كيفية إزالة المغناطيسية من المعدن؟ معلومة مهمة

جميعنا واجهنا مشكلة التصاق البراغي بمفكاتنا. كلما أردنا ربط برغي، يعلق بالمفك ولا يُفك بسهولة. هذا الأمر يُثير قلقنا دائمًا. قد يبدو هذا الأمر غير ضار، لكن قوة خفية تبقى داخل المعدن وتُسبب مشاكل متنوعة على نطاق واسع. تُسمى هذه الظاهرة المغنطة، وهناك طرق عديدة للتخلص منها. في هذه المقالة، سنرى كيفية التخلص من المغنطة، أو بالأحرى إزالة مغنطة المعدن.

ما هو إزالة المغناطيسية؟

إزالة المغناطيسية هي ببساطة إزالة جاذبية المعدن وعدم التصاقه بالأجزاء المعدنية الأخرى. إذا كان المعدن مغناطيسيًا، فإنه يُكوّن خطوط مجال حوله. ببساطة، لنفترض أنك في فصل دراسي وجميع الطلاب متجهون نحو السبورة البيضاء، فخطوط المجال المنتظمة تعني المغناطيسية. من ناحية أخرى، إذا جلس الطلاب عشوائيًا في اتجاهات مختلفة، فهذا يعني انعدام المغناطيسية. الخيار الأول هو ما نريده.

الشكل 1: المغناطيسية مقابل إزالة المغناطيسية

كيف تصبح الأجزاء ممغنطة أثناء التصنيع

لا تُمغنط الأجزاء بفعل السحر. هناك دائمًا ظاهرة أو سبب وراء ذلك. لنلقِ نظرة على بعض الأسباب الشائعة:

الجدول 1- المغناطيسية بسبب آليات مختلفة

المشاكل الناجمة عن المغناطيسية المتبقية

يمكن أن تتسبب المغناطيسية المتبقية في الأجزاء المصنعة في العديد من المشاكل، بما في ذلك:

• تبدأ الرقائق في الالتصاق بالأجزاء المصنعة وتدمير التشطيبات الجميلة للأجزاء المعدنية.
• سيتم إعطاء قراءة خاطئة بواسطة المقاييس لأن الخطوط المغناطيسية تتداخل مع الأداة.
• تظهر ضربة القوس أثناء اللحام كما لو أن القوس يتشوه بسبب المغناطيسية المتبقية.

الشكل 2- مسامير ورقائق مختلفة مثبتة على جزء بسبب الطحن

حدود القبول النموذجية للحقل المتبقي

تختلف حدود القبول للمجالات المغناطيسية المتبقية باختلاف الصناعة. يوضح الجدول أدناه بعض حدود القبول العامة.

الجدول 2- التطبيقات والحد الأقصى للمجال المتبقي المقبول

كيف تعمل عملية إزالة المغناطيسية؟

لذا، فإن إزالة المغناطيسية تتم عن طريق تغيير المجالات المغناطيسية المتراصة في الجزء المعدني. أي تغيير الاتجاه المنتظم لخطوط المجال، مما يؤدي إلى إزالة المغناطيسية.

مبدأ إزالة المغناطيسية

كما ذكرنا سابقًا، بعض المجالات عند محاذاتها تعمل كمغناطيسات صغيرة. لذا، باستخدام طريقة خارجية، نزيل محاذاتها، مما يُفقد المعدن قوته المغناطيسية. هذا هو مبدأ المغنطة.

اضمحلال المجال المتناوب

الطريقة الأكثر شيوعًا والتي يستخدمها الكثيرون هي اضمحلال المجال المتناوب أو اضمحلال التيار المتردد. وكما نعلم جميعًا، للتيار المتردد دورات أو اتجاهات متعددة في الثانية. يمكنك تذكر موجة الجيب الموجبة والسالبة. هذا التغيير في الاتجاهات يُغير أيضًا المجالات المغناطيسية داخل المعدن، ويؤدي انخفاض التيار تدريجيًا إلى عدم محاذاة جميع المجالات، مما يُسبب إزالة المغناطيسية.

أساسيات إزالة المغناطيسية بالحرارة

هناك طريقة أخرى لإزالة المغناطيسية وهي تسخين الجزء المعدني. هناك درجة حرارة تُسمى درجة حرارة كوري، وهي تختلف من معدن لآخر. فعندما تصل إلى هذه الدرجة، يفقد المعدن كل قوة مغناطيسيته. ولكن هذا يؤثر أيضًا على عوامل أخرى، مثل قوة المعدن وما إلى ذلك.

