什么是磁化?磁化原理和方法,如何选择设备等。

 

我们有了磁化原理和方法,以及如何选择正确的设备。注释

 

我们身边的许多产品,从电机、传感器到日常用品,都利用磁铁的力量来最大限度地发挥其性能。磁化过程至关重要。 然而,人们对其原理和具体方法知之甚少。

 

本文从基本概念、原理和不同用途的各种充磁方法等方面,清晰地介绍了充磁的技术细节。 通过阅读本文,您将更好地了解

  • 磁化的基本定义及其必要性
  • 脉冲磁化法产生磁力的特殊力学原理。
  • 专业方法,如用于电机的多极磁化等。
  • 了解磁化设备的组件和安全操作。

磁化的基本原理和机制,以发挥磁铁的性能。

首先,先解释一下磁化技术的基础知识。

 

 

什么是 "磁化"?

磁化是一种加工技术,即有意在磁体材料外部施加强磁场,使其具有磁性。的磁力。  事实上,磁铁和磁性材料在工厂生产出来后,还不具备成为磁铁的能力。

 

此时,它只是一种 "可以成为磁铁的材料"、通过对材料施加强磁场,材料内部众多小磁体(磁畴)的方向将整齐地排列在一个方向上,而不是相互脱节。这种排列方式得以保持,从而使材料首次成为一个具有 N 极和 S 极的单一强磁体整体。

 

在装配过程和产品的最后阶段进行磁化,可确保磁铁充分发挥其潜力,并确保电机、扬声器和传感器等组件正常工作。

 

 

通俗易懂地解释磁化原理及其工作原理。

脉冲磁化法(瞬时磁化法)"作为最常用的磁化方法被广泛采用。 这种方法是通过在极短的时间内产生极强的磁场实现高效磁化。

 

该机制包括以下步骤

  1. 电气化首先,电能以高压储存在磁化电源装置内部的大电容器中。这与大坝蓄水的原理类似。
  2. 放电:接下来,储存的电能被一次性释放到磁化线圈(也称为磁化轭)中。此时,一股极大的电流(脉冲电流)瞬间流过线圈。
  3. 磁场产生磁场:当大电流流过线圈时,线圈周围会产生强磁场。磁场强度与电流大小成正比。
  4. 起磁磁化:将磁化材料置于强磁场中,材料内部磁畴的方向会同时沿磁场方向排列,完成磁化。

这一系列过程类似于照相机的瞬间闪光、它发生在很短的时间内。

 

脉冲磁化法还适用于对稀土磁铁(如钕磁铁)进行磁化,因为这种磁铁需要很高的磁力,也适用于对具有复杂磁极数的产品(如电机转子)进行磁化。

 

 

永磁体的磁化是如何进行的

永磁体磁化过程中最重要的部分是最大限度地提高其磁性。实现 "饱和磁化"。 是饱和磁化是指磁性材料完全磁化到无法再磁化的断裂点。

 

 

所需的磁场强度

每种磁铁材料都有一种固有特性,称为 "矫顽力"。矫顽力是磁化后能保持多少磁性的指标;该值越高,材料磁化所需的磁场就越强。

 

例如,强力钕磁铁具有极高的矫顽力,因此需要比铁氧体磁铁强数倍的磁场来进行磁化。 在选择充磁装置时,关键是要选择功率足够大的装置,以匹配待充磁磁体的材料和矫顽力。如果在磁场不足的情况下进行充磁,则根本无法发挥磁铁的原有性能,从而导致产品出现缺陷。

 

 

温度影响。

磁化过程中的温度控制是决定质量的另一个因素。一般来说,磁铁材料在温度升高时矫顽力会下降。 即使在较低的磁场下,也可利用这一特性,在轻微加热的状态下对材料进行磁化,从而促进饱和磁化。

 

相反,过高的温度会降低磁体的性能,因此每种材料都需要最佳的温度控制。

 

永磁体的磁化并不是简单的磁场应用问题;这是一个需要科学方法的过程,需要深入了解材料的特性,并精确设置适合它们的条件。

 

 

典型的磁化方法

磁化不仅仅是产生 N 极和 S 极那么简单。 根据产品的应用和设计,必须精确控制磁极的数量和排列,为此开发了各种磁化方法。

 

