Hoe metaal te demagnetiseren? Iets wat je moet weten

We hebben allemaal wel eens meegemaakt dat schroeven vastlopen met onze schroevendraaiers. Wanneer we een schroef willen vastdraaien, blijft deze vastzitten met de schroevendraaier en komt hij er niet gemakkelijk af. Dit maakt ons altijd gek. Dit klinkt misschien onschuldig, maar er blijft een onzichtbare kracht in het metaal achter die op grote schaal allerlei problemen veroorzaakt. Dit fenomeen heet magnetisatie en er zijn veel manieren om er vanaf te komen. In dit artikel hieronder leggen we uit hoe je magnetisatie, of beter gezegd het demagnetiseren van het metaal, kunt verhelpen.

Wat is demagnetiseren?

Demagnetiseren is in principe het verwijderen van de aantrekkingskracht van een metaal, zodat het niet aan andere metalen onderdelen blijft plakken. Als een metaal magnetisch is, creëert het veldlijnen eromheen. Simpel gezegd: stel je voor dat je in een klas zit en alle leerlingen naar het whiteboard kijken. Uniforme veldlijnen betekenen magnetisch. Aan de andere kant, leerlingen die in willekeurige richtingen zitten, betekent dat er geen magnetisme is. Het eerste is wat we willen bereiken.

Figuur 1: Magnetisatie versus demagnetisatie

Hoe onderdelen gemagnetiseerd raken tijdens het bewerken

Onderdelen raken niet gemagnetiseerd door magie. Er zal altijd een fenomeen of reden achter zitten. Laten we eens kijken naar enkele veelvoorkomende redenen:

Tabel 1 - Magnetisatie als gevolg van verschillende mechanismen

Problemen veroorzaakt door restmagnetisme

Restmagnetisme in bewerkte onderdelen kan diverse problemen veroorzaken, waaronder:

• Spaanders beginnen aan bewerkte onderdelen te plakken en verpesten de mooie afwerking van het metalen onderdeel.
• Meters geven onjuiste waarden aan omdat magnetische lijnen de werking van het gereedschap verstoren.
• Tijdens het lassen is er sprake van vlamboogvervorming, doordat de boog vervormd raakt door restmagnetisme.

Figuur 2 - Verschillende spijkers en spaanders die door slijpen aan een onderdeel zijn bevestigd

Typische acceptatielimieten voor restveld

Elke sector hanteert een andere acceptatiegrens voor de resterende magnetische velden. De onderstaande tabel geeft enkele algemene acceptatiegrenzen.

Tabel 2 - Toepassingen en maximale acceptatie restveld

Hoe werkt demagnetisatie?

Demagnetisatie vindt dus plaats wanneer je de uitgelijnde magnetische domeinen in het metalen onderdeel verstoort. Dat wil zeggen dat je de uniforme richting van de veldlijnen verandert, wat demagnetisatie veroorzaakt.

Principe van demagnetisatie

Zoals hierboven besproken, werken bepaalde domeinen, wanneer ze uitgelijnd zijn, als kleine magneten. Dus door een externe methode ontregelen we die domeinen, waardoor de magnetische kracht van metaal verdwijnt. Dit is het principe van magnetisatie.

Wisselend veldverval

De meest gebruikte methode is het afnemen van wisselstroom (AC). Zoals we allemaal weten, heeft wisselstroom vele cycli of richtingen per seconde. Je kunt je de sinusgolf herinneren die positief en negatief is. Deze verandering van richting verandert ook de magnetische domeinen in het metaal en door de stroom langzaam te verminderen, raken alle domeinen uit balans, wat demagnetisatie veroorzaakt.

Basisprincipes van warmtedemagnetisatie

Een andere methode om magnetisatie te verwijderen, is door het metaal te verhitten. Er is een temperatuur, de Curietemperatuur, die voor elk metaal anders is. Wanneer de temperatuur dat punt bereikt, verliest het metaal al zijn magnetisatievermogen. Het heeft echter ook invloed op andere factoren, zoals de sterkte van het metaal.

Voor een beter begrip:

Figuur 3 - Magnetisch veld van een magneet

1- AC-demagnetiseringsmethode (wisselstroom)

Dit is hetzelfde als het hierboven genoemde wisselveldverval. Kortom, wisselstroom verandert de uniformiteit van de magnetische domeinen door ze heen en weer te laten draaien en de stroomsterkte naast elkaar langzaam te verminderen. Hierdoor blijven de domeinen in willekeurige richtingen wanneer de stroomsterkte eindigt.

Selecteer de juiste demagnetiseerder

Elk metalen onderdeel heeft een andere grootte, vorm en eigenschappen. Het vinden van de juiste demagnetiseerder is daarom cruciaal. Laten we eens kijken naar enkele veelgebruikte demagnetiseerders.

Tabel 3 - Typen demagnetiseerders

Richt het onderdeel voor volledige dekking

Zorg ervoor dat u bij het ontmagnetiseren het onderdeel langzaam draait en ook meerdere keren door de tunnelspoel haalt om een ​​volledige en soepele magnetisatie te garanderen.