من أجل فهم أفضل:

الشكل 3- المجال المغناطيسي للمغناطيس

1- طريقة إزالة المغناطيسية بالتيار المتردد

هذا مشابه لتناقص المجال المتناوب المذكور أعلاه. باختصار، يُغيّر التيار المتردد انتظام المجالات المغناطيسية، مما يُدوّرها ذهابًا وإيابًا، ويُخفّض التيار تدريجيًا جنبًا إلى جنب. بهذا، تبقى المجالات في اتجاهات عشوائية عند انتهاء التيار.

اختر أداة إزالة المغناطيسية الصحيحة

لكل قطعة معدنية حجم وشكل وخصائص مختلفة. لذا، يُعدّ اختيار مزيل المغناطيسية المناسب أمرًا بالغ الأهمية. لنلقِ نظرة على بعض مزيلات المغناطيسية الشائعة.

الجدول 3- أنواع مزيلات المغناطيسية

توجيه الجزء للتغطية الكاملة

عند إزالة المغناطيسية، تأكد من تدوير الجزء ببطء والمرور أيضًا عبر ملف النفق عدة مرات لضمان المغناطيسية الكاملة والسلسة.

خفض الملعب إلى الصفر

تأكد عند تمرير الجزء المعدني عبر أداة إزالة المغناطيسية، من البدء في تقليل التيار جنبًا إلى جنب بحيث عندما يصبح التيار منخفضًا جدًا، تكون المجالات المغناطيسية في اتجاهات مختلفة.

التحقق من المغناطيسية المتبقية

بعد إزالة المغناطيسية، لا يُمكن افتراض إزالة المغناطيسية تمامًا من القطعة. كإجراء وقائي، استخدم دائمًا مقياس غاوس وتحقق من القراءة من جهات متعددة. إذا أظهر مقياس غاوس قراءة، كرر عملية إزالة المغناطيسية مرة أخرى.

الشكل 4- مخططات بسيطة لطريقة إزالة المغناطيسية بالتيار المتردد

2- إزالة المغناطيسية النبضية (التفريغ السعوي)

هناك بعض الأجزاء المستعصية التي لا تعمل عليها عملية إزالة المغناطيسية بالتيار المتردد. لذلك، يُستخدم النبض المغناطيسي. وهو عادةً عبارة عن دفقة طاقة قوية تُزعزع استقرار المجالات المغناطيسية في الجزء المعدني.

اختر الملف المناسب

اختيار الملف المناسب ضروري، إذ يجب أن يناسب القطعة المراد لحامها، أو أن تمر القطعة بسهولة. هذا أمر بالغ الأهمية نظرًا لاختراقها الصحيح.

ضبط طاقة النبض والاضمحلال

ابدأ بطاقة نبضية منخفضة، ثم زدها عند الحاجة. يُعدّ الاضمحلال البطيء المُتحكّم به أفضل من طاقة النبضة العالية، إذ يُمكنه إزالة المغناطيسية بشكل أفضل من الطاقة العالية.

التحكم في التدفئة والسلامة

قد يؤدي ارتفاع درجة الحرارة إلى تسخين القطعة بسرعة كبيرة، مما يشكل خطرًا. كما قد يؤدي إلى تغيير خصائص القطعة نتيجةً للتسخين، لذا يُرجى مراعاة بعض العواقب وعوامل السلامة قبل المتابعة.

التحقق من المغناطيسية المتبقية

كما هو مذكور أعلاه في هذه الحالة، بعد إزالة الطاقة المغناطيسية من الجزء المعدني. استخدم مقياس غاوس للتأكد من إزالة كل المغناطيسية قبل المتابعة.

الشكل 5- رسم بياني لإزالة المغناطيسية النبضية

3- إزالة المغناطيسية بدون معدات متخصصة

في حال عدم امتلاكك معدات متخصصة، لا يزال بإمكانك إزالة مغناطيسية الأجزاء. دعونا نناقش بعض الطرق أدناه:

اصنع حلقة تيار متردد بسيطة

يمكنك عمل حلقة تيار متردد بسيطة لإزالة مغناطيسية المعدن. لف سلكًا حول القطعة. لنأخذ العمود مثالًا. لف سلكًا حوله، ثم وصله بالتيار المتردد، وابدأ بسحب العمود ببطء عبر الحلقة، مما يُحدث مجال تيار متردد متناقصًا. السلامة أولوية قصوى في هذا، حيث يمر التيار عبر حلقة السلك والعمود.