以下是一些典型的磁化方法。

起磁 概述和功能 主要应用:
两极磁化 这是最基本的方法,磁铁的一个端面是 N 极,另一个端面是 S 极。磁化方向也可指定,如厚度方向或径向方向。 传感器、吸附磁铁、教育磁铁等。
单面多极磁化 这种方法是在磁铁的一个平面上交替放置几个 N 极和 S 极。磁极之间的间距越细,表面的吸引力就越强。 橡胶磁(如初学者标记)、小型电机、磁性编码器
双面多极磁化 这是一种更先进的方法,将 N 极和 S 极相应地置于磁体的前后两侧。磁通量可以得到有效利用。 高性能电机和发电机
内外磁化 这种方法是将环形磁铁的内表面和外表面分别磁化到 N 极和 S 极。 扬声器、电机转子。
径向磁化 这种方法是将 N 极和 S 极径向置于环形磁铁的外围。需要一个非常特殊的磁化轭。 高性能伺服电机和传感器

这些磁化模式是通过设计 "磁化轭 "的形状来实现的,下文将对此进行介绍。

 

为了最大限度地提高产品所需的性能,必须为设计选择最合适的磁化方法。

 

 

您需要了解的磁化和退磁之间的关系。

磁化是使材料具有磁性的过程,而与此相反的过程则是 "消磁"。去磁是指有意去除磁性或使磁性尽可能接近于零的过程。

 

虽然乍一看似乎没有必要,但消磁在许多情况下都发挥着重要作用。 我们稍后将讨论消磁问题。

 

 

需要消磁的情况

  • 产品检验在装配磁性传感器等之前,请检查部件是否被无意磁化(磁化),如果是,请消磁。防止测量误差
  • 再利用和处置磁性产品:任何保持磁性的产品或工具、由于它们会影响其他设备或吸附铁屑,因此在储存或处置之前可能需要消磁。
  • 生产过程:加工过程中或磁性测试(磁粉测试)后的摩擦、如果在制造过程中附着了不需要的磁性,则必须将其清除。

 

 

消磁原理

消磁方法有多种,但 "交变阻尼磁场法 "是常用的方法。这种方法是将需要消磁的物体放在线圈中,然后施加一个交变磁场,在这个磁场中,N 极和 S 极高速变化,同时强度逐渐减弱。

 

这一过程会使材料中按一个方向排列的磁畴向不同方向重新定向,从而抵消了整体磁力。 磁化和去磁是同一枚硬币的两面,都是处理磁体和磁性材料时必不可少的基本技术。

 

 

 

如何选择实用的充磁设备和制造商。

本节介绍实际用于磁化的设备和部件,以及提供这些设备和部件的制造商。

 

 

什么是磁化过程中必不可少的磁化器?

磁化器 "一词通常指整套磁化系统。 该系统由两个主要部分组成。

 

  1. 磁化电源(磁化瓷器)电容器:如上所述,它是系统的核心,因为它包含一个电容器,负责储存电能并向线圈供电。磁化所需的能量(焦耳)、充电电压(V)和电容器容量(μF)决定了该电源的性能。
  2. 磁轭(磁化线圈)磁化器:这是磁化电源发出的大电流流经并实际产生强磁场的部分。它是根据需要充磁的磁体形状和磁极模式类型(两极、多极等)设计和制造的特殊形状。

 

磁化器通常由 "磁化电源 "和 "磁化轭 "组合而成。 只有将这两者结合起来,才能达到理想的磁化效果。

 

这两种材料既可以单独选择,也可以作为一个系统一起使用,但为了达到最佳磁化效果,必须将它们的性能很好地结合起来,以适应要磁化的物体。

 

 

选择适合应用的充磁设备。

这里的 "磁化装置 "指的是 "磁化电源",即系统的供电部分。 正确选择充磁电源对生产质量稳定的产品极为重要。 如果选择不当,可能会导致磁化不足,根本无法发挥磁铁的性能,反之,过多的能量可能会缩短设备的使用寿命。

 

选择时需要考虑的要点如下

 

 

磁化能量

最基本的选择标准是磁化所需的能量是的。 这取决于磁体的材料(矫顽力)、大小和体积。例如,要对高矫顽力的钕磁铁或大体积的磁铁进行磁化,就需要一个具有大容量电容器的磁化电源,这样才能存储更多的能量。

 

 

充电时间和生产战术

当集成到工厂生产线时,完成一次充磁和完成下一次充电之间的时间也是一个重要因素。如果生产战术时间(生产一件产品所需的时间)较短,则需要具有快速充电性能的磁化源。

 

 

安全和附加功能

磁化电源的电压很高,因此必须具备安全功能。有必要检查设备是否配备了检测异常温升的功能以及防止过压和过流的电路。有些型号还配备了在充磁过程中测量和监控电流值的功能,以确定充磁是否正确,从而有助于改进质量控制。

 

 

全面研究这些因素,并根据磁化对象和生产条件选择具有最佳规格的磁化电源,是实现高效、高质量生产的第一步。

 

 

磁轭的重要作用

磁轭是磁化过程的执行者,利用磁化源提供的强大电流实际产生磁场。可以说,磁轭的设计是决定磁化质量和模式的最重要因素。

 

