Kuinka demagnetisoida metallia? Jotain, joka sinun on tiedettävä

Me kaikki olemme kokeneet ruuvien juuttumisen ruuvimeisselissämme. Aina kun haluamme kiristää ruuvin, se juuttuu ruuvimeisseliin eikä irtoa helposti. Tämä asia ajaa meidät aina hulluiksi. Tämä saattaa kuulostaa harmittomalta, mutta metallin sisällä on näkymätön voima, joka aiheuttaa erilaisia ​​ongelmia laajassa mittakaavassa. Tätä ilmiötä kutsutaan magnetisoitumiseksi, ja siitä voi päästä eroon monella tapaa. Tässä alla olevassa artikkelissa näemme, kuinka magnetisoitumisesta voi päästä eroon eli kuinka metalli demagnetisoidaan.

Mikä on demagnetisaatio?

Demagnetisaatio tarkoittaa pohjimmiltaan metallin vetovoiman poistamista, jolloin se ei tartu muihin metalliosiin. Jos metalli on magneettinen, se luo ympärilleen kenttäviivat. Yksinkertaisesti sanottuna, oletetaan esimerkki: olet luokassa ja kaikki oppilaat ovat kasvot valkotaulua kohti. Yhtenäiset kenttäviivat tarkoittavat magneettisuutta. Toisaalta, jos oppilaat istuvat satunnaisesti kasvot eri suuntiin, magnetismia ei ole. Haluamme tehdä ensin mainitun.

Kuva 1: Magnetointi vs. demagnetointi

Miten osat magnetisoituvat koneistuksessa

Osat eivät magnetisoidu magian vaikutuksesta. Sille on aina jokin ilmiö tai syy. Katsotaanpa joitakin yleisiä syitä:

Taulukko 1 - Eri mekanismien aiheuttama magnetisoituminen

Jäännösmagnetismin aiheuttamat ongelmat

Koneistettujen osien jäännösmagnetismi voi aiheuttaa useita ongelmia, mukaan lukien:

• Lastuja alkaa tarttua koneistettuihin osiin ja tuhota metalliosien kauniin pinnan.
• Mittarit antavat väärän lukeman, koska magneettiviivat häiritsevät työkalua.
• Hitsauksen aikana näkyy valokaaren puhkeaminen, ikään kuin valokaari vääristyisi jäännösmagnetismin vuoksi.

Kuva 2 - Erilaisia ​​nauloja ja lastuja kiinnittyneenä osaan hiomisen vuoksi

Jäännöskentän tyypilliset hyväksymisrajat

Jokaisella toimialalla on erilaiset hyväksymisrajat jäännösmagneettikentille. Alla olevassa taulukossa on esitetty joitakin yleisiä hyväksymisrajoja.

Taulukko 2 - Sovellukset ja suurin hyväksyttävä jäännöskenttä

Miten demagnetisointi toimii?

Joten demagnetisaatio toimii, kun metalliosan magneettisten alueiden linjauksia häiritään. Tämä tarkoittaa, että kenttäviivojen tasainen suunta muuttuu, mikä aiheuttaa demagnetisaation.

Demagnetisaation periaate

Kuten edellä on käsitelty, jotkut domeenit toimivat kohdistettuina kuin pienet magneetit. Joten jollain ulkoisella menetelmällä poistamme näiden domeenien kohdistamisen, mikä poistaa metallin magneettisen voiman. Tämä on magnetisaation periaate.

Vaihtuva kentän rappeutuminen

Yleisin menetelmä, jota monet ihmiset käyttävät, on vuorottelevan kentän hajoaminen eli vaihtovirran hajoaminen. Kuten tiedämme, vaihtovirralla on monta sykliä tai suuntaa sekunnissa. Voit muistaa siniaallon positiivisen ja negatiivisen liikkeen. Tämä suunnanmuutos muuttaa myös metallin sisällä olevia magneettisia domeeneja ja virran hidas väheneminen poistaa kaikkien domeenien kohdistuksen, mikä aiheuttaa demagnetisaation.