استخدم الحرارة بحذر

استخدم شعلة لحام لتسخين المعدن ببطء حتى يصبح ساخنًا جدًا. هذا ينطبق عادةً على الفولاذ. قد يؤدي ذلك إلى إزالة مغناطيسية القطعة، ولكنه سيُفقدها خصائص المعالجة الحرارية.

اضغط على الجزء أو اهتزه

إحدى الطرق البسيطة هي ضرب الجزء المعدني ببطء بمطرقة أو أي جسم خارجي آخر. سيؤدي ذلك إلى اهتزازات تُزعزع استقرار المجالات المغناطيسية في الجزء.

جرب إعداد البطارية والملف

أسهل طريقة هي هذه. تشبه حلقة سلك التيار المتردد. استخدم بطارية 9 فولت بدلًا من التيار المتردد، وقم بتركيب ملف. حرك القطعة ببطء خلاله، مما يُضعف مغناطيسية القطعة المعدنية.

الشكل 6- تقنيات إزالة المغناطيسية البسيطة بدون أدوات متخصصة

إزالة المغناطيسية قبل اللحام والفحص غير المدمر

من أهم خطوات اللحام إزالة المغناطيسية عن الأجزاء المراد لحامها. وينطبق الأمر نفسه على طرق الفحص غير المدمر. دعونا نناقش أهمية ذلك.

لماذا تحتاج إلى إزالة المغناطيسية قبل اللحام؟

كما نعلم، إذا مُغنط المعدن، فقد يُغيّر اتجاه التيار. لذلك، عند توليد قوس كهربائي أثناء اللحام، يُغيّر المعدن الممغنط اتجاه قوس اللحام، مما يُسبب عدم اكتمال الانصهار وظهور المسامية في المعدن.

ضربة قوس التحكم في اللحام

يُعد التحكم في نفخ القوس الكهربائي أمرًا بالغ الأهمية في اللحام. ولذلك، تُستخدم التقنيات المذكورة أعلاه لإزالة مغناطيسية الجزء المعدني أولًا. بعد اكتمال مغناطيسية المعدن المراد لحامه، ينتقل إلى عملية اللحام.

تلبية حدود المجال المتبقي للفحص غير التدميري

تتطلب تقنيات الفحص غير المدمر، مثل فحص الجسيمات المغناطيسية، معدنًا نظيفًا أو منزوع المغناطيسية. يجب أن تكون شدته أقل من 3 غاوس، إذ قد تُخفي عيوبًا حقيقية أو تُنشئ عيوبًا مزيفة.

الشكل 7- اختبار فحص الجسيمات المغناطيسية

تحسين التأريض والتجهيزات

يُسهّل تأريض الجزء المعدني المراد لحامه عملية اللحام. يُقلّل التأريض من مغناطيسية المعدن، ما يُسهّل عملية اللحام. لكن يُنصح دائمًا باتباع خطوات إزالة مغناطيسية المعدن أولًا.

كيفية إزالة المغناطيسية من المعدن؟

لنلقِ نظرة على بعض المواقف الواقعية التي نواجهها في حياتنا اليومية. مثل إزالة المغناطيسية من الأنابيب المعدنية للحام، وقطع الفولاذ، والبراغي:

كيفية إزالة المغناطيسية من الأنابيب المعدنية للحام

• اصنع ملفًا كبيرًا بما يكفي لتمرير الأنبوب المعدني بسهولة من خلاله.
• مرر الأنبوب المعدني ذهابًا وإيابًا عدة مرات
• قم أيضًا بتدوير الأنبوب
• قم أيضًا بتقليل طاقة الملف جنبًا إلى جنب للحصول على أفضل نتيجة.

كيفية إزالة المغناطيسية من قطعة من الفولاذ

• دعونا نفكر في كتلة صغيرة من الفولاذ
• لهذا، فإن النوع المغناطيسي من النير هو الأفضل.
• حرك المغناطيسية من نوع النير على سطح القطعة الفولاذية عدة مرات
• قم بإجراء فحص باستخدام مقياس جاوس في النهاية للتأكد من إزالة المغناطيسية.

