Cos'è la magnetizzazione? Come realizzare rispettivamente la magnetizzazione 2-polare e multipolare?

Cos'è la "magnetizzazione"?

Quando si immaginano i magneti, l'immagine che viene in mente è che "si attaccano al ferro", ma in realtà non si attaccano al ferro fin dall'inizio. Quando il materiale magnetico viene elaborato, il magnete è non magnetico e il processo per rendere magnetico questo magnete non magnetico è chiamato "magnetizzazione" o "magnetizzazione".

Quali sono i metodi di magnetizzazione?

1. Metodo di magnetizzazione del contatto:

Nel metodo di magnetizzazione a contatto, un potente magnete magnetizzato (solitamente un magnete permanente) viene portato a diretto contatto con il magnete da magnetizzare. Attraverso il contatto, i materiali magnetici vengono riorganizzati in un forte campo magnetico e ottengono magnetismo.

2. Metodo di magnetizzazione delle vibrazioni:

Nel metodo di magnetizzazione delle vibrazioni, il magnete viene posizionato in un dispositivo specifico, che vibra ad una frequenza e ampiezza specifiche. Questa vibrazione farà sì che i materiali magnetici del magnete si organizzino nella vibrazione, realizzando così la magnetizzazione.

3. Metodo di magnetizzazione elettromagnetica:

Nel metodo di magnetizzazione elettromagnetica, il magnete è inserito in una bobina solenoide. Il solenoide è un cilindro cavo e al suo interno possono essere posizionati magneti di diverse dimensioni e forme. La bobina viene energizzata per generare un forte campo magnetico, che magnetizzerà il materiale magnetico per mantenere il magnetismo. Il metodo di magnetizzazione elettromagnetica utilizza una potente bobina elettromagnetica per generare un campo magnetico ad alta intensità. Regolando la corrente e il design della bobina, è possibile ottenere una maggiore intensità del campo magnetico e un maggiore effetto di magnetizzazione. Questo metodo è ampiamente utilizzato nella produzione industriale.

Quale dispositivo è necessario per la magnetizzazione industriale?

Di solito è necessario preparare: ① alimentatore magnetizzante (magnetizzatore), ② dispositivo di magnetizzazione (bobina), ③ dispositivo di raffreddamento (macchina per l'acqua ghiacciata), ④ misuratore di Gauss (dispositivo di misurazione).

Quali materiali possono essere magnetizzati?

I magneti che possono essere magnetizzati sono chiamati "magneti permanenti" o "magneti permanenti" in breve, e alcune persone li chiamano "magneti duri".

Magnete permanente: i magneti permanenti comuni possono essere suddivisi in due categorie: 1. Magneti in lega metallica: magnete al neodimio, magneti Sm-Co e magneti Al-Ni-Co; 2. Materiali a magnete permanente in ferrite.

Magnetico morbido: i magneti che non possono essere magnetizzati sono chiamati materiali "magnetici morbidi".

Dopo che il materiale magnetico morbido è stato magnetizzato, quando il campo magnetico magnetizzante scompare, il campo magnetico residuo è molto piccolo o scompare con esso. Quelli comuni sono: ferrite morbida, amorfa, ferro puro (ferro dolce), acciaio al silicio, lega ferro-nichel e così via.

Qual è il principio della magnetizzazione?

Il principio della magnetizzazione si basa sulla legge dell'induzione elettromagnetica e sulla legge dell'ampere. L'impulso di corrente genera un forte campo magnetico nella bobina, che magnetizza permanentemente il materiale magnetico duro collocato nella bobina. Il valore di picco della corrente impulsiva è molto elevato quando funziona il contenitore elettromeccanico magnetizzato, che richiede che il condensatore resista alla corrente impulsiva. Il magnetizzatore ha una struttura semplice ed è in realtà un elettromagnete con una forte forza magnetica.

Perché la magnetizzazione è direzionale?

La direzione della magnetizzazione è il primo passo per ottenere magnetismo con il magnete al neodimio, il corpo permanente in samario-cobalto e altri materiali. Rappresenta la posizione del polo N (Polo Nord) e del polo S (Polo Sud) in un magnete o componente magnetico. Il magnetismo dei materiali magnetici permanenti deriva principalmente dalla loro struttura cristallina facilmente magnetizzabile, che chiamiamo "dominio magnetico". L'interfaccia tra i domini è chiamata domain wall. Generalmente gli oggetti macroscopici hanno sempre molti domini magnetici. In questo modo le direzioni dei momenti magnetici dei domini magnetici sono diverse e i risultati si annullano a vicenda. La somma vettoriale è zero e il momento magnetico dell'intero oggetto è zero, quindi non può attrarre altri materiali magnetici. Ciò significa che i materiali magnetici in circostanze normali non mostrano magnetismo verso l'esterno. Solo quando un materiale magnetico è magnetizzato può mostrare magnetismo verso l'esterno. .