Breng het veld terug naar nul

Zorg ervoor dat u, wanneer u het metalen onderdeel door de ontmagnetiseerder haalt, de stroomsterkte zij aan zij verlaagt. Wanneer de stroomsterkte heel laag wordt, liggen de magnetische domeinen in verschillende richtingen.

Controleer restmagnetisme

Na het demagnetiseren mag je er nooit vanuit gaan dat het onderdeel volledig gedemagnetiseerd is. Gebruik als veiligheidsmaatregel altijd de gaussmeter en controleer de meting van meerdere kanten. Als de gaussmeter een waarde aangeeft, herhaal dan het demagnetisatieproces.

Figuur 4 - Schema van een eenvoudige AC-demagnetiseringsmethode

2- Puls demagnetisatie (capacitieve ontlading)

Er zijn enkele hardnekkige onderdelen waarop AC-demagnetisatie niet werkt. Hiervoor wordt pulsmagnetisatie gebruikt. Dit is meestal een krachtige energiestoot die de magneetdomeinen in het metalen onderdeel destabiliseert.

Kies de juiste spoel

De juiste spoel kiezen is noodzakelijk omdat deze op uw onderdeel moet passen. Of het onderdeel moet er gemakkelijk doorheen kunnen. Het is cruciaal vanwege de juiste penetratie.

Stel pulsenergie en verval in

Begin met een lage pulsenergie en verhoog deze indien nodig. Een gecontroleerde, langzamere afname werkt beter dan een hoge pulsenergie, omdat deze meer goed kan demagnetiseren dan een hoge.

Verwarming en veiligheid regelen

Een hoge puls kan het onderdeel zeer snel verhitten, wat gevaarlijk kan zijn. Het kan ook de eigenschappen van het onderdeel veranderen door de verhitting, dus houd rekening met de gevolgen en veiligheidsfactoren voordat u verdergaat.

Controleer restmagnetisme

Hetzelfde als hierboven in dit geval, na het verwijderen van de magnetische kracht van het metalen onderdeel. Gebruik een gaussmeter om ervoor te zorgen dat al het magnetisme is verwijderd voordat u verdergaat.

Figuur 5 - Een grafiek van pulsdemagnetisatie

3- Demagnetiseren zonder speciale apparatuur

Als u niet over gespecialiseerde apparatuur beschikt, is het nog steeds mogelijk om onderdelen te demagnetiseren. Hieronder bespreken we enkele methoden:

Maak een eenvoudige AC-lus

Je kunt een eenvoudige wisselstroomlus maken om een ​​metaal te demagnetiseren. Wikkel wat draad om het onderdeel. Laten we het voorbeeld van de as nemen. Wikkel er draad omheen, sluit hem aan op wisselstroom en trek de as langzaam door de lus, waardoor een afnemend wisselstroomveld ontstaat. Veiligheid staat hierbij voorop, aangezien er stroom door de draadlus en de as loopt.

Gebruik hitte met voorzichtigheid

Gebruik een lasbrander om het metaal langzaam te verhitten tot het dof heet is. Dit is meestal het geval bij staal. Het kan het onderdeel demagnetiseren, maar het zal de warmtebehandelingseigenschappen ervan tenietdoen.

Tik of tril het onderdeel

Een van de eenvoudige methoden is om langzaam met een hamer of ander extern voorwerp op het metalen onderdeel te slaan. Dit veroorzaakt trillingen die de magnetische domeinen in het onderdeel destabiliseren.

Probeer een batterij-en-spoelopstelling

De makkelijkste methode is deze. Hetzelfde als een wisselstroomlus. Gebruik een 9V-batterij in plaats van wisselstroom en maak een spoelopstelling. Beweeg het onderdeel er langzaam doorheen, waardoor de magnetisatie van het metalen onderdeel afneemt.

Figuur 6 - Eenvoudige demagnetisatietechnieken zonder gespecialiseerde gereedschappen

Demagnetiseren voor het lassen en NDT

Een van de belangrijkste stappen bij het lassen is het demagnetiseren van de te lassen onderdelen. Hetzelfde geldt voor NDT-methoden. Laten we bespreken waarom dit belangrijk is.

Waarom moet u demagnetiseren voordat u gaat lassen?

Zoals we weten, kan een gemagnetiseerd metaal de stroomrichting veranderen. Wanneer er tijdens het lassen een lasboog ontstaat, verandert gemagnetiseerd metaal de richting van de lasboog, wat leidt tot onvolledige fusie en porositeit in het metaal.

Controle boogblaas bij de las

Het beheersen van de vlamboog is erg belangrijk bij het lassen. Daarom worden de bovengenoemde technieken gebruikt om het metalen onderdeel eerst te demagnetiseren. Nadat het te lassen metaal volledig gemagnetiseerd is, wordt het gelasproces gestart.

Voldoe aan de NDT-restveldlimieten

NDO-technieken zoals magnetische deeltjesinspectie vereisen schoon of gedemagnetiseerd metaal. De lichtsterkte moet minder dan 3 gauss zijn, omdat het echte defecten kan verbergen of nepdefecten kan creëren.