Lämpödemagnetisaation perusteet

Toinen tapa poistaa magnetisaatio on kuumentaa metalliosaa. Jokaisella metallilla on Curie-lämpötila, joka on erilainen. Kun lämpötila saavuttaa tämän pisteen, metalli menettää kaiken magnetisointivoimansa. Mutta se vaikuttaa myös muihin tekijöihin, kuten metallin lujuuteen jne.

Paremman ymmärryksen vuoksi:

Kuva 3 - Magneetin magneettikenttä

1- AC-magneettisuuden poistomenetelmä (vaihtovirta)

Tämä on sama kuin edellä mainittu vaihtokentän vaimeneminen. Lyhyesti sanottuna vaihtovirta muuttaa magneettisten domeenien tasaisuutta pyörittämällä niitä edestakaisin ja vähentämällä virtaa hitaasti vierekkäin. Tällä tavoin domeenit pysyvät joissakin satunnaisissa suunnissa virran loppuessa.

Valitse oikea demagnetisaattori

Jokaisella metalliosalla on erilainen koko, muoto ja ominaisuudet. Siksi oikean demagnetisaattorin löytäminen on erittäin tärkeää. Katsotaanpa joitakin yleisiä demagnetisaattoreita.

Taulukko 3 - Demagnetisaattoreiden tyypit

Suuntaa osa täydellisen peiton saavuttamiseksi

Kun demagnetoit, varmista, että pyörität osaa hitaasti ja että se kulkee tunnelikäämin läpi useita kertoja varmistaaksesi täydellisen ja tasaisen magnetoinnin.

Ramppaa kenttä alas nollaan

Varmista, että kun johdat metalliosaa demagnetisaattorin läpi, ala vähentää virtaa rinnakkain niin, että kun virta laskee hyvin alhaiseksi, magneettiset domeenit ovat eri suuntiin.

Jäännösmagnetismin tarkistaminen

Demagnetisoinnin jälkeen et voi koskaan olettaa, että osa on täysin demagnetoitu. Turvallisuussyistä käytä aina gauss-mittaria ja tarkista lukema useilta puolilta. Jos gauss-mittari antaa lukeman, toista demagnetointiprosessi uudelleen.

Kuva 4 - Yksinkertainen AC-magneettisuuden poistomenetelmän kaaviokuva

2- Pulssimainen demagnetisointi (kapasitiivinen purkaus)

On joitakin itsepäisiä osia, joissa vaihtovirtademagnetisointi ei toimi. Siksi käytetään pulssimagnetointia. Se on yleensä voimakas energiapurkaus, joka horjuttaa metalliosan magneettidomeeneja.

Valitse oikea kela

Oikean kelan valitseminen on tärkeää, koska sen on sovittava osaasi. Tai osan on mentävä läpi helposti. Tämä on ratkaisevan tärkeää sen oikean tunkeutumisen vuoksi.

Aseta pulssin energia ja lasku

Aloita pienellä pulssienergialla ja lisää sitä tarvittaessa. Hallittu hitaampi vaimeneminen toimii paremmin kuin suuri pulssienergia, koska se voi demagnetoida paremmin kuin suuri energia.

Lämmityksen ja turvallisuuden ohjaus

Korkea pulssi voi lämmittää osan hyvin nopeasti, joten se on vaarallista. Se voi myös muuttaa osan ominaisuuksia kuumenemisen vuoksi, joten pidä mielessäsi joitakin seurauksia ja turvallisuustekijöitä ennen jatkamista.

Jäännösmagnetismin tarkistaminen

Sama kuin yllä tässä tapauksessa, magneettisen voiman poistamisen jälkeen metalliosasta. Käytä gauss-mittaria varmistaaksesi, että kaikki magnetismi on poistettu ennen jatkamista.