 

确定磁场的形状

磁轭的作用不仅在于产生磁场,还在于精确控制磁场产生的 "位置"、"方向 "和 "强度"。 通过设计磁轭铁芯(磁芯)的形状和线圈的缠绕方法,可以产生如上所述的各种磁极模式,如两极磁化、多极磁化和径向磁化。

 

 

磁轭的典型类型

  • 电磁线圈:一个简单的圆柱形线圈,内部可产生均匀的磁场。用于对条形磁铁等进行纵向磁化。
  • I 型芯轭:绕在工字形铁芯上的线圈,可将磁场集中在铁芯的端面。适用于平面磁化。
  • 多极磁化轭磁轭:一种结构复杂的磁轭,在一个平面上雕刻出 N 极和 S 极的图案,并在其中嵌入线圈。它可以实现精确的多极磁化,例如在电机转子中。

 

可以说,磁化轭就像是磁铁成型的 "模具"。因此,磁轭的设计和制造通常是定制的、一对一的,以适应需要磁化的产品形状和所需的磁性能。

 

 

领先的磁化设备制造商。

日本有许多专业制造商开发和生产充磁机及相关设备。每家制造商都有自己独特的技术和优势,因此选择最适合您的应用和目的的合作伙伴非常重要。在此,我们将介绍一些在业内广为人知的代表性制造商。

 

  • 日本电磁仪器株式会社该公司是磁性测量仪器领域的先驱,历史悠久。该公司提供从充磁设备到高斯计以及充磁后测量磁性的磁通计等磁性整体解决方案。公司尤其以精密测量技术而闻名。

 

  • 电磁工业有限公司公司简介:作为磁化和退磁设备的专业制造商,公司拥有丰富的产品系列。公司的优势在于其技术能力和满足各种需求的记录,从用于研发的小型设备到集成到工厂自动化生产线的大型系统。

 

 

  • 卡尼泰克公司: 该制造商在磁性应用产品(如磁性卡盘)方面占有很高的市场份额,同时还提供充磁和退磁设备。基于多年的磁性应用技术专业知识,该公司的产品具有高可靠性的特点。

 

以上只是几个例子,还有许多其他优秀的制造商。 在选择制造商时,建议不仅要对产品规格进行全面比较,还要对引进记录、技术支持系统和定制支持的可用性进行比较。

 

 

自制磁化器的可用性。

由于磁化器的原理相对简单,有些人可能想知道他们是否可以自己制作。 在互联网上可以找到一些人尝试自己制作磁化器的记录。

然而总之,没有专业知识和经验的人自己制造磁化器是极其危险的,绝对不建议。

 

 

与自筹资金相关的严重风险。

  • 电击危险磁化器:磁化器以几百伏至几千伏的极高电压对电容器充电。与家用墙壁插座的电压相比,这是一个危险的水平。不正确的接线或绝缘处理很可能导致致命的电击。

 

  • 火灾和爆炸危险注意:如果电容器中储存的巨大能量发生短路(短路),则有爆炸性电流流动的危险,可能导致电线着火或电容器本身爆炸。

 

  • 能力不足磁铁:即使有可能制造出安全工作的磁铁,也很难达到足够的磁化能力,市售设备就是这种情况。如果磁化不完全,磁铁将无法发挥其应有的性能。

 

 

安全优先

市面上的充磁机由专家设计,采用多层安全电路、坚固的外壳和适当的绝缘处理,以消除这些危险。即使是出于业余爱好或学习目的,自制处理高电压和大电流的设备所带来的风险也远远超过其益处。安全是第一位的,一定要使用信誉良好的制造商生产的授权产品。

 

 

摘要:列出有关正确磁化目的的知识清单。

最后,我们将逐项介绍有关磁化的一些基本知识。

 

  • 磁化是一种赋予磁性材料磁力的加工技术。
  • 出厂的磁铁材料还没有磁性。
  • 磁化会使材料内部的磁畴朝一个方向排列。
  • 脉冲磁化是最常见的磁化原理。
  • 储存在电容器中的电能被释放到线圈中,从而产生磁场。
  • 饱和磁化意味着将磁铁的性能发挥到极限。
  • 磁铁的矫顽力越大,所需的磁化场就越强。
  • 根据产品应用的不同,有两极和多极等多种磁化方法可供选择。
  • 退磁与磁化相反,是故意消除磁力的过程。
  • 磁化器主要由一个磁化电源和一个磁化轭组成。
  • 根据被磁物体的材料和尺寸选择磁化电源。
  • 磁轭的形状决定了磁化模式。
  • 国内有许多磁化器制造商。
  • 由于涉及高电压,自制磁化器极其危险。
  • 始终使用授权制造商的产品,确保安全第一。

 

上图