كيفية إزالة المغناطيسية من مجموعة من البراغي والمثبتات الأخرى؟

• في عمل مسامير أو براغي والتي عادة ما تكون صغيرة
• اجمعهم في صينية غير مغناطيسية.
• مرر المغناطيس المحمول من الأعلى.
• رجّي أو حرّكي الصينية للحصول على تغطية أفضل.

إزالة المغناطيسية من المعادن: ما الذي يمكن توقعه من المادة

تختلف خصائص كل مادة. عند اختيار مادة، يجب أن نفكر جيدًا في التطبيق الذي يتطلبها. احرص دائمًا على معرفة البيئة التي ستعمل فيها المادة، إذ يسهل مغنطة المواد بفضل الطرق المذكورة أعلاه، مثل الطحن أو التلميع.

مغناطيسية المعادن المغناطيسية

المعادن المغناطيسية الحديدية هي المواد الوحيدة التي يمكن مغناطيسيتها بشكل دائم. وتشمل هذه المعادن الحديد والنيكل والكوبالت، وغيرها. وهي الأصعب في إزالة مغناطيسيتها بالكامل.

الكربون / سبائك الصلب

هذه مواد مغناطيسية شائعة جدًا. تتميز بمجال مغناطيسي قوي، ولكن من السهل أيضًا إزالة مغناطيسيتها باستخدام التيار المتردد أو النبضي.

الفولاذ المقاوم للصدأ: الأوستنيتي مقابل الفريتي

هنا تكمن المفاجأة. الأوستينيت والفيريت طوران مختلفان من الفولاذ. لكن النقطة الأساسية هي أن أطوار الأوستينيت، مثل 304/316، غير مغناطيسية. ولكن عند معالجتها على البارد، تصبح مغناطيسية قليلاً. بينما الفولاذ الفيريتي مغناطيسي أصلاً، ويصعب إزالة مغناطيسيته.

فولاذ الأدوات، سبائك PM

الفولاذ المستخدم في الأدوات أو السبائك المعدنية المسحوقة صلبٌ جدًا. كما أنه شديد المغناطيسية، ويصعب إزالة مغناطيسيته. يمكن استخدام إزالة المغناطيسية النبضية لإزالة مغناطيسيته.

كيفية قياس وإثبات المغناطيسية المتبقية

مقياس غاوس هو الجهاز المُستخدم لقياس المغناطيسية المتبقية وإثباتها. يُستخدم على نطاق واسع في جميع الصناعات، ويستخدمه مهندسو مراقبة الجودة كبروتوكول.

الشكل 8- مقياس جاوس الرقمي

خاتمة

في الختام، يُعدّ إزالة المغناطيسية من الجوانب المهمة عند استخدام الأجزاء المعدنية في الصناعات. ولأن المواد المغناطيسية قد تُسبب العديد من المشاكل أثناء اللحام أو اختبارات الفحص غير التدميري، فإن إزالة المغناطيسية أمر بالغ الأهمية. تُستخدم طرق مثل إزالة المغناطيسية بالتيار المتردد أو النبضي. ويُستخدم مقياس غاوس للتحقق من مغناطيسية المادة، وذلك لضمان سلامة وموثوقية التطبيقات المختلفة.

لماذا تصبح قطع العمل ممغنطة؟

تُصبح قطع العمل ممغنطةً نتيجةً لعمليات تشغيل متعددة، بما في ذلك الطحن والتلميع، وغيرها. وتُصبح ممغنطةً عندما تصطف المجالات المغناطيسية داخل المادة، نتيجةً للتشغيل، مُظهرةً خصائص المغناطيسية.

ما هي درجة الحرارة التي تؤدي إلى إزالة المغناطيسية من المعدن؟

هناك درجة حرارة محددة تُسمى درجة كوري. بالنسبة للفولاذ، تبلغ حوالي 770 درجة مئوية. لكل معدن درجة حرارة كوري خاصة به.

لماذا يصبح الفولاذ المقاوم للصدأ ممغنطًا بعد العمل البارد؟

الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، مثل 304 و316، غير مغناطيسي، ولكن عند ثنيه قليلاً أو معالجته على البارد، يصبح سطح المعدن ممغنطاً قليلاً، مما يؤدي إلى محاذاة المجالات المغناطيسية.