, net jei laboratorijoje gautas žemesnis žaliavinis traukos skaičius duomenų lape.

Klausimas: Kokia yra guminių magneto šilumos atsparumo riba?

Gumos magnetas toleruoja vidutinį karštį, tačiau suminkštėja virš nurodytos ribos, dėl ko nuolat sumažėja jo traukos jėga. Nitrilo rišikliu sujungta juostelė atsparesnė naftos produktams ir karščiui nei PVC rišikliu sujungtos rūšys, todėl rišiklį reikia pritaikyti prie aplinkos sąlygų. Laikykite detalę žemiau nurodytos temperatūros ribos ir patikrinkite jos klasifikavimą su tiekėju prieš naudodami šalia variklio, lempos ar bet kurio kito įrenginio šilto paviršiaus.

Klausimas: Ar gumos magnetą galima supjaustyti į norimą formą?

Taip, gumos magnetą galima švariai supjaustyti šablonu, peiliu ar lazeriu, todėl jis puikiai tinka tarpinėms ir specialioms sandarinėms detalėms gamyboje. Pjaustymo kraštai išlieka lankstūs, nes rišiklis laiko miltelinę medžiagą kartu viso pjovimo linijoje. Užsakykite iš konvertuotojo jau paruoštas formas tiksliai laikantis techninių reikalavimų, arba pjauskite juosteles patys prototipams – po pjovimo visada patikrinkite traukos jėgą, nes nevienodas kraštas gali šiek tiek sumažinti veiksmingą kontaktinį plotą.

Klausimas: Ar gumos magnetas atitinka RoHS ir REACH reikalavimus?

Patikimi konvertuotojai sertifikuoja guminius magnetus pagal RoHS ir REACH reikalavimus ir vykdo procesą pagal IECQ QC 080000 standartą, kuris reglamentuoja pavojingų medžiagų kontrolę. Paprašykite šių deklaracijų kartu su pasiūlymu, nes ribojami plastifikatoriai ar sunkieji pildymo komponentai gali užkliudyti muitinės procedūrų Europoje ir Šiaurės Amerikoje. U&U Magnetic kiekvienoje partijoje pateikia atitikties dokumentus, kad pirkėjas galėtų juos įtraukti į produkto dokumentų rinkinį.

Klausimas: Kaip reikėtų laikyti guminių magnetų juostas?

Laikykite guminių magnetų ritinį plokščiai ir šaltai, toli nuo tiesioginės saulės šviesos ir karščio, kuris išgarina plastifikatorių iš rišamosios medžiagos. Karštis padaro juostą trapią – būtent tokios savybės buvo siekiama išvengti, kurdami šį produktą. Kiekvienos partijos pavyzdžius laikykite sekamosioms tikslams, o jei atsargos ilgą laiką stovi prieš montavimą, kasmet pakartotinai patikrinkite traukos jėgą, kad lėtas medžiagos pokytis nepasiektų kliento nepastebėtas.