تحليل أسباب فقدان المغناطيسية في الصناديق المغناطيسية بعد الاستخدام
تحليل أسباب فقدان المغناطيسية في الصناديق المغناطيسية بعد الاستخدام
مع التطور السريع للصناعات الإنشائية المحلية، لجأ عدد متزايد من مصانع مكونات الحاسوب إلى استخدام الصناديق المغناطيسية لتثبيت القوالب الجانبية. إلا أن العديد من هذه المصانع أفادت بظهور ظاهرة فقدان المغناطيسية الواضحة في هذه الصناديق بعد فترة من الاستخدام. فعدم كفاية قوة الشد المغناطيسي لا يكفي لتثبيت القوالب بثبات، مما يؤدي إلى تدني جودة المكونات، الأمر الذي يدفع العديد من العملاء إلى التشكيك في جدوى استخدام الصناديق المغناطيسية. في الوقت نفسه، تعاني هذه الصناديق من التآكل الشديد، ولا تُظهر أي ميزة مقارنةً بطرق التثبيت التقليدية بالبراغي من حيث تكلفة العمالة، مما يحدّ بشكل كبير من آفاق استخدامها.
استنادًا إلى دراسات ميدانية أجريت في العديد من مصانع المكونات ومعرفة متخصصة بالمواد والمكونات المغناطيسية، تحلل هذه الورقة البحثية الأسباب المحتملة لفقدان المغناطيسية في الصناديق المغناطيسية بعد الاستخدام. كما تقترح عمليات إنتاج لتحسين جودة الصناديق المغناطيسية وتجنب ضعف المغناطيسية، بالإضافة إلى توصيات لصيانة الصناديق المغناطيسية، وذلك كمرجع صناعي. نرحب بالتعليقات والاقتراحات.
1. درجة حرارة التشغيل
تُصنع الصناديق المغناطيسية عادةً من مواد مغناطيسية دائمة من النيوديميوم والحديد والبورون (NdFeB) المُلبَّدة. تتميز مواد NdFeB المُلبَّدة بتطبيقات واسعة النطاق، تشمل أجزاء الشفط المغناطيسي العادية، ومحركات المغناطيس الدائم، ومحركات ملفات الصوت، وأبواق مكبرات الصوت عالية الجودة، ومحركات اهتزاز الهواتف المحمولة. ويمكن اختيار مواد NdFeB ذات درجات أداء مختلفة وفقًا لسيناريوهات التطبيق المتنوعة.
بحسب المعايير ذات الصلة، تصل درجة حرارة التشغيل القصوى لمواد NdFeB المتلبدة إلى 230 درجة مئوية، بينما لا تتجاوز درجة حرارة التشغيل القصوى للمواد ذات الجودة الأدنى 80 درجة مئوية. لهذا السبب، تعتمد معظم الصناديق المغناطيسية التقليدية على مواد NdFeB من الفئتين N أو M. عندما تكون درجة حرارة المعالجة في إنتاج مكونات الدوائر المطبوعة أقل من 80 درجة مئوية، فإنها لا تؤثر سلبًا على مغناطيسية الصناديق المغناطيسية. أما في بيئات التشغيل التي تبلغ درجة حرارتها 80 درجة مئوية أو أعلى، فيمكن استخدام مواد NdFeB ذات جودة أعلى في إنتاج الصناديق المغناطيسية.
2. سطح مغناطيسي غير مستوٍ يؤدي إلى ضعف التوافق مع طاولة القالب
تضعف قوة الشفط المغناطيسي مع ازدياد المسافة من القطب المغناطيسي. أثناء التشغيل، يلتصق سطح الشفط السفلي للكتلة المغناطيسية بإحكام بطاولة القالب الفولاذية لتحقيق تثبيت مستقر وثابت. مع ذلك، فإن وجود مواد غريبة مثل بقايا الخرسانة وبرادة الحديد والأغشية اللاصقة الملتصقة بأسفل الكتلة المغناطيسية يمنعها من الالتصاق بإحكام بطاولة القالب، مما يؤدي إلى انخفاض ملحوظ في قوة الشفط.
تتناول هذه الورقة البحثية، باستخدام صندوق SX-1000B المغناطيسي من إنتاج الشركة، العلاقة بين قوة الشفط والمسافة بين قاعدة الكتلة المغناطيسية وطاولة القالب. في الاختبار، وُضعت من صفر إلى عشر ورقات من مقاس A4 (بسماكة 0.09 مم لكل منها) بين قاعدة الكتلة المغناطيسية وطاولة القالب لقياس قوة الشفط في ظل ظروف مختلفة للمسافة.
تُظهر نتائج الاختبار أن الفجوة بين قاعدة الكتلة المغناطيسية وطاولة القالب تؤثر بشكل كبير على قوة شفط الصندوق المغناطيسي. لذا، يُوصى العملاء باتباع إجراءات الصيانة القياسية التالية: فحص نظافة واستواء قاعدة الكتلة المغناطيسية وطاولة القالب قبل الاستخدام. يمكن إزالة الأجسام الغريبة من قاعدة الصندوق المغناطيسي باستخدام مكشطة من الفولاذ المقاوم للصدأ (حيث أن المكاشط الحديدية ستلتصق بالمغناطيس ولن تكون فعالة). بالنسبة للالتصاقات المستعصية، مثل بقايا الخرسانة، يمكن استخدام آلة تجليخ مزودة بقرص تلميع من الأسلاك الفولاذية للتلميع والتنظيف.
إضافةً إلى الشوائب المتبقية، قد ينتج عدم استواء السطح المغناطيسي عن عيوب في عمليات الإنتاج. يتم تجميع الكتلة المغناطيسية باستخدام مغناطيسات NdFeB وشرائح حديدية متصلة بمسامير. يؤدي عدم دقة الأبعاد ومواقع ثقوب المسامير إلى عدم استواء سطح الشرائح الحديدية المُجمّعة، مما يستدعي معالجتها بآلة تجليخ لتسويتها.
أثناء التشغيل، يقوم البرغي الطولي الذي يخترق الشريط الحديدي الأوسط بشد الكتلة المغناطيسية بأكملها. يؤدي التفاوت المفرط في أبعاد ثقوب البراغي والفجوات بين براغي التوصيل الطولية والعرضية إلى انزياح الشرائط الحديدية، مما ينتج عنه عدم انتظام عام في السطح المغناطيسي وانخفاض كبير في قوة المغناطيس العاملة للكتلة المغناطيسية.
3. تلف الجسم المغناطيسي الداخلي للكتلة المغناطيسية
تتميز مواد النيوديميوم والحديد والبورون المتلبدة بصلابتها وهشاشتها وقابليتها للكسر والتآكل. لذا، يجب حماية المغناطيس من الصدمات الخارجية وتلف طبقة الطلاء السطحية. يؤدي كسر المغناطيس أو تلف جسمه مباشرةً إلى انخفاض قوة جذب الكتلة المغناطيسية.
أثناء تجميع المغناطيسات والشرائح الحديدية، يُصمّم سطح المغناطيس بحيث يكون أقل ارتفاعًا بقليل من مستوى الشرائح الحديدية لتجنب أضرار الصدمات. في الوقت نفسه، تُعدّ طبقات الحماية الموثوقة ضرورية لمنع تلف جسم المغناطيس وتآكله. ولحماية جسم المغناطيس بشكل أفضل، تعتمد شركة سايكسين عملية متطورة لتزويد كل مغناطيس بحلقة حماية من الفولاذ المقاوم للصدأ.