Figuur 7 - Magnetische deeltjesinspectietest

Optimaliseer aarding en armaturen

Het aarden van het te lassen metalen onderdeel kan ook helpen bij het lasproces. Het aarden maakt het metaal minder magnetisch en het lassen kan beginnen. Probeer echter altijd eerst de procedure voor het demagnetiseren van metaal te volgen.

Hoe demagnetiseer je metaal?

Laten we eens kijken naar een aantal praktijksituaties die we in ons dagelijks leven tegenkomen. Zoals het demagnetiseren van metalen buizen voor het lassen, een stuk staal en schroeven:

Hoe metalen buizen te demagnetiseren voor het lassen

• Maak een grote spoel, zodat de metalen pijp er gemakkelijk doorheen past.
• Haal de metalen pijp meerdere keren heen en weer
• Draai ook de pijp
• Verminder ook het spoelvermogen naast elkaar voor het beste resultaat.

Hoe een stuk staal te demagnetiseren

• Laten we een klein blok staal beschouwen
• Hiervoor is een magnetiseerder van het juktype het meest geschikt.
• Schuif de magnetiseerder van het juktype meerdere keren over het oppervlak van het stalen stuk
• Controleer aan het einde met de gaussmeter of er sprake is van ontmagnetisering.

Hoe demagnetiseer je een aantal schroeven en andere bevestigingsmiddelen?

• Bij schroeven of bouten die meestal klein zijn
• Verzamel ze in een niet-magnetische lade.
• Haal de handmagnetiseerder van boven naar beneden.
• Schud of roer de schaal voor een betere bedekking.

Het demagnetiseren van metalen: wat u per materiaal kunt verwachten

Elk materiaal gedraagt ​​zich anders vanwege verschillende eigenschappen. Bij het kiezen van een materiaal moeten we goed nadenken over de toepassing en het materiaal dat we nodig hebben. Houd altijd rekening met de omgeving waarin het materiaal zal werken, aangezien materialen gemakkelijk magnetisch worden door de bovengenoemde methoden, zoals slijpen of polijsten.

Magnetisme van ferromagnetische metalen

Ferromagnetische metalen zijn de enige materialen die permanent gemagnetiseerd kunnen worden. Voorbeelden hiervan zijn ijzer, nikkel, kobalt, enz. Deze zijn het moeilijkst volledig te demagnetiseren.

Koolstof/gelegeerd staal

Dit zijn veelvoorkomende magnetische materialen. Ze hebben een zeer sterk veld, maar zijn ook gemakkelijk te demagnetiseren met de wisselstroom- of pulsmethode.

Roestvrij staal: austenitisch versus ferritisch

Hier treedt de verrassing op. Austeniet en ferriet zijn beide verschillende fasen van staal. Maar het belangrijkste punt is dat de austenietfasen zoals 304/316 niet-magnetisch zijn. Maar wanneer ze koudvervormd worden, worden ze licht magnetisch. Ferriet daarentegen is al magnetisch en moeilijk te demagnetiseren.

Gereedschapsstaal, PM-legeringen

Gereedschapsstaal of gepoederde metaallegeringen zijn erg hard. Ze zijn ook zeer magnetisch en het is erg moeilijk om ze te demagnetiseren. Pulsdemagnetisatie kan hiervoor worden gebruikt.

Hoe restmagnetisme te meten en te bewijzen

Gaussmeter is een apparaat dat gebruikt kan worden om restmagnetisme te meten en aan te tonen. Het wordt door vrijwel alle industrieën gebruikt en wordt vooral door kwaliteitscontrole-ingenieurs als protocol gebruikt.

Figuur 8 - Een digitale Gaussmeter

Conclusie

Concluderend is demagnetisatie een van de belangrijkste aspecten bij het gebruik van metalen onderdelen in de industrie. Omdat magnetische materialen veel problemen kunnen veroorzaken tijdens het lassen of NDT-onderzoek, is het verwijderen van magnetisme van groot belang. Methoden zoals AC- of pulsdemagnetisatie worden gebruikt. Een gaussmeter wordt gebruikt om de magnetisatie van het materiaal te controleren. Dit wordt gedaan voor de veiligheid en betrouwbaarheid van verschillende toepassingen.

Waarom worden werkstukken magnetisch?

Werkstukken raken gemagnetiseerd door vele bewerkingsprocessen, zoals slijpen, polijsten, enz. Ze raken gemagnetiseerd wanneer door de bewerking de magnetische domeinen in het materiaal zich uitlijnen, wat de eigenschappen van magnetisme aantoont.

Bij welke temperatuur wordt metaal gedemagnetiseerd?

Er is een specifieke temperatuur, de Curietemperatuur. Voor staal ligt die rond de 770 °C. Elk metaal heeft zijn eigen Curietemperatuur.

Waarom wordt roestvrij staal magnetisch na koudvervorming?

Austenitisch roestvast staal zoals 304 of 316 is niet-magnetisch, maar wanneer het licht gebogen of koud bewerkt wordt, wordt het metaaloppervlak licht gemagnetiseerd, waardoor de magnetische domeinen zich op één lijn bevinden.