המאפיינים הייחודיים של חומרים מסוימים תמיד הפתיעו אנשים בחריגותם. תשומת לב מיוחדת הופנתה ליכולתם של מתכות ואבנים מסוימות להדוף או למשוך זה את זו. לאורך כל הגילאים זה עורר את התעניינותם של חכמים ואת ההפתעה הגדולה של תושבים רגילים.
מהמאות ה -12 עד ה- 13 החל להשתמש בו באופן פעיל בייצור מצפנים והמצאות חדשניות אחרות. כיום ניתן לראות את השכיחות והמגוון של המגנטים בכל תחומי חיינו. בכל פעם שאנחנו פוגשים מוצר אחר של מגנט, אנו שואלים את עצמנו לעתים קרובות: "אז איך מגנטים עושים?"
סוגי מגנטים
ישנם מספר סוגים של מגנטים:
- קבוע;
- זמני;
- אלקטרומגנט;
ההבדל בין שני המגנטים הראשונים נעוץ במידת המגנטיזציה שלהם ובזמן השמירה של השדה בתוכם. תלוי בהרכב, השדה המגנטי יהיה חלש יותר או חזק יותר ועמיד יותר לשדות חיצוניים. אלקטרומגנט אינו מגנט אמיתי, אלא רק ההשפעה של חשמל, היוצרת שדה מגנטי סביב ליבת מתכת.
עובדה מעניינת: לראשונה, מחקר על חומר זה בוצע על ידי מדען הבית שלנו פיטר פרגרין. בשנת 1269 פרסם את "ספר המגנט", שתיאר את תכונותיו הייחודיות של החומר ואת האינטראקציה שלו עם העולם החיצון.
ממה עשויים מגנטים?
לייצור מגנטים קבועים וזמניים משתמשים בברזל, ניאודימיום, בורון, קובלט, סמריום, אלניקו ופריט. הם נמעכים בכמה שלבים ונמסים, נאפים או נלחצים זה לזה כדי להשיג שדה מגנטי קבוע או זמני. בהתאם לסוג המגנטים והתכונות הנדרשות, ההרכב והפרופורציות של הרכיבים משתנים.
ייצור זה מאפשר לך להשיג שלושה סוגים של מגנטים:
- לחוץ;
- ללהק;
- נטבע
ייצור מגנטים
אלקטרומגנטים מיוצרים על ידי עטיפת חוט סביב ליבת מתכת. שינוי גודל הליבה ואורך החוט משנים את עוצמת השדה, את כמות החשמל המשמשת ואת גודל המכשיר.
בחירת רכיב
מגנטים קבועים וזמניים מיוצרים עם חוזקות שדה שונות ועמידות בפני השפעות סביבתיות. לפני תחילת הייצור הלקוח קובע את ההרכב והצורה של מוצרים עתידיים, בהתאם למקום השימוש ועלות הייצור הגבוהה. עד גרם, כל הרכיבים נבחרים ונשלחים לשלב הראשון של הייצור.
התכת
המפעיל טוען את כל מרכיבי המגנט העתידי לתנור ואקום חשמלי. לאחר בדיקת הציוד והתאמה של כמות החומר, הכבשן סגור. בעזרת משאבה מוזרמים כל האוויר מהחדר ומתחיל תהליך ההתכה. האוויר מהתא מוסר כדי למנוע חמצון של ברזל ואובדן אפשרי של כוח השדה. התערובת המותכת מוזגת באופן עצמאי לתבנית, והמפעיל מצפה שהיא תתקרר לחלוטין.התוצאה היא לבנית שיש לה כבר תכונות מגנטיות.
גריסה
סגסוגת הומוגנית במגרסות מיוחדות נמעכת בשני שלבים. כתוצאה מהריסוק הראשוני של הבריקה מתקבלים חלקיקים גדולים, בגודל של חצץ קטן. לאחר ריסוק משני נוצרת אבקה בגודל חלקיקי של מספר מיקרון. זה הכרחי, בשלב הבא, כדי להגדיר נכון את השדות המגנטיים.
לחיצה
האבקה מועמסת למנגנון מיוחד, כאשר בהשפעת שדה מגנטי ולחץ מכני הוא נלחץ לבריקטים בגודל ובצורה הנדרשים. במהלך חשיפה לשדה מגנטי, חלקיקים ממגנטים בתוך האבקה נשלחים לכיוון אחד. כתוצאה מכך, הקוטביות של המגנט העתידי מתיישרת. בריקים מוכנים נארזים בשקיות אטומות ואוויר שאוב מבפנים. זה הכרחי כדי למנוע חמצון של המתכת ואובדן תכונות מגנטיות.
סינטור
הבריקטה מונחת בתנור מיוחד ממנו מוציא אוויר ומתחת להשפעה של טמפרטורה גבוהה כל הרכיבים מועברים למגנט בודד. המוצר צובר חוזק גבוה ומגביר את העוצמה של שדות מגנטיים.
השלמת ייצור
ניתן לחתוך בנוסף למגנטים, לטחון אותם ולצפות אותם בשכבת מגן. מוצרים מוגמרים עוברים בקרת איכות, נארזים ונשלחים ללקוח.
עובדה מעניינת: מכרה העפרות המגנטי הראשון נבנה על גבעות מגנזיה באסיה הקטנה. טונות עפרות רבות הוטחו ממעיים שלה,ששימש לייצור מצפנים וכלים ייחודיים אחרים.
טכנולוגיית הייצור של מגנטים מורכבת מערבוב של מספר רכיבים והשגת מוצר הפולט שדה מגנטי. תלוי בהרכב ובפרופורציות, בכל מקרה, התהליך יהיה מעט שונה. מוצרים מוגמרים ישמשו באזורים שונים בחיינו, ממנועים חשמליים גדולים ועד מזכרות במקרר.