Kuva 5 - Pulssin demagnetisaatiokaavio

3. Magneettisuuden poisto ilman erikoislaitteita

Vaikka sinulla ei olisikaan erikoislaitteita, osien demagnetisointi on silti mahdollista. Käydään läpi joitakin menetelmiä alla:

Tee yksinkertainen AC-silmukka

Voit tehdä yksinkertaisen vaihtovirtasilmukan metallin demagnetisoimiseksi. Kiedo lankaa osan ympärille. Otetaan esimerkkinä akseli. Kiedo lanka sen ympärille, kytke se vaihtovirtaan ja ala hitaasti vetää akselia silmukan läpi, jolloin syntyy vaimeneva vaihtovirtakenttä. Mutta turvallisuus on tässä erittäin tärkeää, koska virta kulkee lankasilmukan ja akselin läpi.

Käytä lämpöä varoen

Käytä puhalluspoltinta metallin hitaan kuumentamiseen, kunnes se on himmeän kuumaa. Näin on yleensä teräksen tapauksessa. Se voi demagnetoida osan, mutta tuhoaa sen lämpökäsittelyominaisuudet.

Napauta tai värise osaa

Yksi yksinkertaisista menetelmistä on lyödä metalliosaa hitaasti vasaralla tai muulla ulkoisella esineellä. Se aiheuttaa värähtelyjä, jotka horjuttavat osan magneettisia alueita.

Kokeile akku- ja kela-asennusta

Helpoin menetelmä on tämä. Sama kuin AC-johdinsilmukka. Käytä 9 V:n paristoa AC-virran sijaan ja tee kela. Liikuta osaa hitaasti kelan läpi vaimentaen metalliosan magnetisointia.

Kuva 6 - Yksinkertaisia ​​demagnetisointitekniikoita ilman erikoistyökaluja

Demagnetointi ennen hitsausta ja NDT

Yksi hitsauksen tärkeimmistä vaiheista on hitsattavien osien demagnetisointi. Sama pätee NDT-menetelmiin. Katsotaanpa, miksi se on tärkeää.

Miksi tarvitset demagnetoinnin ennen hitsausta?

Kuten tiedämme, jos metalli magnetisoituu, se voi muuttaa virran suuntaa. Joten hitsauksen aikana valokaari syntyy, magnetoitunut metalli muuttaa hitsauskaaren suuntaa, mikä aiheuttaa epätäydellisen sulamisen ja huokoisuuden metallissa.

Ohjauskaarihitsaus hitsauksessa

Valokaaren puhalluksen hallinta on erittäin tärkeää hitsauksessa. Siksi edellä mainittuja tekniikoita käytetään ensin metalliosan demagnetisointiin. Kun hitsattava metalli on täysin magnetisoitu, se siirtyy hitsausprosessiin.

Noudata NDT:n jäännöskentän raja-arvoja

NDT-tekniikat, kuten magneettijauhetarkastus, vaativat puhdasta tai demagnetoitua metallia. Sen tulisi olla alle 3 gaussia, koska se voi peittää todellisia vikoja tai luoda väärennettyjä.

Kuva 7 - Magneettijauhetarkastus

Optimoi maadoitus ja kalusteet

Hitsattavan metalliosan maadoitus voi myös auttaa hitsausprosessissa. Maadoitettu osa tekee metallista vähemmän magnetoituneen ja hitsaus on mahdollista. Yritä kuitenkin aina ensin demagnetoida metalli.

Kuinka demagnetisoida metallia?

Tarkastellaanpa joitakin tosielämän tilanteita, joita kohtaamme jokapäiväisessä elämässämme. Kuten metalliputkien, teräskappaleiden ja ruuvien demagnetointi hitsausta varten:

Metalliputken demagnetisointi hitsausta varten

• Tee niin suuri kela, että metalliputki mahtuu helposti sen läpi.
• Siirrä metalliputkea edestakaisin useita kertoja
• Pyöritä myös putkea
• Parhaan tuloksen saavuttamiseksi vähennä myös kelan tehoa vierekkäin.

Kuinka demagnetisoida pala terästä

• Tarkastellaan pientä teräspalaa
• Tähän tarkoitukseen paras on iketyyppinen magnetisaattori.
• Liu'uta iketyyppistä magnetointilaitetta teräskappaleen pinnalla useita kertoja
• Tarkista lopuksi gauss-mittarilla demagnetisaatio.

Kuinka demagnetisoida nippu ruuveja ja muita kiinnittimiä?