Come si realizzano rispettivamente i 2 poli ed i multipoli magnetizzati?

1. Magnetizzazione bipolare: la bobina cava (come mostrato nella figura seguente) è anche chiamata solenoide. In ingegneria, il numero di bobine è generalmente di 5-30 giri, il conduttore magnetico è generalmente di ferro puro industriale, la corrente della bobina è generalmente di decine o centinaia di ampere e la lunghezza del circuito magnetico è generalmente di diversi centimetri o decine di centimetri. I parametri specifici dovrebbero essere ragionevolmente selezionati in base all'attrezzatura di magnetizzazione, alla dimensione complessiva del prodotto magnetizzato e al numero di poli magnetici per ottenere l'effetto ideale.

2. Magnetizzazione multipolare:

Utilizzare bobine specifiche: ① vicino al diametro esterno del magnete permanente (multipolo periferia esterna), ② vicino al diametro interno del magnete permanente (multipolo diametro interno), ③ vicino alla faccia terminale del magnete permanente (multipolo planare) , ④ Magnetizzazione dell'array di Helbeck (utilizzando due poli per magnetizzare e quindi giuntando e assemblando i magneti permanenti per formare una combinazione speciale di campi magnetici concentrati).

Quali sono le condizioni di magnetizzazione?

Le condizioni di magnetizzazione dei materiali a magnete permanente includono tensione di magnetizzazione, corrente di magnetizzazione, tempo di magnetizzazione e altri indicatori. La corretta impostazione di questi indicatori ha un impatto importante sulle prestazioni e sulla durata del motore in acciaio magnetico o a magnete permanente.

1. Magnetizzazione a corrente costante: questo metodo è adatto per magneti a bassa coercività, come i magneti in ferrite. Il principio realizzativo è quello della scarica tramite condensatori a bassa tensione e di grande capacità.

2. Magnetizzazione a impulsi: questo metodo è adatto per magneti con elevata coercività, come il magnete al neodimio. Il principio di realizzazione è che la bobina genera un campo magnetico estremamente forte a breve termine attraverso la scarica del condensatore ad alta tensione e di piccola capacità.

Come definire se la magnetizzazione è satura oppure no?

Come giudicare se il pezzo è saturo dopo la magnetizzazione? Generalmente si tratta dei dati magnetici della tabella di misurazione. Se c'è un grande divario con i dati teorici, si considera che non vi sia saturazione della magnetizzazione. Nel funzionamento effettivo, la tensione viene adattata all'energia richiesta dal marchio del magnete per provare a magnetizzare. Una volta completata la magnetizzazione, l'intensità del campo magnetico, cioè il magnetismo superficiale del magnete, viene rilevata da uno strumento di misura magnetico. Oppure misurare il flusso magnetico del magnete, annotare i dati di magnetizzazione, quindi aumentare la tensione elettrica e magnetizzare per la seconda volta. Dopo la magnetizzazione, testare il magnetismo per vedere se l'intensità del campo magnetico è aumentata. Se l'intensità del campo magnetico non aumenta dopo aver aumentato la tensione, significa che il magnete è stato magnetizzato e saturato.

Alcuni magneti delle terre rare richiedono un campo di magnetizzazione molto elevato compreso tra 20 e 50 KOe. Questi campi magnetici sono difficili da generare e richiedono un'alimentazione ad alta potenza e dispositivi di magnetizzazione ben progettati. I materiali al neodimio legati isotropi necessitano di un campo magnetico nell'intervallo elevato di 60 KOe per essere completamente saturati. Tuttavia, il campo nell'intervallo di 30 KOe può raggiungere una saturazione del 98%. I magneti in ferrite necessitano di un campo magnetico dell'ordine di 10 KOe, mentre le leghe Al-Ni-Co necessitano di un campo magnetico nell'ordine di 3 KOe per essere saturate. Poiché l'Al-Ni-Co può essere facilmente smagnetizzato involontariamente, è meglio magnetizzare questo materiale prima o anche dopo che il magnete sia stato finalmente assemblato nell'apparecchiatura.