• varten ruuveja tai pultteja jotka ovat yleensä pieniä
• Kerää ne ei-magneettiseen tarjottimeen.
• Vie kädessä pidettävä magnetointilaite ylhäältä.
• Ravista tai sekoita alustaa paremman peittävyyden saavuttamiseksi.

Metallien demagnetisointi: Mitä odottaa materiaalin mukaan

Jokainen materiaali käyttäytyy eri tavoin erilaisten ominaisuuksiensa vuoksi. Materiaalia valittaessa on tärkeää miettiä tarkkaan, minkä materiaalin käyttökohde vaatii. On aina tiedettävä, missä ympäristössä materiaali toimii, sillä materiaalit magnetisoituvat helposti edellä mainittujen menetelmien, kuten hiomisen tai kiillotuksen, ansiosta.

Ferromagneettisten metallien magnetismi

Ferromagneettiset metallit ovat ainoat aineet, jotka voidaan magnetoida pysyvästi. Näitä ovat rauta, nikkeli, koboltti jne. Nämä ovat vaikeimmin demagnetoitavissa kokonaan.

Hiili/seosteräs

Nämä ovat hyvin yleisiä magneettisia materiaaleja. Niillä on erittäin voimakas kenttä, mutta ne on myös helppo demagnetoida myös vaihtovirralla tai pulssimenetelmällä.

Ruostumaton teräs: austeniittinen vs. ferriittinen

Tässä kohtaa tapahtuu yllätys. Austeniitti ja ferriitti ovat teräksen eri faaseja. Mutta tärkeintä on, että austeniittifaasit, kuten 304/316, ovat ei-magneettisia. Kylmämuokattaessa niistä tulee kuitenkin hieman magneettisia. Ferriittinen teräs on puolestaan ​​jo magneettista ja sitä on vaikea demagnetoida.

Työkaluteräs, PM-seokset

Työkaluteräs tai jauhemaiset metalliseokset ovat erittäin kovia. Ne ovat myös erittäin magneettisia, ja niitä on todella vaikea demagnetisoida. Pulssidemagnetisointia voidaan käyttää niiden demagnetisointiin.

Kuinka mitata ja todistaa jäännösmagnetismi

Gauss-mittari on laite, jota voidaan käyttää jäännösmagnetismin mittaamiseen ja todistamiseen. Sitä käyttävät enimmäkseen kaikki teollisuudenalat ja enimmäkseen laadunvalvontainsinöörit protokollana.

Kuva 8 - Digitaalinen Gauss-mittari

Yhteenveto

Yhteenvetona voidaan todeta, että demagnetisaatio on yksi tärkeimmistä näkökohdista, kun metallisia osia käytetään teollisuudessa. Koska magneettiset materiaalit voivat aiheuttaa paljon ongelmia hitsauksen tai NDT-testauksen aikana, magnetismin poistaminen on erittäin tärkeää. Käytetään menetelmiä, kuten AC- tai pulssidemagnetisaatiota. Gauss-mittaria käytetään materiaalin magnetisaation tarkistamiseen. Se tehdään eri sovellusten turvallisuuden ja luotettavuuden takaamiseksi.

Miksi työkappaleet magnetisoituvat?

Työkappaleet magnetisoituvat monien työstöprosessien seurauksena. Näitä ovat hionta, kiillotus jne. Ne magnetisoituvat, kun materiaalin sisällä olevat magneettiset domeenit asettuvat työstön seurauksena kohdakkain, mikä osoittaa magnetismin ominaisuuksia.

Missä lämpötilassa metalli demagnetoituu?

On olemassa tietty lämpötila, jota kutsutaan Curie-lämpötilaksi. Teräksillä se on noin 770 °C. Jokaisella metallilla on oma curie-lämpötilansa.

Miksi ruostumaton teräs magnetoituu kylmämuokkauksen jälkeen?

Austeniittiset ruostumattomat teräkset, kuten 304 tai 316, eivät ole magneettisia, mutta kun niitä taivutetaan tai kylmämuokataan hieman, metallin pinta magnetoituu hieman, jolloin magneettiset domeenit asettuvat kohdakkain.